基于改进的多段线性本构模型的超弹性 SMA螺旋弹簧力-位移关系研究 被引量：5

1

作者 黄斌 吕泓旺 +1 位作者 宋阳 吴羿兴 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2019年第4期8-21,共14页

提出了一种改进的多段线性形状记忆合金(SMA)本构模型,在此基础上,结合螺旋弹簧的基本力学性能,给出了复杂荷载下超弹性SMA螺旋弹簧力-位移关系模型的数值仿真方法。对Motahari提出的SMA多段线性本构模型进行了改进,给出了子环曲线弹性... 提出了一种改进的多段线性形状记忆合金(SMA)本构模型,在此基础上,结合螺旋弹簧的基本力学性能,给出了复杂荷载下超弹性SMA螺旋弹簧力-位移关系模型的数值仿真方法。对Motahari提出的SMA多段线性本构模型进行了改进,给出了子环曲线弹性模量的定义,使子环的模拟更加逼近试验结果。同时,考虑到SMA螺旋弹簧的轴向大变形,将原来的一维模型推广到兼顾截面扭转和弯曲两种效应的二维模型。通过两种NiTi螺旋弹簧试件在多种荷载工况下的拉伸试验,对所建立的力-位移关系仿真模型进行了验证。仿真与试验结果表明,应用建立的超弹性SMA螺旋弹簧力-位移关系模型能较为准确地模拟复杂加载工况下弹簧的力学行为。和Motahari模型相比,本文提出的力-位移模型更接近试验结果。 展开更多

关键词 SMA螺旋弹簧 超弹性 本构模型 力-位移关系 拉伸试验

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金属泡沫填充薄壁圆管的轴压载荷-位移关系 被引量：7

2

作者 卢子兴 赵亚斌 +1 位作者 陈伟 谢若泽 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1211-1218,共8页

将泡沫填充圆管的能量吸收视为泡沫与圆管两者之和,基于包含偏心率效应的直链塑性铰模型和Reddy等对Alexander模型的改进结果,对圆管的变形模式进行了更改,以此来反映管壁与金属泡沫之间的相互作用效应,导出了金属泡沫填充圆管的静、动... 将泡沫填充圆管的能量吸收视为泡沫与圆管两者之和,基于包含偏心率效应的直链塑性铰模型和Reddy等对Alexander模型的改进结果,对圆管的变形模式进行了更改,以此来反映管壁与金属泡沫之间的相互作用效应,导出了金属泡沫填充圆管的静、动态轴向平均压溃力的表达式.通过理论预测与实验的对比,发现理论预测偏低,但与实验曲线的趋势保持一致,比空管与金属泡沫的平均载荷之和略高一些.此外,泡沫填充圆管的平均压溃力随填充泡沫平台应力的增大而呈线性增加,与已有研究结果及实际情况一致,由此表明了模型的合理性. 展开更多

关键词 金属泡沫填充薄壁圆管 单轴压缩 直链塑性铰模型 载荷-位移关系 偏心率效应

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薄层胶体受剪应力应变关系的测试方法 被引量：1

3

作者 全学友 王仁燕 +3 位作者 刘连杰 马松 黄音 严勇 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期69-74,共6页

文中采用组合圆盘粘结试件,对胶层端部引入圆弧面构造并对钢质基体进行倒角处理,能够在胶层中形成均匀系数高达0.97以上的剪应力分布,并将粘结面上的正拉应力控制在很低的水平。利用INSTRON单轴伺服试验机高精度的内置位移测试系统,将... 文中采用组合圆盘粘结试件,对胶层端部引入圆弧面构造并对钢质基体进行倒角处理,能够在胶层中形成均匀系数高达0.97以上的剪应力分布,并将粘结面上的正拉应力控制在很低的水平。利用INSTRON单轴伺服试验机高精度的内置位移测试系统,将系统变形从总变形中予以剔除,从而获得胶层竖向变形,并最终换算成胶层的剪切变形和剪应变。采用样品胶体进行的组合圆盘剪切试验表明,粘结件以胶层剪切破坏为特征,随后胶体与金属基体脱层,因此组合圆盘试验方法能够反映材料受剪性能,强度测试值可作为材料强度条件使用,受剪应力应变本构关系可在粘结构件承载力计算分析中应用。组合圆盘试验方法较为简单,适合在具有位移控制功能的伺服试验机系统的实验室采用。 展开更多

关键词 组合圆盘粘结试件 薄层胶体 受剪应力-应变关系 位移控制伺服系统

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基于摇摆与剪切协同的柱脚叉接木框架抗侧荷载-位移曲线模型 被引量：2

4

作者 吴亚杰 宋晓滨 顾祥林 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期32-40,共9页

榫卯连接木框架是传统木结构中的基本承力构件,研究表明其在竖向和水平荷载共同作用下具有摇摆和剪切两种抗侧机制。文章综合考虑木框架摇摆与剪切变形,根据变形协调和弯矩平衡条件,推导竖向荷载和水平荷载共同作用下,柱脚叉接榫卯连接... 榫卯连接木框架是传统木结构中的基本承力构件,研究表明其在竖向和水平荷载共同作用下具有摇摆和剪切两种抗侧机制。文章综合考虑木框架摇摆与剪切变形,根据变形协调和弯矩平衡条件,推导竖向荷载和水平荷载共同作用下,柱脚叉接榫卯连接木框架抗侧荷载-位移关系的曲线模型,提出木框架抗侧弹性极限荷载点、峰值荷载点及其切线刚度和下降段刚度的计算方法。基于叉接柱脚木框架抗侧试验对模型进行验证,结果表明:理论模型与试验结果吻合较好,模型计算结果误差小于15.5%。理论研究成果对于传统木结构抗震性能分析和设计具有参考价值。 展开更多

关键词 榫卯连接木框架 柱脚叉接 摇摆和剪切抗侧机制 抗侧荷载-位移关系 理论模型

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剪跨比不大于2.0的RC剪力墙力-位移全过程计算 被引量：1

5

作者 陈晓磊 傅剑平 +1 位作者 甘金凤 薛峰 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期782-790,805,共10页

为实现以剪切为主的(剪跨比不大于2.0)钢筋混凝土剪力墙力-位移全过程计算,在拉压杆模型基础上通过合理化假定提出了考虑变形协调的改进拉压杆模型.模型由对角斜向混凝土压杆、混凝土次斜压杆、混凝土次生斜压杆、水平拉杆、竖向拉杆及... 为实现以剪切为主的(剪跨比不大于2.0)钢筋混凝土剪力墙力-位移全过程计算,在拉压杆模型基础上通过合理化假定提出了考虑变形协调的改进拉压杆模型.模型由对角斜向混凝土压杆、混凝土次斜压杆、混凝土次生斜压杆、水平拉杆、竖向拉杆及墙肢分布筋拉杆等组成,定量确定了模型中对角斜压杆及次斜压杆变形与墙端位移间的关系,建立了各杆件之间的变形协调条件、物理方程和平衡方程等计算式.此外应用该模型分析了轴压比,剪跨比及墙肢分布配筋率三种参数对剪力墙力-位移骨架曲线的影响.研究结果表明:与6片剪力墙试验结果对比,该模型能够较好地模拟剪跨比不大于2.0、以剪切受力特征为主的钢筋混凝土剪力墙力-位移骨架曲线;当轴压比由0.1依次增至0.5时,峰值承载力最大增量为27%;剪跨比由1.0依次增至2.0时,峰值承载力最大减少30%;分布配筋率由0.25%依次增至0.55%时,峰值承载力最大增量为6%;相比于其余两个参数,配筋率对墙肢承载能力的影响最小. 展开更多

关键词 拉压杆模型 变形协调方程 钢筋混凝土剪力墙 力-位移关系计算 参数分析

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土遗址锚固土体-浆体(CGN+C)界面力学性能 被引量：9

6

作者 张景科 单婷婷 +3 位作者 王玉超 王南 樊孟 赵林毅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期903-912,共10页

为揭示土遗址锚固系统中第二交界面黏结破坏机制,采用自主研制的依托压力试验机的第二交界面力学性能试验装置及试样制作装置,以孔壁粗糙度及注浆体配合比为变化参数,设计了两组共30个土体-浆体(CGN+C)界面试样进行室内推出试验。结果表... 为揭示土遗址锚固系统中第二交界面黏结破坏机制,采用自主研制的依托压力试验机的第二交界面力学性能试验装置及试样制作装置,以孔壁粗糙度及注浆体配合比为变化参数,设计了两组共30个土体-浆体(CGN+C)界面试样进行室内推出试验。结果表明:锚固系统土体-浆体的荷载-滑移关系曲线具有明显的峰值强度;研究用各类浆体30 cm锚固长度可提供0.08～0.26 MPa(光滑孔壁)与0.26～0.46 MPa(螺纹孔壁)的抗剪强度,螺纹界面使抗剪强度最大提高了4.21倍;随烧料礓石掺和比的增大,两组试样抗剪强度值呈现的规律基本相同;光滑界面的剪滑曲线特征主要呈应变强化型,螺纹界面曲线特征主要呈应变软化型;界面剪应力-位移关系模型与试验结果拟合度较好。研究结论为土遗址锚固系统内部力学过程研究奠定理论基础。 展开更多

关键词 土遗址锚固系统 土体-浆体界面 推出试验 抗剪强度 剪应力-位移关系模型

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三峡泄滩滑坡滑动带土的改进Mesri蠕变模型 被引量：18

7

作者 王琛 刘浩吾 许强 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期15-19,共5页

为进行滑坡建模和稳定数值分析的需要,进行了三峡泄滩滑坡体滑动带土的三轴排水蠕变试验.在此基础上,给出了排水条件下粘性土的Mesri蠕变模型,即剪应力 应变关系采用双曲线模型、应变 时间关系采用幂函数来描述土体的弹粘塑性;提出了改... 为进行滑坡建模和稳定数值分析的需要,进行了三峡泄滩滑坡体滑动带土的三轴排水蠕变试验.在此基础上,给出了排水条件下粘性土的Mesri蠕变模型,即剪应力 应变关系采用双曲线模型、应变 时间关系采用幂函数来描述土体的弹粘塑性;提出了改进Mesri蠕变模型,其应变 时间关系采用分段拟合方法.模型计算曲线与试验数据的比较表明,改进Mesri蠕变模型较Mesri蠕变模型对粘性土蠕变性能的拟合能力得到了显著改善. 展开更多

关键词 滑动带土 三轴排水蠕变试验 剪应力-应变-时间关系 改进Mesri蠕变模型 三峡泄滩滑坡

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基于均匀设计坡积土含水量与干密度对锚-土界面性能影响试验研究 被引量：9

8

作者 陈昌富 赵洪波 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期352-358,共7页

为深入了解坡积土中锚杆锚-土界面剪切变形特性随土体含水量和干密度的变化规律,本文采用自主研制的基于微元法锚-土界面摩阻性能测试方法和装置,引入均匀试验设计原理设计试验方案,测得不同含水量和干密度下锚-土界面的剪应力-剪切变... 为深入了解坡积土中锚杆锚-土界面剪切变形特性随土体含水量和干密度的变化规律,本文采用自主研制的基于微元法锚-土界面摩阻性能测试方法和装置,引入均匀试验设计原理设计试验方案,测得不同含水量和干密度下锚-土界面的剪应力-剪切变形全过程曲线,其形状符合三折线模型。基于试验结果,回归得到了锚-土界面峰值抗剪强度随土体含水量和干密度变化的经验关系式。同时,试验结果表明:(1)锚-土界面峰值抗剪强度随土体含水量增加而降低,且土体干密度越大其降低幅度越大;(2)峰值抗剪强度随土体干密度的减小而降低,且土体含水量越小,其降低的幅度越大。 展开更多

关键词 锚杆 界面黏结强度 剪应力-位移曲线 剪切-位移模型

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高层钢框架-混凝土核心筒混合结构振动台试验研究 被引量：20

9

作者 周颖 于健 +1 位作者 吕西林 卢文胜 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2012年第2期98-105,共8页

为了研究高层钢框架-混凝土核心筒混合结构的整体抗震性能,本文设计了一个典型的比例为1/15的20层钢框架-混凝土核心筒混合结构的缩尺模型,在同济大学土木工程防灾国家重点实验室实施了模拟地震振动台试验。本文重点介绍试验中模型结构... 为了研究高层钢框架-混凝土核心筒混合结构的整体抗震性能,本文设计了一个典型的比例为1/15的20层钢框架-混凝土核心筒混合结构的缩尺模型,在同济大学土木工程防灾国家重点实验室实施了模拟地震振动台试验。本文重点介绍试验中模型结构在各级水准地震作用下的动力特性、加速度和位移反应,描述了模型结构的破坏位置及过程,并根据相似理论得到了原型结构的地震反应。试验研究表明:原型结构基本能够满足我国现行规范"小震不坏、大震不倒"的抗震设防标准;核心筒发挥了主要抗侧力作用;结构在大震作用下有较好的延性;钢框架与核心筒的连接节点在结构设计时应给予重视。 展开更多

关键词 钢框架-混凝土核心筒结构 高层混合结构 振动台模型试验 抗震性能 动力特性 加速度和位移反应 破坏机理 相似关系

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方钢管混凝土柱-钢桁架结构破坏模式分析 被引量：3

10

作者 李志强 王伟 陈以一 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期513-520,共8页

基于叠加原理,假定钢桁架与钢管混凝土柱的变形互不耦合,提出针对这种框架的节点子结构受力机理简化分析模型并采用试验验证.其中,钢桁架的荷载-位移曲线由铰接机制、刚接机制叠加得到;钢管混凝土柱的荷载-位移曲线则基于弯矩-曲率方程... 基于叠加原理,假定钢桁架与钢管混凝土柱的变形互不耦合,提出针对这种框架的节点子结构受力机理简化分析模型并采用试验验证.其中,钢桁架的荷载-位移曲线由铰接机制、刚接机制叠加得到;钢管混凝土柱的荷载-位移曲线则基于弯矩-曲率方程与等效剪切刚度计算得到.通过对钢桁架、方钢管混凝土柱承载力的分析,可判断结构的破坏模式与承载力.简化模型预测的破坏模式、荷载-位移曲线均与试验结果吻合较好,承载力与试验值接近.针对方钢管混凝土柱-钢桁架结构的不同破坏模式,还对其与抗震性能的相关性做了进一步的探讨. 展开更多

关键词 方钢管混凝土柱-钢桁架结构 破坏模式 简化分析模型 试验验证 荷载-位移关系 承载力

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基于改进极限平衡法的边坡位移分析 被引量：2

11

作者 孙树林 刘小芳 +1 位作者 余文平 王天宇 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第17期11-15,共5页

传统的极限平衡法,在假定滑面上各点的安全系数一致前提下,进行边坡稳定性分析,而无法进行边坡滑面上各点的位移分析。改进的Janbu条分法首先基于极限平衡理论和邓肯-张的应力-应变模型构建剪应力-剪切位移双曲线模型,提出位移协调方程... 传统的极限平衡法,在假定滑面上各点的安全系数一致前提下,进行边坡稳定性分析,而无法进行边坡滑面上各点的位移分析。改进的Janbu条分法首先基于极限平衡理论和邓肯-张的应力-应变模型构建剪应力-剪切位移双曲线模型,提出位移协调方程;其次推导相关公式,并利用Visual Basic语言编程计算,得到滑面上各点与位移有关的信息(如局部应力安全系数、局部位移安全系数、剪切位移及坡顶位移等),从而弥补传统极限平衡法无法进行边坡滑面上各点位移分析的不足。最后,通过算例对坡顶有无堆载两种工况进行计算分析,其结果表明坡顶和坡脚最易破坏,与实际情况一致,证明该方法可行。 展开更多

关键词 改进Janbu条分法 边坡位移分析 剪应力-剪切位移双曲线模型 极限平衡理论

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含水量对膨胀土高填方渠堤土体剪切特性的影响研究 被引量：2

12

作者 冯党 王闯 +2 位作者 常兆广 贾旺 刘达 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第4期152-157,164,共7页

通过不同含水量下南水北调中线工程高填方渠堤的改性土、膨胀土和渠基土的直剪试验,研究含水量对3种土体剪应力-剪切位移以及抗剪强度的影响规律。结果表明:3种土体的基质吸力随着含水量增加而显著减小;当含水量较低时,剪应力-剪切位移... 通过不同含水量下南水北调中线工程高填方渠堤的改性土、膨胀土和渠基土的直剪试验,研究含水量对3种土体剪应力-剪切位移以及抗剪强度的影响规律。结果表明:3种土体的基质吸力随着含水量增加而显著减小;当含水量较低时,剪应力-剪切位移曲线呈剪切软化型;而随含水量的增加,剪应力-剪切位移曲线转化为剪切硬化型。不同土体的抗剪强度随含水量增加均呈现先增大后减小的变化规律,且含水量达到土体的塑性含水量以后,抗剪强度降低较小。含水量对改性土、回填膨胀土和渠基土的黏聚力及内摩擦角存在着显著影响,黏聚力与含水量满足二次多项式关系;土体的内摩擦角随着土体含水量的增加呈现出非线性减小的变化规律,且渠堤改性土内摩擦角随含水量的降低幅度较渠堤膨胀土和渠基土大。 展开更多

关键词 高填方渠堤 含水量 抗剪强度 剪应力-剪切位移关系 直剪试验

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不同含石量条件下堆积体抗剪强度特性的大型直剪试验研究 被引量：42

13

作者 杨继红 董金玉 +2 位作者 黄志全 郑珠光 齐丹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期161-166,共6页

由土石混合介质组成的堆积体边坡在中国有着广泛的分布,尤其是库区巨型、大型松散堆积体边坡的变形及稳定性更是水电工程建设中极为关注的问题。针对该类边坡物质组成和结构的复杂多变性,选择三峡库区典型堆积体边坡进行现场调查和取样... 由土石混合介质组成的堆积体边坡在中国有着广泛的分布,尤其是库区巨型、大型松散堆积体边坡的变形及稳定性更是水电工程建设中极为关注的问题。针对该类边坡物质组成和结构的复杂多变性,选择三峡库区典型堆积体边坡进行现场调查和取样,通过室内大型直剪试验,系统地研究了含石量对堆积体剪应力-位移曲线和抗剪强度的影响规律。含石量对土石混合介质堆积体的强度和变形特性具有控制作用,随着含石量的变化,堆积体剪应力-位移关系曲线可拟合为指数模型、双曲线模型和应变软化介质模型3种形式;随着含石量的增加,堆积体抗剪强度逐渐增大;黏聚力随含石量的增加呈现出先增大后减小的趋势,即存在一个临界含石量约为60%,黏聚力-含石量变化曲线为二次多项式形式;内摩擦角与含石量关系呈现一直增大趋势,其变化曲线近似为指数形式。 展开更多

关键词 土石混合介质堆积体 含石量 室内大型直剪试验 剪应力-位移关系曲线 抗剪强度

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深海沉积物与履带相互作用试验研究 被引量：11

14

作者 王江营 曹文贵 翟友成 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期274-278,共5页

深海沉积物与履带相互作用的力学特性是深海资源采运设备设计的重要依据。在国内外专家调查、研究的基础上,以膨润土与水的混合物代替深海沉积物,将履带分解为压陷板和剪切板,在特制的试验槽内开展了沉积物的压力沉陷试验与剪切变形试验... 深海沉积物与履带相互作用的力学特性是深海资源采运设备设计的重要依据。在国内外专家调查、研究的基础上,以膨润土与水的混合物代替深海沉积物,将履带分解为压陷板和剪切板,在特制的试验槽内开展了沉积物的压力沉陷试验与剪切变形试验,得到了沉积物与履带相互作用的压力-沉陷关系曲线和剪应力-剪切位移关系曲线。基于Bekker沉陷模型,得到了模拟沉积物压力-沉陷模型的各个参数值;同时,发现模拟沉积物剪切变形过程具有明显的阶段性,具体可分为线弹性阶段、应变强化阶段、应变软化阶段和残余应力阶段。 展开更多

关键词 深海沉积物 压陷板 剪切板 相互作用 压力-沉陷关系 剪应力-剪切位移关系

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含水率对残坡积土强度特性的影响 被引量：15

15

作者 王闯 董金玉 +2 位作者 王明龙 李梦姿 张培培 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 2016年第5期88-92,共5页

水对边坡土体的变形和强度有着重要的影响。通过对三峡库区某边坡残坡积土进行不同含水率下的直剪试验,研究含水率对其剪应力-位移以及强度的影响规律。结果表明:残坡积土在低含水率下的剪应力-剪切位移关系呈应变软化,在高含水率下呈... 水对边坡土体的变形和强度有着重要的影响。通过对三峡库区某边坡残坡积土进行不同含水率下的直剪试验,研究含水率对其剪应力-位移以及强度的影响规律。结果表明:残坡积土在低含水率下的剪应力-剪切位移关系呈应变软化,在高含水率下呈应变硬化,且含水率较低时竖向压力对残坡积土的应力-应变曲线亦有影响,随着竖向压力增加,剪切软化现象逐渐减小;土体抗剪强度随着含水率的增大而呈非线性减小,减小的速率表现出先大后小的特征,土体塑限为其抗剪强度减小快慢的分界点;土体黏聚力随着含水率的增大呈二次多项式形式减小,土体内摩擦角整体上随含水率的增大而变小,但变化规律不明显。 展开更多

关键词 残坡积土 含水率 剪应力-剪切位移关系 抗剪强度 黏聚力 内摩擦角

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