摘要：大径厚比钢管混凝土构件局部屈曲问题较为突出,在螺旋加劲肋新型约束形式基础上,提出了螺旋加劲方钢管混凝土叠合柱。通过偏心受压试验研究发现,螺旋肋可对大径厚比方钢管形成较好的约束,局部屈曲显著减小,构件承载力与变形能力得到有效提高。基于试验结果,采用ABAQUS有限元软件对该新型组合构件进行了参数分析,研究了钢管厚度、螺旋肋宽厚比、钢筋直径及偏心率的影响规律。结果表明:偏心率增大,试件承载力降低,延性增加;减小钢管宽厚比和增加钢筋直径,承载力和延性均有明显提升;螺旋肋宽厚比对试件承载力影响不大。基于数值分析结果,给出了设计建议;并对该叠合柱偏心受压承载力计算方法进行了研究,提出了考虑螺旋肋影响的实用计算公式。

摘要：在方钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究的基础上,通过ABAQUS有限元软件建立了该组合柱的数值计算模型,分析了组合柱的应力云图及变形特征,研究了组合柱的滞回曲线和骨架曲线,通过与试验的对比验证了模型的合理性。结果表明,反复水平荷载作用下柱脚方钢管屈曲鼓起,内部型钢达到屈服且再生混凝土被压碎,组合柱呈压弯塑性铰破坏模式。在分析参数的范围内,方钢管强度可以大幅度提升组合柱承载力,但却在一定程度上减小了组合柱的延性。提高方钢管的壁厚,组合柱的承载力大幅度提升。合理设计组合柱的剪跨比对其抗震性能的发挥十分重要,故在实际工程中应避免短柱脆断和长柱失稳;此外,随着再生骨料取代率的增加,组合柱的承载力提升较小,其延性随取代率的增加略有降低。

摘要：为明确纤维与粉土对水泥稳定风积沙的增强效果,对不同纤维掺量、粉土掺量、养护龄期下的试样进行抗压强度试验,并通过扫描电镜(SEM)和核磁共振(NMR)试验对试样的微观结构特点进行了表征。结果表明,纤维与粉土的加入能有效提高试样的抗压强度;养护龄期与试样强度增长为正相关关系;最佳纤维掺量和最佳粉土掺量分别为2%、15%;在此掺量下,养护28 d试样的强度达到1.68 MPa,相比于水泥稳定风积沙的强度(0.45 MPa)提高了3.73倍。扫描电镜结果表明,试样强度提升来源于纤维在试样中的空间交织作用以及粉土的填充效应。核磁共振结果进一步表明,纤维的加入可降低试样中大孔与中孔的比例,其中2%纤维掺量的降低幅度最大。该研究结果可为风积沙地区路基的施工与设计提供有效参考。

摘要：边坡在地震作用下极易发生失稳,并常常伴随着明显的三维特征。基于极限分析上限原理和一维稳定入渗模型,对非饱和土边坡三维稳定性进行了研究。提出一种新的三维水平切片法,有效考虑了非饱和土重度、地震加速度和表观黏聚力的非线性分布特征。地震惯性力采用考虑土体阻尼和共振的修正拟动力法(MPDM)表示。通过重度加大法推导出边坡安全系数的显式表达式。与已有研究成果进行对比验证,并进行了一系列参数研究。结果表明:当边坡受到与土体固有频率接近的地震波作用时,会发生共振现象,边坡安全系数迅速降低;在同一地震频率作用下,安全系数随地震加速度系数的增大而减小;当B/H<3时,三维效应明显,在边坡设计时应考虑三维效应;吸力的存在有助于提高边坡的稳定性。

摘要：为研究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)加固受损试件的力学性能,共设计10根UHPC加固受损钢筋混凝土梁,通过四点弯曲性能试验,研究UHPC加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁受弯的裂缝开展情况、破坏形态、承载能力和位移,分析了不同加固厚度、不同加固方式对UHPC加固受损RC梁的受弯性能影响。研究结果表明:UHPC加固受损RC梁的承载能力有极大的提升,峰值荷载最高提升194%;发生破坏时的裂缝较原梁数目多且发展较完全;延性较原梁有很大的提升,其中加固梁相较于原梁的位移延性系数增大了49.77%~178.31%;提出了UHPC加固混凝土梁峰值荷载计算方法及基本假定,将试验参数代入公式,结果与试验值较为吻合,表明所提出的计算公式可以有效地预测此类加固梁的峰值荷载。

摘要：研究砂砾石料缩尺效应对精准预测砂砾石坝的强度特性有重要意义。通过室内大型静三轴试验和基于PFC^(3D)软件的数值模拟计算,分析了原级配砂砾石料强度特征及剔除法、等量替代法、相似法、混合法4种不同缩尺方法对砂砾石料力学性质的影响。结果表明,PFC^(3D)软件具有较好的数值模拟效果。四种不同缩尺方法(σ_(1)-σ_(3))-ε_(1)特征差异性明显,原级配砂砾石料具有较高的强度和明显的塑性破坏特征。原级配砂砾石料在经过不同缩尺方法缩尺后,其粘聚力c均会被降低,而内摩擦角φ的变化则与所采用的缩尺方法有关。研究成果为进一步反推原级配砂砾石料强度参数奠定了基础。

摘要：针对玄武岩纤维复掺改性混凝土耐硫酸盐侵蚀能力开展试验研究,共设计5种配合比试块,每90d进行吸水率、质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度等测试,主要获得以下结论:经过270d侵蚀后,普通混凝土表层破损明显,改性混凝土表观形貌基本完整,普通混凝土强度降低25%,改性混凝土强度降低6%,其剩余强度为普通混凝土的1.77倍。同时,改性后混凝土吸水率降低20%,质量损失率减小90%,相对动弹性模量损失率减小52%。甲基硅酸钠与无机铝盐在混凝土内部形成复合防水层,玄武岩纤维阻断离子传输路径,通过复合改性方式可显著提升混凝土抗硫酸盐侵蚀能力。

摘要：结合太阳能建筑室外热作用朝向差异显著的特点,对不同朝向外墙单位面积日平均失热量进行分析,提出“传热系数朝向差异”的太阳能建筑墙体热工设计方法。借助建筑分析模型,确立墙体节材量随基础传热系数和室内计算温度的变化关系;对比分析拉萨、银川及西安3个地区太阳能建筑的墙体节材性特点及传热系数朝向差异设计下的墙体内壁面温度动态变化规律。结果表明:采用墙体传热系数朝向差异化设计可减少墙材用量,且太阳辐射强度越高的地区节材性越明显,该方法不会对室内热环境产生不利影响。

摘要：在疲劳荷载作用下钢结构焊缝区易发生疲劳断裂,通过Q460D高强钢及其焊缝连接的疲劳性能试验研究,结合试验数据,拟合了Smax-N曲线预测其疲劳寿命,根据疲劳损伤理论分析了疲劳破坏程度,并通过断口形貌揭示了疲劳裂纹扩展规律。研究结果表明：Q460D母材具有较高的疲劳抗力;对接焊缝接头Smax-N的95%保证率曲线与ANSI/AISC 360-10的疲劳设计曲线吻合较好;GB 50017—2003的设计曲线能较好预估循环次数大于40万次以上十字接头的疲劳寿命。损伤指标能够较好地表征疲劳破坏过程中构件内部状态的变化,缺口系数越大,损伤发展越快。瞬断前裂纹扩展规律与损伤发展一致,随着损伤发展疲劳条带间距逐渐变大。

摘要：岩土工程数值分析方法对于研究复杂的岩土介质与多变的施工措施是一种得力的方法,比传统的解析方法、室内试验方法、模拟试验方法、现场试验方法等具有无可替代的优越性。按岩土工程数值方法的历史发展、作用及发展方向,将其分为4个层次:作为一种高级计算器,直接为某个具体岩土工程的设计服务,对该岩土工程在各种极端设计工况下进行安全性、稳定性的计算分析;作为一种强大的、无与伦比的模拟分析器,对复杂工况条件下复杂岩土工程的各种不利因素的相互作用、相互影响、耦合效应等进行模拟分析;作为一种无成本、可重复的多功能试验机,探索具体岩土工程的稳定机制或某工程措施的加固机制;作为岩土工程数值方法的终极目标,对数值分析方法进行二次开发——研发智能化、快速化、简便化的新型数值分析工具。对这4个层次进行了讨论,并对每个层次进行举例说明。