检索结果-南通市图书馆

低碳钢及其不锈钢复合钢材低周疲劳行为的对比研究

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工程力学 2023年

作者：廖小伟潘之钊班慧勇宗亮孙博浙江工业大学土木工程学院清华大学土木工程系天津大学建筑工程学院

不锈钢复合钢材在土木工程结构中得到了越来越多的关注和应用，但是其在循环荷载作用下的力学行为还缺乏足够的认识。通过单轴拉伸试验和不同应变幅条件下的对称应变控制加载低周疲劳试验，对比研究了2 mm+10 mm热轧304+Q235B不锈钢复... 详细信息

不锈钢复合钢材在土木工程结构中得到了越来越多的关注和应用，但是其在循环荷载作用下的力学行为还缺乏足够的认识。通过单轴拉伸试验和不同应变幅条件下的对称应变控制加载低周疲劳试验，对比研究了2 mm+10 mm热轧304+Q235B不锈钢复合钢材及其基层Q235B碳钢钢材的循环弹-塑性特性和低周疲劳寿命；结合数值模拟得到的疲劳试件截面应力分布，分析了复合钢材低周疲劳失效模式的力学机理。结果表明，在拉伸和循环荷载下，复层304不锈钢与基层Q235B碳钢之间均没有出现界面剥离现象；复合钢材及Q235B碳钢均表现出与加载应变幅正相关的循环硬化行为，且前者的循环应力响应大于后者；复合钢材的低周疲劳初始裂纹均出现在Q235B碳钢侧，这可能是由于复层不锈钢和基层碳钢不同的拉应力状态和塑性变形能力共同造成的，但是复合钢材与Q235B碳钢的低周疲劳寿命未表现出明显的区别。本批次304+Q235B不锈钢复合钢材具有良好的低周疲劳性能，可代替Q235B碳钢用于对腐蚀防护性能具有较高要求的工程构件中。

关键词：不锈钢复合钢材低周疲劳循环硬化单轴拉伸开裂机理

南海北部陆坡区深海软土宏微观特征与力学特性研究

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岩土工程学报 2023年第3期45卷 618-626页

作者：蒋明镜刘阿森李光帅苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215009 天津大学建筑工程学院天津300350 同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092

针对中国南海深海软土的研究对于南海资源开发利用具有重要意义。由于取样困难,目前针对深海软土的研究较少,另外深海软土赋存环境特殊,其特性与常规软土有显著差异。通过基础物化特性试验、环境电镜扫描(ESEM)、一维固结及蠕变试验、... 详细信息

针对中国南海深海软土的研究对于南海资源开发利用具有重要意义。由于取样困难,目前针对深海软土的研究较少,另外深海软土赋存环境特殊,其特性与常规软土有显著差异。通过基础物化特性试验、环境电镜扫描(ESEM)、一维固结及蠕变试验、常规三轴试验、对南海深海软土的材料特性、微观结构、压缩及蠕变特性、三轴剪切特性进行研究分析。试验结果表明该深海软土具有高含水率、低密度、高孔隙比、高饱和度的特点,为高液限粉土,矿物成分中以方解石和伊利石为主。电镜扫描结果显示该深海软土呈片状层理堆积结构,存在疏松架空骨架和贯通孔隙,能储存大量孔隙水,土体中存在生物残骸。一维固结及蠕变试验中,深海软土压缩性强,次固结变形大,固结系数随着竖向压力的增加而减小,次固结系数随着竖向压力的增加先增大后减小。在固结不排水三轴试验中,该深海软土表现出应变硬化特征,有效应力路径呈现先加载后卸载的特征,固结排水三轴试验中,应变硬化的特征更显著,有效应力路径呈现持续加载的特征。

关键词：深海软土微观结构压缩剪切固结试验三轴试验

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花岗岩动态断裂能各向异性试验研究

岩石力学与工程学报 2018年第A01期37卷 3231-3238页

作者：徐颖 ZHANG Junchen 姚伟夏开文天津大学建筑工程学院天津300072 多伦多大学土木工程系

由于微裂纹的存在以及长期构造应力下矿物晶粒排列所造成的自然各向异性,岩石的力学性质大多表现出各向异性的特点。研究选取Barre花岗岩和Standstead花岗岩,利用改装的分离式霍普金森压杆系统和国际岩石力学学会推荐的直切槽半圆盘弯... 详细信息

由于微裂纹的存在以及长期构造应力下矿物晶粒排列所造成的自然各向异性,岩石的力学性质大多表现出各向异性的特点。研究选取Barre花岗岩和Standstead花岗岩,利用改装的分离式霍普金森压杆系统和国际岩石力学学会推荐的直切槽半圆盘弯曲试样,进行了花岗岩动态断裂能各向异性的试验。试验中根据纵波波速所确定的主方向制备岩石试样,每种岩石制备三组试样。试验采用波形整形技术实现动态力平衡,并利用激光测量裂缝表面张开位移。利用这些测量结果并结合能量分析,确定2种岩石样品的动态断裂能。研究结果表明,加载率在0~200 GPa·m1/2/s范围,2种岩石三个方向的动态断裂能均随着加载率的增加而增加。在相同的加载率下,2种岩石的动态断裂参数具有明显的各向异性。2种岩石X方向(波速最小)的动态断裂能最小,Z方向(波速最大)的动态断裂能最大。此外,随着加载率的提高,2种岩石动态断裂能的各向异性差异越来越明显,这主要是由于高加载率下扩展过程中损伤区域的增大造成的。

关键词：岩石力学花岗岩 Ⅰ型裂纹动态断裂能各向异性

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火星探测器着陆试验场地研造

岩土工程学报 2023年第4期45卷 826-832页

作者：蒋明镜石安宁奚邦禄黄伟吕雷天津大学建筑工程学院土木工程系天津300072 苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215009 同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 北京空间机电研究所北京100076

火星距地球遥远,通信延迟约为20min,且表面地形复杂,遍布岩石及斜坡等障碍物,探测器着陆需自主完成一系列动作,不可控因素多,难度大。为确保火星探测器安全着陆,采用“材料学+地貌学+岩土力学”多学科交叉的方法来模拟火星地表重要特性... 详细信息

火星距地球遥远,通信延迟约为20min,且表面地形复杂,遍布岩石及斜坡等障碍物,探测器着陆需自主完成一系列动作,不可控因素多,难度大。为确保火星探测器安全着陆,采用“材料学+地貌学+岩土力学”多学科交叉的方法来模拟火星地表重要特性,在此基础上为保证场地建设及使用经济合理、保护环境和试验工况的快速布置等需求,采用“区域组合+移固组合”的方法对试验场地进行研究并建造。随后分别对该着陆试验场地貌区和着陆区进行激光、微波特性和承载力特性相关测试。测试结果表明:试验场整体布局合理,各区域可拆卸设备质轻易搬运,便于快速进行不同试验工况设置;地貌区激光和微波反射及散射特性与着陆区的基本物理力学特性等相关测试结果与真实火星表面目标值吻合程度较好;本试验场地已为“天问一号”相关避障和着陆测试提供服务,助力“天问一号”成功登陆火星乌托邦平原预选着陆区。

关键词：火星火星地貌 TJ-M1模拟火星壤物理力学特性着陆试验场研造

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无伸缩缝桥梁研究综述

交通运输工程学报 2022年第5期22卷 1-40页

作者：陈宝春黄福云薛俊青罗小烨庄一舟刘永健徐明赵秋红 BRISEGHELLABruno 福建工程学院土木工程学院福建福州350108 福州大学土木工程学院福建福州350108 浙江工业大学土木工程学院浙江杭州310014 长安大学公路学院陕西西安710064 清华大学土木工程系北京100084 天津大学建筑工程学院天津300350

综述了无伸缩缝桥梁(简称“无缝桥”)技术发展,介绍了无缝桥优点、应用和研究热点,分析了无缝桥纵桥向受力特点、桩-土相互作用、台后土压力与抗震性能,指出了新技术研发与应用的现状与发展方向。分析结果表明:无缝桥技术受到许多国家... 详细信息

综述了无伸缩缝桥梁(简称“无缝桥”)技术发展,介绍了无缝桥优点、应用和研究热点,分析了无缝桥纵桥向受力特点、桩-土相互作用、台后土压力与抗震性能,指出了新技术研发与应用的现状与发展方向。分析结果表明:无缝桥技术受到许多国家的重视,已开展了大量的实桥监测和其他研究;在纵桥向受力方面,温度变形是其主因,现有规范中所给出的平均温差与实桥监测结果相差较大,应研究精度更高的计算方法;桩-土相互作用是整体桥受力的特点与研究的难点,在计算土抗力时,m法应限于小位移的无缝桥,位移较大时宜采用p-y曲线法;桥台桩基受力复杂,H型钢桩存在屈服、疲劳、屈曲的破坏可能,混凝土桩则易出现开裂病害;无缝桥温升时台后土压力增大,是研究的热点与难点,它随水平变形量和往复变形次数增大而增大的机理、量值和分布未达成共识,有待今后深入、系统的研究;纵桥向受力分析应建立全桥有限元模型,考虑结构-土相互作用和节点非线性性能;钢主梁受压稳定性和混凝土主梁抗裂性能是研究与设计的关键;引板是无缝桥的病害易发构件,面板式引板应减小板底摩阻力,避免开裂和末端沉降,而斜埋入式引板应控制其末端之上接线路面的隆起和下陷;许多无缝桥新技术已被提出并得到应用,今后还需深入研究,如:新材料与新构造在无缝桥各组成部分、台背、桩基与引板中的应用等;无缝桥具有较强的结构强健性、抗倒塌和防落梁能力,抗震研究已取得可喜的进展,但许多国家尚未形成相关的设计规定,应继续研究,为将来的应用和规范制订提供科学依据。

关键词：桥梁工程无伸缩缝桥梁整体式桥台引板温度效应结构-土相互作用土压力超高性能混凝土聚苯乙烯泡沫抗震

800kN级预应力高强混凝土预制边坡锚固梁设计与研究

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建筑结构 2022年第S02期52卷 2590-2595页

作者：陆培毅张仕伟杨建民天津大学建筑工程学院土木工程系天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350

根据Winkler弹性地基梁理论及国内现有设计规范,研究设计了800kN级预应力高强混凝土预制边坡锚固梁,并对锚固梁的吊装阶段和加载阶段进行了有限元验证分析,得出如下结论:锚固梁采用倒T形变截面形式不仅可以减轻结构重量、提高混凝土材... 详细信息

根据Winkler弹性地基梁理论及国内现有设计规范,研究设计了800kN级预应力高强混凝土预制边坡锚固梁,并对锚固梁的吊装阶段和加载阶段进行了有限元验证分析,得出如下结论:锚固梁采用倒T形变截面形式不仅可以减轻结构重量、提高混凝土材料利用率,而且更加符合受力规律;在锚固梁十字交叉部位的弯矩、剪力最大,该位置受力复杂,需要布置加强筋;锚固梁在截面腹板宽度变化处及横、纵梁交叉直角处容易出现应力集中现象,应设置倒角过渡。

关键词： Winkler弹性地基梁预制边坡锚固梁预应力混凝土有限元

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现代土力学研究的新视野——宏微观土力学

岩土工程学报 2019年第2期41卷 195-254页

作者：蒋明镜同济大学土木工程学院地下建筑与工程系天津大学建筑工程学院土木工程系天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室

随着岩土工程领域的不断拓展,特别是在深地、深海、深空工程("三深工程")方面需要面对更多复杂的岩土材料和环境条件。基于连续介质和唯象的常规土力学理论与方法在描述岩土材料的非连续性、大变形和破坏等复杂特性以及复杂环境影响上... 详细信息

随着岩土工程领域的不断拓展,特别是在深地、深海、深空工程("三深工程")方面需要面对更多复杂的岩土材料和环境条件。基于连续介质和唯象的常规土力学理论与方法在描述岩土材料的非连续性、大变形和破坏等复杂特性以及复杂环境影响上有许多缺陷。宏微观土力学力图从本质上探求岩土材料复杂宏观特性的微细观机理,建立其多尺度分析理论与方法,解决岩土力学与工程中的疑难与关键问题,从而帮助提高工程设计水平。本文回顾了宏微观土力学近40 a的发展历程,从宏微观土力学的研究方法、理论和应用等方面综述了国内外学者的主要研究成果,包括典型土体的微观特性、微观本构理论、宏微观关联、基于微观机制的宏观本构理论等。研究土体包括陆地上黏土、结构性砂土、黄土、深海能源土和太空土(月壤)。重点阐述了宏微观土力学的重要研究手段之一的离散单元法在模拟陆、海、空疑难岩土力学与工程中的应用与拓展,探讨了宏微观土力学研究所面临的各种挑战和重大机遇。通过系统介绍上述研究成果,勾勒了宏微观土力学的基本框架,以期推动该研究方向的加速发展。

关键词：宏微观土力学微观试验离散单元法宏微观关联本构模型疑难土三深工程

渗透性水平向各向异性导致椭圆形地面沉降漏斗的一个性质

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岩土力学 2018年第8期39卷 2960-2976页

作者：杨建民霍王文天津大学建筑工程学院土木工程系天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

水平向渗透系数各向异性会导致抽水产生的水位降深等值线呈现椭圆形,进而产生椭圆形地面沉降漏斗,这种椭圆形地面沉降漏斗的现象在现实中广泛存在。渗透系数均质各向同性的圆形地面沉降漏斗中,地面某点沉降值S与该点至漏斗中心的距离r... 详细信息

水平向渗透系数各向异性会导致抽水产生的水位降深等值线呈现椭圆形,进而产生椭圆形地面沉降漏斗,这种椭圆形地面沉降漏斗的现象在现实中广泛存在。渗透系数均质各向同性的圆形地面沉降漏斗中,地面某点沉降值S与该点至漏斗中心的距离r之间符合s-lnr线性关系,渗透性水平向各向异性导致的椭圆形地面沉降漏斗也具有s-lnr线性关系规律。应用地下水动力学相关理论,经过理论推导,得出了椭圆形地面沉降漏斗各径向线上半对数线性关系式s=c_1+c_2 lnr中常数项c_1、c_2与径向线方位角θ之间的函数关系式,即c_1、c_2与sinθ或cosθ的平方呈正比,该函数关系式得到中国、美国和印度共6个区域性地面沉降漏斗实例的有力验证。对公式验证回归所得的12个相关系数中,1个为87.19%,其余11个都在90%以上。以上渗透性水平向各向异性导致的区域性椭圆形地面沉降漏斗的性质,公式简单实用,可方便应用于椭圆形地面沉降漏斗中非监测点的沉降值推测,利于全面了解椭圆形沉降漏斗信息,具有广泛应用价值。

关键词：渗透性各向异性沉降漏斗椭圆形

线状和面状群井抽水导致场外地面沉降呈s-lnr线性关系

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岩土力学 2018年第10期39卷 3565-3572页

作者：杨建民霍王文天津大学建筑工程学院土木工程系天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

在单井抽水造成地面沉降符合s-lnr线性关系的基础上,应用积分的方法,对线状和面状群井抽水产生的地面沉降进行推导,得出群井抽水导致地面沉降的积分公式。对于场外远处,即距抽水中心距离远大于抽水区域长度或宽度的情况,对沉降积分公式... 详细信息

在单井抽水造成地面沉降符合s-lnr线性关系的基础上,应用积分的方法,对线状和面状群井抽水产生的地面沉降进行推导,得出群井抽水导致地面沉降的积分公式。对于场外远处,即距抽水中心距离远大于抽水区域长度或宽度的情况,对沉降积分公式进行简化,仍可得到场外地面沉降呈s-lnr线性关系的结果。选取第三方文献中的理论解、数值解和工程实例对以上研究成果进行拟合验证,相关系数分别为99.91%、98.67%、96.60%、99.63%、99.43%,所以线状和面状群井抽水导致场外地面沉降呈s-lnr线性关系的理论分析结果得到极好验证。

关键词：群井地面沉降对数线性