长(立方体)试件尺寸和边界约束下水泥土强度的理论计算

长(立方体)试件尺寸和边界约束下水泥土强度的理论计算

一、长(立)方体试件尺寸及其边界约束条件下的水泥土强度理论计算(论文文献综述)

龚先兵[1](2018)在《岩溶区基桩荷载传递机理及其竖向承载力研究》文中研究指明随着我国西部大开发战略的实施,高等级公路建设将大量穿越西部山区,大量工程桩基础将穿越岩溶发育区。由于岩溶发育具有隐蔽性的特点,即使是详细勘察也难以获得完整的工程地质资料。因此在地质资料有限的情况下如何合理确定基础的荷载传递规律及承载能力,成为确保岩溶区桩基施工及运营安全的关键所在。本文结合国家自然科学基金“岩溶区基桩竖向承载机理及其设计计算方法研究”(项目编号:51278187),以室内大尺寸模型试验、理论分析及现场试验为手段,对岩溶区域的桩基的承载机理及竖向承载能力进行了探讨,主要在以下几个方面进行了研究:(1)论述了已有岩溶区基桩受力分析的已有成果。在此基础上,基于相似理论,以现场工程为原型,开展了规则下伏溶洞岩溶区的竖向加载破坏试验,获取了加载过程中基桩、溶洞顶板的变形及应变发展规律。试验结果表明,岩溶顶板厚度与跨度是影响基桩竖向承载机理的重要因素,在溶洞顶板强度和跨度不变的情况下,随着顶板的厚度变化顶板的破坏模式也随着不断变化,主要分为桩端冲切、剪切和弯拉组合破坏以及整体弯拉破坏三种典型破坏模式。该模式与溶洞顶板厚度紧密相关。当顶板的厚相对较小的时候,岩溶产生破坏的不利位置是拉应力和压应力的转换接触面,此时顶板容易产生局部的冲切破坏形式;当顶板的厚度相对较大的时候,拉应力和压应力的转换界面此时扩展到了顶板的边缘位置,此时顶板容易出现整体的弯拉破坏形式。对比剪切的应变增量图和室内模型试验的破坏图可知,溶洞顶板产生破坏的面和剪切应变增量最值的位置非常相似,所以可以认为:剪切应变产生增量最值的位置就是溶洞顶板的破坏临界面。随着溶洞的顶板厚度与跨度的比值不断减小,顶板的极限承载能力也逐渐减小,顶板的破坏模式从整体的弯拉型破坏渐渐转变成局部的冲切型破坏。而基桩桩端荷载传递曲线则表明:基桩的极限桩端阻力随着溶洞顶板厚度的增加而不断增大。(2)基于室内模型试验结果,对岩溶区基桩的竖向极限承载力进行了理论分析。引进突变理论,重点描述了岩溶区域桩基破坏的突变特性,建立了三种破坏模式下力学简化后的模型和势能函数公式,由此推导了岩溶地区桩基桩端极限承载力尖点的突变分叉集公式。结合边界条件,推导分叉集公式得到岩溶地区桩基桩端的极限承载力公式,并且得到岩溶地区桩基的极限载荷的确定方程。(3)采用非确定性方法对岩溶顶板的稳定性进行了分析。利用有限的地质工程勘探资料,首先研究了岩溶顶板稳定性影响因素及相关岩土物理力学参数,由于在稳定性的分析过程中,桩端下伏的溶洞顶板的不确定因素比较多,所以利用区间数来表达计算参数的不确定性,且综合了区间的数学方法、RMR指标和Hoek-Brown的经验强度公式来共同形成一种参数区间的确定法则。基于现有的研究,建立了一个综合考虑抗冲切作用和抗剪作用以及抗弯的桩端下溶洞顶板的极限分析体系。基于研究功能函数确定方法,利用非概率的可靠性方法提出一种桩端下溶洞顶板的稳定非概率可靠性研究理论。(4)与第3章室内模型试验相比,第4章采用数值分析软件ABAQUS来建立岩溶桩基竖向承载的分析模型,探讨了岩溶区顶板的跨度和弹性模量、桩径等因素对岩溶桩基竖向承载性能的影响。(5)以自平衡技术及常规检测技术为手段,开展了多处岩溶区嵌岩桩的竖向承载力现场试验,并进一步分析了其荷载传递机理。最后,将本文所建立的岩溶区基桩突变性分析方法、不确定性分析方法应用于湖南省某高速公路桩基础工程,将理论分析结果与实际设计参数对比,验证设计的可行性,同时与分析结果对比验证了本文所建立的基于不确定性理论的岩溶桩基工程稳定性及风险分析方法的适用性与合理性。

张坤[2](2017)在《生土基材料强度标准试验方法研究》文中研究表明生土建筑是以生土基材料作为主体结构或围护结构的建筑。作为中国传统建筑的重要组成部分,它具有低耗能、热工性能好、吸音防辐射及绿色环保等优点,可作为“绿色建筑”的典范。近年来,生土建筑研究引起学者的广泛关注,但还没有生土基材料力学性能测试标准试验方法,成为制约其发展的重要因素。生土基材料是以原状生土为基材,可加入一些改性辅料,无需焙烧,仅经过简单加工便可用于房屋建造的建筑材料。本文主要研究生土基材料强度试验标准方法,通过对760块生土基试件进行抗压强度试验,从标准试件制作、试件尺寸、试件形状、试验加载参数设置、试件的养护方法及龄期等开展试验研究和理论分析,提出生土基材料标准试验方法和强度取值方法。通过对改性技术的研究,归纳总结改性配方,得出生土基改性复掺材料配方试验方法。主要工作和成果如下:1、生土基材料标准试验方法研究。由于黄土在我国分布广泛,以黄土为主要研究对象,开展大量材料力学性能试验,研究不同制样方式,不同承压界面处理,不同尺寸、形状,不同养护龄期及方法对试件抗压强度的影响,提出生土基材料立方体抗压标准试验方法;通过不同地区生土材料抗压试验对比研究,验证本文提出的标准试验方法的科学性。研究结果表明,采用千斤顶压实法制作边长100mm立方体试件,将其在25-30 oC恒温及50%-55%的湿度下养护28d,并在承压面敷设土粉,试验加载速率选取1-3mm/min时,生土材料抗压强度试验试件破坏全过程复演性高,荷载位移曲线规律性较一致,抗压强度试验结果稳定性高,离散性小,可作为生土基材料抗压强度标准试验方法。2、生土基机制砖标准试验方法研究。基于《砌墙砖试验方法》中的标准试验方法,对不同配方、尺寸规格相同的90块生土基机制砖进行抗压、抗折试验研究,引入Nari与二次稳定的算法,分析了材料强度、破坏形貌等试验结果的离散性与稳定性。研究表明,《砌墙砖试验方法》中的抗压、抗折试验方法用于测试生土基机制砖抗压强度和抗折强度时,材料受力均匀,试件破坏形貌重现性较好,试验结果稳定性好,可信度高,可作为生土基机制砖抗压、抗折强度标准试验方法。3、生土基材料标准制样方法研究。运用CT扫描技术对击实法(JS)、千斤顶压实法(YS)、机器压实法(JYS)3种方法制作的30个试件进行细观分析,借助扫描生成的二维灰度图像研究材料内部的孔洞形态,结构形态,密实情况等。通过抗压强度试验,研究试验结果的离散性,分析材料内部缺陷与实际破坏的关系,从而确定科学合理的生土基材料力学性能试验标准制样方法。研究表明,不同制样方法制作的生土试件内部缺陷各不相同,成型的优劣与试件强度关系密切。其中“千斤顶压实法”制作试件时,设备简单,操作方便,材料内部重组情况良好,试验结果离散性小,可为生土基材料标准试件的制作方法。4、生土基材料抗压强度尺寸效应,体型效应研究。对不同尺寸、不同体型的300块试件在不同加载速率下进行强度试验,研究试件的破坏机理、强度、荷载-位移曲线及试验结果的离散性,引入统计数据筛选法计算尺寸效应强度折算系数。研究表明,生土基材料抗压试验中尺寸效应、形状效应显着,100mm立方体生土试件破坏形态及结果表现较集中且稳定。同时发现,加载速率对生土基材料抗压试验结果影响显着,试件抗压强度随加载速率的增加而减小。研究结论为生土基材料标准试验方法中的的形状、尺寸及加载速率的确定提供依据。5、标准试件的养护方式及养护龄期研究。采取4种不同的养护方式(自然养护、室内养护、室内+保鲜膜养护、标准养护室养护)分别在不同龄期(7d、14d、21d、28d)下制作160个立方体生土试件,并进行抗压强度试验,分析试件的破坏机理、破坏形态、荷载-位移曲线及试验结果结果的离散性等。研究表明,不同养护方法和养护时间对生土试件受压破坏形态影响显着,但荷载位移曲线基本相同,规律性较好。21d、28d室内养护与标准养护室养护试件的抗压强度结果基本相同且试验结果的离散性小,含水率稳定。建议采用温度为25-30 oC、湿度50%-55%,龄期为28d做为生土基材料标准试验试件养护条件。引入最小二乘法对不同养护龄期试件的强度结果进行线性回归分析,可为不同龄期试件强度预估提供可靠方法。6、针对我国生土建筑分布集中地区的生土基材料(包括东北黑土、东南红土、西北黄土、新疆黄沙土)开展抗压强度试验,对比不同地域生土的差异性,研究本文提出的标准试验方法在不同地区的适用性。研究表明,采用本文提出的标准试验方法时,不同地域生土基材料的抗压试验荷载-位移曲线表现出较高的复演性。同时发现,不同地域生土基材料的抗压强度从大至小依次为,黄土、黑土、黄沙土、红土。研究结论为生土建筑材料提选研究提供参考。7、生土基材料抗压试验强度取值方法研究。对大量生土试件抗压试验数据进行概率统计分析。采用不同分布函数进行估计、假设检验及相关性研究,对比分析正态分布估计及Weibull分布估计的异同,结果表明Weibull分布可较精确的描述生土基材料立方体抗压强度分布特征,且采用95%保证率的生土基材料强度值具有较好可靠性,从而得到生土基材料抗压试验强度标准值取值方法。8、根据课题组前期研究成果,开展生土基材料复掺改性配方试验方法和计算方法研究。引入Montgomery和Voth单格子模型进行生土材料改性配方研究,采用单格子数学模型对生土、石子、河沙及生土、石子、水泥2类复掺材料共120个试件进行试件的抗压强度试验。以强度、峰值位移、试验结果离散性为参考标准,对指标进行回归分析,采用消元法求解回归方程的根,绘制生土基材料三角形等值线图,得出改性掺量的最优配比,从而建立材料复掺情况下标准试验方法。

赵洪波[3](2017)在《基于均匀设计钢筋水泥土界面粘结性能试验研究》文中研究说明随着我国经济的迅速发展,基础设施建设逐渐加大加快,为适应国内外行业持续发展,钢筋水泥土与锚杆支护结构应势而生。然而,对于钢筋与水泥土界面剪切变形特性的探索尚缺乏较深入的试验与理论研究。因此,本文在国家自然科学基金(41572298)的支持下,致力于对钢筋水泥土界面粘结性能进行较系统的试验研究,以期能对后续不断发展使用的加筋水泥土桩(锚)支护结构在安全使用及其有效回收等方面提供一定的指导与帮助。首先,考虑到全面试验研究对于人力物力的要求较高,本文引入均匀试验设计原理用于室内锚杆拉拔试验的试验方案设计,研究土体试样的含水量和干密度两因素水平对锚-土界面粘结强度的影响。通过试验获得了锚-土界面剪应力-位移全过程曲线,建立抗剪强度与土体含水量、干密度之间的经验回归公式。其次,基于微元法的思想设计了一套测试钢筋水泥土界面粘结强度的试验方法。选取影响水泥土强度最重要的三个因素(水泥掺入比、含水量、龄期)基于均匀试验设计原理设计并完成了钢筋-水泥土界面粘结性能试验。根据试验测得的12批试样的拉拔测试结果,以及相对应的立方体无侧限抗压强度测试结果,建立了界面极限粘结强度与立方体无侧限抗压强度、残余强度间的经验关系模型。同时,通过回归分析得到了钢筋水泥土界面极限粘结强度与水泥掺入比、含水量、龄期之间的回归方程。对方程中各因素的影响规律进一步分析表明:极限粘结强度随着水泥掺入比的增加近似呈幂函数增加;随着加固含水量的提高而降低并逐渐趋于稳定;与龄期的对数近似呈线性关系。最后,根据试验所得剪应力-位移曲线建立了适用于刻画钢筋-水泥土界面拉拔特性的三折线模型,并利用荷载传递法将其应用于全长粘结钢筋水泥土的受力变形分析。同时,探讨了峰值点位移、极限粘结强度(由掺入比、含水量、龄期三因素控制)的变化对钢筋水泥土界面全长受力变形性能的影响。水泥掺入比、似含水量、龄期三者的影响程度依次降低。

李金龙[4](2017)在《隧道衬砌结构安全风险等级评估关键技术》文中进行了进一步梳理山岭隧道建设过程中,围岩及支护结构失稳是最为常见的工程灾害。隧道一旦失稳,将造成巨大的损失,尤其是对于已初支段的塌方,此时掌子面已推进一段距离,一旦塌方就会造成施工人员和机械封死隧道内的严重后果。此类塌方比掌子面塌方更具危害性,因此,对于掌子面后方已初支段围岩及支护结构安全性评价是隧道建设者亟待解决的重大技术难题。本文以“复杂地质条件下特长大断面隧道安全及灾变控制理论与方法”科技项目为依托,以张石高速岳家沟隧道为研究对象,通过对岳家沟隧道在施工中发生塌方事故统计分析,三处大规模塌方均是发生在掌子面后方已初支段。综合运用理论分析、数值模拟等技术手段以工程结构可靠度理论和风险评估理论知识为基础,考虑围岩劣化的基础上对岳家沟隧道衬砌结构的安全风险等级进行评估。主要内容如下:(1)在查阅和参考大量已有试验资料和文献研究成果的基础上,通过对地质强度指标GSI定量化研究,采用Hoek-Brown准则预测岩体力学参数,准确预测岳家沟隧道各级围岩的力学参数,为后续隧道建模和失效概率分析提供必要的基础数据。(2)考虑隧道在开挖过程中因岩体扰动、卸荷及其不良地质等综合作用下的围岩劣化行为,建立有限元模型,分别研究典型断面在围岩劣化前后两种状态下其衬砌结构作用荷载及变形的发展变化规律;运用ANSYS PDS模块对两种状态下衬砌结构的内力统计特征进行分析,并结合所建立的极限状态方程,运用MALAB计算程序,获取了不同状态下衬砌结构的失效概率。(3)在风险评估阶段,将衬砌结构失效概率作为评价指标之一,建立衬砌结构安全风险等级可拓评价物元模型。同时,引入传统的风险矩阵法,分别将风险矩阵法和可拓判别法运用到岳家沟隧道工程实际中,对其衬砌结构安全风险等级进行评定,所得结果基本一致,对比验证了所建可拓评价物元模型的正确性。

陈艳丽,储冬冬,彭志芳,王寿云,胡明凯[5](2016)在《水泥土尺寸效应研究现状综述》文中指出为了促进水泥土搅拌桩质量检测的发展,系统地介绍了水泥土的概况、水泥土的应用及水泥土质量检测中存在的问题,并进一步分析了影响水泥土强度检测中关键问题(尺寸效应)的研究现状,以期使水泥土搅拌桩的质量检测数据更加准确可靠。

周海龙[6](2015)在《脱硫石膏—粉煤灰复合水泥土耐久性能与固化机理研究》文中指出水泥土耐久性和固化机理研究是在北方寒区推广和应用水泥土的关键。鉴于普通水泥土强度低,耐久性差的特点,同时为解决我区燃煤电厂产生的大量工业废料粉煤灰和脱硫石膏,特提出利用它们配制出一种新型的复合水泥土材料。然后开展室内试验,研究这种复合材料的力学特性、耐久性、损伤特性及固化机理,为将该复合材料在内蒙古地区的广泛应用提供理论依据和试验数据。1、建立了复合水泥土的强度预测模型,提出了各组分材料的最优配合比。(1)通过开展不同水泥掺入比、不同龄期及不同试件规格及成型方法下普通水泥土的无侧限抗压强度试验,基本掌握利用内蒙古黄河灌区土默川分灌区典型粉质土配制得水泥土的一些强度特性。(2)在普通水泥土基础上单掺粉煤灰和脱硫石膏,研究其掺量对强度的影响规律。(3)通过正交试验和补充试验,研究复掺粉煤灰和脱硫石膏对其强度的影响规律,得出最优配合比并进行验证,建立强度预测模型。2、建立了一种全新的复合水泥土非线性弹性本构模型,分析了其变形与破坏特征。(1)根据单轴受压下复合水泥土全应力-应变曲线的特点,首次提出用生长函数logistic拟合曲线的上升段,采用复合双曲线函数拟合曲线的下降段,建立分段非线性本构模型,较传统CSDC-2002模型拟合效果更好。(2)根据三轴受压下复合水泥土偏应力-轴向应变曲线的特点,建立“三段法”非线性弹性模型,给出了完整的推导过程和参数计算过程。(3)研究了变形模量、破坏应变与无侧限抗压强度的关系,并分析了单轴受压与三轴受压情况下复合水泥土的破坏形态。3、评价了复合水泥土材料的耐久性,开展了与普通水泥土耐久性的对比分析。(1)干湿和冻融循环试验均表明复合水泥土的耐干湿循环能力和抗冻性能均优于普通水泥土。(2)三温冻融循环试验表明复合水泥土的整体位移小于普通水泥土;当基层土料含水量接近最优含水量时,叠合复合水泥土试样的整体变形量最小,抗冻性能最佳。4、创新了复合水泥土材料的微结构分析方法,研究了其固化机理和损伤特性。(1)提出了原子力显微镜AFM观察水泥土材料样品的制样方法,将其用于微结构的观察;同时也利用场发射环境扫描电镜观察了非导电复合水泥土试样的微结构。(2)在微结构分析的基础上,探讨了复合水泥土的固化机理;在单轴压缩损伤试验的基础上,分析了复合水泥土的损伤演化规律,推导建立了复合水泥土在单轴压缩条件下的弹塑性损伤模型。

金浏[7](2014)在《细观混凝土分析模型与方法研究》文中指出混凝土结构是工程建设中应用极为广泛的一类结构,其中混凝土材料是主要的组成部分,因此混凝土结构的安全性与工作性能与之密切关联。混凝土材料的物理力学特性相对于钢材而言更为复杂,迄今仍然有许多问题悬而未决,故而是混凝土结构研究的重中之重。混凝土是一种典型的复合材料,其物理及力学特性取决于两种主要组成材料,即粗骨料和硬化水泥砂浆的成分、性质、配比以及两者间的粘结作用。换句话说,需要从其微/细观角度来把握混凝土材料的宏观物理力学性质。本文工作就是从细观角度出发,研究混凝土静、动态力学特性,以及混凝土中氯离子扩散诱发应力锈蚀的物理行为。主要内容简要概括如下:一、细观单元等效化方法及其应用。本质上来说,混凝土宏观非线性力学行为及尺寸效应源于其细观非均质性。鉴于此,为反映混凝土材料非均质性的这个本质特征,本文依据概率统计学理论,以单元材料弹性模量的变异系数作为材料非均匀性量度指标,提出了一种具有高计算效率的细观单元等效化分析模型与方法。对细观单元等效化模型与方法中的两个核心问题,即网格划分的单元尺寸以及细观单元力学行为的等效化问题进行了系统的研究,并在此基础上开展了混凝土破坏过程及宏观力学特性的数值模拟研究。具体的工作如下:1.基于概率统计理论,在Weibull分布假定下,对混凝土细观单元等效弹性模量的随机特性进行了概率统计分析,研究了细观单元弹性模量的分布规律,提出了混凝土材料特征单元尺度的概念,并据此建立了混凝土材料细观单元网格尺寸确定方法。2.基于复合材料等效化及均匀化理论对“骨料/砂浆”、“混凝土基质/初始缺陷”、“混凝土基质/孔隙水”以及“骨料/砂浆/界面”四种细观单元组成形式下单元的等效静态本构关系进行了理论推导与分析;考虑到细观组分率效应的影响,进一步建立了混凝土细观单元的等效动态本构关系;通过相关试验数据验证了细观单元等效本构关系的有效性。此外,初步探讨了复杂多轴加载条件下细观单元强度准则的选取问题。3.基于提出的细观单元等效化方法,研究了单轴拉伸、压缩以及弯拉荷载作用下混凝土试件二维及三维静、动态破坏过程及宏观力学性能,分析了混凝土材料静、动态损伤破坏机理;模拟了钢筋混凝土柱在轴向压缩作用下的细观损伤破坏行为,初步探讨了混凝土构件层次的尺寸效应行为,实现了细观力学方法在钢筋混凝土构件破坏研究中的应用;与扩展有限元法结合,实现了混凝土三维静态拉伸断裂过程的模拟。上述研究成果表明细观单元等效化模型及方法能很好地模拟混凝土材料及构件的损伤破坏行为。二、氯盐环境下混凝土结构应力腐蚀效应的细观尺度方法研究。1.考虑混凝土细观结构非均质性对氯离子扩散行为的影响,提出了氯离子扩散行为模拟的细观尺度数值研究方法;理论推导并获得了饱和浆体中氯离子表观有效扩散系数与初始孔隙率及外荷载之间的定量关系,揭示了外荷载作用对氯离子扩散特性的影响规律;数值研究了压缩荷载作用下氯离子在饱和混凝土中的扩散行为,探讨了压缩应力水平对氯离子宏观扩散特性的影响。2.基于细观力学模型模拟了钢筋锈蚀膨胀引发的保护层混凝土开裂破坏行为,阐述了钢筋均匀及非均匀锈蚀对混凝土保护层开裂破坏模式及保护层开裂时临界锈蚀率的影响规律。

徐静[8](2013)在《水泥稳定碎石基层抗弯拉性能试验研究》文中认为半刚性基层在我国的高速公路建设中得到广泛的应用,其中90%多都是半刚性基层沥青路面结构型式,成为我国主要的高速公路结构类型。半刚性基层有优越性,但同时也存在一定的缺陷,抗拉强度比较低,易开裂,因此半刚性基层的抗弯拉性能十分重要。本文以水泥稳定碎石为对象,通过室内劈裂强度试验和弯拉强度试验来研究其抗弯拉性能。劈裂强度试验分析了水泥剂量、养生龄期以及试件尺寸对劈裂强度的影响,结果表明:劈裂强度随水泥剂量、龄期的增长而增长,并通过圆柱体试件和立方体试件强度的对比预测劈裂强度存在尺寸效应。弯拉强度试验采用的是中梁试件100mm×100mm×400mm切割而成的非标准小梁试件40mm×40mm×200mm和中心加载模式,试验分析了弯拉强度随水泥剂量、养生龄期、养生温度变化的规律,结果表明:随着水泥剂量的增加、试验龄期的增长,弯拉强度呈增长趋势,低温养生不利于弯拉强度的形成,且此研究规律与采用标准弯拉试验研究的规律基本是一致的。同时,本文对劈裂强度和弯拉强度做了相关性分析,发现劈裂强度低于弯拉强度,二者的比值随养生龄期和水泥剂量增长变化不大,说明两种强度随龄期的增长速率相当,且受水泥剂量影响也基本相同。最后通过有限元建模计算,对劈裂强度、弯拉强度作了进一步分析。通过本文的试验研究,更好地认识水泥稳定碎石的抗弯拉性能,并提出了弯拉试验的新试验方法,为室内试验研究提供参考。

宋天诣[9](2010)在《火灾后钢—混凝土组合框架梁—柱节点的力学性能研究》文中认为钢-混凝土组合框架结构在建筑工程中已得到较广泛应用,深入研究火灾升、降温作用下钢-混凝土组合框架梁-柱连接节点的力学性能,对于整体组合框架结构抗火设计及其火灾后评估具有重要意义。本文以实际工程中常用的钢管混凝土柱-组合梁、型钢混凝土柱-型钢混凝土梁中柱节点为研究对象,对这两类节点在经历火灾升、降温过程后的工作机理进行了深入研究。主要研究工作如下:1.对钢管混凝土柱-组合梁节点和型钢混凝土柱-型钢混凝土梁节点在外荷载作用下,楼板下部遭受火灾升、降温过程后的力学性能进行了试验,深入研究了节点的温度分布、结构变形和材料应变、以及节点火灾作用后剩余承载力的变化规律。2.分析确定了常温、升温、降温和高温后各阶段钢和混凝土的热力学性能,编制了材料本构关系模型转换子程序和可模拟钢材高温蠕变的子程序。结合有限元分析平台ABAQUS,建立了钢管混凝土柱-组合梁节点和型钢混凝土柱-型钢混凝土梁节点的有限元分析模型,实现了对升、降温火灾和外荷载共同作用下两类节点的受力全过程分析。进行了型钢混凝土柱耐火极限的验证性试验,并收集了有关试验数据对有限元模型进行了验证。与试验结果的对比分析表明,该有限元分析模型具有较好的精度。3.采用建立的有限元分析模型,对钢管混凝土柱-组合梁节点和型钢混凝土柱-型钢混凝土梁节点在外荷载和火灾升、降温共同作用下的温度场分布、节点破坏形态、变形特点、应力和应变分布、内力变化、节点弯矩-梁柱相对转角关系等的变化规律进行了深入研究。4.对外荷载和火灾升、降温共同作用下,影响钢管混凝土柱-组合梁节点和型钢混凝土柱-型钢混凝土梁节点弯矩-转角关系的各种参数,如升温时间比、柱火灾荷载比、梁火灾荷载比、梁柱线刚度比和极限弯矩比、截面含钢率、混凝土和钢材强度等进行了分析计算,研究了上述各参数对钢-混凝土组合框架梁-柱连接节点火灾后剩余刚度系数和承载力系数的影响规律,给出了剩余刚度系数和承载力系数的实用计算方法。

陈苏[10](2010)在《柔性基础下水泥土桩复合地基力学性状研究》文中研究说明水泥土桩桩体材料强度是其加固处理软基效果的重要影响因素之一,也是其施工质量的重要评判指标之一。工程实践中,桩体强度常采用钻芯取样并进行室内抗压强度试验来确定。由于钻芯取样得到的水泥土桩芯样为圆柱体,而确定水泥土设计强度时所用试件形状一般为立方体,两者在形状与尺寸上均存在较大差异,这样就造成了用一种条件下的试件实际强度去检验、评判另一种条件下的试件设计强度,其可比性就差,严格来讲由于前提条件不一致而没有可比性。由于基础刚度的不同,刚性基础与柔性基础下水泥土桩复合地基力学性状存在较大差异。现有刚性基础下水泥土桩复合地基力学性状的研究成果,并不适用于柔性基础下水泥土桩复合地基,而对柔性基础下水泥土桩复合地基力学性状尚缺乏深刻的认识。本文对水泥土强度的试件形状、尺寸和边界约束效应进行了室内试验研究和理论推导分析;从理论推导、有限元分析以及室内外试验与测试等不同的方面,对柔性基础下水泥土桩复合地基桩身轴力与桩侧阻力传递规律、桩土应力比与沉降计算方法以及各自的影响因素进行了系统的探讨研究。(1)较为全面、系统地总结了水泥土桩复合地基在水泥土材料性能、水泥土桩竖向荷载传递规律和破坏模式以及临界桩长、桩土应力比与褥垫层、复合地基承载力与沉降等方面的研究成果。(2)对水泥土强度的试件形状、尺寸以及边界约束效应进行了室内试验和理论计算,对比分析了试验与理论计算结果,讨论了产生水泥土强度的试件形状、尺寸以及边界约束效应的原因。(3)对于柔性基础下水泥土桩复合地基,提出了改进的复合地基桩间土竖向位移模式。位移模式充分考虑了桩土相互作用、桩间土竖向与径向位移、桩土侧面产生相对滑移以及桩侧产生负摩阻力等特点。(4)根据改进的复合地基桩间土竖向位移模式和弹性力学基本原理,推导了桩体沉降、桩间土沉降、桩身轴力、桩侧摩阻力以及桩土应力比的理论计算公式。建议桩土单元体范围内的桩间土平均沉降值作为复合地基沉降值。(5)采用ABAQUS有限元软件,计算分析了基础刚度、荷载大小、桩体模量、桩体长度、桩间距以及加固区与下卧层土体模量等对复合地基沉降的影响。(6)对水泥土桩芯样强度、柔性基础下水泥土桩复合地基沉降以及桩土应力比等进行了室内试验和现场实测。根据室内试验和现场实测资料,分析了水泥土芯样强度特点,推算了复合地基最终沉降量,获得了桩土应力比理论计算公式中的两个待定参数。(7)对桩身轴力、桩侧摩阻力进行了有限元计算,并与理论计算结果作了对比分析。(8)对柔性基础下水泥土桩复合地基沉降进行了有限元计算。对复合地基沉降的理论计算结果、有限元计算结果以及现场实测结果作了比较分析。

二、长(立)方体试件尺寸及其边界约束条件下的水泥土强度理论计算(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、长(立)方体试件尺寸及其边界约束条件下的水泥土强度理论计算(论文提纲范文)

(1)岩溶区基桩荷载传递机理及其竖向承载力研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 概述
        1.1.1 桩基的适用性
        1.1.2 桩基的分类
        1.1.3 桩基的历史与发展
    1.2 岩溶区基桩的承载特性及承载力计算方法研究现状
        1.2.1 岩溶区基桩桩侧承载机理研究现状
        1.2.2 岩溶区基桩桩端承载机理研究现状
        1.2.3 岩溶区基桩顶板安全厚度研究现状
    1.3 本文研究思路与主要内容
第2章 岩溶区基桩承载机理及其特性
    2.1 概述
    2.2 影响岩溶区基桩承载机理的主要因素分析
        2.2.1 溶洞分布情况
        2.2.2 桩径大小
        2.2.3 岩石模量
        2.2.4 孔壁粗糙度
        2.2.5 成桩工艺
        2.2.6 其他因素
    2.3 岩溶区基桩的荷载传递机理
        2.3.1 桩-土摩阻力分析
        2.3.2 桩-岩摩阻力分析
        2.3.3 桩-溶洞顶板相互作用分析
    2.4 本章小结
第3章 岩溶桩基竖向承载室内模型试验研究
    3.1 概述
    3.2 室内模型设计
        3.2.1 相似原理介绍
        3.2.2 试验设计方案
        3.2.3 确定试验材料
    3.3 室内模型试验
        3.3.1 浇筑试验模型
        3.3.2 试验加载系统设计
        3.3.3 测试系统的设计
        3.3.4 室内试验内容及步骤
    3.4 室内模型试验结果分析
        3.4.1 加载路线图
        3.4.2 顶板破坏模式分析
        3.4.3 顶板应变分析
        3.4.4 荷载沉降分析
    3.5 本章小结
第4章 岩溶桩基竖向承载性能数值模拟研究
    4.1 概述
    4.2 ABAQUS软件简介
        4.2.1 ABAQUS总体介绍
        4.2.2 ABAQUS的求解过程
    4.3 数值模拟方案
    4.4 建立数值分析模型
    4.5 数值模拟结果分析
        4.5.1 数值模拟与试验结果对比
        4.5.2 顶板跨度对桩基承载力的影响分析
        4.5.3 桩径对桩基承载力的影响分析
        4.5.4 顶板的弹性模量对桩基承载力的影响分析
    4.6 本章小结
第5章 岩溶区基桩极限承载力的突变求解方法
    5.1 引言
    5.2 岩溶区基桩极限承载力常规确定方法
        5.2.1 设计规范简化方法
        5.2.2 统计经验法
    5.3 按桩顶沉降控制的嵌岩桩承载力确定
        5.3.1 桩侧摩阻力模型
        5.3.2 桩端阻力模型
        5.3.3 荷载-沉降曲线的计算公式
    5.4 突变理论原理
        5.4.1 尖点突变模型
    5.5 岩溶区桩基桩端破坏机理分析
        5.5.1 抗冲切验算模型
        5.5.2 抗剪验算模型
        5.5.3 抗弯验算模型
        5.5.4 岩溶区基桩极限承载力的突变分析
    5.6 本章小结
第6章 岩溶区基桩下伏顶板稳定性分析方法研究
    6.1 引言
    6.2 桩端持力岩层安全厚度确定的定量方法
        6.2.1 估算完整顶板的安全厚度
        6.2.2 估算不完整顶板安全厚度
    6.3 影响持力岩层安全厚度的主要因素
        6.3.1 岩溶发育与桩端岩层节理裂隙发育及胶结情况
        6.3.2 桩端岩层空洞跨度及荷载
        6.3.3 桩端荷载的计算
        6.3.4 桩端岩层安全厚度确定
    6.4 桩端下伏溶洞顶板稳定非概率可靠性分析方法
        6.4.1 溶洞顶板岩体力学参数确定方法
        6.4.2 溶洞顶板极限平衡分析模型
        6.4.3 溶洞顶板稳定非概率可靠性分析
        6.4.4 工程实例分析
    6.5 桩端岩溶顶板稳定性模糊可靠性分析方法
        6.5.1 可靠性分析方法
        6.5.2 失效可能度的计算方法
        6.5.3 桩端岩溶顶板稳定性模糊可靠性分析方法
        6.5.4 实例计算
    6.6 本章小结
第7章 岩溶区桩基工程实例分析
    7.1 概述
    7.2 工程概况
        7.2.1 某高速公路桥梁设计概况
        7.2.2 地质概况
    7.3 场地岩土工程特性
        7.3.1 桥位工程地质条件
        7.3.2 工程地质评价
    7.4 岩溶分布情况及展布形态
        7.4.1 电磁波层析CT探测原理
        7.4.2 观测系统
        7.4.3 电磁波CT探测结果
    7.5 4#墩岩溶桩基承载力计算
        7.5.1 设计计算参数
        7.5.2 简化计算模型
        7.5.3 基于突变求解方法的岩溶顶板安全厚度计算
    7.6 4#墩岩溶基桩静载试验
        7.6.1 试桩成孔
        7.6.2 试桩设计
        7.6.3 桩身应变量测系统
        7.6.4 吊装钢筋笼
        7.6.5 混凝土浇筑
        7.6.6 桩身弹性模量
        7.6.7 试桩垂直静载荷试验
    7.7 本章小结
结论及展望
参考文献
致谢
附录A(攻读学位期间论文、科研及获奖情况)

(2)生土基材料强度标准试验方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景
        1.1.1 生土建筑王国
        1.1.2 生土建材研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文研究的意义和目标
    1.4 论文研究的内容
第二章 基于CT扫描技术对不同制样方法研究
    2.1 生土基材料试件制样技术及无损检测技术概述
        2.1.1 生土基材料制样技术
        2.1.2 无损识别和检测的定义及CT扫描技术
        2.1.3 CT扫描生土基材料意义
    2.2 试件的制备
        2.2.1 材料参数指标
        2.2.2 三种试件制作方法
    2.3 CT无损检测试验设计
        2.3.1 试验的设备与材料
        2.3.2 试验方案
    2.4 试验结果及分析
        2.4.1 CT扫描试验X面结果及分析
        2.4.2 CT扫描试验Y面结果及分析
    2.5 本章小结
第三章 不同制样方法试件抗压强度试验研究
    3.1 抗压强度试验方法及步骤
    3.2 试验过程及结果
        3.2.1 试件破坏过程
        3.2.2 试件抗压强度
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 抗压强度结果分析
        3.3.2 荷载位移曲线分析
        3.3.3 试件CT值与强度试验
        3.3.4 试样成型机理分析
    3.4 本章小结
第四章 生土基材料抗压试验方法研究
    4.1 不同承压界面对生土基材料立方体试件抗压强度试验影响研究
        4.1.1 试验设计
        4.1.2 试验过程及结果
        4.1.3 试验结果分析
    4.2 试件形状、尺寸及加载速率对生土基材料强度影响研究
        4.2.1 试验设计
        4.2.2 试验过程及结果
        4.2.3 试验结果分析
    4.3 试件养护时间及养护方法对生土基材料强度的影响研究
        4.3.1 试验设计
        4.3.2 试验过程及结果
        4.3.3 试验结果分析
    4.4 本章小结
第五章 基于统计理论对生土基材料强度研究
    5.1 数据初步统计判定分析
        5.1.1 统计数据概率
        5.1.2 分布函数假设检验
        5.1.3 分布函数相关系数
    5.2 基于Gaussian分布对生土立方体抗压强度估计
        5.2.1 高斯分布函数估计理论
        5.2.2 生土立方体抗压强度正态分布估计
    5.3 基于Weibull分布对生土立方体抗压强度估计
        5.3.1 Weibull分布函数估计理论
        5.3.2 生土立方体抗压强度Weibull分布估计
    5.4 生土抗压强度标准值确定
    5.5 基于统计筛选法对生土立方体尺寸折算系数研究
        5.5.1 平均值法
        5.5.2 统计筛选法
    5.6 基于最小二乘法对生土立方体养护时间强度关系研究
    5.7 本章小结
第六章 不同地区生土基材料抗压强度试验研究
    6.1 东北地区黑土
        6.1.1 黑土的特性
        6.1.2 黑土抗压强度试验
    6.2 东南地区红土
        6.2.1 红土的特性
        6.2.2 红土抗压强度试验
    6.3 新疆地区黄沙土
        6.3.1 黄沙土的特性
        6.3.2 黄沙土抗压强度试验
    6.4 不同地区生土基材料类比研究
        6.4.1 荷载位移曲线分析
        6.4.2 抗压强度试验结果及离散性分析
    6.5 本章小结
第七章 基于MONTGOMERY和VOTH单格子模型的生土基材料改性试验方法研究
    7.1 单格子配方设计法概述
    7.2 试验设计
        7.2.1 砂子、石子改性生土试验
        7.2.2 水泥、石子改性生土试验
        7.2.3 试件制作与分组
        7.2.4 抗压强度试验
    7.3 试验结果分析
        7.3.1 掺石子、砂子改性生土配方试验
        7.3.2 掺石子、水泥改性生土配方试验
    7.4 本章小结
第八章 基于NAIR检验法与二次稳定度分析法的生土基机制砖强度试验方法研究
    8.1.数学模型介绍
        8.1.1 Nair检验法
        8.1.2 二次稳定度分析法
    8.2 试件的制作及装置
    8.3 生土机制砖抗压试验方法研究
        8.3.1 试验概述
        8.3.2 破坏形貌
        8.3.3 机制砖抗压强度结果分析及荷载位移曲线分析
        8.3.4 抗压强度结果稳定性分析
    8.4 生土机制砖抗折试验方法研究
        8.4.1 试验概述
        8.4.2 破坏形貌
        8.4.3 试验结果分析
        8.4.4 试验结果稳定性分析
    8.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表论文、参与科研和获奖情况
致谢

(3)基于均匀设计钢筋水泥土界面粘结性能试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及其意义
    1.2 钢筋侧摩阻力性能研究现状
        1.2.1 钢筋-混凝土界面粘结性能研究现状
        1.2.2 钢筋-水泥土界面相互作用研究现状
    1.3 试验优化设计研究概况
    1.4 本文研究思路与内容
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究思路
第2章 均匀设计方法及其应用
    2.1 概述
    2.2 均匀设计方法
        2.2.1 均匀设计原理
        2.2.2 均匀设计使用方法
    2.3 基于均匀设计锚-土界面性能试验研究
        2.3.1 试验方案设计
        2.3.2 试验步骤及过程
        2.3.3 试验结果
        2.3.4 峰值抗剪强度与土体含水量和干密度的关系
    2.4 本章小结
第3章 钢筋水泥土界面粘结性能试验方案
    3.1 试验原理
    3.2 基于均匀设计的试验方案
        3.2.1 研究因素选择
        3.2.2 均匀试验方案设计
    3.3 试验材料及装置
        3.3.1 试验装置
        3.3.2 试验用水泥
        3.3.3 试验用钢筋
        3.3.4 试验用土
    3.4 试验过程
        3.4.1 试样制备过程
        3.4.2 试样测试方法
    3.5 本章小结
第4章 试验结果及其数据处理分析
    4.1 概述
    4.2 试验结果及现象
        4.2.1 剪应力-位移关系曲线
        4.2.2 强度关系
    4.3 试验结果分析
        4.3.1 结果分析原理
        4.3.2 回归分析
        4.3.3 方差分析
    4.4 各因素对极限粘结强度的影响
        4.4.1 水泥掺入比的影响
        4.4.2 原土体含水量的影响
        4.4.3 龄期的影响
    4.5 本章小结
第5章 钢筋水泥土界面剪切本构模型
    5.1 概述
    5.2 钢筋水泥土剪切本构模型
        5.2.1 加筋-混凝土剪切本构模型
        5.2.2 钢筋-水泥土剪切本构模型建立
    5.3 水泥土中钢筋受拉全过程变形分析
    5.4 影响参数分析
        5.4.1 峰值点位置的影响
        5.4.2 极限粘结强度的影响
    5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A (攻读学位期间的学术论文及科研情况)
附录B (MATLAB程序)

(4)隧道衬砌结构安全风险等级评估关键技术(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的背景和意义
    1.2 隧道及地下结构风险评估国内外研究现状
        1.2.1 隧道及地下结构风险评估国外研究现状
        1.2.2 隧道及地下结构风险评估国内研究现状
    1.3 当前研究存在的不足
    1.4 本文主要研究内容
第二章 隧道工程岩体力学参数研究
    2.1 引言
    2.2 岩体力学参数取值方法研究
        2.2.1 试验法
        2.2.2 数值分析法
        2.2.3 经验分析法
        2.2.4 位移反分析法
        2.2.5 不确定性分析法
    2.3 基于Hoke-Browm准则预测岩体力学参数
        2.3.1 Hoek-Brown破坏准则理论
        2.3.2 地质强度指标GSI定量化
        2.3.3 岩体力学参数的确定
    2.4 工程应用实例
        2.4.1 依托工程概况
        2.4.2 岩体力学参数计算结果
    2.5 本章小结
第三章 隧道有限元数值模拟分析
    3.1 ANSYS软件介绍及其在隧道工程中应用现状
    3.2 隧道有限元建模相关理论
        3.2.1 力学模型及开挖支护理论
        3.2.2 本构模型选取
        3.2.3 单元类型及边界条件
    3.3 隧道有限元模型的建立
        3.3.1 模型参数的选取
        3.3.2 典型断面的选取
        3.3.3 模型的建立
    3.4 本章小结
第四章 围岩劣化对衬砌结构失效概率影响分析
    4.1 衬砌结构失效概率的计算流程
        4.1.1 ANSYS中PDS技术
        4.1.2 极限状态方程
        4.1.3 作用效应分析中相关随机变量的选取及其统计特征
        4.1.4 基于MATLAB实现衬砌结构失效概率计算
    4.2 岳家沟隧道塌方段围岩等级
        4.2.1 岳家沟隧道塌方段初始围岩等级
        4.2.2 岳家沟隧道塌方段劣化后围岩等级
    4.3 围岩劣化对衬砌结构作用荷载的影响
        4.3.1 初始围岩级别条件下衬砌结构的内力
        4.3.2 劣化后围岩级别条件下衬砌结构的内力
        4.3.3 围岩劣化对衬砌结构荷载的影响
    4.4 围岩劣化过程中衬砌结构典型部位的变形规律
        4.4.1 参数弱化
        4.4.2 数值模拟计算与结果分析
    4.5 围岩劣化对衬砌结构失效概率的影响
        4.5.1 劣化后围岩级别条件下结构的失效概率
        4.5.2 初始围岩级别条件下衬砌结构的失效概率
        4.5.3 围岩劣化对衬砌结构失效概率的影响
    4.6 本章小结
第五章 衬砌结构安全风险等级评估
    5.1 风险评估基本理论
        5.1.1 风险
        5.1.2 风险评估
    5.2 基于风险矩阵法的衬砌结构安全风险等级评估
        5.2.1 风险评估矩阵
        5.2.2 风险接受准则
    5.3 基于可拓方程法的衬砌结构安全风险等级评估
        5.3.1 可拓工程方法的基本理论
        5.3.2 关联函数的计算
        5.3.3 可拓判别法的运算过程
        5.3.4 基于可拓判别法衬砌结构安全风险评估模型
    5.4 岳家沟隧道衬砌结构安全风险等级评估
        5.4.1 基于风险矩阵法的衬砌结构安全风险评估模型
        5.4.2 基于可拓判别法衬砌结构安全风险评估模型
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果
致谢
附录

(5)水泥土尺寸效应研究现状综述(论文提纲范文)

1 水泥土的发展概况
2 水泥土的应用范围
    2.1 道路工程
    2.2 水利工程
    2.3 基础处理
3 水泥土的质量检测
4 水泥土强度检测中的尺寸问题

(6)脱硫石膏—粉煤灰复合水泥土耐久性能与固化机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略语表
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内水泥土研究现状
        1.2.2 国外水泥土应用研究进展
        1.2.3 脱硫石膏-粉煤灰-水泥基胶结材料应用研究现状
    1.3 损伤力学在岩土中的应用研究现状
    1.4 研究问题的提出
    1.5 本文的研究工作
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究目标
        1.5.3 技术路线
        1.5.4 主要创新点
    1.6 本章小结
2 试验材料、方法及内容
    2.1 试验材料及性质
        2.1.1 土样
        2.1.2 水泥
        2.1.3 粉煤灰
        2.1.4 脱硫石膏
    2.2 试样的制备及养护
        2.2.1 试样的制备
        2.2.2 试样的养护
    2.3 试验方案设计
        2.3.1 素土试验
        2.3.2 普通水泥土试验
        2.3.3 粉煤灰水泥土试验
        2.3.4 脱硫石膏水泥土试验
        2.3.5 正交试验
        2.3.6 复合水泥土试验
    2.4 试验内容
        2.4.1 无侧限抗压强度试验
        2.4.2 常规三轴剪切试验
        2.4.3 干湿循环试验
        2.4.4 冻融循环试验
        2.4.5 三温冻融循环试验
        2.4.6 反复加卸载试验
        2.4.7 微观结构试验
    2.5 本章小结
3 复合水泥土的最优配合比试验研究
    3.1 引言
    3.2 普通水泥土试验研究
        3.2.1 普通水泥土的试验结果分析
        3.2.2 普通水泥土强度预测模型的建立
        3.2.3 普通水泥土强度预测模型的分析验证
    3.3 粉煤灰水泥土试验研究
        3.3.1 粉煤灰水泥土的试验结果分析
        3.3.2 粉煤灰水泥土强度预测模型的建立
        3.3.3 粉煤灰水泥土强度预测模型的分析验证
    3.4 脱硫石膏水泥土试验研究
        3.4.1 脱硫石膏水泥土的试验结果分析
        3.4.2 脱硫石膏水泥土强度预测模型的建立
        3.4.3 脱硫石膏水泥土强度预测模型的分析验证
    3.5 正交试验
        3.5.1 正交表
        3.5.2 试验结果分析
        3.5.3 脱硫石膏-粉煤灰复合水泥土强度预测模型的建立
        3.5.4 脱硫石膏-粉煤灰复合水泥土强度预测模型的分析验证
    3.6 最优配合比验证
        3.6.1 试验结果分析
        3.6.2 水泥土强度的比较与分析
    3.7 本章小结
4 复合水泥土的三轴抗剪强度特性试验研究
    4.1 引言
        4.1.1 三轴试验的基本原理
        4.1.2 三轴试验方法
    4.2 试验结果分析
        4.2.1 普通水泥土三轴偏应力-应变曲线
        4.2.2 复合水泥土三轴偏应力-应变曲线
    4.3 破坏包络线
        4.3.1 摩尔-库伦强度理论及土的极限平衡条件
        4.3.2 普通水泥土的莫尔破坏包络线
        4.3.3 复合水泥土的莫尔破坏包络线
    4.4 本章小结
5 复合水泥土非线性本构模型
    5.1 引言
    5.2 单轴受压本构模型
        5.2.1 本构模型的建立
        5.2.2 本构模型的分析验证
    5.3 三轴受压本构模型
        5.3.1 本构模型的建立
        5.3.2 本构模型的分析验证
    5.4 变形特征
        5.4.1 破坏形态
        5.4.2 破坏应变
        5.4.3 变形模量
    5.5 本章小结
6 复合水泥土耐久性试验研究
    6.1 引言
    6.2 干湿循环试验研究
        6.2.1 试验结果
        6.2.2 试验结果分析
    6.3 抗冻性能试验研究
        6.3.1 试验结果
        6.3.2 试验结果分析
    6.4 三温冻融试验研究
        6.4.1 7 天龄期下普通水泥土与复合水泥土
        6.4.2 28天龄期下普通水泥土与复合水泥土
        6.4.3 不同含水量土层叠合复合水泥土
    6.5 本章小结
7 复合水泥土的微观结构及固化机理研究
    7.1 引言
    7.2 复合水泥土微观结构研究
        7.2.1 场发射扫描电镜SEM试验
        7.2.2 电子能谱分析试验
        7.2.3 原子力显微镜AFM试验
    7.3 复合水泥土的固化机理研究
        7.3.1 水泥土中水泥的水化和凝结硬化
        7.3.2 水泥与土的相互作用
        7.3.3 复合材料与水泥土的相互作用
    7.4 本章小结
8 复合水泥土的损伤特性研究
    8.1 引言
        8.1.1 损伤力学的研究方法
        8.1.2 损伤的分类
    8.2 复合水泥土的宏观试验研究
        8.2.1 单轴受压下复合水泥土的破坏全过程试验
        8.2.2 反复荷载作用下复合水泥土损伤试验
    8.3 复合水泥土细观损伤机制探讨
        8.3.1 复合水泥土在反复荷载下的变形发展规律
        8.3.2 复合水泥土损伤扩展机理分析
    8.4 复合水泥土弹塑性损伤本构模型
        8.4.1 损伤变量
        8.4.2 损伤演化规律
        8.4.3 单轴压缩下复合水泥土损伤本构模型的建立
    8.5 本章小结
9 结论与展望
    9.1 结论
    9.2 展望
致谢
参考文献
附录
作者简介

(7)细观混凝土分析模型与方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 混凝土静态力学性能研究现状
        1.2.1 细观力学有限元法
        1.2.2 细观力学理论预测法
        1.2.3 过渡区界面的影响
        1.2.4 混凝土细观力学研究小结
    1.3 混凝土动态力学性能研究现状
    1.4 氯盐对混凝土耐久性影响研究现状
        1.4.1 氯离子在混凝土中扩散行为
        1.4.2 氯离子诱发钢筋锈蚀力学行为
        1.4.3 氯盐诱发混凝土锈蚀研究小结
    1.5 本文的研究内容
    参考文献
上篇 细观单元等效化方法及应用
    第2章 细观单元等效化方法
        2.1 细观单元等效化方法基本思想
        2.2 细观单元等效力学特性
        2.2.1 Voigt 并联分析模型
        2.2.2 两相介质细观单元等效力学性能
        2.3 细观单元弹性模量统计特性分析
        2.3.1 Weibull 分布理论
        2.3.2 混凝土随机骨料试件
        2.3.3 湿筛混凝土弹模数据统计分析
        2.3.4 骨料空间分布随机性的影响
        2.3.5 不同级配对混凝土非均匀性的影响
        2.3.6 混凝土材料特征单元尺度
        2.3.7 本节讨论与小结
        2.4 算例验证分析与讨论
        2.4.1 混凝土细观力学模型的建立
        2.4.2 混凝土单轴拉伸破坏研究
        2.4.3 混凝土单轴压缩破坏研究
        2.4.4 计算量初步对比
        2.5 本章小结
        附录A:离散系数C的理论解
        参考文献
    第3章 初始缺陷对混凝土变形及破坏行为影响
        3.1 多孔混凝土等效力学性质
        3.1.1 多孔混凝土有效模量
        3.1.2 多孔混凝土有效强度及峰值应变
        3.1.3 案例分析与讨论
        3.1.4 讨论与小结
        3.2 当前孔隙率与体应变定量关系
        3.3 多孔混凝土材料有效本构关系确定
        3.4 等效本构关系模型的验证
        3.5 混凝土细观力学模型
        3.6 不考虑孔隙率变化时混凝土反应分析
        3.6.1 单轴拉伸条件下多孔混凝土反应
        3.6.2 孔隙随机分布形式的影响
        3.6.3 单轴压缩条件下多孔混凝土反应
        3.7 考虑孔隙率变化时混凝土反应分析
        3.7.1 混凝土细观单元力学特性
        3.7.2 混凝土单轴拉伸/压缩破坏行为
        3.8 本章小结
        附录 A:力学参数确定
        参考文献
    第4章 多孔湿态混凝土等效力学特性理论分析
        4.1 饱和混凝土有效力学性质
        4.1.1 饱和混凝土弹性模量
        4.1.2 饱和混凝土抗拉强度及峰值应变
        4.1.3 案例分析与讨论
        4.1.4 讨论与小结
        4.2 非饱和混凝土有效力学性质
        4.2.1 非饱和混凝土微/细观结构
        4.2.2 非饱和混凝土宏观力学性能
        4.2.3 案例分析与讨论
        4.2.4 讨论与小结
        4.3 本章小结
        参考文献
    第5章 界面过渡区对混凝土静态力学性能影响分析
        5.1 考虑界面影响时细观单元等效化思路
        5.1.1 界面过渡区特征
        5.1.2 力学性能等效化步骤
        5.2 混凝土细观单元等效力学行为
        5.2.1 第一步等效
        5.2.2 第二步等效
        5.3 混凝土细观数值模型建立
        5.3.1 随机骨料模型及细观单元等效化模型
        5.3.2 界面厚度及力学参数
        5.4 数值结果分析与讨论
        5.4.1 混凝土单轴拉伸破坏过程
        5.4.2 混凝土单轴压缩破坏过程
        5.4.3 混凝土梁弯拉破坏过程
        5.5 本章小结
        参考文献
    第6章 混凝土静态破坏的三维细观数值模拟
        6.1 非均质混凝土力学计算模型
        6.2 混凝土三维细观数值模型
        6.3 单轴加载破坏分析与讨论
        6.3.1 单轴加载(拉/压)破坏过程
        6.3.2 混凝土梁弯拉破坏过程
        6.4 本章小结
        参考文献
    第7章 混凝土动态破坏行为的细观数值研究
        7.1 混凝土动态拉伸破坏行为
        7.1.1 混凝土细观组分力学行为描述
        7.1.2 双边缺口混凝土试件拉伸破坏
        7.1.3 单边缺口混凝土试块破坏模拟
        7.1.4 L 形试件动态破坏模式分析
        7.1.5 分析与讨论
        7.2 混凝土动态压缩破坏行为
        7.2.1 混凝土细观尺度计算模型
        7.2.2 混凝土压碎破坏的率相关行为
        7.2.3 分析与讨论
        7.3 界面对混凝土动态破坏行为影响
        7.3.1 混凝土细观尺度数值模型
        7.3.2 混凝土试件动态破坏行为
        7.3.3 分析与讨论
        7.4 混凝土三维动态破坏力学行为
        7.4.1 细观组分弹性损伤力学模型
        7.4.2 细观单元动态等效本构关系
        7.4.3 三维混凝土细观力学模型
        7.4.5 数值计算结果及分析
        7.4.6 讨论与小结
        7.5 本章小结
        参考文献
    第8章 混凝土细观断裂破坏行为模拟
        8.1 扩展有限元法(XFEM)的基本理论
        8.1.1 扩展有限元法(XFEM)的思想
        8.1.2 有限元支配方程建立
        8.1.3 开裂准则及扩展
        8.1.4 虚拟裂纹模型(FCM)
        8.2 XFEM 法应用的几个算例
        8.2.1 混凝土单轴拉伸破坏试验
        8.2.2 混凝土梁弯拉破坏试验
        8.2.3 Petersson 三点弯曲切口梁试验
        8.2.4 Winkler L型板试验
        8.3 XFEM 法模拟混凝土拉伸破坏行为
        8.3.1 细观数值计算模型建立
        8.3.2 计算结果与分析
        8.3.3 讨论与小结
        8.4 联合 XFEM 和 MEEM 法研究混凝土细观破坏
        8.4.1 细观单元等效化方法简介
        8.4.2 细观单元等效力学性质
        8.4.3 算例分析与讨论
        8.4.4 讨论与小结
        8.5 本章小结
        参考文献
    第9章 钢筋混凝土构件细观破坏数值分析
        9.1 钢筋混凝土构件试验
        9.1.1 钢筋混凝土构件尺寸效应研究背景
        9.1.2 钢筋混凝土柱试验
        9.2 钢筋及混凝土力学行为
        9.2.1 钢筋及混凝土细观组分材料特性
        9.2.2 钢筋与混凝土相互作用
        9.3 钢筋混凝土块体轴压缩行为
        9.3.1 立方体试件建立
        9.3.2 数值结果分析与讨论
        9.4 钢筋混凝土柱分析模型
        9.4.1 宏观尺度模型 (Macroscale model)
        9.4.2 细观尺度模型 (Mesoscale model)
        9.5 钢筋混凝土柱破坏过程分析
        9.5.1 宏观尺度模型结果
        9.5.2 细观尺度模型结果
        9.5.3 数值结果与试验结果对比
        9.6 本章小结
        参考文献
    第10章 复杂加载条件下混凝土细观破坏模拟的强度准则
        10.1 混凝土细观组分力学行为
        10.1.1 弹性损伤模型
        10.1.2 混凝土塑性损伤本构模型
        10.2 混凝土细观尺度计算模型
        10.3 数值结果与讨论
        10.3.1 数值计算的网格敏感性
        10.3.2 双轴拉伸破坏模式
        10.3.3 双轴压缩破坏模式
        10.3.4 不同双轴加载比下破坏模式
        10.4 本章小结
        参考文献
下篇 氯盐环境下混凝土应力腐蚀的细观尺度数值方法
    第11章 氯离子在混凝土中扩散行为研究
        11.1 氯离子扩散问题研究进展简介
        11.2 氯离子扩散的细观数值模拟
        11.2.1 氯离子扩散行为基本理论
        11.2.2 混凝土细观结构建立
        11.2.3 数值方法可靠性验证案例分析
        11.2.4 影响参数分析
        11.2.5 讨论与小结
        11.3 载荷作用下氯离子在饱和浆体中扩散
        11.3.1 饱和水泥浆体当前孔隙率的确定
        11.3.2 孔隙率及体应变的影响分析
        11.3.3 饱和水泥浆体中氯离子扩散行为
        11.3.4 讨论与小结
        11.4 载荷对氯离子在非均质混凝土中扩散影响
        11.4.1 荷载作用下氯离子扩散行为研究思路
        11.4.2 力学及物理耦合计算模型建立
        11.4.3 数值计算结果及分析
        11.4.4 讨论与小结
        11.5 本章小结
        附录 A:氯离子等效扩散系数的均匀化
        附录 B:Fick 第二定律
        附录 C:初始孔隙率的估算
        附录 D:混凝土试件单轴压缩破坏行为
        参考文献
    第12章 钢筋锈胀引发保护层开裂破坏行为研究
        12.1 钢筋均匀锈蚀膨胀力学行为
        12.1.1 锈胀力学问题及基本假定
        12.1.2 保护层破坏研究的细观数值模型
        12.1.3 数值结果与分析
        12.1.4 讨论与小结
        12.2 钢筋非均匀锈蚀膨胀力学行为
        12.2.1 钢筋非均匀锈蚀理论
        12.2.2 保护层混凝土锈胀破坏模拟
        12.2.3 相关参数的影响分析
        12.2.4 讨论与小结
        12.3 本章小结
        附录 A:宏观力学参数确定(I--均匀锈蚀部分)
        附录 B:宏观力学参数确定(II--非均匀锈蚀部分)
        参考文献
    第13章 结论与展望
        主要研究成果
        论文的主要创新点
        展望
读博士学位期间所发表的学术论文
致谢

(8)水泥稳定碎石基层抗弯拉性能试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 水泥稳定碎石的结构组成和强度分析
    2.1 水泥稳定碎石的结构类型
        2.1.1 悬浮密实结构
        2.1.2 骨架空隙结构
        2.1.3 骨架密实结构
    2.2 水泥稳定碎石的强度形成机理
        2.2.1 强度形成机理分析
        2.2.2 强度形成微观分析
    2.3 水泥稳定碎石强度影响因素
    2.4 水泥稳定碎石强度预估模型
    2.5 水泥稳定碎石强度指标研究
        2.5.1 无侧限抗压强度
        2.5.2 抗拉强度
    2.6 水泥稳定碎石抗拉强度材料力学原理
    2.7 本章小结
3 水泥稳定碎石抗拉强度试验分析
    3.1 原材料性质与集料级配
        3.1.1 原材料性质
        3.1.2 集料级配
    3.2 试件的制备
        3.2.1 击实试验
        3.2.2 试件成型
    3.3 水泥稳定碎石劈裂强度试验分析
        3.3.1 劈裂强度试验
        3.3.2 水泥剂量对劈裂强度的影响
        3.3.3 养生龄期对劈裂强度的影响
        3.3.4 劈裂强度的尺寸效应
    3.4 水泥稳定碎石弯拉强度试验分析
        3.4.1 弯拉强度试验
        3.4.2 水泥剂量对弯拉强度影响
        3.4.3 养生龄期对弯拉强度的影响
        3.4.4 养生温度对弯拉强度的影响
        3.4.5 弯拉强度度试验应用于水泥稳定再生骨料
    3.5 水泥稳定碎石劈裂强度和弯拉强相关性分析
    3.6 本章小结
4 抗拉强度试验的有限元分析
    4.1 有限元原理
    4.2 计算假设及参数选取
    4.3 有限元建模
        4.3.1 劈裂强度试件模型
        4.3.2 弯拉强度试件模型
    4.4 结果分析
    4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(9)火灾后钢—混凝土组合框架梁—柱节点的力学性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 相关课题研究现状
        1.2.1 构件耐火性能研究
        1.2.2 节点耐火性能研究
        1.2.3 考虑降温影响的耐火性能研究
        1.2.4 文献综述小结
    1.3 本文研究方法和内容
第2章 受火后组合框架梁-柱节点的力学性能试验研究
    2.1 前言
    2.2 试验概况
        2.2.1 试件模型和试验方案
        2.2.2 试件设计与制作
        2.2.3 材料性能
        2.2.4 试验装置和测试内容
        2.2.5 试验过程
    2.3 试验结果和分析
        2.3.1 试验现象与破坏特征
        2.3.2 温度-时间关系
        2.3.3 变形-时间关系
        2.3.4 荷载-应变关系
    2.4 本章小结
第3章 受火后组合框架梁-柱节点的有限元计算模型
    3.1 前言
    3.2 温度场计算模型
        3.2.1 材料热工性能
        3.2.2 边界条件和界面处理
        3.2.3 单元选取和网格划分
    3.3 材料的热力学性能
        3.3.1 钢材
        3.3.2 混凝土
        3.3.3 钢-混凝土界面模型
    3.4 力学性能分析模型
        3.4.1 边界条件
        3.4.2 单元选取、网格划分和钢-混凝土界面处理方法
        3.4.3 不同温度阶段材料本构关系模型转换程序
        3.4.4 钢材高温蠕变计算程序
    3.5 数值分析模型验证
    3.6 本章小结
第4章 受火后组合框架梁-柱节点的工作机理分析
    4.1 前言
    4.2 框架梁-柱节点计算模型
        4.2.1 钢管混凝土柱-组合梁节点
        4.2.2 型钢混凝土柱-型钢混凝土梁节点
    4.3 框架梁-柱节点温度-时间关系
    4.4 框架梁-柱节点力学性能分析
        4.4.1 节点的破坏形态
        4.4.2 节点变形特点
        4.4.3 节点内力变化
        4.4.4 节点弯矩-转角关系
        4.4.5 节点应力变化
        4.4.6 节点应变变化
        4.4.7 钢材和混凝土界面性能影响分析
    4.5 本章小结
第5章 受火后组合框架梁-柱节点的弯矩-转角关系研究
    5.1 前言
    5.2 框架梁-柱节点弯矩-转角关系影响参数分析
        5.2.1 钢管混凝土柱-组合梁节点
        5.2.2 型钢混凝土柱-型钢混凝土梁节点
    5.3 框架梁-柱节点火灾后剩余刚度系数实用计算方法
        5.3.1 钢管混凝土柱-组合梁节点
        5.3.2 型钢混凝土柱-型钢混凝土梁节点
    5.4 框架梁-柱节点火灾后剩余承载力系数实用计算方法
        5.4.1 钢管混凝土柱-组合梁节点
        5.4.2 型钢混凝土柱-型钢混凝土梁节点
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录A 钢材和混凝土本构关系模型转换程序
附录B 钢材高温蠕变计算程序
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

(10)柔性基础下水泥土桩复合地基力学性状研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 水泥土桩及其复合地基概念与起源
        1.1.1 概念
        1.1.2 起源
    1.2 水泥土桩加固机理、特点及适用条件
        1.2.1 加固机理
        1.2.2 特点
        1.2.3 适用条件
    1.3 水泥土桩复合地基研究现状
        1.3.1 水泥土物理力学性质
        1.3.2 水泥土桩竖向荷载传递规律、破坏模式与临界桩长
        1.3.3 桩土应力比与褥垫层
        1.3.4 水泥土桩复合地基承载力
        1.3.5 水泥土桩复合地基沉降
    1.4 存在的主要问题
    1.5 本文所做主要工作
第二章 水泥土强度的试件形状和尺寸效应研究
    2.1 概述
    2.2 室内试验及其结果
        2.2.1 水泥土原料
        2.2.2 试件形状、尺寸和龄期
        2.2.3 试件制作
        2.2.4 无侧限抗压强度试验
        2.2.5 试验结果及其分析
    2.3 理论推导
        2.3.1 双剪屈服准则
        2.3.2 长(立)方体水泥土试件尺寸及其边界约束条件下的强度计算公式推导
        2.3.3 圆柱体水泥土试件尺寸及其边界约束条件下的强度计算公式推导
    2.4 理论结果与实测数据对比分析
        2.4.1 理论结果与实测数据
        2.4.2 理论结果与实测数据对比分析
    2.5 本章小结
第三章 水泥土桩复合地基力学性状理论分析
    3.1 概述
    3.2 基本假设
    3.3 理论公式推导
        3.3.1 桩间土竖向位移模式
        3.3.2 桩与桩间土竖向位移计算公式推导
        3.3.3 桩侧摩阻力与桩身轴力计算公式推导
        3.3.4 复合地基沉降计算公式推导
        3.3.5 桩土应力比计算公式推导
    3.4 水泥土桩及其复合地基力学性状影响因素分析
        3.4.1 竖向荷载作用下水泥土桩桩侧阻力与桩身轴力传递规律分析
        3.4.2 桩土应力比影响因素
        3.4.3 复合地基沉降计算算例
    3.5 本章小结
第四章 水泥土桩复合地基力学性状试验研究
    4.1 概述
    4.2 背景工程简介
        4.2.1 工程概况
        4.2.2 工程地质条件
    4.3 试验内容与方法
        4.3.1 试验内容
        4.3.2 试验方法
    4.4 测试结果及其分析
        4.4.1 水泥土无侧限抗压强度
        4.4.2 单桩承载力和三桩复合地基承载力
        4.4.3 桩土应力比
        4.4.4 复合地基沉降
    4.5 本章小结
第五章 水泥土桩复合地基沉降有限元分析
    5.1 概述
    5.2 水泥土桩复合地基三维有限元模型的建立
        5.2.1 几何模型
        5.2.2 材料本构关系和计算参数
    5.3 复合地基、天然地基沉降基本特征
    5.4 复合地基沉降影响因素及其分析
        5.4.1 路堤高度、路堤材料模量
        5.4.2 桩体模量、桩长以及桩间距
        5.4.3 加固区、下卧层土体模量
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 存在的不足与进一步研究的方向
参考文献
致谢
作者简介
攻读博士学位期间参加的科研项目
攻读博士期间获奖成果
攻读博士期间发表的论文
攻读博士期间出版的教材

四、长(立)方体试件尺寸及其边界约束条件下的水泥土强度理论计算(论文参考文献)

  • [1]岩溶区基桩荷载传递机理及其竖向承载力研究[D]. 龚先兵. 湖南大学, 2018(01)
  • [2]生土基材料强度标准试验方法研究[D]. 张坤. 长安大学, 2017(06)
  • [3]基于均匀设计钢筋水泥土界面粘结性能试验研究[D]. 赵洪波. 湖南大学, 2017(07)
  • [4]隧道衬砌结构安全风险等级评估关键技术[D]. 李金龙. 河北工业大学, 2017(02)
  • [5]水泥土尺寸效应研究现状综述[J]. 陈艳丽,储冬冬,彭志芳,王寿云,胡明凯. 江苏水利, 2016(02)
  • [6]脱硫石膏—粉煤灰复合水泥土耐久性能与固化机理研究[D]. 周海龙. 内蒙古农业大学, 2015(01)
  • [7]细观混凝土分析模型与方法研究[D]. 金浏. 北京工业大学, 2014(03)
  • [8]水泥稳定碎石基层抗弯拉性能试验研究[D]. 徐静. 大连理工大学, 2013(08)
  • [9]火灾后钢—混凝土组合框架梁—柱节点的力学性能研究[D]. 宋天诣. 清华大学, 2010(05)
  • [10]柔性基础下水泥土桩复合地基力学性状研究[D]. 陈苏. 中国地震局工程力学研究所, 2010(10)

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长(立方体)试件尺寸和边界约束下水泥土强度的理论计算
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