以某微型车门槛梁为研究对象,分析在侧面碰撞过程中的变形模式,确定薄弱截面。为便于对抗弯性能影响因素研究,将其等效简化为单帽梁。设计三点弯曲准静态试验,采用单一变量的方法,分析单帽梁的厚度、截面长宽比和材料对抗弯性能的影响规律。结果表明薄壁梁内板厚度对抵抗弯曲所起的作用较小,薄壁梁的抗弯性能主要由外板厚度来体现,厚度越大,薄壁梁的抗弯性能越好。截面长宽比越小,所用材料的屈服强度越高,薄壁梁的抗弯性能越好。对后期门槛梁结构设计提供参考。

在现有大直接管桩桩型基础上,采用新型钢绞线和增大单股钢绞线直径的方法制作了5根大直径管桩,分别进行了抗疲劳性能、抗弯性能、预应力损失和握裹力试验研究。结果表明,所制作的5根管桩的预应力张拉值、预应力传递长度、开裂弯矩、破坏弯矩均满足相关规范要求。

构建了一种新型的先张法预应力离心混凝土钢绞线桩,并通过足尺对比试验进行了验证。结果表明,先张法预应力离心混凝土钢绞线桩的抗弯、抗剪性能较先张法预应力混凝土管桩有较大提高,尤其在变形延性方面较先张法预应力混凝土管桩有明显提升,该桩型在抗震区应用有显著优势,其构建理念还可推广到其他类型预制构件。

对经受硫酸镁溶液长期浸泡腐蚀后的石灰石复合矿物掺合料混凝土梁进行了抗弯承载力试验,对比分析了不同浸泡环境下混凝土梁的腐蚀情况、抗弯性能、变形特征和破坏形态。试验结果表明,石灰石复合矿物掺合料混凝土梁在室外环境下采用10%硫酸镁溶液浸泡300d后,发生了以石膏结晶侵蚀为主导的破坏,与在水中浸泡的混凝土梁相比,浸泡在硫酸镁溶液中的混凝土梁的抗弯性能稍有下降,开裂荷载和极限荷载略有降低,裂缝扩展速度稍快,破坏时的挠度和延性有所降低,混凝土梁在受力过程中正截面应变符合平截面假定。

采用平织法和打结法两种方法编织网格间距分别为80mm和100mm的碳纤维编织网,通过板的抗弯试验研究不同结网方式对不同网格间距CTRC板抗弯性能的影响。试验结果表明,打结法编织的碳纤维编织网在减小CTRC板的挠度的同时也相应降低了抗弯强度,且当超出板的抗弯极限承载能力之后CTRC板不会完全破坏,仍具有残余承载能力。其中网格间距为100mm打结碳纤维编织网增强混凝土板的抗弯强度及极限挠度较平织碳纤维编织网分别降低了36.8%和6.0%。

采用ABAQUS有限元软件计算分析了钢管自应力混凝土纯弯构件的力学性能,并作了试验验证,在此基础上,分析了钢管自应力混凝土纯弯构件受力过程中的弯矩-挠度关系以及钢管和混凝土间的相互作用。讨论了在初始自应力影响下,钢管自应力混凝土的力学性能。结果表明,在相同条件下,钢管自应力混凝土比普通钢管混凝土的纵向应力分布更加均匀,弹性工作阶段有所增长,抗弯承载力也得到了提高,但当自应力水平达到某一数值后,抗弯承载力有一定程度的下降。

为提高桥梁伸缩缝的使用寿命,解决伸缩缝破损快速修复的问题,提出了一种高延性纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)。室内试验结果表明,PVA-ECC具有良好的抗弯性能、抗拉性能、抗渗性能、抗冻性能,对伸缩缝常见病害有良好的预防及修复效果且施工简便,养护时间短。

采用四点弯曲试验研究了不同腐蚀条件下钢纤维活性粉末混凝土的抗弯性能。结果显示,氯盐-冻融循环耦合作用对试件的抗弯强度腐蚀作用大于冻融循环单因素的腐蚀,氯盐-冻融耦合循环1500次后,试件的抗弯强度仅为标准养护的45.02%。由于活性粉末混凝土基体致密,腐蚀作用下,试件表面钢纤维锈蚀,但内部钢纤维仍能起到很好的限裂作用,基体开裂后仍能保持较好的持荷能力,抗弯试件的相对剩余强度都能达到80%以上。

为减少风力机叶片在额定工况下的叶尖形变量,提高叶片抗弯性能,增加机组安全性,借鉴工字梁理论对风力机叶片腹板进行加强,以某1.5 MW风力机叶片腹板为研究对象,建立了一种工字梁腹板结构,共计6组,并与原叶片在相同的力学模型下进行对比。使用APDL软件进行了叶片的模态分析及静力学分析,比较了原叶片与工字梁叶片的模态振型、振动频率及叶尖最大位移等力学性能。模态分析表明,工字梁腹板叶片比原叶片的一阶位移下降了3.34%,一阶频率降低了3.24%,总

薄壁吸能结构的抗弯性能对于汽车碰撞安全是至关重要的,然而影响薄壁结构吸能特性的因素非常复杂,在具体结构设计的过程中还需要兼顾轻量化因素,这就使得薄壁结构弯曲吸能特性的优化工作难以开展。为了解决上述问题,对单帽型薄壁梁抗弯性能进行了有限元仿真分析,并与试验曲线进行对比,进而验证了数值模型的可靠性。为进一步提高单帽型梁的抗弯性能,利用RBF响应面近似模型、NSGA-Ⅱ多目标优化设计方法,进行了单帽型薄壁结构的弯曲吸能特性优化设计。优化结果表明,该方法利用响应面近似模型能够非常精确的拟合单帽梁比吸能及加载力最大峰值与各个影响因素之间的关系,通过优化提高了薄壁结构的弯曲吸能特性,能够在汽车被动安全优化设计中,对汽车B柱、门槛梁等关键部件的尺寸优化起到指导作用。相比于以往研究,采用了试验验证的方式...