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1.
一种新的可用于混凝土疲劳研究的非线性累积损伤模型 总被引：3，自引：0，他引：3
研究混凝土疲劳问题的主要困难之一，就是混凝土疲劳损伤的累积速度与不同强度循环荷载的作用次序有关，且是非线性的。但通常 的一些非线性损伤模型却不能反映荷载作用次序的影响，为了解决此问题和混凝土结构在长期不稳定循环荷载作用下的疲劳问题，我们在Miner线性累积损伤模型的基础上提出了一个新的非线性累积损伤模型，通过两个 疲劳损伤实例的计算证明了该模型不仅能够反映出不同强度应力水平先后作用次序对疲劳损伤演变情况的影响，而且保留了Miner模型概念明确，使用方便的优点，当通过试验得到一组有关曲线之后，不稳定循环荷载作用的混凝土疲劳累积损伤计算将变得异常简单，极便于在工程设计中采用。 相似文献
2.
姚丽芳 《广东技术师范学院学报》2004,(4):89-91
本文主要研究了交通荷载作用下均质软土地基在交通荷载作用下的变形特征 ,考虑了地基土体的弹性模量、强度参数、泊松比等因素的影响 .本文采用计算模型做了一些比较 ,有关结论在相应的内容中给出 相似文献
3.
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. 相似文献
4.
利用邓肯非线性弹性模型的有限元分析方法,计算地基的应力场与变形场,并以塘沽某高层建筑为例,分析计算天津软土地区非均布荷载作用下不均匀地基建筑物的沉降和差异沉降,利用其计算结果,确定桩端持力层,同时与其它方法计算结果与实测进行比较表明,该方法计算准确,对天津软土地区是十分适宜的。 相似文献
5.
在考虑软土超载预压后的次固结变形特性的基础上,推导出消除使用荷载作用下的主固结所需预压时间的公式.通过室内试验研究了不同超载量和不同超载预压时间对饱和软土次固结变形的影响,对排水固结法处理软土地基有一定的参考价值. 相似文献
6.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2017,(11)
目的:钢框架焊接梁柱节点在地震作用下往往容易产生脆性裂纹,裂纹的发展和损伤累积将导致节点延性降低,发生脆性断裂。本文旨在探究节点在地震往复荷载作用下的损伤性能,分析其主要影响因素,提出有效的损伤评估模型,为后续节点损伤数值模拟提供基础,为钢框架的抗震设计提供参考。创新点:1.通过足尺节点试验,分析加载幅值、加载历程和荷载峰值对节点损伤性能的影响;2.基于试验结果,标定并验证3种经验损伤演化模型,提出基于疲劳断裂力学的节点损伤评估模型。方法:1.通过对9个足尺梁柱节点试件开展往复加载试验,包括5种变幅加载制度及4种常幅加载制度,分析加载幅值、加载历程和荷载峰值对节点损伤性能的影响;2.基于试验结果,根据节点损伤特点,在能量模型基础上,推导并拟合适用于节点循环加载的双参数损伤演化方程,并与其他模型进行比较,以验证其准确性;3.结合疲劳和延性断裂理论,依据损伤机理,定义"有效塑性应变"量化损伤过程,并以疲劳裂纹发展公式为基础,推导适用于计算在极低周循环荷载下节点损伤过程的损伤演化方程。结论:1.加载跨幅对节点性能影响较小;加载历程的影响与历程中峰值位移循环次数密切相关;突发性的强峰值对节点造成的损伤最大。2.节点损伤过程为幂函数形式;通过比较表明,在能量模型基础上推导出的适用于节点循环加载的双参数损伤演化方程,相对于单参数线性模型,能够更准确模拟节点在极低周循环下的损伤过程。3.基于疲劳断裂力学理论的损伤演化方程物理意义明确,能够描述节点循环损伤试验中所表现出的加速损伤及"损伤拐点"特征。 相似文献
7.
推导了应力控制和应变控制模式下沥青混合料的热力学疲劳损伤模型.选取回弹模量作为损伤硬化参数,提取出一个与动态模量相关的损伤变量作为评估指标.所获得的2种控制模式下的损伤演化规律中保留了一个与加载水平有关的非负材料参数m,具有与Chaboche疲劳模型相似的形式.在每种控制模式下,采用4组加载水平所获得的疲劳损伤试验数据校核模型并确定参数.由此发现参数m与荷载水平呈指数关系.利用所获得的演化方程可阐述2种控制模式下的损伤演化差异,即在应变控制模式下,疲劳损伤演化由快变慢,在应力控制模式下情况则相反.通过利用损伤等效原理计算等效荷载循坏次数,该模型还解释了在多级加载条件下,2种控制模式的疲劳演化差异:在应变控制的疲劳模式下,所加荷载等级按照从低荷载到高荷载的顺序会加速损伤演化,而在应力控制的疲劳模式下,相反的荷载施加顺序可延长疲劳寿命. 相似文献
8.
Bas van DIJK 《浙江大学学报(A卷英文版)》2018,(8)
目的:吸力式基础具有投资费用低、施工时间短、无噪音和可重复使用等优点,因此被广泛应用在海洋工程领域。本文针对吸力式基础设计中的关键问题,主要综述现有设计理论,指出理论缺陷,并给出设计建议。创新点:综述砂土、粘土和成层土中吸力式基础的安装、回收、基础承载力、基础沉降和服役性能中的关键科学问题和现有设计理论。方法:1.基于文献报道的现场试验和模型试验,针对吸力式基础安装过程中的沉贯阻力、临界吸力和土塞效应,评估现有设计理论的准确性;2.分析粘土和砂土中吸力式基础的完全排水、完全不排水和部分排水条件下静力和循环承载力计算理论;3.针对吸力式基础的长期服役性能,分析荷载引起的基础变形、固结沉降、循环再固结沉降和极端荷载下的"棘轮效应"。结论:1.现有的吸力式基础安装中沉贯阻力计算理论没有普适性;对于临界吸力的计算,由于没有考虑"土拱效应",理论计算值均低估了安装吸力。2.对于粘土中吸力式基础承载力的计算需要考虑循环作用下土体的强度弱化和基础-土间空隙引起的承载力降低,而砂土中基础承载力计算需要考虑排水条件的影响。3.对于吸力式基础的长期服役性能,特别是基础变形的计算,目前还缺少成熟的计算理论。 相似文献
9.
林智勇 《福建工程学院学报》2016,(4):318-323
利用数值分析方法建立了软土地基模型,采用比奥固结理论,计算分析了真空预压下的软土地基流固耦合作用;并进一步分析了真空度损耗率、密封墙、塑料排水板打设深度等因素对软基加固效果的影响。分析结果表明:在抽真空早期,地表沉降增长很快,达到一定天数后,沉降值逐渐趋于稳定;真空负压沿深度、水平方向上损耗,在加固软土外围形成一个零孔隙水压力面;真空度损耗率、塑料排水板打设深度对真空预压加固软土的效果影响很大;侧向密封墙对加固区内土体影响不大,但其限制了真空负压的侧向传递,使影响区的地基沉降大幅减小。 相似文献
10.
研究目的:研究弱胶结软岩在应变软化变形阶段的强度参数演化规律。创新要点:针对弱胶结软岩在峰后应变软化变形阶段的刚度劣化和强度衰减的现象,建立考虑刚度损伤劣化的峰后强度参数演化模型。研究方法:首先依据实验结果建立弱胶结软岩的应变软化模型及刚度劣化模型,然后假设岩体后继屈服面均满足Mohr-Coulomb屈服准则,建立考虑峰后刚度劣化行为的强度参数演化规律方程,最后将模型嵌入软件进行数值验证。重要结论:峰后摩擦角演化规律主要由瞬时应力状态和损伤特性所主导,黏聚力除了与应力水平和损伤机制有关外,还与岩体的塑性变形机制有关。所建立的演化模型能较准确地描述弱胶结软岩体的应变软化行为。 相似文献
11.
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． 相似文献
12.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2020,(1)
目的:天然沉积的结构性软土分布广泛,但能考虑结构性影响的大应变固结理论鲜有报道。本文考虑结构屈服压力随初始有效应力的变化及土体结构性对压缩与渗透特性的影响,建立结构性软土的大应变固结模型。研究结构性及初始有效应力对大应变固结性状的影响,并探讨结构性软土大、小应变固结性状的差异,以提高软土固结计算的精准度。创新点:1.建立考虑天然沉积软土结构性影响的一维大应变固结模型,且该模型能考虑结构屈服压力随初始有效应力的变化;2.分析天然结构性软土大、小应变固结性状的差异,为实际工程中的软土固结计算提供理论依据。方法:1.总结结构性软土对压缩和渗透特性的影响及结构屈服压力与初始有效应力间的关系;2.通过理论推导,构建考虑结构性影响的软体一维大应变固结模型(公式(15)和(16));3.通过对模型进行数值求解,分析软土结构性对大应变固结性状的影响,以及考虑结构性影响的大、小应变固结性状的差异。结论:1.大应变假定下结构性软土中超静孔压的消散速率要比小应变假定下快,且这种差异随着土层应变增大而增大;当应变值超过15%时必须采用大应变假定。2.如果土层的初始有效应力计算方法相同,则大、小应变不同假定下土层的最终沉降值是相同的。3.相同几何假定下,初始有效应力计算方法对超静孔压消散速率几乎无影响,但对沉降变形影响明显。4.大、小应变假定下固结性状间的差异随结构屈服压力的增大而减小。 相似文献
13.
姜元懂 《商情·科学教育家》2013,(25)
在我国沿海及内陆地区广泛分布着软弱粘性土层及夹砂层.由这些土形成的地基在构筑物及外部荷载作用(列车、地震等)下会产生较大的沉降,而且沉降持续时间较长,这对工后沉降要求高的地基(如建筑物、台后过渡段等)很难满足.另外,对于松散的砂层,在地震等外部荷载作用下可能会发生震动液化,造成地基下沉量聚增,这对构筑物的使用来说是不安全的.秦沈客运专线设计要求台后过渡段工后沉降不大于8Cm.因此,在特大桥、大桥、中桥等台后过渡段均设置半刚性桩进行地基加固.碎石桩就是其中一种. 相似文献
14.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2017,(7)
目的:通过Powell优化反演方法建立Winkler地基参数的反演力学模型,获得地基参数的稳定数值解。创新点:根据Bayes理论,推导广义Bayes目标函数;利用Fourier变换,推求Winkler地基上简支板的Fourier闭式解,建立地基参数的反演力学模型。方法:1.根据Bayes理论,推导广义Bayes目标函数(公式(4))及地基参数的广义Bayes均值和方差表达式(公式(9)和(11));2.引入Mindlin理论,推导Winkler地基上板的控制微分方程,推求Winkler地基上简支板的Fourier闭式解;3.提出步长的一维自动寻优方案,结合Powell优化方法建立Winkler地基参数的广义Bayes反演力学模型。结论:1.地基参数的反演迭代过程稳定收敛于参数真值;2.与Kalman滤波方法和共轭梯度法不同,Powell优化方法的迭代过程不涉及目标函数的偏导数计算;3.广义Bayes目标函数能同时考虑不同测量点和不同测量次数的位移实测资料,计算效率更高。 相似文献
15.
砖混房屋由于受地基不均匀下沉和温度变化的影响,在墙体表面经常产生一些不同性质的裂缝,对于一般性裂缝(严重开裂除外),不危及结构安全和使用,因而在设计与施工过程中没有引起人们重视,导致这些裂缝屡次发生,形成隐患.特别是在地震及其他荷载作用下,容易引起提前破坏.因此,对于工程设计人员和工程施工人员应引起重视,采取措施,减少和防止裂缝的产生. 相似文献
16.
研究目的:研究混凝土拱坝多尺度横缝单元和坝体损伤。创新要点:解决了拱坝坝段单元采用不同剖分形式(即多尺度剖分形式)时,在静动力荷载下,拱坝横缝开度和坝体损伤的计算。研究方法:首先建立大尺度交接面单元和小尺度单元坝段自由度耦合,然后建立大尺度交接面单元和大尺度单元坝段横缝单元模型,并对坝体损伤本构的计算进行研究。重要结论:通过对比计算发现,通过混凝土的损伤本构计算的应力峰值和实验结果相同,下降段的应力应变曲线基本吻合。提出的不同尺度横缝单元模型对坝体应力和横缝开度的计算误差在7%以内。 相似文献
17.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2021,(7)
目的:路面加速加载试验(APT)和计算仿真技术具有环境条件控制可调、试验时间短、重复性好等优点,已经成为研究道路性能非常有效的方法。然而,目前尚缺少路面分别在常规加载和加速加载作用下的永久变形性能差异性的研究。为了研究加速加载对路面影响,需要先对路面加速加载进行定义,并在此前提下分析加速加载度路面车辙的影响。创新点:1.根据路面应变恢复时间和加载间隔时间的关系定义了对于路面车辙加速加载的效应。2.通过有限元仿真,对比了相同车速、轴载和作用次数条件下,加速加载与常规加载的对路面车辙的影响。方法:1.通过APT研究不同轴载、车速下,路面应变、应力大小和恢复时间(图1–3);2.建立足尺度路面和轮胎有限元模型(图4–7),研究了更大范围车速与轴载作用下,路面动态应力、应变(图8–11),以及不同荷载下加速加载效应形成的条件;3.通过施加荷载函数的方法,对比加速加载和常规加载对路面车辙的影响(图13–15)。结论:1.根据全尺寸路面加速加载过程中监测到的竖向应变恢复时间,将加速加载定义为加载循环中竖向应变未完全恢复即进行重复加载。相邻两次加载之间的时间间隔小于路面应变恢复时间,则路面永久变形会加剧;2.根据本文对加速加载的定义,加速加载现象的临界时间间隔随着轴重的增加而减小。换言之,在重载下,低速也可能产生加速加载效应;3.通过有限元仿真分析,比较了路面在常规荷载和加速荷载作用下的车辙。在速度和作用次数相同的情况下,加速加载与常规加载的车辙深度比随载荷的增大而增大。当车速和载荷相同时,加速加载与常规加载的车辙深度比随加载循环次数的增加而逐渐减小。 相似文献
18.
19.
锴 《当代教育理论与实践》2014,(3):159-162
目的随着经济的发展,不断增加的繁重交通荷载加剧了桥梁结构的负担,众多桥梁亟待得到结构性能评定,而桥梁荷载试验是评定桥梁结构性能的重要方法。通过数值分析为桥梁检测静荷载试验和动荷载试验提供一种参考凭据,从而更好地对桥梁运行状况作出评定。方法利用桥梁结构分析与计算软件Midas-Civil建立有限元模型,分析桥梁在静荷载作用下的挠度、应力应变等静力特性和在动荷载作用下结构的振动特性。结果对比模拟数据、桥梁检测荷载试验实测数据以及理论计算数据,评定该桥处于良好运营状态。结论基于桥梁结构分析与计算软件MidasCivil仿真模拟为桥梁荷载试验提供一种参考凭据是切实有效可行的方法。 相似文献
20.
为了研究移动荷载下路面结构内部细观结构的响应,采用离散元方法进行了多尺度路面结构移动荷载响应的分析．建立了柔性基层沥青路面典型结构的离散元模型,并计算了移动荷载作用下沥青层底的应力和应变,通过与已有经典计算程序荷栽响应计算结果的比较,验证了所建立的离散元模型．以该离散元模型为基础,在沥青混凝土结构层的底部,采用尺度较小的离散单元描述粗集料的体积含量、分布特征以及空隙大小等细观结构,以此建立路面结构的多尺度模型．对路面结构宏观响应与细观结构的荷载响应进行了比较分析,并分析了沥青砂浆劲度对细观结构处荷载响应的影响．结果表明：粗集料与沥青砂浆界面位置的拉应力均值和离散系数均大于沥青砂浆内部;荷载引起的应力和应变在沥青砂浆内部和界面内部均存在不均匀分布;沥青砂浆的劲度越大,沥青混凝土内部的荷载响应分布越趋于均匀． 相似文献