为了探究风电叶片粘接结构疲劳失效过程中的损伤演化规律,需要构建相应的理论模型来对该过程进行更为直观准确的表达,首先从宏观唯象的角度入手,基于风电叶片粘接结构中复合材料层合板以及粘接层在疲劳载荷作用下的刚度退化规律,分别建立层合板以及粘接层的刚度退化模型。然后根据风电叶片粘接结构的刚度退化规律,利用刚度分布系数将层合板与粘接层刚度退化模型相结合,建立粘接结构的刚度退化模型。案例分析表明,与现有粘接结构刚度退化模型相比,所建模型精度更高,能更加合理地描述粘接结构在疲劳失效过程中的损伤演化规律。

提出了一种适用于低层建筑的装配式剪力墙结构,并对3个足尺预制剪力墙试件进行了低周往复加载试验。结果表明:在合理范围内增加轴压比,墙体的承载力有明显提高,两个试件都是延性破坏,延性和耗能能力均有所增强;减小剪跨比会使墙体开裂荷载和原始刚度变大,但延性变差,水泥砂浆层出现脆性破坏。

装配式混凝土建筑结构具有施工速度快、施工工艺简单、环境友好、节省资源的特点,是我国建筑工业化发展的主要方向。影响装配式混凝土结构稳定性的关键环节是梁柱连接处,其直接决定着结构框架的内力分配、弯矩传递及整体性能。目前,我国对装配式结构节点力学性能规律的认识还不足,导致节点实际应用受到限制。为了加强其认识,张延年等人编著了《装配式结构节点抗震性能》一书,该书以物理试验和理论分析为研究方法,从强度、刚度、耗能、抗震、应力、应变等方面,全面系统地对阶梯钢板式节点、钩挂式节点、加强环节点的抗震性能和机理进行了分析,揭示了3类节点抗震承载力、强度退化、刚度退化、耗能行为、力学效应的变化规律。笔者基于该书的学习,总结重点章节如下。

基于4榀不同构造形式的框支密肋复合板结构抗震性能试验结果,运用试验拟合法,得出了无量纲骨架曲线可采用四折线模型表示。同时模拟了结构无量纲标准滞回环,采用三折线理论给出了近屈服点和近极限点标准滞回环中各段刚度退化经验公式,定量分析了结构刚度退化规律,并提出了适于该结构的恢复力模型。

利用ABAQUS对竖向钢筋连接方式不同的预制剪力墙进行建模,对比分析其平面外性能。竖向钢筋连接方式分别为双排逐根连接、\"梅花形\"部分连接及单排连接。结果表明,剪力墙平面外破坏属于脆性破坏,墙身与地梁脱开,有倾覆趋势,但平面外仍具有一定的承载能力和刚度。竖向钢筋连接方式不同对预制剪力墙平面外承载力和刚度均有较大影响,由逐根连接改为部分连接其平面外极限承载力下降约15%,与现浇对比差距较大,刚度退化速度也大于现浇。

基于型钢混凝土叠合梁的抗震试验研究,对混凝土强度、浇筑类型及截面类型三个试验参数下6个试件的荷载-挠度滞回曲线展开分析。根据试验结果,运用数据拟合方法,建立型钢混凝土叠合梁的三折线骨架曲线模型,并给出了各段折线的方程表达式。对低周反复加载的各试件刚度退化规律进行线性回归,得到统一的加载和卸载刚度计算表达式,建立型钢混凝土叠合梁的恢复力模型。结果表明,通过所建议的恢复力模型计算得到的骨架曲线与试验得到的骨架曲线吻合度较好,说明该恢复力模型具有较好的适用性。

对钢纤维含量为0和3%的混凝土进行了应变速率为10-3的等应变增量重复加卸载试验。结果表明,在相同应变水平时,钢纤维混凝土的累积塑性变形低于普通混凝土。钢纤维混凝土的刚度变化幅度较普通混凝土小,约为0.86倍初始弹性模量,而普通混凝土的约为1.1倍初始弹性模量。依据刚度退化规律,并考虑损伤临界值的影响,得到了关于应变的损伤变量表达式;依据试验结果得到了单轴受压状态下的混凝土全量弹塑性损伤全量本构模型。

进行了5根钢筋增强PP ECC梁及1根钢筋混凝土梁的滞回性能试验研究,试验的主要参数为纤维掺量,龄期及配筋率。试验表明,PP ECC梁的破坏形态与普通混凝土明显不同,极限状态时,其裂缝宽度控制在0.3mm以内,未出现压碎现象。极限承载力随着配筋率的增加而增加,而延性呈缓慢下降趋势。随着龄期的增长,承载力呈上升趋势,延性有所下降。在试验参数范围内,纤维掺量对其滞回性能影响总体不大。与普通钢筋混凝土相比,其耗能能力为其2.4倍左右。试验结果证实PP ECC对于提高构件或结构的抗震能力有明显效果。