混凝土局部破损梁损伤诊断的振动检测方法

为对钢筋混凝土梁进行动力破损评估，建立了钢筋混凝土梁的分离式有限元模型，推导了四节点矩形粘结单元的刚度矩阵。采用该模型计算了健康和局部破损梁的振动特性参数，计算结果与实际测试结果相吻合；计算及实际测试结果均表明。固有频率是进行钢筋混凝土梁损伤定性辨识的重要指标；曲率模态振型和应变模态振型对于钢筋混凝土梁的局部损伤较位移模态振型敏感。基于曲率模态振型和应变模态振型可以进行钢筋混凝土梁的局部损伤诊断。     

不同累积作用方式对钢筋混凝土桥墩撞击性能的影响

为研究在相同冲击能量作用下的不同累积作用方式对钢筋混凝土桥墩的冲击性能影响,本文运用多功能超高重型落锤冲击系统,对两组1/5缩尺桥墩模型进行了水平撞击试验,并分析了试件的冲击作用、钢筋应变、试件位移等冲击响应及试件裂缝损伤。结果表明:冲击能量的累积方式对试件冲击作用、钢筋力学性能及侧向位移影响较大;试件的损伤情况不但与当次撞击能量有关,与累积撞击方式也有一定关系。     

用断裂动力学对混凝土平面杆系进行破损评估

阐述用断裂动力学的方法对混凝土平面框架结构进行破损评估，建立含裂缝单元的刚度矩阵，利用断裂动力特征方程，对损伤部位的裂缝高度进行识别，直观地评价损伤的严重程度。通过对钢筋混凝土框架试验结果分析表明，本文的方法是可行的。     

基于模态应变能原理的简支钢梁损伤识别研究

为解决目前多数梁式结构的损伤识别方法精度不足,且缺少模型试验对数值模拟结果进行验证等问题,利用模态应变能原理,运用数值分析和试验研究的方法对简支工字形钢梁的损伤识别进行研究。研究结果表明:模态应变能法可识别出简支梁内部的损伤;与通过固有频率变化的损伤识别相比,模态应变能法在梁损伤位置及损伤程度识别方面具有明显优势。     

预应力碳纤维板加固混凝土空心板桥梁效果分析

本文选取了河北省某座服役了17年的受损严重的旧钢筋混凝土空心板桥梁进行加固试验研究。对此受损桥梁进行了不同工况的静载加载试验,通过对比试验桥加固前后的实验数据验证此技术的适用性,并且为今后CFRP加固空心板桥梁技术提供试验依据。     

HPF加固RC足尺梁二次受力抗弯试验研究

对4根高性能复合砂浆钢筋网加固的钢筋混凝土足尺梁进行了正截面抗弯二次受力试验研究,通过与另4根同配置未加固钢筋混凝土梁的试验结果对比,研究了原截面纵向配筋率对加固梁抗弯承载力和截面刚度的影响．试验采用三面U型加固形式,量测试验梁裂缝分布形态、荷载-挠度曲线、钢筋应变发展规律等．试验表明复合砂浆钢筋网薄层加固是一种有效的加固方法,能够显著地提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力、截面刚度以及抗裂性能．     

HFRP加固钢筋混凝土抗弯构件的应用分析

HFRP加固钢筋混凝土结构的方法在实际工程已经逐渐被应用。本文采用13根梁作为试验基础,分别对黏贴不同纤维材料的钢筋混凝土梁进行了破坏性试验。结果表明:采用混凝土应力一应变全曲线进行推导的公式能够真实的表现混凝土材料的这个破坏过程;加固钢筋混凝土梁的极限承载力随纤维材料加固层数增多而增大,但承载力非线性的增长;加固后钢筋混凝土梁能够减小极限状态的最大裂缝宽度,而且裂缝的均匀性更好。     

PVA-ECC加固RC足尺梁受弯性能试验研究

对6根足尺聚乙烯醇纤维水泥(PVA-ECC)加固的钢筋混凝土梁进行了正截面抗弯一次和二次受力的试验研究.通过与另1根同配置未加固钢筋混凝土梁的试验结果的对比,研究了加固梁纵向加固配筋率对抗弯承载力和变形能力的影响.试验采用三面U型加固形式,量测试验梁裂缝分布形态、荷载-挠度曲线、钢筋和混凝土应变发展规律等.试验结果表明PVA-ECC钢筋网薄层加固是一种有效的加固方法,能够显著地提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力、截面刚度以及抗裂性能.     

爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的动力响应和破坏过程分析

利用显式动力有限元程序ANSYS/LS-DYNA对钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的动力响应进行数值模拟,混凝土采用LS-DYNA程序中提供的三维SOLID164单元和Mat-Holmquist-Jobnson-Cook(HJc)混凝土累积损伤材料模型,钢筋采用BEAM161梁单元和等向随动强化材料模型(Mat-Plastic-Kinematic),建立离散式三维有限元计算模型.对不同配筋率钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下受力特性和破坏过程进行数值分析,计算中考虑了不同爆炸距离、炸药当量对结构动力响应的影响.基于LS-DYNA的数值模拟结果表明,钢筋混凝土梁在不同爆炸荷载作用下会发生不同程度的破坏,得到了影响梁破坏模式的主要影响因素,有关结论可为钢筋混凝土梁的抗爆设计及加固提供参考.     

CFRP布加固预裂钢筋混凝土梁的抗裂性及裂缝宽度的探讨

采用试验研究与理论分析相结合的方法对CFRP布加固预裂钢筋混凝土梁的抗裂性能进行了相关研究。探讨了CFRP布加固钢筋混凝土梁在短期荷载作用下裂缝的发展规律以及裂缝发展的影响因素;分析了CFRP布加固钢筋混凝土梁在短期荷载作用下的平均裂缝宽度、最大裂缝宽度的计算问题。可为修订CFRP加固技术规程,完善加固设计方法,拓展加固技术提供参考。     

基于固有应变的船体板列焊接变形数值预测

采用固有应变有限元法,对船体板列焊接变形进行预测.确定了固有应变加载区域,进行了热弹塑性有限元分析,获得焊接温度场和应变场,提取热弹塑性有限元分析得到的残余应变数据,作为相应加载区域的固有应变值.加载固有应变值,进行结构弹性分析获得板列焊接变形,数值模拟结果可为板列焊接变形预测提供依据.分析了不同的焊接顺序对固有应变加载和结构变形的影响.     

运动荷载作用下Vlazov地基上梁的动力分析

采用Vlazov地基模型,研究了运动荷载作用下弹性地基上梁的动力响应问题.运用Fourier积分变换和留数定理对动力控制方程进行求解,得到了平面应变条件下覆盖于基岩的均质弹性层和非均质弹性层地基上梁的动力响应解析解,并进一步分析了荷载运动速度、地基厚度及地基非均质性等对梁变形的影响规律.研究结果表明,荷载运动速度、地基厚度及地基土的非均质性对梁的变形影响较大.     

活性粉末混凝土(RPC)预应力叠合梁受弯性能研究

为研究活性粉末混凝土(RPC)材料的结构性能，设计了三根活性粉末混凝土无粘结预应力叠合梁，对其受弯性能进行了研究，得到了关于截面应变分布、钢绞线应力增量、中点挠度等有效的试验数据以及试验梁的裂缝分布和破坏特征．试验结果表明，RPC叠合梁的截面应变符合平截面假定；裂缝分布仍然具有明显的纯无粘结预应力梁的裂缝分布特征；荷载-挠度曲线为两直线段形状，且有效预应力越大，试验梁延性越差，破坏时挠度越小，荷载-预应力增量曲线形状与荷载-挠度曲线形状相似，呈两直线段．文中还建立了试验梁的开裂弯矩和刚度计算公式，理论计算结果与试验结果吻合良好．     

双预应力混凝土梁试验与理论研究

双预应力混凝土梁的目的是为了减小较大跨度简支梁的梁高和自重,本文在研究双预应力混凝土梁理论的基础上,制作了4根模型梁并进行了静载试验。结果表明:双预应力混凝土梁中的预压钢管能够提供给混凝土有效的预拉应力,预压钢管与混凝土的锚固可靠,试验荷载作用下2者协调变形、共同工作;试验结束后卸载,梁体的挠度和裂缝均有较大程度的恢复,工作性能良好。     

基于压电陶瓷传感器的管道损伤识别

为研究外荷载冲击作用下管道裂纹损伤的识别方法,以自制的落球控制装置对空管和充水埋土管道2种不同服役工况下的健康管道、单损伤管道以及多损伤管道进行荷载冲击试验.利用压电陶瓷传感器拾取外荷载冲击不同损伤工况下的空管以及充水埋土管道所产生的应力波信号,先以小波包能量公式分别健康与损伤管道上传感器监测信号的能量,再根据均方根偏差计算得到损伤指数,基于损伤指数变化进行管道损伤识别可行性研究.结果表明,空管损伤指数随着传感器至损伤距离的增大而减小,同时损伤识别的灵敏度也随之降低,空管的损伤指数随着损伤轴向宽度的增大而增加;以损伤指数为判定指标,不仅能有效定位空管单个裂纹损伤和多个裂纹损伤的存在和存在位置,还能有效识别裂纹损伤的严重程度;改变管道的服役工况,基于该指标仍能实现不同服役工况下管道单损伤与多损伤的存在位置及损伤严重程度的识别.以损伤指数为指标来进行管道损伤识别的方法切实可行且具有普遍性.该研究成果为服役管道的健康监测提供了重要参考.     

混凝土损伤破坏的CT及声发射试验研究

针对混凝土破坏过程损伤定位的技术难题,对混凝土试样进行了单轴压缩CT扫描试验及声发射损伤定位试验,利用分形理论计算了CT图像的分形维数,建立了基于CT图像及声发射损伤点的损伤变量。研究结果表明:随试件的加载进程,混凝土分形维数和损伤变量变化规律一致,可将混凝土分形维数和损伤变量的快速增大作为混凝土失稳破坏的前兆;综合利用混凝土三维重建图像和声发射损伤图,对混凝土裂缝萌生和演化的全过程进行观察和分析,这为分析混凝土的裂缝萌生损伤过程和定位损伤位置提供了一种新方法。     

复合砂浆钢筋(丝)网加固RC梁受弯研究

采用无机材料高性能复合砂浆钢筋(丝)网加固混凝土梁,通过10根三面U形(在梁的受拉面和侧面进行加固)加固的混凝土梁和2根没有加固的对比梁的试验,研究了这种加固技术对钢筋混凝土梁的影响和作用,并比较了一次受力和二次受力的不同.与对比梁相比,采用高性能复合砂浆钢筋(丝)网加固的试件裂缝宽度和间距有较大幅度的减小,刚度有明显的提高,受弯极限承载力有很大的增加.在平截面假定的基础上求出试件的极限承载力,与试验结果相比有较好的吻合.     

长期受弯构件应力应变分布及变形规律研究

通过全面考虑混凝土徐变收缩、裂缝影响及应力重分布变化过程,推导了适于不同应力分布条件下钢筋混凝土受弯构件截面长期应力应变分布规律的计算方法.提出了钢筋混凝土构件收缩翘曲变形影响系数曲线及曲率计算公式,并建立了分析预测受弯构件初始及长期总变形的通用分析方法.考虑截面非线性应力分布曲线,对各类受弯构件长期徐变收缩效应及变形进行分析,通过了试验验证.研究归纳了配筋率、截面尺寸等影响受弯构件长期挠度变化规律的主要因素.分析表明,钢筋能有效约束受弯构件长期徐变变形,而收缩翘曲变形大小及方向则主要取决于拉、压钢筋配筋率比值;在同等的初始抗弯刚度或截面积条件下,宽扁梁长期变形增长较普通梁显著.     

一种新型钢-混凝土组合板承载力的试验研究

提出了一种新型的钢-混凝土组合板，并对43块不同参数的板件在施工阶段和使用阶段的工作性能进行了试验研究。分析了试件在两个阶段的荷载-变形关系、截面应变分布及裂缝发展规律等。试验结果表明：该组合板在施工阶段的应力和变形较小，模板稳定性艮好，基本处于弹性工作状态；在使用阶段其受力性能类似普通的钢筋混凝土受弯构件，但却具有更高的承载力和延性。应用数值方法计算了这种组合板的荷载一变形关系全过程曲线，理论计算结果与试验结果均吻合良好。     

带刚臂梁—柱特征值分析及损伤识别研究

本文指出了对钢筋混凝土梁类构件和试验条件下的偏压柱试件采用带刚臂分析模型进行动力分析的必要性，并进行了理论推导和实例分析，提出了相应的刚度识别方法。