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為研究纏繞復(fù)合材料夾芯圓柱殼的力學(xué)特性,首先開展了纏繞復(fù)合材料夾芯圓柱殼模型的軸向壓縮試驗,載荷-位移曲線與應(yīng)變分布規(guī)律;進而,依據(jù)復(fù)合材料經(jīng)典層合板理論,將纏繞圓柱殼模型的內(nèi)外蒙皮均勻化,等效為單向纖維增強復(fù)合材料,采用ABAQUS有限元軟件對結(jié)構(gòu)模型進行分析,不同載荷下的應(yīng)變規(guī)律;后,將有限元計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比,軸向剛度誤差為10.69%,測點應(yīng)變值誤差為12.88%,表明該方法可用于纏繞復(fù)合材料夾芯圓柱殼計算,為復(fù)合材料夾芯圓柱殼的設(shè)計應(yīng)用提供指導(dǎo)。
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在單向凍結(jié)條件下對飽和粉質(zhì)黏土試件進行了6種工況下的室內(nèi)凍脹試驗研究.結(jié)果表明:冷端溫度、壓實度、溫度梯度、上覆壓力和補水條件是影響土體凍脹變形的關(guān)鍵因素;溫度梯度、冷端溫度和上覆壓力與土體凍脹變形呈反比,壓實度與土體凍脹變形呈正比;凍脹率是表征土體凍脹性的關(guān)鍵指標,與材料參數(shù)和凍結(jié)條件有關(guān).后,基于試驗研究提出了用于指導(dǎo)工程應(yīng)用的路基凍脹病害措施.

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為研究輕鋼與聚苯顆粒(EPS)混凝土界面黏結(jié)滑移的作用機理,制作了20個輕鋼EPS混凝土短柱試件進行拉拔試驗,研究EPS混凝土強度、鋼管埋置長度及保護層厚度對輕鋼與EPS混凝土黏結(jié)性能的影響.結(jié)果表明:輕鋼與EPS混凝土的黏結(jié)應(yīng)力要比鋼筋與普通混凝土的黏結(jié)應(yīng)力小;峰值黏結(jié)應(yīng)力隨EPS混凝土強度和保護層厚度的有所提高;鋼管埋置長度的變化對峰值黏結(jié)應(yīng)力的影響不明顯.基于試驗結(jié)果,提出了輕鋼與EPS混凝土的三段式黏結(jié)-滑移本構(gòu)模型,計算值與試驗值基本吻合.
采用SEM和XRD等技術(shù)手段,探討了石灰陳化過程機理及其在文物保護中應(yīng)用的可行性.結(jié)果表明,石灰在陳化過程中,隨著陳化時間的,氫氧化鈣的粒徑呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢,形成了直徑約50nm、長度約200nm的針狀氫氧化鈣,以及粒徑為100～200nm的板狀氫氧化鈣;陳化石灰的納米粒徑和高反應(yīng)活性較好地改善了陳化石灰糯米灰漿的抗壓強度、表面硬度等物理性能,并使陳化石灰-乙醇分散液具有良好的滲透性,可較好地解決石灰水加固劑溶解度較小和滲透性較差的問題,為其在磚、石、土質(zhì)文物保護中的應(yīng)用奠定科學(xué)基礎(chǔ).
通過室內(nèi)模擬試驗,研究了凍融和碳化共同作用下混凝土和相對動彈性模量的變化規(guī)律.結(jié)果表明:混凝土在凍融和碳化共同作用下的損傷大于其在凍融單一作用下的損傷.建立了混凝土在凍融和碳化共同作用下的損傷模型,該模型擬合精度較高.