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H-M-T复合加载模式下三桩基础的失效包络面研究
1
作者 赵子豪 韩景春 张皓 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第4期12-23,共12页
为深入探索海上风电三桩基础在多变环境下的承载极限及破坏特性,采用OPTUMG3建立3维有限元极限分析模型,系统研究了单向加载、H-T双向加载及更为复杂的H-M-T(H为水平荷载,M为弯矩荷载,T为扭矩荷载)三向复合加载模式下的失效包络面特征,... 为深入探索海上风电三桩基础在多变环境下的承载极限及破坏特性,采用OPTUMG3建立3维有限元极限分析模型,系统研究了单向加载、H-T双向加载及更为复杂的H-M-T(H为水平荷载,M为弯矩荷载,T为扭矩荷载)三向复合加载模式下的失效包络面特征,同时还特别关注深径比、距径比这两个关键参数对三桩基础的失效包络面的影响规律,最终基于MATLAB对三桩基础极限承载力进行预测,建立人工神经网络(ANN)预测模型并给出控制方程。研究表明:(1)扭矩荷载的施加会使H-M平面内的失效包络面收缩,但并未改变失效包络面在H-M平面中的位置,桩-土体系的破坏特点由倾覆式破坏转变为扭转挤压式破坏,剪切耗散的分布状态与荷载施加的方向有关;(2)三桩基础的极限承载力随深径比与距径比的增大而增大,但是深径比和距径比对提升三桩基础在H-M复合加载条件下的归一化极限承载力的程度十分有限;(3)ANN预测模型能较好预测复合加载模式下三桩基础的极限承载力。本研究可为准确判断三桩基础在复杂受荷状态下的极限承载力提供可靠依据。 展开更多
关键词 三桩基础 复合加载模式 失效包络面
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高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料抗弯加固损伤钢筋混凝土梁试验
2
作者 李可 葛辉 +1 位作者 徐朝阳 朱俊涛 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1388-1397,共10页
为进一步将高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料推广应用于既有工程结构加固,本文进行了该复合材料加固损伤梁抗弯性能试验研究。考虑原梁损伤程度、高强钢绞线直径、高强钢绞线配筋率的影响,对1个对比梁和7个卸载加固损伤梁进行抗弯性... 为进一步将高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料推广应用于既有工程结构加固,本文进行了该复合材料加固损伤梁抗弯性能试验研究。考虑原梁损伤程度、高强钢绞线直径、高强钢绞线配筋率的影响,对1个对比梁和7个卸载加固损伤梁进行抗弯性能试验。结果表明:采用该加固方法,可使加固层与原梁较好地协同工作,充分发挥高强钢绞线网增强工程水泥基复合材料的优越力学性能,从而可显著提升卸载加固损伤梁的承载力、刚度、延性、韧性以及抗裂性,明显减小裂缝宽度;相比于加固无损梁,随着损伤程度的增加,卸载加固损伤梁的受弯承载力、截面刚度、延性以及韧性均呈降低趋势,且加固层对混凝土裂缝的控制能力亦降低;适当增加纵向钢绞线配筋率,可提高加固损伤梁受弯承载力、截面刚度、延性、韧性及加固层对裂缝的约束能力;纵向钢绞线配筋率相近时,钢绞线直径越小,加固层的控裂能力越强,能更好地减小裂缝宽度。 展开更多
关键词 高强钢绞线网 工程水泥基复合材料 结构加固 四点弯曲加载试验 损伤程度影响 受弯性能 钢筋混凝土梁 试验研究
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加载策略对剪切散斑干涉无损检测影响研究
3
作者 王永红 郑子华 +1 位作者 刘向玮 姚彦峰 《光子学报》 北大核心 2025年第6期46-56,共11页
对于不同的复合材料,不同的加载方式和强度会在很大程度上影响检测效果。针对此问题,采用最常见的热加载和真空加载的方式,对多种复合材料进行定量加载,采用剪切散斑干涉技术获取缺陷相位图,并使用YOLOv9神经网络对其进行自动识别,以评... 对于不同的复合材料,不同的加载方式和强度会在很大程度上影响检测效果。针对此问题,采用最常见的热加载和真空加载的方式,对多种复合材料进行定量加载,采用剪切散斑干涉技术获取缺陷相位图,并使用YOLOv9神经网络对其进行自动识别,以评估检测效果,并提高检测率。结果表明:对于导热性好的复合材料,如金属复合材料,宜采用真空加载的方式,而对于导热性差、刚度大的复合材料,如碳纤维复合材料,宜采用热加载的方式。 展开更多
关键词 剪切散斑干涉 复合材料 缺陷检测 加载策略 深度学习
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海上风电单柱复合筒型基础复合加载条件下的承载特性 被引量：2
4
作者 张浦阳 郭文俊 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第2期124-132,共9页
为研究新型海上风电单柱复合筒型基础在二维复合加载条件下的承载特性,利用有限元模型计算,首先得到模型在一维荷载空间下的极限承载力,随后通过施加不同的竖向荷载,得到在V-H、V-M、V-H-M荷载空间下的承载能力包络图,并分析不同二维荷... 为研究新型海上风电单柱复合筒型基础在二维复合加载条件下的承载特性,利用有限元模型计算,首先得到模型在一维荷载空间下的极限承载力,随后通过施加不同的竖向荷载,得到在V-H、V-M、V-H-M荷载空间下的承载能力包络图,并分析不同二维荷载工况下的单柱复合筒型基础各位置处的土压力分布情况以及筒体底部等效塑性应变区的变化情况。结果表明:对于单柱复合筒型基础,在一定范围内,竖向荷载(0~0.15倍竖向极限承载力)的存在能够增大结构的水平及弯矩承载力;在V-H与V-M荷载空间中,基础各位置处的土压力变化、土体等效塑性应变变化具有一定的相似性,可互相对映参考;基础所承受的最大土压力位置与基础受力倾倒方向一致;随着竖向荷载的增加,结构达到极限承载力时,基础底部土体等效塑性应变区的范围与深度相应扩大。 展开更多
关键词 单柱复合筒型基础 二维复合加载条件 承载能力包络图 土压力分布 土体等效塑性应变区
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复合加载模式下四筒导管架基础承载特性分析
5
作者 崔希君 史永晋 +3 位作者 魏羲 乐丛欢 姜明涛 张浦阳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期581-588,共8页
针对海上风电四筒导管架基础在砂土中的复合承载特性,采用数值模拟的方法,计算5种不同荷载组合下的四筒导管架基础的极限承载力。为分析不同加载模式下筒基长径比和筒间距对基础极限承载力的影响,分别改变筒高和吸力筒圆心距离进行计算... 针对海上风电四筒导管架基础在砂土中的复合承载特性,采用数值模拟的方法,计算5种不同荷载组合下的四筒导管架基础的极限承载力。为分析不同加载模式下筒基长径比和筒间距对基础极限承载力的影响,分别改变筒高和吸力筒圆心距离进行计算并绘制破坏包络线。结果表明,在竖向荷载作用下,基础的水平极限承载力先增大后减小;抗扭承载力随竖向荷载的增大而增大,随水平荷载的增大而减小;不同竖向荷载的作用下,水平和弯矩极限承载力基本呈线性相关。 展开更多
关键词 海上风电 数值模拟 极限承载力 吸力筒 导管架基础 复合加载 包络线
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V-H-M复合加载模式下三桩基础的失效包络面研究 被引量：1
6
作者 赵子豪 张皓 +2 位作者 杜威 张正飞 张海旭 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期12-23,共12页
为了研究海上风机三桩基础在竖向荷载V、水平荷载H和弯矩荷载M复合加载模式下的极限承载特性,建立了350组三桩基础有限元极限分析模型,系统分析了三桩基础在单向加载、H-M双向加载和V-H-M三向复合加载条件下的失效包络面形态,探讨了深... 为了研究海上风机三桩基础在竖向荷载V、水平荷载H和弯矩荷载M复合加载模式下的极限承载特性,建立了350组三桩基础有限元极限分析模型,系统分析了三桩基础在单向加载、H-M双向加载和V-H-M三向复合加载条件下的失效包络面形态,探讨了深径比、距径比等因素对三桩基础失效包络面的影响规律。研究表明:①随着竖向荷载的增加,三桩基础在H-M平面上的失效包络线将持续收缩并整体向H和M坐标轴的负方向发生偏移,该影响在V=0.95 V_(0)^(+)时偏移现象尤其明显;②当竖向荷载V/V_(0)^(+)≤0.50时,三桩基础主要受水平荷载的影响发生倾覆破坏,而当竖向荷载V/V_(0)^(+)≥0.75时,基础则会发生竖直方向上的压入破坏;③三桩基础失效包络面尺寸随深径比与距径比的增大而增大;④所提出的经验公式可较为准确地预测三桩基础复合承载力大小。 展开更多
关键词 三桩基础 复合加载模式 失效包络面
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循环加卸载作用下CFRP约束煤样破坏及能量演化规律
7
作者 刘洪林 贡霄汉 +3 位作者 赵红超 黄海山 石光锋 田佳杰 《煤炭学报》 北大核心 2025年第6期2892-2908,共17页
碳纤维增强复合材料(CFRP)以其轻质高强耐腐蚀的物理力学特性在加固区段保护煤柱方面展现出良好的应用前景。为进一步探究CFRP约束煤柱在采动应力场动态演化(特别是循环加卸载)过程中的力学响应机制,基于能量耗散原理,采用声发射RA-AF... 碳纤维增强复合材料(CFRP)以其轻质高强耐腐蚀的物理力学特性在加固区段保护煤柱方面展现出良好的应用前景。为进一步探究CFRP约束煤柱在采动应力场动态演化(特别是循环加卸载)过程中的力学响应机制,基于能量耗散原理,采用声发射RA-AF分析方法,试验研究了循环加卸载作用下CFRP约束煤样破坏特征与能量演化规律。研究结果表明:①相对常规单轴压缩,循环加卸载条件下0层、1层和3层CFRP约束煤样强度分别提升2.65%、10.17%与1.22%,其应力-应变曲线的包络线与单轴加载作用下的应力-应变曲线具有相似性。②煤样在循环加卸载条件下表现出显著的变形记忆特性,其应力-应变曲线形成的滞回曲线面积大小及回转幅度同加卸载次数正相关,密集程度同加卸载次数负相关。③煤样积聚总能量、弹性应变能密度均随轴向应力的增大而增大,且在数值上与轴向应力呈指数函数关系。④CFRP层数由0增加至3层时,耗散能密度从U型分布转为J型分布,耗散能率从L型分布转为V型分布,耗散能占比分别为6.62%、31.46%与42.56%,呈现出增速先快后慢的趋势。⑤循环加卸载作用下,不同约束条件煤样张拉破坏占比差异明显。试验研究揭示了循环加卸载作用下CFRP约束煤样的变形破坏与能量演化特征,为进一步推动CFRP在煤柱加固领域的工业性应用提供了理论支撑。 展开更多
关键词 煤柱加固 碳纤维增强复合材料 循环加卸载 能量耗散 声发射特征
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基于超材料的动态压剪复合加载实验新技术
8
作者 任清非 张泳柔 +1 位作者 胡玲玲 尹梓霁 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1-18,共18页
材料或结构在动态压剪复合加载条件下的力学性能对于其工程应用具有重要影响。然而,现有的动态复合加载实验技术存在压缩波和剪切波难以同步施加到试件、实验设备昂贵等问题。本文中利用压扭超材料进行应力波转化,在一维分离式霍普金森... 材料或结构在动态压剪复合加载条件下的力学性能对于其工程应用具有重要影响。然而,现有的动态复合加载实验技术存在压缩波和剪切波难以同步施加到试件、实验设备昂贵等问题。本文中利用压扭超材料进行应力波转化,在一维分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)上实现动态压剪同步复合加载。该实验技术具有荷载精准同步、剪压比可控、简单便捷、低成本等优点。针对当压扭超材料转化出来的扭转波幅值较大,透射杆惯性约束不足情况下出现的扭转信号三角波的问题进行详细讨论,并提出相应的解决方案。选用屈服应力各不相同的金属钛、304不锈钢和316L不锈钢等3种材料进行了实验测试,证实了动态压剪同步复合加载技术的有效性。借助有限元模型,深入分析压扭超材料的几何参数对其压扭系数及承载能力的影响,并结合实验结果讨论了该实验技术的适用范围,预测动态压剪同步复合加载技术能测试的材料强度可达约1 GPa,施加给试件的剪压比可达1.18。 展开更多
关键词 动态压剪复合加载 压扭超材料 分离式霍普金森压杆 应力波转化
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复合加载情况下六自由度圆形基础失稳模式与极限承载能力研究 被引量：3
9
作者 张其一 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期559-566,共8页
海洋工程中结构物除了受到自身重力作用外,往往还受到海风、海浪、海流等的作用,使得海床土体中的基础一般受到集中力、弯矩和扭矩的联合作用,这一受力状态称为结构物基础的复合加载模式。详细研究复合加载模式下海床土体的失稳模式和... 海洋工程中结构物除了受到自身重力作用外,往往还受到海风、海浪、海流等的作用,使得海床土体中的基础一般受到集中力、弯矩和扭矩的联合作用,这一受力状态称为结构物基础的复合加载模式。详细研究复合加载模式下海床土体的失稳模式和极限承载能力,对海洋结构物的安全运行至关重要。以三维空间内圆形基础为研究对象,基于土体弹塑性极限平衡原理,利用非线性有限元分析软件ABAQUS,对空间六自由度圆形基础极限承载能力进行详细的数值分析。基于上述计算分析结果,揭示了单调加载情况下土体的失稳机理与极限承载能力,给出了复合加载模式下海床土体破坏包络面方程。给出的土体失稳模式和破坏包络面方程能够合理地评估复合加载模式下海床土体的极限承载能力。 展开更多
关键词 abaqus复合加载 极限承载力 失稳模式 六自由度
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CFRP板纵向加固RC柱在水平低周循环荷载下的力学性能研究与应用 被引量：3
10
作者 强旭红 陈岩松 +1 位作者 姜旭 谭成 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期148-163,共16页
开发了一种纵向粘贴CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer,碳纤维增强复合材料)板的RC(Reinforced Concrete,钢筋混凝土)柱抗弯加固系统,该加固系统由纵向粘贴在柱表面的预制CFRP板和防止柱底CFRP板脱粘的混凝土加厚层组成.为研究纵向... 开发了一种纵向粘贴CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer,碳纤维增强复合材料)板的RC(Reinforced Concrete,钢筋混凝土)柱抗弯加固系统,该加固系统由纵向粘贴在柱表面的预制CFRP板和防止柱底CFRP板脱粘的混凝土加厚层组成.为研究纵向粘贴CFRP板对RC柱的抗弯性能影响,设计并开展了5根足尺矩形RC柱的水平低周循环加载试验.研究结果表明:粘贴CFRP板加固能有效延缓柱的开裂;柱的破坏模式得到明显改善;相较于未加固柱子,粘贴1层CFRP板和2层CFRP板加固的RC柱极限承载力分别提高了15.1%和17.4%;加固后柱的抗弯承载力和刚度得到提高,但增加CFRP板的层数对极限强度和刚度没有显著影响,反而会降低柱的延性,相较于仅采用增大柱底截面的方式加固的对照柱,粘贴1层CFRP板和2层CFRP板加固的试验柱的延性系数分别降低16.2%和35.1%;试验过程中,由于柱与基础节点承载力的限制,CFRP的最大应变仅达到极限应变的24%,抗拉强度未得到充分发挥.该加固方法已在某医院加固工程中得到应用,跟踪研究表明,加固后柱子的抗弯承载力有明显提升,加固方法得到工程业界的认可. 展开更多
关键词 钢筋混凝土柱 抗弯加固 水平低周循环加载 碳纤维增强复合材料板 纵向粘贴
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6500 kN静-动复合加载液压冲击试验机研究 被引量：7
11
作者 张建卓 王洁 +3 位作者 潘一山 齐庆新 王爱文 王洪英 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1648-1658,共11页
针对现有设备无法实现对冲击地压矿井防冲支架进行静-动复合动力冲击加载实验的问题,提出一种基于液压蓄能及快放原理实现大吨位快速静-动复合加载的动力冲击试验机设计方法。提出了加载试验机的结构组成及工作原理,设计了液压加载系统... 针对现有设备无法实现对冲击地压矿井防冲支架进行静-动复合动力冲击加载实验的问题,提出一种基于液压蓄能及快放原理实现大吨位快速静-动复合加载的动力冲击试验机设计方法。提出了加载试验机的结构组成及工作原理,设计了液压加载系统,并给出液压加载系统的工作原理。该试验机能够实现被压试件的准静态加载、动态加载和静-动复合加载。运用AMESim软件建立了液压加载系统的仿真模型,对其加载特性进行了仿真分析;提出了一种实现高压超大流量开关阀的新型结构,运用FULUNET软件对超大流量开关阀进行了结构优化与流场研究,确定了额定压力31.5 MPa,流量达到120000 L/min的超大流量阀的结构参数;推导了防冲液压立柱的冲击波动方程及其定解条件;建立了液压动力加载系统的AMESim仿真模型,并进行了动力冲击仿真分析。根据理论分析结果完成了6500 kN高速液压冲击实验机样机的研制,并对样机进行了实验测试,实验结果表明,该试验机最大冲击力为6500 kN,最大冲击速度8.2 m/s,从静止到最大速度加速时间小于25 ms,超大流量开关阀的额定流量达到了121179.8 L/min,开启时间小于15 ms。通过对实验样机的实验,验证了设计方案的正确性。 展开更多
关键词 防冲支架 冲击试验机 液压加载 静载加载 静-动复合加载
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复合加载模式下不排水饱和软黏土中宽浅式筒型基础地基承载力包络线研究 被引量：45
12
作者 刘润 王磊 +2 位作者 丁红岩 练继建 李宝仁 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期146-154,共9页
作为高耸结构物,海上风机受到巨大的水平荷载作用。宽浅式筒型基础是为适应中国近海荷载特点而研发的一种新型海上风机基础形式,经典的地基承载力计算公式无法精确地计算复合加载模式下宽浅式筒型基础地基的极限承载力。通过数值计算研... 作为高耸结构物,海上风机受到巨大的水平荷载作用。宽浅式筒型基础是为适应中国近海荷载特点而研发的一种新型海上风机基础形式,经典的地基承载力计算公式无法精确地计算复合加载模式下宽浅式筒型基础地基的极限承载力。通过数值计算研究了不排水饱和软黏土中宽浅式筒型基础在V-H、V-M、H-M和V-H-M加载模式下的地基承载力包络线,并提出了V-H和V-M加载模式下的地基承载力包络线的表达式。研究结果表明V-H和V-M加载模式下宽浅式筒型基础地基承载力包络线具有对称性,而H-M加载模式下呈非对称性,其非对称性随着基础深宽比增大而更加显著;V-H-M加载模式下地基承载力包络线的形状受竖向荷载V的影响,表现为包络线关于M轴的非对称性随着竖向荷载的增大而减弱。可根据海上风机的实际受力状态与该破坏包络线之间的相对关系,评价实际受荷状态下筒型基础的稳定性。 展开更多
关键词 复合加载 宽浅式筒型基础 地基极限承载力 包络线
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复合加载模式下单桩复合筒型基础地基承载力包络线研究 被引量：23
13
作者 刘润 祁越 +2 位作者 李宝仁 练继建 丁红岩 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1486-1496,共11页
海上风力发电机属于高耸结构物,其地基基础不仅要承受上部结构传递的竖向荷载V、水平荷载H,更要抵抗巨大的弯矩荷载M。单桩复合筒型基础是新型的海上风力发电机基础型式,建立复合加载模式下单桩复合筒型基础地基的破坏包络线,并据此评... 海上风力发电机属于高耸结构物,其地基基础不仅要承受上部结构传递的竖向荷载V、水平荷载H,更要抵抗巨大的弯矩荷载M。单桩复合筒型基础是新型的海上风力发电机基础型式,建立复合加载模式下单桩复合筒型基础地基的破坏包络线,并据此评价其稳定性是地基基础设计的重要手段。在Swipe加载方法和固定位移比加载方法的基础上,通过数值分析研究了不排水饱和软黏土中单桩复合筒型基础在V-H、V-M、H-M和V-H-M加载模式下的地基承载力包络线,开展了室内模型试验,验证了数值分析结果的可靠性。研究表明,V-H和V-M加载模式下地基承载力包络线具有对称性,而H-M加载模式下呈非对称性;V-H-M加载模式下地基承载力包络线的形状受弯矩荷载M的影响显著,表现为随着弯矩荷载的增加,V-H平面内的破坏包络线逐渐缩小。实际工程中,可根据受力状态与破坏包络面的相对关系,评价单桩复合筒型基础的稳定性。 展开更多
关键词 单桩复合筒型基础 复合加载 Swipe试验方法 破坏包络面 模型试验
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复合加载模式作用下地基承载性能数值分析 被引量：30
14
作者 栾茂田 赵少飞 +2 位作者 袁凡凡 吕爱钟 武科 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2006年第1期34-40,共7页
确定竖向荷载(V)、水平荷载(H)和力矩(M)共同作用下建筑物地基的破坏模式及在荷载空间(H,V,M)中的破坏包络面是地基设计中的关键问题。为提高Swipe试验方法计算精度,提出了改进方案,进而利用有限元方法分析了复合加载模式作用下均质粘... 确定竖向荷载(V)、水平荷载(H)和力矩(M)共同作用下建筑物地基的破坏模式及在荷载空间(H,V,M)中的破坏包络面是地基设计中的关键问题。为提高Swipe试验方法计算精度,提出了改进方案,进而利用有限元方法分析了复合加载模式作用下均质粘性土地基上条形基础的破坏包络面。计算表明,基于改进Swipe试验方法的数值模拟结果明显好于常规Swipe试验方法。针对海洋工程中实际复合加载模式的特点,探讨了竖向荷载分量V对地基破坏模式和H-M荷载平面上的破坏包络线的影响,结果表明竖向荷载分量显著地改变了地基的破坏模式及包络线的形状。 展开更多
关键词 地基承载力 破坏包络图 破坏模式 复合加载模式 Swipe试验方法 有限元
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基于Hopkinson压杆的动态压剪复合加载实验研究 被引量：16
15
作者 郑文 徐松林 +1 位作者 蔡超 胡时胜 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期124-131,共8页
提出了一种可用于研究压剪复合加载下,材料动态力学性能的实验装置,该装置基于Hopkinson压杆,通过添加一个带倾斜端面的垫块,实现压剪复合加载.分析了该实验装置的基本数据处理方法,并利用有限元分析验证了此分析方法的可行性;然后利用... 提出了一种可用于研究压剪复合加载下,材料动态力学性能的实验装置,该装置基于Hopkinson压杆,通过添加一个带倾斜端面的垫块,实现压剪复合加载.分析了该实验装置的基本数据处理方法,并利用有限元分析验证了此分析方法的可行性;然后利用该装置对常规金属材料进行了相同冲击速度,不同倾斜角度(0°,30°,45°)下的一系列实验.实验结果表明,该装置能实现压剪复合加载,并且能得到材料的动态屈服面,为研究材料在复杂应力状态下的动态力学性能提供了新的实验方法. 展开更多
关键词 HOPKINSON压杆 压剪复合加载 动态力学性能 动态屈服面
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复合加载模式下桶形基础破坏包络面特性研究(英文) 被引量：17
16
作者 武科 栾茂田 +1 位作者 范庆来 王志云 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期574-580,共7页
桶形基础结构是一种适宜于滩海软黏土地基上的新型海洋基础形式。研究复合加载模式下桶形基础的承载力特性,并进而依此评价海洋平台基础及地基的稳定性是桶形基础设计与施工中的关键问题。针对软黏土地基上桶形基础结构,利用大型通用有... 桶形基础结构是一种适宜于滩海软黏土地基上的新型海洋基础形式。研究复合加载模式下桶形基础的承载力特性,并进而依此评价海洋平台基础及地基的稳定性是桶形基础设计与施工中的关键问题。针对软黏土地基上桶形基础结构,利用大型通用有限元分析软件ABAQUS,采用基于Mohr-Coulomb屈服准则的理想弹塑性本构模型,对复合加载模式下桶形基础的承载特性进行了三维弹塑性数值分析。在V-H、V-M、V-M-H空间内建立了复合加载模式下桶形基础极限承载力破坏包络图,推导了破坏包络面的经验计算公式,由此可根据实际的复合加载状态与数值计算所得的破坏包络曲面之间的相对关系,评判实际荷载作用下桶形基础的工作状态,为工程设计提供参考依据。 展开更多
关键词 桶形基础 复合加载 Swipe试验方法 破坏包络面 有限元法
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复合加载情况下双层地基极限承载力研究 被引量：11
17
作者 张其一 栾茂田 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1131-1136,共6页
在复合加载情况下精确求解层状非均质地基的极限承载力,具有很强的工程实用与理论参考价值。基于土体极限平衡理论与通用有限元软件ABAQUS,针对复合加载情况下上硬下软的双层不排水饱和软黏土地基的极限承载力,进行了大量的数值计算,得... 在复合加载情况下精确求解层状非均质地基的极限承载力,具有很强的工程实用与理论参考价值。基于土体极限平衡理论与通用有限元软件ABAQUS,针对复合加载情况下上硬下软的双层不排水饱和软黏土地基的极限承载力,进行了大量的数值计算,得出了上层土临界深度Hcr的计算公式、竖向极限承载力Pv的计算公式以及复合加载情况下地基破坏时的破坏包络面方程。研究结果表明:上层土临界深度Hcr取决于土层间强度比Su1/Su2;竖向极限承载力Pv与破坏包络面取决于土层间强度比Su1/Su2、上层土深度H1与基础型式。 展开更多
关键词 abaqus 复合加载 极限承载力 双层地基 临界深度 破坏包络面
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复合加载条件下吸力式沉箱基础承载特性数值分析 被引量：17
18
作者 王志云 王栋 +2 位作者 栾茂田 范庆来 武科 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2007年第2期52-56,71,共6页
吸力式沉箱基础的承载特性是海洋工程结构设施建造与设计中的一个关键问题。这种新型的深水海洋基础型式,通常承受竖向上拔荷载与水平荷载的共同作用,其工作性能与设计理论远远不能满足工程实践的需要。本文采用有限元分析方法对吸力式... 吸力式沉箱基础的承载特性是海洋工程结构设施建造与设计中的一个关键问题。这种新型的深水海洋基础型式,通常承受竖向上拔荷载与水平荷载的共同作用,其工作性能与设计理论远远不能满足工程实践的需要。本文采用有限元分析方法对吸力式沉箱基础的极限承载特性进行数值计算。以大型通用有限元分析软件ABAQUS为平台,通过二次开发,数值实现了Swipe试验加载方法和固定位移比分析方法,针对不同的沉箱长径比、土的强度折减系数,探讨了沉箱基础在垂直上拔荷载和水平荷载单调联合作用下的极限承载力,通过对不同荷载组合的数值计算构造了复合加载条件下沉箱基础破坏包络面。 展开更多
关键词 吸力式沉箱基础 强度折减系数 复合加载模式 破坏包络面 有限元分析
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复合加载下桶形基础循环承载性能数值分析 被引量：7
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作者 栾茂田 武科 +2 位作者 范庆来 王志云 赵少飞 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2007年第3期88-94,共7页
作为一种新型基础形式,吸力式桶形基础除了承受海洋平台结构及自身重量等竖向荷载的长期作用之外,往往还遭受波浪等所产生的水平荷载及其力矩等其它荷载分量的瞬时或循环作用。对复合加载模式下软土地基中桶形基础及其结构的循环承载性... 作为一种新型基础形式,吸力式桶形基础除了承受海洋平台结构及自身重量等竖向荷载的长期作用之外,往往还遭受波浪等所产生的水平荷载及其力矩等其它荷载分量的瞬时或循环作用。对复合加载模式下软土地基中桶形基础及其结构的循环承载性能尚缺乏合理的分析与计算方法。应用Andersen等对重力式平台基础及地基所建议的分析方法,基于软黏土的循环强度概念,在大型通用有限元分析软件ABAQUS平台上,通过二次开发,将软土的循环强度与Mises屈服准则结合,针对吸力式桶形基础,基于拟静力分析建立了复合加载模式下循环承载性能的计算模型,并与复合加载作用下极限承载性能进行了对比。由此表明,与极限承载力相比,桶形基础的循环承载力显著降低。 展开更多
关键词 桶形基础 循环承载力 有限元 复合加载
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不同加载路径煤岩破裂过程声-电荷复合信号特性 被引量：8
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作者 丁鑫 肖晓春 +1 位作者 吴迪 潘一山 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期359-368,共10页
通过开展不同加载路径下煤岩力学行为及其变形破裂过程声发射和电荷信号特性试验研究,从能量角度分析了加载路径影响的煤岩力学行为和承载能力的变化规律。对极化引起的煤岩表面微电势的产生和衰减进行了理论推演,理论分析结果对煤岩变... 通过开展不同加载路径下煤岩力学行为及其变形破裂过程声发射和电荷信号特性试验研究,从能量角度分析了加载路径影响的煤岩力学行为和承载能力的变化规律。对极化引起的煤岩表面微电势的产生和衰减进行了理论推演,理论分析结果对煤岩变形破坏过程中声发射与电荷信号产生和变化特征进行了较好的解释。试验结果表明:煤岩变形破坏过程声-电荷信号增减与承载结构破坏所致应力突降呈现出较好的一致性。受载初期两种信号幅值较低且为离散型,随载荷增加,信号幅值、密集程度显著提高且向连续型过渡,峰值前后声-电高值信号连续出现。煤岩受载变化次数越多,强度、峰前应变能越高,振铃计数变化率和能量变化率越高,电荷量变化率越大。由此提出了基于声-电荷复合信号幅值和信号变化率的煤体破坏和失稳灾变预测方法。 展开更多
关键词 加载路径 煤岩破裂 声-电荷复合信号 综合监测方法
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