四川大学深地科学与工程教育部重点实验室 作品数:127 被引量:551 H指数:11 相关机构: 成都大学建筑与土木工程学院 西华大学能源与动力工程学院 同济大学土木工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 四川省科技计划项目 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 建筑科学 矿业工程 交通运输工程 金属学及工艺 更多>>
近场与远场地震动作用下单层柱面网壳结构易损性分析 被引量:5 2020年 与远场地震动不同,近场速度脉冲型地震动具有瞬时能量大、幅值大、脉冲周期长等特点,但目前少有学者关注其对网壳结构的影响。以三向网格型单层柱面网壳为研究对象,采用40条近场速度脉冲型地震动及40条远场地震动作为输入,对9例网壳结构进行增量动力分析,基于分析结果建立网壳结构的概率地震需求模型及抗震能力模型,获得网壳结构的易损性曲线,并对比研究两组地震动作用下网壳结构的极限状态失效概率。结果表明:与远场地震动相比,近场速度脉冲型地震动会造成单层柱面网壳结构更为严重的损伤,且损伤指数的离散性更大;近场速度脉冲型地震动作用下单层柱面网壳结构的极限状态失效概率要显著大于远场地震动作用下的极限状态失效概率。 钟杰 支旭东 范峰 戴靠山关键词:网壳结构 易损性 冲击荷载下岩石裂纹动态扩展全过程演化规律研究 被引量:9 2019年 为研究岩石裂纹全过程扩展规律及扩展行为中的定区域止裂问题,提出修正侧开半孔板(improved single cleavage semi-circle specimen,ISCSC)构型构件。通过大直径分离式霍普金森压杆试验系统进行冲击试验,使用裂纹扩展计测试系统测定了裂纹扩展速度,同时引入拉伸断裂软化损伤破坏模型进行数值模拟,通过试验–数值法,深入分析动载荷下岩石裂纹全过程扩展演化行为及双空心孔对于裂纹扩展的影响。结果显示,ISCSC构型实现了裂纹扩展中的定区域止裂,可以精准预测止裂区域;预制双空心孔的构型分布对裂纹扩展行为影响巨大,裂纹扩展速度受到明显抑制;裂纹扩展至双孔中心连线区域时,裂纹尖端拉应力场与双孔形成的叠加应力场相互作用,导致主裂纹扩展速度急剧降低,甚至出现止裂现象;裂纹扩展至叠加场时,极易受到物质不均匀性影响,产生偏折或分叉;同时,数值计算的结果和试验吻合,验证ISCSC构型用于研究裂纹起裂、扩展及止裂全过程演化行为的有效性。 王飞 王蒙 朱哲明 邱豪 应鹏 王勖雅关键词:岩石力学 裂纹止裂 基于自由振动响应的基础隔震建筑减震能力评估方法研究 被引量:1 2022年 目前国内外已修建完成了大量隔震建筑,但仅有少量经受了地震检验,绝大部分隔震结构减震能力能否达到设计目标尚存疑问。本文针对基础隔震建筑,提出了一种基于自由振动响应的减震能力评估方法。首先,对隔震建筑进行多级幅值初位移自由振动原位试验,获取结构的抗震能力曲线;其次,根据地震反应谱建立地震需求曲面,进而确定隔震结构性能点;最后,根据抗震设计规范计算水平减震系数,直接评估隔震结构的减震能力。与传统基于静力推覆的能力谱法相比,该方法考虑了动力效应,更接近实际情况;且性能点的确定过程无需迭代,操作简便。本文给出了上述评估方法的详细步骤,并以某实际工程为数值算例初步验证了评估方法的有效性。 周光鑫 魏明宇 熊峰 宋进 吕洋关键词:基础隔震建筑 水平向减震系数 波形钢腹板体外预应力组合梁正截面承载力及应力分布特征研究 被引量:5 2021年 为研究预应力状态下波形钢腹板组合梁的截面应力分布特征,设计制作2根波形钢腹板组合梁,在预应力筋张拉过程中研究了预应力对组合梁受弯截面应力分布特征的影响,通过正截面受弯试验对试件塑性承载力先进行测定;对体外预应力组合梁正截面承载力进行了理论分析;利用有限元分析软件,对与试件同类型的波形钢腹板体外预应力组合梁的塑性受弯承载力进行了参数分析,研究了腹板高度和混凝土强度对正截面承载力的影响。结果表明:预应力对此类构件的翼缘应变变化量影响较波形钢腹板的大约2~3倍;预应力损失对截面中性轴位置变化影响可忽略不计;施加预应力将使波形钢腹板组合梁的受弯承载力提高约30%,腹板高度等参数与此类结构跨中截面承载力呈线性关系;理论值与有限元模拟结果吻合良好,验证了所提出正截面承载力理论的准确性。 周夏芳 王志宇 王志宇 刘洋 姜瑞娟 盖卫明关键词:预应力 波形钢腹板 组合梁 受弯试验 正截面承载力 土体含水率监测的移动点热源法研究 被引量:3 2022年 土体含水率监测的线热源法对加热功率要求较高,当热源强度不稳定时,监测结果容易受到影响。为了解决线热源法的不足,提出了土体含水率监测的移动点热源(point heat source,PHS)法。该方法利用土体热物性与含水率之间的相关性,通过监测土体中PHS的降温规律间接识别含水率。通过数值模拟研究了点热源在含水率均匀分布的土体中的传热规律,根据热源降温曲线的特征,定义了含水率判别指标η,进而建立了含水率与判别指标的拟合关系,并对监测灵敏度的影响因素进行了参数分析。在含水率非均匀分布的土体中开展了点热源降温规律的数值模拟,根据测点降温时程曲线计算含水率判别指标,并利用含水率与判别指标的拟合公式反演含水率分布。结果表明,点热源法反演得到的含水率分布与实际值吻合较好,验证了该方法的理论可行性。通过模型试验进一步验证了该方法的可行性。 张婵青 何凤飞 姜顺航 曾子真 熊峰 熊峰关键词:光纤光栅 数值模拟 高钛矿渣在水泥混凝土中的研究应用进展 2024年 区别于普通高炉矿渣,高钛矿渣中TiO_(2)含量较高、矿物组成差异大、利用率低。高钛矿渣大量堆存会造成资源浪费,且给生态环境带来严重负担,因此亟需实现其固废资源化利用。近年来,基于高钛矿渣的矿物成分和结构稳定、微火山灰活性、多孔、集料性能优良等特点,研究人员逐渐将其作为矿物掺合料、粗细骨料等应用于水泥混凝土中,实现高钛矿渣的高效利用以及提高其使用附加值,促进高钛矿渣在混凝土中的工程应用。本文系统梳理了高钛矿渣在水泥混凝土中的研究应用进展,对高钛矿渣的来源、物理化学性质、在混凝土中的利用方式,介绍了其对混凝土工作性能、力学性能、耐久性能等方面影响的研究进展,此外深入论述了高钛矿渣作为矿物掺合料以及再生骨料对混凝土性能的影响及作用机理。最后,针对现阶段研究中的不足提出相应建议,旨在为高钛矿渣在水泥混凝土中的研究和工程应用提供参考。 杨尊 李碧雄 张治博 李梁慧关键词:水泥混凝土 理化性质 工作性能 力学性能 耐久性能 爆炸荷载作用下青砂岩Ⅰ型裂纹动态扩展规律及动态断裂参数研究 被引量:3 2019年 为了研究爆炸荷载下岩石Ⅰ型裂纹的动态起裂和扩展的规律以及其扩展过程中有关的动态断裂参数,提出了带切槽的半圆加矩形SREN(Semicircle and Rectangle with Edge Notches)板试件,试验材料为青砂岩,只采用雷管起爆作为动力源,通过3种不同长度的预制裂纹,结合裂纹扩展计(Crack Propagation Gauge,CPG)测速系统,获得裂纹的起裂和扩展时刻,求得了扩展速度并运用分形理论对其进行修正。同时,考虑到岩石为典型的脆性材料且裂纹尖端附近断裂区域为小变形,以及炸药在爆炸过程中压力和密度之间的关系,在AUTODYN软件的数值模拟研究中,岩石材料采用Linear状态方程、Elastic强度准则和Principal Stress失效模型,炸药材料采用JWL状态方程,通过模拟可观测裂纹扩展路径并检验试件的合理性。运用位移外推法,使用有限元软件ABAQUS计算了裂纹起裂及扩展时的应力强度因子,结合CPG测得的断裂时刻,获得了每种试件构型在不同扩展长度下的动态断裂韧度。通过实验并结合数值模拟结果表明:使用的大尺寸SREN试件能有效地减少反射拉伸应力波对裂纹动态起裂及扩展的影响,可作为脆性材料动态断裂参数测量的试件;随着预制裂纹长度的增加,起裂时间变长,平均扩展速度变小且波动变小,趋于稳定扩展;预制裂纹长度的增加,也会导致起裂韧度测试值逐渐减小,扩展韧度测试值并非定值,会大于起裂韧度测试值并逐渐减小。 李剑飞 朱哲明 朱哲明 刘瑞峰关键词:动态断裂韧度 动态应力强度因子 玄武岩纤维增强再生混凝土箱梁疲劳性能试验研究 被引量:1 2023年 为研究玄武岩纤维增强再生混凝土箱梁疲劳性能,设计了10根玄武岩纤维增强再生混凝土波纹钢腹板组合箱梁,对其进行四点弯曲变幅疲劳试验。通过分析箱梁的裂纹扩展过程、破坏形态和挠度,研究再生粗骨料取代率和碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)加固对纤维再生混凝土箱梁疲劳性能的影响。试验结果表明:纤维再生混凝土箱梁呈现两种疲劳破坏形态,即未加固组合箱梁发生钢-混纵向滑移,CFRP加固组合箱梁在波纹钢腹板焊缝焊趾处撕裂;总体上,纤维再生混凝土箱梁表现出良好的抗变幅疲劳性能;再生粗骨料取代率是影响变幅疲劳寿命的主要因素,随着再生粗骨料取代率增加,变幅疲劳寿命分别降低了15.5%、15.5%、10.2%和31.4%;CFRP加固能有效地抑制疲劳裂纹扩展和底板与腹板的纵向滑移,增强再生混凝土抗弯刚度,进而提高组合结构的疲劳寿命;理论计算的纤维再生混凝土组合箱梁的变幅疲劳寿命均高于试验值。 董江峰 董江峰 袁书成 袁书成 卫志盛关键词:CFRP加固 取代率 0.06BiYbO_(3)-0.94Pb(Zr_(0.48)Ti_(0.52))O_(3)三元系压电陶瓷的氧化物掺杂改性研究 被引量:1 2022年 针对新一代声波测井仪器对其核心元件压电陶瓷兼具高居里温度、高压电系数以及高稳定性要求的迫切需求,本文采用传统的固相反应-无压烧结技术制备了一种0.06BiYbO_(3)-0.94Pb(Zr_(0.48)Ti_(0.52))O_(3)(BY-PZT)三元系压电陶瓷,并研究了四种氧化物掺杂对其微观结构及电学性能的影响。由XRD和SEM表征可知所有样品均呈纯四方相钙钛矿结构,掺杂Cr_(2)O_(3)的样品平均晶粒尺寸最大。介电温谱和谐振频谱研究证实四种氧化物掺杂均能提高其介电性能的温度稳定性。掺杂La_(2)O_(3)的样品介电常数温度系数(Tk_(ε))最低,掺杂MnO_(2)的样品机械品质因素(Q_(m))最高,而掺杂CeO_(2)的样品抗热退极化性能最好。高温复阻抗(Cole-Cole图)分析表明,Cr_(2)O_(3)掺杂能够显著提高BY-PZT陶瓷的高温电阻率,陶瓷在高温下的电导行为主要由晶界响应控制。综合来看,掺杂La_(2)O_(3)的样品兼具高居里温度(T_(C)=397℃)和高压电系数(d_(33)=290 pC/N),并且在300℃退火4 h后d_(33)仍能保持在270 pC/N左右,有望在极限工作温度为300℃的高温压电器件中获得应用。 周治 王艺颖 周华将 雷丽勤 王金秀 陈渝关键词:压电陶瓷 温度稳定性 压电性能 满足试样内部环境参数测量的试样制备模具设计 2024年 随着深部资源开采和深地空间利用等工程活动的日益普遍,岩土工程面临越来越多复杂环境下岩石力学问题和挑战,亟须开展高温高压原位环境下的岩石力学测试研究,要求岩石力学测试具备更为准确和更多维度的数据测量采集能力。为此,该文开发设计了一种满足试样内部环境参数测量的试样制备模具,并形成了一套内置传感器及其信号传输通道的浇筑方法,最终制备出若干内置温度传感器及其信号传输通道的混凝土试样,且内置传感器通过导线信号传输正常,表明该试样制备模具能满足试样内部环境参数测量的试验要求。该试样浇筑模具操作方便简单,预设传感器位置可调,且可配套多种内置传感器使用,具有较强的操作性、可行性和适用性。该装置的开发和使用将有利于更多高精度多维度岩石力学测试的顺利开展。 张朝鹏 李怡航 刘洋 艾婷 任利 刘小玲 张岚斌