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為了確定等效體積單元(RVE)模型中磚砌體材料的準(zhǔn)則,選取3種組砌方式、2種灰縫厚度和10種壓應(yīng)力水,通過特別設(shè)計的夾具對144個磚砌體試件進行了壓剪試驗.綜合考慮試驗結(jié)果和數(shù)值模擬對面光滑性的要求,發(fā)現(xiàn)Drucker-Prager準(zhǔn)則可用于描述磚砌體材料的壓剪,其參數(shù)可由試驗結(jié)果進行標(biāo)定.將標(biāo)定后的Drucker-Prager準(zhǔn)則應(yīng)用于RVE模型,對磚砌體試件抗壓試驗和磚砌體墻偽靜力試驗進行了數(shù)值模擬,模擬結(jié)果與試驗結(jié)果相符.研究手段和成果可為磚砌體材料或結(jié)構(gòu)的數(shù)值分析提供參考.
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從材料層次分析了疲勞載荷與碳化作用對混凝土的耦合效應(yīng).疲勞載荷對混凝土碳化的影響可歸結(jié)為它對混凝土CO2擴散系數(shù)的影響,疲勞動載荷會導(dǎo)致混凝土裂紋間隙因子減小,從而使混凝土CO2氣擴散系數(shù)隨其疲勞損傷程度而增大.根據(jù)混凝土承受的疲勞載荷和大氣環(huán)境,建立了疲勞載荷與大氣環(huán)境復(fù)合作用下的混凝土碳化壽命預(yù)測模型.計算結(jié)果表明:疲勞載荷對混凝土損傷程度越大,其服役壽命降低就越顯著;混凝土抗疲勞載荷能力越強,且運營過程中承受的疲勞載荷應(yīng)力水越小,其服役壽命就越大.

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在分析對比混凝土開裂性能測試方法的基礎(chǔ)上,研制了啞鈴型混凝土開裂性能測試儀.該測試儀采用應(yīng)力發(fā)生器誘導(dǎo)混凝土試件快速產(chǎn)生裂縫,能快捷準(zhǔn)確地評價混凝土材料開裂性能.與現(xiàn)有的約束條件下混凝土開裂性能測試方法(板式約束法、圓環(huán)約束法等)對比后發(fā)現(xiàn):啞鈴型混凝土開裂性能測試方法具有性強、準(zhǔn)確性高、測試周期短、工程應(yīng)用簡便等特點.
針對由風(fēng)致振動引起的輸電塔復(fù)合材料橫擔(dān)疲勞問題,對6個新型足尺帶鋼套管的玻璃鋼纖維(GFRP)復(fù)合材料橫擔(dān)試件進行了高周(50萬次)疲勞性能試驗研究,監(jiān)測了試件的受力狀態(tài),分析了其荷載-位移-時間曲線和耗能能力的變化.對未發(fā)生明顯疲勞的試件進行極限承載力試驗,其剩余極限承載力.基于剩余強度理論評價了試件的累積損傷并對其疲勞壽命進行預(yù)測.結(jié)果表明:GFRP復(fù)合材料橫擔(dān)試件具備良好的抗疲勞性能,不利荷載工況下的均疲勞壽命可達550萬次,裕度較高.
采用MERICAN 9505-50型光固化樹脂在原有埋地鋼罐內(nèi)表面制作玻璃纖維增強塑料雙層內(nèi)襯,研究了光引發(fā)劑類型、光源功率、鋪層結(jié)構(gòu)、溫濕度等對固化性能的影響,并與常用/鈷液固化體系進行對比。結(jié)果表明:C190、C191二者均適用于此工藝,加入量為5‰,玻璃鋼(FRP)光固化深度達12 mm,4 mm厚度成型僅需4 min(80 mW/cm~2);與/鈷液固化體系相比,光固化工藝固化速度提高十倍以上,固化度提高了8%,力學(xué)性能提高了20%~30%。