摘要：土工离心试验能够在小比尺模型中还原真实的应力场,为探明盾构开挖面泥水劈裂现象提供了一种有效的研究手段。盾构泥水劈裂涉及土体、泥水、隧道等多方面因素的相互作用,尤其多种流体的存在使得模型试验中量纲分析、试验参数缩放和数据解释更加复杂化,如何确定合理的相似比例是泥水劈裂离心模型试验成功的关键前提。在阐明盾构泥水劈裂基本物理过程的基础上,提出了基于无量纲数的模型试验相似性分析方法,通过Butterfield量纲分析法建立了应用于土工离心机模拟盾构泥水劈裂的“隧道-土-泥水”系统相似性试验设计体系。该体系从尺寸、材料、无量纲数、时间等多方面保障了模型系统与原型系统的相似性,从而可以准确还原真实的盾构泥水劈裂物理过程。最后,通过开展盾构开挖面泥水劈裂离心模型试验,进一步验证本文提出的相似性准则。研究结果对泥水劈裂物理模拟的相似性分析具有一定的参考意义。

摘要：为解决目前规范中缺乏超高强混凝土型钢组合柱设计方法和静力受压试验研究不够深入的问题,开展了5个轴心受压和4个偏心受压的立方体抗压强度为120 MPa超高强混凝土型钢长柱的静力试验,通过考察其破坏形态、轴力-挠度曲线、轴力-竖向位移曲线和轴力-应变曲线,研究了长细比、相对偏心距和箍筋间距对其静力性能的影响。试验结果表明:总体上,双肢箍筋间距减小对超高强混凝土的约束效果有一定提高,但不能有效提高试件承载力;二阶效应对试件承载力的降低随着长细比的增加而增强;应变分布满足平截面假定。随着长细比的增加,体积比0.5%的钢纤维掺量虽然不能显著提高超高强混凝土型钢长柱延性,但可延迟混凝土开裂,使型钢强度得到充分利用;超高强混凝土型钢轴心受压柱由截面强度破坏过渡为失稳破坏;偏压柱表现为失稳破坏,相对偏心距0.2的组合柱表现为小偏压破坏,而相对偏心距0.4的组合柱则表现为大偏压破坏。对比超高强混凝土型钢长柱的受压承载力试验值和现行规范建议公式计算值可得,EN1994-1-1建议公式计算值较轴心受压承载力试验值偏低,而中国JGJ138—2016中公式计算值较试验值偏高;两本规范中相关公式都低估了试件的偏心受压承载力。

摘要：为了减小构件尺寸和结构自重,超高强混凝土和高强钢材在高层建筑中的应用越来越广泛。但是,能够指导高强材料应用设计的试验数据和设计规范却很少。基于高强钢管混凝土在常温和高温下的试验得出了一些重要结论;通过一系列试验研究了高强材料的力学性能,如短柱在轴向压力下、梁受弯以及细长梁-柱在轴心和偏心压力下的结构性能。试验试件采用了屈服强度达到780MPa的高强钢材和圆柱体抗压强度达到180MPa的超高强混凝土;对试验所得结果与通过修正版欧洲规范EN 1994-1-1 Eurocode 4方法所得结果进行了对比分析。此外,还收集了2 000多组普通或者高强钢管混凝土的试验数据样本,通过分析给出了通用设计建议,可供实践参考。