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剪切状态下锚杆变形加载角与位移角的关系（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2017年第4期27卷 876-882页

作者：陈瑜曹平周科平滕云中南大学资源与安全工程学院长沙410083 Department of Geology and Mineral Resources Engineering Norwegian University of Science and Technology

在工程现场中,当锚杆处于剪切加载状态时,其在靠近加载点的位置会产生弯曲变形。在锚杆变形过程中,节理位移相应增大,并在杆体内部诱发法向拉力与横向剪力。本文作者对剪切状态下锚杆变形加载角与位移角的解析关系进行分析,通过考虑锚... 详细信息

在工程现场中,当锚杆处于剪切加载状态时,其在靠近加载点的位置会产生弯曲变形。在锚杆变形过程中,节理位移相应增大,并在杆体内部诱发法向拉力与横向剪力。本文作者对剪切状态下锚杆变形加载角与位移角的解析关系进行分析,通过考虑锚杆剪切过程中的弹性状态与塑性状态,锚杆段的扭转角可由解析方法导出,因此基于位移角相应求出加载角。通过与文献中实验数据对比,证明了所推导的解析解的正确性与可行性。在实际工程中,可根据锚杆的轴向变形方向确定其加载力方向。

关键词：锚杆剪切位移角加载角

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加载角对四油垫径向静压轴承性能的影响

机床与液压 1985年第2期 35-39页

作者：卜炎李文录天津大学

近年来,四油垫径向静压轴承在国内得到了广泛的应用。1963年Rippel指出,四油垫径向静压轴承采用定量供油时,正对油腔加载比正对回油槽加载的承载能力高,并指出用毛细管和小孔节流时情况与此类似。国内外许多资料都以载荷正对油垫作为分... 详细信息

近年来,四油垫径向静压轴承在国内得到了广泛的应用。1963年Rippel指出,四油垫径向静压轴承采用定量供油时,正对油腔加载比正对回油槽加载的承载能力高,并指出用毛细管和小孔节流时情况与此类似。国内外许多资料都以载荷正对油垫作为分析和推导公式的出发点。资料[3]也指出:“布置径向轴承油腔时,应尽量使载荷正对油腔,其承载能力比非正对油腔的要大一些”。载荷作用线与油腔中线的夹角本文称为加载角α,因此加载角对轴承性能的影响没有深入地讨论过。我们在对内节流四油垫径向轴承进行

关键词：油垫加载角静压轴承轴承承载能力

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不同加载角T形钢管混凝土压弯承载力研究

福建工程学院学报 2020年第4期18卷 329-335页

作者：黄玉宁郑永乾赖鹏松闽台合作土木工程技术福建省高校工程研究中心(福建工程学院) 福建福州350118 健研检测集团有限公司福建厦门361004

采用有限元软件ABAQUS建立了不同加载角T形带肋和多室钢管混凝土压弯构件的计算模型,数值计算结果与试验结果吻合良好。对影响T形钢管混凝土柱水平荷载P-水平位移Δ关系曲线的参数进行分析,结果表明:加载角为0°时,T形钢管混凝土构件的... 详细信息

采用有限元软件ABAQUS建立了不同加载角T形带肋和多室钢管混凝土压弯构件的计算模型,数值计算结果与试验结果吻合良好。对影响T形钢管混凝土柱水平荷载P-水平位移Δ关系曲线的参数进行分析,结果表明:加载角为0°时,T形钢管混凝土构件的承载力最低,在67.5°负向加载时,构件的承载力最大,比0°加载角构件大13%左右,加载角为45°~90°间承载力总体上差别不大。随着钢管屈服强度、混凝土抗压强度、钢管长厚比、带肋和多室T形钢管混凝土构件在斜向加载的承载力增加,在传统钢管混凝土基础上,提出了适用于不同加载角带肋和多室T形钢管混凝土压弯构件的承载力设计方法,简化计算公式与有限元结果、试验结果均吻合较好。

关键词： T形钢管混凝土压弯构件加载角承载力有限元分析

不同加载角对L形钢骨混凝土异形柱滞回性能的影响

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不同加载角对L形钢骨混凝土异形柱滞回性能的影响

第十三届沈阳科学学术年会

作者：杨林徐亚丰曹敬党沈阳建筑大学沈阳建筑大学建设项目管理公司

本文设计了2种不同加载角的L形钢骨混凝土异形柱模型,利用有限元分析软件ABAQUS,在计算机上按照构件真实的材料属性、边界约束、荷载工况等条件。模拟不同加载角下,L形钢骨混凝土异形柱遭受低周反复荷载作用时从最初受力到最终破坏的全... 详细信息

本文设计了2种不同加载角的L形钢骨混凝土异形柱模型,利用有限元分析软件ABAQUS,在计算机上按照构件真实的材料属性、边界约束、荷载工况等条件。模拟不同加载角下,L形钢骨混凝土异形柱遭受低周反复荷载作用时从最初受力到最终破坏的全过程;得到了不同的应力云图、滞回曲线、骨架曲线等;对不同加载角下,L形钢骨混凝土异形柱的滞回性能、延性性能、刚度退化和耗能能力等性能指标进行了分析。结果表明:L形钢骨混凝土异形柱具有较好抗震性能;加载角对L形钢骨混凝土各项性能指标都有较为显著地影响。

关键词： L形钢骨混凝土异形柱延性滞回性能加载角刚度退化

来源： cnki会议评论

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巴西圆盘劈裂二维及三维数值模拟研究

工程科学学报 2022年第1期44卷 131-142页

作者：乔兰刘建李庆文赵国彦北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 中南大学资源与安全工程学院长沙410083

为揭示巴西圆盘起裂模式的变化规律及其破裂演化过程,运用连续介质弹塑性分析开展巴西圆盘劈裂二维及三维数值模拟研究.通过开展二维模拟研究,探究压拉比及加载角对试样起裂破坏模式的影响;通过三维模拟研究,探究圆盘试样三维破裂面的... 详细信息

为揭示巴西圆盘起裂模式的变化规律及其破裂演化过程,运用连续介质弹塑性分析开展巴西圆盘劈裂二维及三维数值模拟研究.通过开展二维模拟研究,探究压拉比及加载角对试样起裂破坏模式的影响;通过三维模拟研究,探究圆盘试样三维破裂面的形成及扩展过程.二维数值模拟结果表明,接触加载角及压拉比越大,巴西圆盘试样越容易发生中心起裂;端部起裂由剪切破坏引起,而劈裂裂纹进一步扩展则由张拉破坏驱动.三维数值模拟结果表明,初始起裂点位于三维圆盘端面,随加载角增大其逐渐向端面圆心移动;当圆盘发生端面中心起裂时,三维破裂面以弧形边界向试样内部发散扩展.无论圆盘试样发生中心起裂还是端部起裂,由于三维效应巴西劈裂试验可能都会低估岩石的抗拉强度.

关键词：巴西劈裂数值模拟压拉比加载角三维破裂面

型钢活性粉末混凝土偏压柱的承载性能试验研究

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型钢活性粉末混凝土偏压柱的承载性能试验研究

作者：周绍朋山东建筑大学

学位级别：硕士

活性粉末混凝土(简称RPC)是一种具有高抗压抗折强度、高韧性和耐久性等优点的新型建筑材料,由于RPC具有普通混凝土所不具备的一些性能,因此能够满足大跨度建筑以及高层建筑中对混凝土强度高、耐久性好的要求。专家学者们在对型钢混凝土... 详细信息

活性粉末混凝土(简称RPC)是一种具有高抗压抗折强度、高韧性和耐久性等优点的新型建筑材料,由于RPC具有普通混凝土所不具备的一些性能,因此能够满足大跨度建筑以及高层建筑中对混凝土强度高、耐久性好的要求。专家学者们在对型钢混凝土结构和RPC这种具有高强度的复合材料有了较深的研究基础之上,得到了型钢活性粉末混凝土结构,其有效的结合了RPC强度高和型钢刚度大的优点,在大跨度及超高层建筑工程领域中获得广泛认可,拥有着良好的发展前景。型钢活性粉末混凝土结构由于其组成材料的不同,其工作机理和破坏模式相对于普通型钢混凝土结构有所不同,并且随着型钢RPC结构在建筑工程中的运用日益广泛,对于其受力性能的研究也更加值得关注,因此有必要对型钢RPC结构的力学性能进行研究。基于上述情况,本文在国内外学者对于型钢RPC结构的研究基础之上,设计了6根型钢RPC柱,对试件在偏心荷载作用下的承载性能展开试验研究。考虑了不同偏心距和不同加载角两个因素的影响,其中包括1个轴压对比试件,3个单向偏压试件(偏心距分别为40mm、60mm、80mm),2个双向偏压试件(偏心距为80mm,加载角分别为45和90),研究各试件的承载性能和破坏形态,得出以下结论:(1)将各试件的破坏现象观察对比发现,轴压试件的破坏形式主要为混凝土压碎破坏,破坏裂缝为一条贯通试件的竖向裂缝,周围伴有竖向细微裂缝,内部型钢发生屈曲。对于偏心距较小的单向偏心受压试件,破坏形式主要为混凝土压碎破坏,当偏心距较大时,混凝土出现被拉断现象。此类试件破坏时,出现一条长且宽的破坏斜裂缝,斜裂缝几乎贯穿整个试件。双向偏压试件破坏主要为混凝土受拉破坏,在远轴力侧角部出现受拉横向裂缝,混凝土被拉断,试件侧面出现宽且长的斜裂缝。该类试件破坏时主要以斜裂缝和横向裂缝为主,破坏裂缝附近有短且细的竖向裂缝。(2)通过在不同偏心距下的荷载-纵向位移曲线可以看出,单向偏压试件的极限荷载与偏心距成反比,随着偏心距的增加,极限承载力减小。偏心距为40mm、60mm、80mm试件极限荷载相对于轴压试件分别降低了37.6%、40.0%、56.7%。由于加载前期,曲线大致呈线性变化,此阶段曲线的斜率可表示试件的刚度,对比发现随着偏心距的增加,试件的刚度逐渐减小。此外,偏心距对偏心受压试件的极限纵向位移也有显著的影响,试件破坏时的极限纵向位移随着偏心距的增加而增大。(3)通过在不同加载角下的荷载-纵向位移曲线可以看出,当偏心距固定时,极限荷载随着加载角的增大而降低,相比于加载角为0的试件,加载角为45和90试件的极限荷载分别降低了3.2%和6.9%。加载初期不同加载角试件的荷载-位移曲线斜率基本相同,表明加载角对试件刚度影响较小。当试件达到极限荷载时,加载角为45和90试件的极限纵向位移相比于加载角为0试件分别减小了18.37%和43.11%,表明随着加载角的增加,试件极限纵向位移减小。(4)从试件跨中处RPC的荷载-应变关系曲线、型钢的荷载-应变关系曲线可以看出,在加载初期,各试件RPC测点与型钢测点的应变随着荷载的增加基本保持线性增加。随着荷载继续加大,曲线斜率稍有波动,不同位置测点表现为不同的拉压应变状态。当超过极限荷载时,混凝土达到极限应变被压碎或拉断,型钢的受拉翼缘和受压翼缘均达到极限应变值发生屈曲破坏。(5)在平截面假定的基础上,通过理论模型计算,推导出单向偏心受压试件的承载力计算公式,与试验实测值进行对比,误差较小。此外,通过软件ABAQUS对试验进行有限元模拟分析,在模型中能够较直观的展现试件不同位置处的应力分布情况。模拟结果所得试件的极限荷载、荷载-纵向位移曲线与试验结果吻合性较好,可为型钢活性粉末混凝土偏压柱的承载性能研究提供参考。

关键词：型钢活性粉末混凝土柱承载性能偏心距加载角试验研究有限元模拟

偏心荷载作用下方钢管活性粉末混凝土柱的抗火性能研究

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偏心荷载作用下方钢管活性粉末混凝土柱的抗火性能研究

作者：张峥山东建筑大学

学位级别：硕士

方钢管混凝土柱是一种高效的复合结构,能够充分发挥钢和混凝土的协同效应,提高抗弯承载力和刚度。该结构具有施工简便、耐火性能高等优点,适合用于高层和超高层建筑。方钢管RPC柱作为一种新型的方钢管混凝土柱,不仅满足了资源节约和环... 详细信息

方钢管混凝土柱是一种高效的复合结构,能够充分发挥钢和混凝土的协同效应,提高抗弯承载力和刚度。该结构具有施工简便、耐火性能高等优点,适合用于高层和超高层建筑。方钢管RPC柱作为一种新型的方钢管混凝土柱,不仅满足了资源节约和环境保护的要求,而且能够有效防止火灾引起的结构破坏和人员伤亡。然而,由于钢管外露,该结构的耐火设计面临着挑战和问题。本文以方钢管RPC柱为研究对象,进行了偏心受压构件的抗火试验,旨在通过试验方法,揭示偏心荷载对方钢管RPC柱抗火性能的影响规律,为该结构的设计和应用提供理论依据和技术支持。本文的具体研究内容及结论如下:(1)制作了6根不同加载角和偏心距的方钢管活性粉末混凝土柱试件,进行了火灾试验,测量了试件的轴向位移、截面温度和破坏形态,计算了各试件的耐火极限。(2)利用有限元分析软件ABAQUS,建立了高温下偏心荷载作用下方钢管活性粉末混凝土柱的数值模型,分析了其耐火性能。通过模型计算,得到了柱体的温度场分布、轴向位移变化以及耐火极限,并与试验结果进行了对比,验证了模型的准确性和可靠性。(3)基于验证后的模型,研究了方钢管活性粉末混凝土柱在偏心荷载作用下的耐火极限,考虑了混凝土抗压强度和高宽比两个影响因素,对其扩展参数分析。利用灰色关联理论,量化了这两个因素与耐火极限的关联程度,并据此建立了优化计算公式,揭示了偏心荷载对耐火性能的影响规律。(4)保证计算精度和确定参数影响规律的基础上,研究了偏心荷载作用下方钢管活性粉末混凝土柱在火灾中的非线性有限元全过程分析方法,并将其应用于实际工程中方钢管活性粉末混凝土结构的修复加固设计。主要结论如下:(1)混凝土材料经受高温后,会发生不可逆转的物理和化学变化,导致颜色变浅、钢纤维氧化、表面开裂和水分损失等现象,从而削弱混凝土的强度和韧性。轴压试件在高温条件下呈现出脆性破坏方式,而偏压试件则表现出弯曲失稳的破坏模式,其失稳程度与偏心距呈正相关关系,而与加载角无显著影响。(2)试件在高温下,各测点温度随时间变化一致,沿截面温度递减,升温速度也递减,位移随时间变化特征与偏心距有关,相比与轴压试件,偏心荷载作用下试件位移变化陡峭,说明偏心距影响试件受力状态和破坏模式。(3)试件的耐火极限受多种因素影响。其中偏心率对耐火极限影响最大,加载角对耐火极限影响最小。这表明偏心率影响试件的稳定性和承载能力。(4)通过对比高温下方钢管活性粉末混凝土柱的有限元模拟值和试验值,从温度场和轴向位移-时间曲线两个方面验证了该模型的可靠性。该模型能够反映该类柱的力学性能变化规律,具有一定的参考价值。对比结果显示,模拟值和试验值较为一致,耐火极限相近。(5)运用灰色关联理论,研究了方钢管活性粉末混凝土柱的耐火极限与偏心距和加载角两个影响因素的关联性,偏心距对耐火极限的影响最大(关联度为0.644),其次是加载角(关联度为0.607)。

关键词：方钢管活性粉末混凝土柱耐火极限偏心距加载角 ABAQUS有限元模拟

岩石巴西圆盘复合型断裂力学特征及空间效应研究

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四川大学学报（工程科学版） 2017年第S1期49卷 132-138页

作者：李列列卓莉邵江肖明砾谢红强四川大学水利水电学院四川成都610065 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院四川成都610065

对Ⅰ-Ⅱ型复合型断裂的力学特征进行研究,选用石膏岩制作单裂纹直切槽巴西圆盘作为室内试验的研究对象。采用位移伺服方式对巴西圆盘进行加载,并对荷载和位移进行监测。根据室内试验得出的峰值应力和复合型断裂力学相关理论,计算出对应... 详细信息

对Ⅰ-Ⅱ型复合型断裂的力学特征进行研究,选用石膏岩制作单裂纹直切槽巴西圆盘作为室内试验的研究对象。采用位移伺服方式对巴西圆盘进行加载,并对荷载和位移进行监测。根据室内试验得出的峰值应力和复合型断裂力学相关理论,计算出对应的断裂韧度值。选用能模拟裂隙演化的离散元软件PFC3D对室内试验进行模拟,在加载方式上选用更为合理的点墙加载方式,以代替传统的墙体加载方式。根据不同加载角β直切槽巴西圆盘室内试验结果,对数值模拟试验的试件细观参数进行标定,分别从宏观和细观上分析直切槽巴西圆盘的力学特性,PFC3D数值试验破坏过程中展现出与巴西圆盘试验一致的细观特征。研究结果表明:当0°β75°时,断裂韧度差值K_Ⅰ-K_Ⅱ与加载角β呈线性关系;根据试验结果建立荷载峰值与加载角β的关系表达式,可预测不同加载角β下的荷载峰值;3维数值模拟分析结果显示裂隙尖端拉压临界角大于2维经典理论结果,误差范围在4%~7%之间,且拉压临界角具有显著的空间特征,由圆盘边面到跨中截面逐渐增加,增加幅度为0.7°;随着加载角β的增加,直切槽周围最大张拉应力点由尖端向圆盘中心偏移,且偏移量单调增加,全截面由受压逐渐转变为受拉;不同断裂形式的空间效应存在差异,Ⅱ型断裂的空间效应最小,巴西劈裂最显著。

关键词：直切槽巴西圆盘(CSTBD) 复合韧度(Ⅰ-Ⅱ) 加载角空间效应

复合加载方式作用下熔合线上含裂纹焊接接头的裂端场与断裂参量

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焊接学报 2006年第3期27卷 91-95页

作者：张敏付翀李继红周荣灿李益民西安理工大学材料科学与工程学院西安710048 西安热工研究院材料工程技术研究中心西安710032

针对复合载荷作用下熔合线含裂纹的焊接接头,应用弹塑性有限元方法分析了其裂端应力场的分布规律。并对不同组配焊接接头的COD断裂参量及其复合角进行了数值计算,讨论了加载角度和接头强度组配对焊接接头断裂行为及断裂参量的影响机制... 详细信息

针对复合载荷作用下熔合线含裂纹的焊接接头,应用弹塑性有限元方法分析了其裂端应力场的分布规律。并对不同组配焊接接头的COD断裂参量及其复合角进行了数值计算,讨论了加载角度和接头强度组配对焊接接头断裂行为及断裂参量的影响机制。研究结果表明,对于复合载荷作用下的熔合线含裂纹焊接接头,其裂端应力场同时受到加载角度以及材料非均匀性的影响。当加载角度较小时,复合载荷对接头性能的影响相对于接头组配的影响更为显著。而当加载角度达到并超过30°时,情况与之相反。

关键词：有限元方法焊接接头复合角加载角