疲劳荷载作用后钢-混凝土组合外接式节点静载性能试验研究（英文）

为研究疲劳荷载对钢桁腹-混凝土组合外接式节点静力性能的影响,设计并制作了3个1∶3节点模型,分别进行了静载破坏试验和疲劳后静载破坏试验,获得了节点破坏模式、荷载-位移曲线及节点板荷载-应变曲线,研究了节点屈服荷载、极限荷载、节点刚度及延性系数等力学性能指标的变化.试验结果表明：节点板是组合节点受力关键构件,节点板破坏是外接式节点的典型破坏模式;疲劳荷载对节点屈服前的受力性能影响较小,但对节点屈服后的受力性能影响显著;与仅承受静载的试件相比,未疲劳破坏试件的极限承载力减小4%,延性系数减小28%,有疲劳破坏试件的极限承载力减小25%,延性系数减小52%;疲劳裂纹引起了节点板应力重分布,增大了无疲劳裂纹区域的应变,且应变增长率随着与疲劳裂纹距离的增加而减小.     

碳纤维布加固钢筋砼吊车梁抗弯疲劳性能试验

为研究碳纤维布(CFRP)对加固后钢筋混凝土梁的抗弯疲劳性能的影响,进行了3根CFRP加固梁及1根对比梁的抗弯疲劳试验.研究了碳纤维布加固方式、构件使用荷载等参数对碳纤维布加固损伤钢筋混凝土吊车梁的抗弯疲劳性能影响.试验研究表明:采用碳纤维布加固后,构件裂缝的宽度减小50.2%~66%,发展速度也得到控制,钢筋应力减小24.1%~28.2%,构件的刚度提高14.9%~16.1%.依据试验结果,从现有规范中关于构件刚度计算方法出发,进行了CFRP加固钢筋混凝土吊车梁的疲劳刚度计算分析,该计算方法可用于吊车梁加固工程设计.最后给出了CFRP加固梁的疲劳设计的合理化建议.     

某自锚式悬索桥主缆锚固区力学性能

为研究自锚式悬索桥主缆锚固区的应力分布及传力机制,以烟台夹河大桥为例,在桥梁体系转换过程中对锚固区布置测点进行应力监测。随后基于多尺度有限元方法,分别从宏观和局部尺度建立全桥杆系模型和锚固区局部精细模型,依据平截面假定在模型界面处建立控制方程,形成多尺度模型耦合。将关键工况下的测点监测结果与多尺度模型和局部精细模型的计算结果进行对比,并将多尺度模型用于主缆锚固区力学性能分析。结果表明：多尺度模型可有效改善局部模型边界的圣维南效应,与实测值更为相符;锚固区整体以受压为主,主要受力构件纵桥向应力自锚固端向跨中方向呈增大趋势;压重混凝土与钢结构共同受力,使锚固区相应构件的应力分布更加均匀;主缆力首先传递至腹板F1、F2,然后逐步传递至底板,最终各构件受力达到稳定状态。     

可移动房屋钢框架结构试验研究

对风荷载作用下两层可移动房屋的静力进行试验研究,考察其结构的受力性能和变形机理.该结构由两个钢框架盒子单元组成,根据静力等效原则,采用在柱顶施加集中荷载来模拟水平风荷载,得到了框架结构的水平侧移和单元间的相对移动值.试验表明,盒子单元之间的相对移动将显著影响可移动房屋的水平侧移.     

环氧树脂改性沥青混合料性能试验研究

为了解我国自主研制的环氧树脂改性沥青混合料的路用性能,采用马歇尔、劈裂、车辙、小梁弯曲和复合梁疲劳等试验,对其材料特性和路用性能进行了全面的试验研究,并与SMA10混合料的性能进行了对比研究.车辙和复合梁疲劳试验结果表明,环氧树脂改性沥青混合料具有良好的高温稳定及疲劳性能;与SMA10混合料相比,环氧树脂改性沥青混合料具有良好的抗水损害及低温抗开裂性能.研究表明,新型国产环氧树脂改性沥青混合料以其优异的性能和良好的经济优势为我国大跨径钢桥桥面铺装提供了一种新的铺装材料.     

复合材料平尾连接细节疲劳性能研究

通过对两类不同典型连接形式的复合材料平尾连接细节试件进行静力、疲劳、剩余强度试验,并对其进行了应变测量,对所测数据以及试件的破坏模式进行综合分析,从而得出复合材料平尾典型连接细节疲劳性能的试验结论。     

混合梁斜拉桥合理成桥索力优化分析

针对混合梁斜拉桥合理成桥索力开展优化研究,结合改进的最小弯曲能量法对半漂浮体系单侧不对称混合梁斜拉桥合理成桥状态进行确定,通过模拟获得了在成桥状态时的索力值。最终得到的结果显示：实测结果与计算结果保持了较高的一致性,满足了规范的相关要求。本研究将为类似工程参数的设计与优化提供必要的基础数据。     

锚固(索)桩加固顺层石质路基工作性状的研究

阐述了锚固(索)桩加固高陡顺层石质路堑的施工技术，通过现场试验对锚固(索)桩的工作性状进行了研究，揭示了锚固(索)桩土压力随时间的变化规律、桩的水平位移情况、预应力锚索应力损失程度，可为类似的工程设计与施工提供参考。     

二次受力下碳纤维布加固梁抗弯性能试验研究

进行了4根不同二次受力条件下碳纤维布加固的钢筋混凝土梁和1根对比混凝土梁的抗弯性能试验研究。试验及分析结果表明,用粘贴碳纤维布的方法来提高梁的承载力十分有效,且预加载的存在使加固梁的极限荷载降低;碳纤维布能有效约束裂缝的开展,但裂缝的数量增加和分布区域变大,且预加载的大小会影响加固梁裂缝的开展和分布;碳纤维布加固可以增强梁的刚度,但延性有所降低。     

大跨度斜拉桥拉索安全评估的概率方法

为了对运营期斜拉桥安全性进行评估,提出了评估斜拉索安全性的方法.考虑Daniels效应和断丝概率提出斜拉索强度模型与基于斜拉索运营期安全系数的大跨度斜拉桥可靠度评估方法.作为模型的应用验证,分析了宁波招宝山斜拉桥最长边索,即第25号索在不同检测期的安全性,并调查了不同的参数对安全概率的影响.分析结果表明:斜拉索Daniels效应不可忽略;运营期斜拉索的退化可以通过线性增长的索内断丝率来模拟;考虑斜拉桥拉索退化过程的随机性评估运营期斜拉桥拉索安全水平的方法是有效的.     

TA15钛合金钨极氩弧焊焊接接头损伤容限性能研究

为了分析研究焊缝、热影响区、母材的损伤容限性能差异,对TA15钨极氩弧焊焊缝、热影响区和焊接母材分别进行了断裂韧度试验和疲劳裂纹扩展速率试验,试验结果表明:焊缝、热影响区、焊接母材的断裂韧度值差别不大;三个应力比下(R=0.5,0.06,-1)氩弧焊热影响区裂纹扩展速率均较母材及焊缝的稍高,这种现象在正应力比下的低速扩展区更明显些;焊缝裂纹扩展速率一般稍低于母材。     

钢桥面铺装体系等效轴载换算方法

通过对钢桥面铺装主要病害的研究与分类,提出了桥面铺装结构设计的指标参数体系,并应用疲劳等效的原理,推导了轴载等效换算公式.根据室内试验和理论分析,分别研究了3种典型的铺装结构对应3种不同轴载类型的受力特性,并提出了各自轴载换算公式的参数的取值.3种轴载类型包括:单轴单轮组、单轴双轮组、双轴双轮组.通过对桥面铺装的影响因素包括气候与环境、交通、受力状态等使用条件的分析,提出的轴载等效换算公式与参数取值经过现场测试数据进行修正后,可以应用于新建桥梁桥面铺装的设计和已建桥梁桥面铺装使用状况的评价.     

拱梁组合体系拱桥关键节点有限元分析

以某主跨85m钢管混凝土拱桥为研究对象,采用ANSYS建立局部精细化模型,对拱座进行受力分析。研究表明:拱梁组合体系拱桥拱座的结构刚度比较大,在拱脚最大弯矩工况下,最大变形出现在哑铃型拱肋加载截面下缘,变形值仅为4.3mm;拱座整体应力分析表明,结构受力以纵桥向受压为主,整体应力值不大,拱肋与拱座节点交界面因刚度突变出现了较大的应力变化,存在不大于1MPa的主拉应力;除了端横梁预应力锚固处压应力在10MPa左右,其他部位应力绝对值均在1MPa以下,满足要求;为了进一步优化结构受力,避免局部应力集中,应在结构中增加加腋、倒角等。     

基于内聚力模型的沥青混凝土疲劳损伤数值研究

为了研究沥青混凝土的疲劳特性,提出了基于双线性内聚力模型（CZM）的数值模拟方法．建立了疲劳损伤演化模型并将其与内聚力模型耦合,以反映沥青混凝土在循环荷栽作用下的软化行为．通过编制用户材料子程序。实现了疲劳损伤模型在有限元软件ABAQUS中的应用,并对劈裂疲劳试验进行了模拟．研究结果表明：模拟得到的疲劳寿命与实验室结果基本一致;疲劳损伤随加载次数的累积是非线性的,且损伤累积阶段是疲劳破坏的主要阶段;应力比增大时,损伤稳态发展阶段的寿命明显减小．可以发现提出的疲劳损伤数值模型是一种预估沥青混凝土疲劳损伤的有效方法．     

正交异性钢桥面铺装有限元模拟和优化分析

为了确定正交异性钢桥面铺装受力状态并为设计提供参考,运用子模型有限元法分析了桥梁整体变形及局部轮载作用下铺装内部受力状态及应变分布特点.为优化设计铺装层结构,分析了铺装层模量对其应变状态影响.分析结果表明:大跨径钢桥整桥变形对铺装层受力状态影响很小,钢桥面铺装设计的控制受力因素是轮载局部作用下铺装层的横向应变,铺装层模量对铺装层的受力状态有显著影响,通过提高铺装层刚度过渡层的结构优化设计措施可以显著改善铺装层的受力状态,降低铺装层的应变水平.分别对环氧沥青混凝土、SBS改性沥青SMA和Rosphalt改性沥青混凝土的模量及疲劳性能进行了试验评价,可以为桥面铺装结构组合设计提供参考数据.     

焊接钢筋网在混凝土板中的粘结和搭接长度

本文通过分析钢筋混凝土构件的拔出实验数据，结合现行规范锚固长度的计算公式。推导出焊接钢筋网搭接长度计算公式，并用单向板试验予以验证。     

Experimental study on bonding properties between steel strand and concrete at cryogenic temperatures

To study the bonding properties between steel strand and concrete at room and cryogenic temperatures, a series of center pullout experiments were conducted on 96 bonding anchorage specimens at the lowest temperature of-165 ℃. The impacts on the bonding property of such parameters as the temperature, concrete strength, the relative concrete cover thickness, and the relative anchorage length were analyzed. The test results indicate that the changes in temperature have a clear effect on the bonding property between steel strand and concrete. As the temperature decreases, the bond stress, which corresponds to a 1 mm slip of steel strand in relation to concrete, and the ultimate bond strength initially increase and subsequently decrease at the inflection point of-80 ℃. The impact of the concrete strength on the bonding property, as shown by the tensile strength and the moisture content interaction, indicates that the bond stress vs concrete strength curve initially increases and later decreases with a decrease in temperature; the bond stress vs concrete cover thickness curve linearly increases, but the bond stress vs anchorage length curve linearly decreases at first and finally levels off.     

钢桥面硬沥青浇注式沥青混合料低温性能研究

通过汉堡轮辙试验 ,考察了浇注式沥青混合料的抗车辙能力 ,硬沥青浇注式沥青混合料具有良好的抗车辙能力 .通过低温弯曲试验和逐步降温的钢桥面铺装复合结构疲劳试验 ,测试与比较了使用硬沥青的浇注式混合料低温抗裂性能 .高性能聚合物改性沥青浇注式混合料具有较长的疲劳寿命和较低的断裂温度 ,可用于钢桥面浇注式沥青铺装 .     

高应力比下路用水泥混凝土疲劳可靠度量化分析(英文)

为获得路用水泥混凝土在高应力比作用下其疲劳可靠度的变化规律,首先推导了包括混凝土疲劳寿命在内的单调随机变量的概率密度,然后推导了 Miner 与 Chaboche-Zhao 疲劳损伤模型的概率密度. 借助室内疲劳试验结果,获得这 2 种模型的疲劳损伤概率密度函数. 最后,将荷载作用次数代入上述函数,从而获得水泥混凝土疲劳可靠度随荷载作用次数的变化规律. 结果表明: 随着荷载作用次数的增加,相同应力比下,疲劳可靠度从 100%逐渐衰减为 0%; 无论何种应力比,在荷载作用初期,疲劳可靠度均有一个较为稳定的阶段; 随着应力比的增加,该稳定阶段逐渐缩短,且可靠度为 0%时对应的荷载作用次数也减小; 在可靠度衰减阶段,对于相同荷载作用次数,应力比越高,则混凝土可靠度越低; 此外,Miner 疲劳损伤模型比Chaboche-Zhao 疲劳损伤模型偏安全.     

J55油管的疲劳可靠性试验研究

针对机采油井油管经常发生疲劳断裂的问题,加工了J55油管疲劳试件,通过成组多级疲劳试验法,获得了J55油管高周疲劳分组试验数据。通过疲劳寿命的参数估计和疲劳寿命的分布类型检验,获得了J55油管在不同轴向应力水平下的疲劳寿命、分布规律和P-S-N曲线。结果显示,J55油管的疲劳寿命服从对数状态分布,其S-N曲线服从一般金属的疲劳S-N曲线形式。在疲劳寿命一定时,欲获得较高的可靠性,需大幅度降低油管的疲劳应力。