混凝土长壁结构温度变化及其对内变形发展的影响

混凝土长壁结构温度变化及其对内变形发展的影响

一、混凝土长墙结构中温度变化及其对内部变形发展的影响(论文文献综述)

范佳琪[1](2021)在《冻融循环下砂浆变形及其测试传感器设计研究》文中提出混凝土的冻融破坏是影响混凝土耐久性的重要因素,目前对于冻融破坏的评价手段主要是质量损失率和动弹性模量,这两种方法都有其局限性且无法了解材料内部实际的损伤情况,综合已有对冻融破坏机理的研究可以发现冻融破坏的本质是内部孔隙水在降温时发生冻结膨胀和运输所造成的基体变形和开裂。因此冻融变形的监测对混凝土冻融破坏的机理、评价指标及材料改性有重要的研究意义,而冻融变形的监测手段是限制其深入研究的重要因素。针对上述问题本文将从厚膜电阻传感器的结构设计以及不同类型砂浆冻融变形监测两个方面进行研究,主要研内容和研究结果如下:首先,对厚膜电阻传感器设计了工字型和锯齿型两种应变放大结构,利用有限元模拟探究两种结构埋入混凝土内部进行变形测试的相容性和协调性。模拟结果表明锯齿型厚膜电阻传感器能起到增强变形协调性的作用且满足传感器与被测基体的相容性;通过正交试验得出了锯齿形孔的孔径、孔距、布置范围三个参数对应变传递率的影响程度,并得出最佳结构设计方案。其次,根据设计的结构制备了相应锯齿形厚膜电阻传感器,将其埋入砂浆试件内部测试冻融变形,并将测得的结果与同条件下金属应变计测得的结果进行对比。结果表明,锯齿形厚膜电阻传感器在埋入砂浆试件内部后能够测试出冻融变形随温度变化的规律,但厚膜电阻的测试结果相比金属应变计偏小,其变形值在前10次冻融循环时与金属应变计所测得的变形值相近,随冻融循环次数的增加二者变形值的差距逐渐增大。最后,研究了普通砂浆、内养护砂浆及引气砂浆在不同冻融循环次数下内部变形的演化规律,探究了三种不同砂浆材料的抗冻性能以及基于冻融变形的砂浆寿命预测。研究表明,三种砂浆材料的冻融变形都随冻融循环次数的增加而逐渐增大,引气剂和SAP的加入能够减小砂浆的冻融变形,提高抗冻性,且前者的效果优于后者,砂浆内部极限变形与冻融循环次数线性拟合的效果较好,并且砂浆的冻融变形与其质量损失率有相似的发展规律,即随着冻融循环次数的增加二者均逐渐增大。

杜文刚[2](2020)在《基于光纤感测的采动覆岩变形演化特征试验研究》文中认为地下开采活动引起的地层运移破坏是典型的“黑箱”问题,工程现场难以掌握完整覆岩结构特征。覆岩垂直分带划分、导水裂隙带发育高度预测、覆岩关键层位置判别、超前支承压力监测等依旧是采矿工程领域主要研究问题,是实现矿井安全高效开采的重要保障。因此,推动采动岩体变形监测技术发展在采矿领域具有重要研究价值。无论工程现场岩体变形监测或实验室模型试验研究,研究采动引起的岩体变形演化规律的重点落在科学准确地获取岩体内部各种变形参量信息。随着光纤传感技术的飞速发展,为采动岩体结构变形监测提供了新的方法。光纤传感技术应用于采动岩体变形监测尚存在诸多亟待解决的问题,如何通过光纤传感技术科学有效地获取采动覆岩内部变形信息及应力演化规律成为该领域当前研究的重点。本文基于此,通过理论分析、等强度梁标定试验、ANSYS数值模拟、岩样试件单轴压缩试验、大倾角煤层开采物理相似模型试验、浅埋厚煤层开采相似模型试验、FLAC数值计算、研究矿区矿压数据分析等研究方法,分别对光纤感测基础理论及岩体变形监测应用两部分内容展开研究。针对以往研究中对光纤与采动覆岩在不同开采阶段耦合作用关系分析不足的问题,提出传感光纤与采动岩体的耦合关系量化指标“光纤-岩体耦合系数”,分别探讨在纵向覆岩层位高度及横向工作面推进位置两个维度变量时空演化过程对耦合系数的影响,通过耦合系数对定义的工作面来压判别参量“平均应变增量”进行修正;通过耦合系数对采动引起的覆岩垂直分带区进行合理划分。在以往研究基础上,首次通过分布式光纤传感监测数据判别上覆岩层中关键层位置分布,判别结果与通过传统经典关键层理论计算位置一致性较好。论文主要创新点包括:(1)提出采动岩体与分布式光纤的耦合性量化指标:岩体-光纤耦合系数,对光纤-岩体耦合关系进行量化分析,探讨不同垂直分带区对应耦合系数分布特征,基于此提出与光纤接触的五种不同垂直分带区岩体结构。分析了光纤-岩体耦合作用关系及界面力学行为,以此判断光纤与岩体的接触关系。(2)提出平均应变增量(ASI)统计分析方法,并通过光纤-岩体耦合系数进行修正,反应顶板运动剧烈程度用以表征工作面来压位置与来压强度。通过统计学t假设检验法对顶板岩体活动是否为应变增量突变的本质影响因素进行验证分析。(3)建立光纤感测应变曲线形态、裂隙带发育高度与关键层活动的内在联系实现光纤感测表征覆岩垂直分带特征;基于分析目前主要关键层判别方法、关键层失稳破断方式及光纤传感识别关键层内在机理,提出光纤感测采动覆岩关键层判定参量(CSI),并通过试验监测数据及传统判定方法对其有效性进行验证。建立基于光纤传感技术感测的采动上覆岩层移动变形及结构演化表征体系,具有较高的学术价值与研究意义。结合光纤传感测温、测湿等相关技术,将采矿引起的地层移动变形“黑箱问题”透明化,为实现矿井智能化开采提供相关数据信息,对于推动光纤传感技术在矿业工程领域发展具有重要意义。

叶智航[3](2020)在《次结构模块化的新型悬挂结构及其动力特性研究》文中提出现代化城市建筑有着多方面的内涵与需求,不仅需要较高的结构性能水平以避免在地震等重大灾害下产生巨大的综合损失,还要符合一系列的建筑使用方面的要求。悬挂建筑结构能满足以上需求:其竖向构件受拉,能采用截面较小的钢结构构件,具有通透的视觉效果;在首层能形成大空间,对于银行总部等高级办公室,有很好的适用性。当主结构和次结构相对运动时,能形成“结构-大型调频质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)”减震系统,能降低主结构位移和次结构加速度,同时避免位移敏感损伤和加速度敏感损伤;面对结构参数的扰动和地震动频谱成分的变化,具有稳定的减震效果;在一定范围内随着次结构质量增加,主结构位移响应和次结构加速度响应进一步减小;因为次结构具有建筑功能,其质量的增加还可以视为主结构原有质量的减小。综合性能优秀。现有悬挂建筑减震结构体系中,主次结构之间的相对运动主要依赖于次结构内部变形的开展,将使次结构内部的非结构构件易受损伤。传统的做法通过增加次结构刚度限制其内部变形,然而刚度的增加将制约主次结构相对位移充分开展,制约主次结构的调频关系。为克服上述缺点,本研究提出次结构模块化的新型悬挂结构,采用预制的三维模块作为被悬挂的次结构,并在每层模块之间采用柔性连接,在次结构内部形成新型层间位移模式,使其层间位移可以充分开展而不受损伤,进而放松次结构内部变形限制,在主次结构之间形成更优的调频-耗能减震机理,旨在充分提升结构体系的减震性能。主要进行了以下方面的工作。1)分析并优化其频域响应特性。采用欧拉-伯努利梁组合体建立连续化数值模型,建立动力平衡方程组进行数值求解,分析在地面加速度和风荷载激励下的频域动力响应幅值曲线,对关键参数(刚度比、质量比、阻尼值、阻尼分布方式、次结构段数)进行分析,揭示主次结构调频机理以及次结构保有其内部多个模态的作用。建立11层二维模型,设置3个子构型代表不同减震策略,以主要响应的频域均方值为目标函数,针对次结构层间刚度和阻尼器阻尼值,采用遗传算法进行单/多目标最优化;结果显示主结构位移响应下降55%,但次结构层间位移需求达到主结构层间位移需求的15倍,次结构模块化具有必要性;频域传递函数曲线和复模态信息表明了采用模块层间阻尼器的子构型具有最好的主次结构调频效果。进一步地,利用模块化次结构允许结构参数竖向不规则分布的特点,针对次结构层间刚度和阻尼器阻尼值参数的竖向分布向量,进行频域响应最优化,结果显示随着次结构参数竖向分布不规则程度约束条件放松,主结构最大弯矩可进一步下降50%.进行了非平稳响应特性统计分析、时域响应最优化分析以及时-频域最优结果校核等系列补充分析。2)通过动力试验验证上述减震效果和机理。完成本结构体系的1:15缩尺的振动台试验。试件由T形的钢结构组合体作为主结构,以开洞钢板条+圆钢销轴+悬挂模块连接件形成悬摆机理,并以空气阻尼器和机械弹簧提供可调的层间阻尼值和层间刚度。针对3种次结构构型,根据预先优化结果设置18个具有不同参数组合的模型,以及2个非减震对照模型。证明了该体系的地震响应(位移、加速度、应变)相对于未减震体系减小50%以上,并具有衰减速度快的特点。选取每种构型的代表性模型,进而对比得出3个构型各自的响应分布特点、减震机理、以及对次结构层间位移的不同程度的需求(其中主结构响应最低的构型在0.1 g PGA的激励下,次结构层间位移达到了3.75%)。提出基于试验现象的建模策略,其核心为建立区域瑞雷阻尼、提出建议值、进行观察-猜想-验证工作。采用Open Sees建立结构的数值模型,并对阻尼器和结构分别进行校正,然后组合两部分得到完整结构模型;该模型无须调整,其数值模拟时程曲线与试验实测值具有高度吻合的效果,证明了建模方式的合理性。3)考察结构非线性对减震机理的影响。采用上述的经过试验验证的数值建模策略,建立具有不同层数、阻尼器类别和主结构非线性的系列数值模型,进行三目标三参数/两目标两参数的非线性时程最优化计算。考察了前述因素的影响;证明了主结构进入弹塑性阶段后,主次结构之间的调频的重要性下降,次结构层间刚度和阻尼值的最优取值分别下降;分析了重力悬摆刚度对调频的影响和制约。4)采用易损性分析以及基于可靠度的最优化计算,综合定量评价本新型体系在最优化后的性能。采用了最优参数和上述建模策略,并引入模块层间阻尼器和机械弹簧退出工作的机制,以及地震动、结构参数以及承载力的随机性。采用FEMA P695推荐的远场地震波进行多条形方法(multi-stripe analysis,MSA)易损性计算,对多个构件组分别定义极限状态函数,并提出专门的构件-构件组-系统损伤指标对应规则,得到系列易损性曲线、易损性分布图以及时间-极限状态超越概率曲线,证明了本新型体系相对于普通悬挂结构、框架结构以及带有粘滞阻尼器的框架结构的减震性能优势(其中50年周期内可修复极限状态超越概率下降到普通悬挂结构的23%/带有粘滞阻尼器的普通框架结构的40%,防止倒塌极限状态超越概率下降到普通悬挂结构的50%/带有粘滞阻尼器的普通框架结构的71%)。采用基于可靠度的最优化计算方法,以结构在50年设计周期内四个极限状态超越概率的加权平均值的最小化为第一目标进行最优化,通过单目标最优化得到各个模型的最优参数,并针对a)激励类别、b)耗能方式和c)各种现实因素(包括:模块内部滞回行为、主次结构之间的碰撞和主次结构间的保险丝式连接)共3组8个模型展开了分析研究,证明二维模型的结论可全面推广到三维模型,并揭示了碰撞和保险丝式连接对减震性能的制约机理,其中碰撞为首要制约因素,建议预留宽为1 m的碰撞缝,而保险丝式连接的启动位移相比保险丝式连接刚度起到了更显着的制约作用。

刘斌[4](2019)在《复合材料变形演化的微结构调控机制实验研究》文中进行了进一步梳理材料的增强与增韧为结构优化设计提供基础。然而,材料或构件的变形失效往往起始于内部,材料的结构演化和变形分析需要强有力的三维表征手段。本文结合SR-CT与DVC,以短纤维增强和胶原纤维增韧的材料三维结构演化与内部应变分析为对象进行了研究。首先,对材料内部微结构表征和三维应变演化的必要性进行了探讨,阐明了两者对材料力学性能分析的重要性,彰显了 SR-CT与DVC结合对研究材料变形失效过程中微结构调控机制的重要前景。其次,通过对SR-CT力学加载设备的改进,大幅提高了有效投影角度,实现了三维应变与结构演化的关联分析。然后,结合SR-CT与DVC方法分别对增强材料(纤维增强树脂基复合材料)和增韧材料(胶原纤维增韧鹿角材料)进行了实验研究;开展了短纤维增强复合材料内部变形失效机制行为的实验研究,表征了结构分布与应变演化的耦合作用,分析了结构和应变与材料力学性能的关联机制;开展了生物多孔结构材料鹿角的内部力学行为实验分析,发现了内部微裂纹附近的应变集中与微结构演化新现象,提出了损伤失效与增韧机制。本文的主要研究内容如下:一、改进了 SR-CT力学加载设备的支撑部件,大幅提高了有效投影角度,为材料撤结构的精确重建提供基础;通过对应变的提取与分析,使应变与微结构的关联分析成为可能,为研究材料失效过程的应变与微结构耦合作用提供了途径。对增加投影角度后的CT数据进行了比较分析,通过对比分析和实验验证对改进设备的有效性进行了讨论。对材料内部三维特征结构(如纤维、孔洞和微管道)进行了提取,为材料变形以及失效过程分析做准备。针对多相复合材料变形不均匀的问题,进一步发展了材料三维内部变形演化分析方法;通过应变集中区的提取,将微结构与应变演化进行关联研究。二、开展了短纤维增强复合材料变形失效机制的微结构调控研究。通过微结构演化和三维内部应变分析,建立了复合材料失效过程应变演化与纤维排布的关联。对短碳纤维增强材料变形不均匀现象进行了深入的研究,把特定区域的应变集中现象与材料微结构关联起来进行了分析。讨论了微结构和应变演化与材料失效过程的关联机制。并对不同构型的纤维排布进行了有限元模拟分析,讨论了纤维相对于加载方向的倾角和纤维相对位置这两个关键参数对应变分布的影响。三、研究了韧性材料一鹿角多孔结构材料孔洞与微管道的增韧机制。分析了胶原纤维排布、变形演化与损伤失效的过程,提出了微结构排布(形状、位置)对损伤失效形貌的影响。对鹿角试样进行了高分辨率(0.33μm/pixel和0.165μm/pixel)的在线加载实验,密实材质试样有微裂纹扩展,但过程很短难以捕捉。试样断口呈非平面型,分析可知,这是试样特殊的微结构分布所导致的S型裂纹面。变形场演化结果表明,材料在加载过程中的应变分布是不均匀的,且存在着应变集中。在裂纹面位置处的应变集中区明显多于其他区域,这是由于变形局部化导致损伤萌生与发展,进而微裂纹扩展形成裂纹面。

林海山[5](2019)在《濒海地区(厦门)地铁地下车站外墙裂缝及渗漏水防治初探》文中提出厦门作为海岛城市,地下水位高,岩层结构复杂,地铁隧道、地下车站面临许多挑战,地铁车站外墙裂缝与渗漏水是十分棘手的难题之一,本文根据厦门地下地铁车站建设实际工程实践,总结经验教训,可为将来类似工程提供参考。本文从当下厦门存在的地铁车站外墙裂缝及渗漏水的工程实案入手进行调查研究,从勘察设计和施工组织两个阶段分析归纳轨道交通地下车站外墙裂缝及渗漏水的主要原因,其中勘查设计阶段对外墙裂缝及渗漏水造成的原因为地质勘查不全面、叠合墙设计缺陷、混凝土自身性质和超长结构不设缝等影响,施工方面则是重心及内力体系的影响、施工缝处理不到位、换撑应力的突变、施工操作不当、结构徐变和防水措施不善等。根据厦门后村站建设实践案例中,总结以下防治措施:勘查阶段的防治措施有严谨的工程选址、详细的地质勘查、合理的围护措施和先进的混凝土配合比设计;施工阶段的防治措施则有充分考虑到结构重心偏移后,各槽段各构件按流水进行的工序安排、混凝土浇筑后降温测温和养护、对钢筋、模板支架、混凝土浇筑振捣、拆模养护和防水层施工的科学控制、先进的施工管理如监测预警、首件验收制等。在本工程中,还创新地采用了预埋冷却管、设置结构缓冲层和设置无损伤式诱导缝等三个新工艺新措施,并开展了实体实验进行验证。根据相应的实验监测数据与工程的实践经验,研究团队采取了施工方案优化和施工管理措施,包括原材及配合比控制、钢筋加工及安装、模板及支架工艺控制、混凝土浇筑和振捣工艺控制、混凝土拆模控制、混凝土养护控制和防水控制等,并执行首件验收制度。最终的验收记录体现出,后村站裂缝及渗漏水控制收到了显着成效。

石颖[6](2019)在《基于三维点云数据的桥梁空间形态及力学性能分析》文中提出如今交通量增长、车辆载重提高、桥梁老龄化等问题严重,大量处于运营阶段的桥梁病害问题突出,定期对桥梁进行检测评估尤为重要。人工观测过于依赖检测人员的主观经验,且需要借助支架、桥检车等设备接近桥梁结构,适用性不强,可达性不高;同样,以埋入式或外贴式传感器为代表的接触式检测方法也无法适用于环境恶劣、难以接近的既有桥梁;相比较而言,非接触式检测方法应用更为广泛。而常见的非接触式检测方法,如水准仪、全站仪等仅可通过单点采集来获取少量的观测点坐标信息,效率低、工作量大,且仅能反映有限点位处的信息。三维激光扫描技术却可将这种以有限控制“点”为对象的检测方法转换为以实体“区域”为对象的检测方法,全面获取桥梁表面大量点的坐标信息,形成桥梁三维点云模型,便于分析桥梁整体变形信息并推测其内部力学状态变化,且自动化程度、扫描效率均非常高。因此,在桥梁检测中使用三维激光扫描技术可有效、快速地获取桥梁整体及其局部的空间形态变化,并以此变化趋势分析其力学状态,从而实现基于非接触检测技术的桥梁服役性能评估。本研究提出一种基于三维点云数据的桥梁空间形态以及力学性能的分析方法,并使用该方法对依托工程河东大桥(大跨度连续刚构桥)进行空间形态及力学性能分析。首先,针对激光扫描得到的桥梁结构非异变点云提出两种配准方法:基于特征点云的稳健配准方法和基于工程经验的配准方法。相比较于对所有点同时配准的传统ICP算法,这两种方法更加可靠、高效。然后,基于上述两种点云配准算法,本文将桥梁结构空间形态变化进一步分为三个层次进行分析:桥梁整体刚体位移、构件整体刚体位移以及构件内部变形。其中,由桥梁整体位移可得到桥梁整体的刚体平移和转动,由构件整体位移可得到构件沿横桥向、纵桥向、竖向的刚体平移和转动,由构件内部变形可得到构件层面的弯曲、扭转。进而,归纳引发桥梁空间形态变化的潜在因素,通过有限元数值分析,得到桥梁在各潜在因素作用下空间形态变化的标准模式。最后利用影响矩阵法的模型更新原理,根据点云分析得到的桥梁空间形态变化向量,反演该形态变化所对应的病害因素或损伤形式。该方法非接触、高精度、高效率,利用变化趋势分析结果可快速评估桥梁运营状态,为桥梁安全运营以及维修决策提供全面可靠的判断依据。

韩燕华[7](2019)在《温度对混凝土热学力学特性影响的宏细观研究》文中认为基础设施互联互通是“一带一路”建设的优先发展领域,由于“一带一路”跨越国家多地区广,自然气候、地形地质、经济文化等方面具有多样性、复杂性和不确定性等特点,沿线国家气候变化对基础设施的影响应作为基础设施建设中考虑的重要问题。环境温度变化影响水泥的水化作用速度和各项性能发展水平,细观组成的不均匀性使得混凝土的强度和变形更加复杂,变化幅度和性能指标离散性增大,且随着时间和环境条件的变化,混凝土材料的热、力学性能也会发生变化。因此,围绕环境温度对混凝土热、力学性能的影响和发展规律等关键问题开展相应研究工作,对“一带一路”基础设施建设具有非常重要的理论指导和现实意义。论文以甘肃省兰州地区的气温统计资料为例,基于宏观、细观层次,从全过程(浇筑-养护-成熟)的角度,围绕复杂环境温度下混凝土热、力学性能演化规律及影响机理这一关键科学问题开展室内试验和数值模拟研究。通过力学试验分析环境温度对混凝土强度形成的影响,建立考虑温度因素的混凝土强度数学模型;利用工业CT扫描仪,从细观层次揭示不同温度、龄期、荷载时混凝土内部结构的演化和强度发展的特点,再应用MatchID软件和计算机图形学原理的算法将不同时刻的CT扫描切片图像转换为位移、应变云图,揭示混凝土试件内部结构的受力变形规律;通过混凝土绝热温升试验,运用反演分析手段获得各组成材料的热学参数,深入研究了热学参数对其内部温度时空分布的影响规律。论文的主要研究内容及成果如下:(1)根据甘肃省兰州市多年气温过程实测数据,概化为3个典型的混凝土养护温度历程环境,将混凝土立方体试件分别在这三种温度历程环境下养护;利用MTS万能试验机进行多个特征龄期(1d、3d、7d、14d、28d)的单轴压缩试验,研究试件受力变形过程及破坏形态;根据试验结果,分析养护温度对混凝土力学性能的影响规律,研究温度历程环境与混凝土强度成长过程的关系,建立基于等效龄期概念并考虑温度效应的混凝土抗压强度预测模型。(2)利用工业CT扫描仪分别对在概化的温度历程环境下养护和标准环境养护的混凝土试件进行扫描,根据CT扫描图像结果,进行混凝土试样的三维重构以及孔隙空间分布、特征的统计,分析环境温度对混凝土成长过程中的微结构影响及其演化过程,揭示温度-内部微结构-抗压强度之间的关系,进一步认识混凝土在复杂的赋存环境温度下的强度演化机理。(3)基于计算机图形学原理并应用MatchID软件对混凝土试件的CT扫描切片图像进行处理,可以较准确地得到混凝土试件在加载压缩试验过程中的位移场与应变场,为探究混凝土内部变形过程探索了一条途径;根据该方法得到的混凝土试样全域位移云图和应变云图,深入分析了轴向荷载作用下混凝土内部结构受力、变形、破坏的演化过程,进而剖析了环境温度对混凝土力学性能的影响。(4)开展混凝土绝热温升试验,在试件内部布设多个温度传感器,测试水化过程中试样的内部温度分布及变化过程,以期分析温度的空间梯度与水化程度的关系,并推导了基于水化度概念的混凝土水化热模型;根据测点的实测温度,利用BP方法反演了混凝土材料的热学参数,最后运用有限元软件实现了混凝土内部温度场的精细模拟和验证。(5)以混凝土试件的CT图像为基础,重点考虑骨料、水泥砂浆、界面过渡区和孔隙等微结构,利用三维重构技术建立了相应的三维数值分析模型;运用有限元分析软件分别进行混凝土温度场和单轴压缩过程的数值模拟,并与试验结果相比较,验证建模方法的可行性,为数值模拟方法分析混凝土材料热、力学性能提供了借鉴的思路和途径。

曾旭丹[8](2019)在《考虑桩基约束的双向超长地下室结构温度效应有限元分析》文中研究表明民用建筑中的超长混凝土结构受到混凝土温度应力的制约,必然会导致地下室结构产生变形及裂缝影响建筑物的正常使用。本项目以湖州PPP综合类项目为依托进行有限元分析,考虑温度荷载、覆土荷载、重力荷载以及桩基对于裂缝开展的约束作用,比现有仅考虑温度荷载的影响更符合实际状况。同时建立无桩基约束的地下室结构有限元模型进行对比分析两者的变形特点及内力分布差异。主要研究内容及成果如下:1、阐述了超长混凝土结构温度效应、裂缝控制、带约束体的超长结构温度效应缩徐变计算的研究现状。2、采用有限元软件ANSYS分别建立有无桩基约束超长地下室结构的有限元模型,分析在使用阶段顶板、侧墙和柱子的温度效应及其变形特点和内力分布,并对比分析有无桩基约束超长地下室结构两者的温度效应差异。3、应用ANSYS对比分析考虑桩基约束时覆土荷载对地下室结构顶板温度效应的影响及裂缝开展差异。分析结果表明,覆土荷载对顶板应力分布的影响较为明显,对裂缝开展区域影响不大,有覆土荷载的顶板仅在结构左下角出现了应力集中,无覆土荷载的顶板的应力分布关于中轴线对称,两者的裂缝位置均出现在结构左下角。4、应用ANSYS对比分析有无桩基约束时底板、侧墙的温度效应及裂缝分布,结果表明桩基约束对整个超长地下室结构的影响十分显着,两者的应力分布以及裂缝形式都有较大区别。带桩基约束的超长地下室混凝土结构,桩与底板结合部位(强约束区域)将结构“由大变小,由长变短”,各自产生温度效应,互不干扰。5、根据有限元分析结果,以“防、抗、放”为原则结合已有裂缝控制措施技术,针对本工程从设计、施工与材料三方面分别提出了裂缝控制措施。

张晓靖[9](2019)在《四川藏区沥青路面开裂及隔离层低温抗裂性能研究》文中指出四川藏区(甘孜州、阿坝州境内)高速是内地进入藏区的关键通道,对促进沿线地区经济和社会快速发展具有非常重要的政治和经济意义。由于该地区路面病害较多,且主要以低温开裂为主,因此,针对该地区独特的气候条件,分析研究沥青混凝土及路面结构低温抗裂性能具有十分重要的现实意义。沥青混凝土在很宽的温度范围内呈粘弹性,当温度下降时,所产生的温度应力可以通过应力松弛而消散;但在相对低的温度区域,沥青呈弹性;如果环境温度下降很快或者沥青混凝土的松弛性能较差,将很快造成低温缩裂。另外,反射型裂纹受温度影响产生反复收缩扩张,会在裂纹尖端产生应力集中,从而导致上层结构疲劳开裂。基于以上理论,本文主要针对四川藏区极端气候条件下沥青路面结构典型温度场、单级配隔离层低温抗裂性能及疲劳性能、均质度对裂纹扩展规律及扩展状态的影响、沥青路面结构隔离层抗裂性能及反射型裂纹的开裂扩展等进行深入详细的研究。主要研究内容如下:1.通过收集分析四川藏区近30年来13个典型站点气象数据,结合G213、S450、S217三条国省干线路面使用性能调研、路面病害状况调查及钻芯取样,深入分析四川藏区沥青路面破坏机理及影响因素。2.通过四川藏区典型气温并结合ABAQUS有限元软件,对比分析四川藏区沥青路面结构在冬季、夏季及相应极端条件下的典型温度场,明确各结构层的温度状态及特征,同时比较不同气象参数对温度场的影响,为后续研究提供基础的参考温度。3.通过BBR、DSR及LAS(Linear Amplitude Sweep)等试验对单级配隔离层的低温蠕变性能、疲劳等性能做深入分析,并结合低温评价指标(低温分级指标差(35)Tc、基于劲度模量主曲线的指标SS-t、基于能量的指标W ls(7)t(8)、松弛时间?、复合柔量J、基于黑色空间分布的指标G&R参数等)的相关性分析,选择适用于单级配隔离层结构低温抗裂性能、疲劳性能的间接评价指标;同时结合多应力重复蠕变恢复试验MSCR(Multiple Stress Creep Recovery),采用应变恢复率R以及不可恢复蠕变柔量Jnr对单级配隔离层所用沥青的高温性能进行了验证;另结合含隔离层结构试件的OT(Overlay Test)试验、四点弯曲疲劳等试验对单级配隔离层结构的抗裂性能、疲劳性能进行研究,选择单级配隔离层结构低温抗裂、疲劳性能的直接评价指标。4.基于均质度的裂纹扩展分析时,在非均匀材料单元划分中引入基元这一标准,并将弹性模量、泊松比等力学参数按Weibull分布来进行随机赋值,从而描述材料缺陷分布的随机性和非均匀性;同时结合室内小梁弯曲试验、马歇尔劈裂试验,系统分析均质度对裂纹扩展行为的影响及裂纹扩展过程中的应力分布状态,进而有利于深入理解沥青混凝土的开裂破坏机理,为工程设计和后续研究提供一定参考。5.采用ABAQUS有限元软件建立沥青路面反射型裂纹扩展模型(含初始缺陷),基于饱和滞后能以不同隔离层厚度条件为例分析隔离层对沥青路面结构抗裂性能的影响。采用扩展有限元理论,基于不同隔离层参数、不同温度降幅及不均匀沉降方程等分析隔离层抗裂及反射型裂纹的起裂和扩展寿命、扩展路径、扩展规律等,深入研究四川藏区沥青路面结构开裂破坏特征。

何广[10](2019)在《软土地区轨道交通车站主体结构开裂温度效应研究》文中认为宁波轨道交通建设如火如荼,还存在一系列亟待解决的工程问题,特别是车站主体结构出现的大规模贯穿裂缝问题至今没有解决。由于轨道交通主体车站结构采用的是大体积混凝土,在凝结和硬化过程中,会释放出大量的热。在外界温度与混凝土自身温度场共同作用下,轨道交通车站混凝土将受到温度荷载的作用,在约束条件下会产生较大的拉应力,容易产生开裂渗水的问题。本研究结合宁波轨道交通四号线兴宁桥东站试验段,通过理论分析和试验研究,在试验段布设应变传感器和温度传感器,监测混凝土施工全过程的温度场和位移场,分析主体结构温度场和位移场的变化规律,并研究裂缝的发展规律。主要结论如下:(1)混凝土浇筑早期,沿侧墙墙体长度方向,墙体应变的大小主要和温差密切相关,墙体结构内外温差越大,该部位墙体的应变也就越大。(2)混凝土浇筑早期,沿墙体高度方向,墙体的温度应力大小和墙体的约束程度有关,位于施工缝界面附近墙体的拉应变要大于中间水平截面墙体。(3)墙体拆模之后,墙体外侧温度高于大气温度,墙体温度的骤降会引起温度应力的突变。墙体内侧位于混凝土内部,对外界空气温度的感应能力会滞后。(5)温度应力后期,墙体应变主要受到外界温度的影响,如墙体外侧温度后期受外界气温影响,保持周期性变化,而墙体内侧温度变化均匀。(6)不同的季节施工,对主体结构温度有非常大的影响,夏季施工的侧墙墙体最高温度比冬季施工的侧墙墙体温度要高20.65℃,夏季施工墙体温差比冬季施工墙体温差要高。同样体现在墙体的应变上,冬季施工过程中墙体应变要小于同一部位的墙体。(7)如果墙体附近产生裂缝,对墙体周边有影响,墙体周边的拉应变会变小,这是由于墙体周边混凝土产生了卸载的作用。(8)顶板裂缝大都出现在侧墙和顶板交界处,因为该部位是变截面处,在施工全过程中,会产生应力集中。远离侧墙端部交界面,顶板部位受力均匀。(9)侧墙墙体内侧应变数值在全过程都向墙体外侧靠拢,因此裂缝逐渐从外侧墙体向内侧墙体扩展,直至成为贯穿裂缝。(10)墙体裂缝从施工缝界面逐渐往中间水平界面扩展,XW13应变计在784h应变为-8.73με,在2056h,应变数值变为73.91με,该部位已产生贯穿裂缝。最后,本文给出了轨道交通车站主体混凝土结构裂缝的防治建议。

二、混凝土长墙结构中温度变化及其对内部变形发展的影响(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、混凝土长墙结构中温度变化及其对内部变形发展的影响(论文提纲范文)

(1)冻融循环下砂浆变形及其测试传感器设计研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 冻融破坏机理的研究
        1.2.1 静水压力假说
        1.2.2 渗透压力假说
        1.2.3 临界饱水度理论
    1.3 抗冻性评价指标
        1.3.1 动弹性模量
        1.3.2 质量损失率
        1.3.3 冻融变形
    1.4 冻融变形监测的研究
    1.5 应变测试传感器
        1.5.1 金属应变计
        1.5.2 光纤光栅传感器
        1.5.3 厚膜应变传感器
    1.6 厚膜电阻传感器的研究
    1.7 传感器的结构设计
    1.8 抗冻性的主要影响因素
        1.8.1 水灰比对抗冻性的影响
        1.8.2 引气剂对抗冻性的影响
        1.8.3 内养护材料对抗冻性的影响
    1.9 已有研究中的问题
    1.10 本文主要研究内容
第2章 厚膜电阻传感器的结构设计及有限元模拟
    2.1 引言
    2.2 传感器结构设计
        2.2.1 传感器结构设计原理
        2.2.2 传感器结构及尺寸
    2.3 传感器结构选型
        2.3.1 有限元模型概述
        2.3.2 矩形片状结构
        2.3.3 工字型结构
        2.3.4 锯齿形结构
        2.3.5 传感器结构对比选型
    2.4 锯齿形传感器性能影响因素分析
        2.4.1 正交试验参数确定
        2.4.2 正交试验模型设计
        2.4.3 试验设计参数及正交试验结果
        2.4.4 正交试验极差分析及趋势图分析
    2.5 温度场模拟
        2.5.1 计算模型及单元选取
        2.5.2 材料性能参数的选取
        2.5.3 温度场数值模拟结果
    2.6 本章小结
第3章 厚膜电阻传感器的制备及性能测试
    3.1 引言
    3.2 厚膜电阻传感器的制备
        3.2.1 试验原材料及仪器
        3.2.2 厚膜电阻应变计的制备方法
        3.2.3 厚膜电阻传感器的防水封装
    3.3 厚膜电阻基本性能
        3.3.1 方阻的测量
        3.3.2 应变系数的测量
        3.3.3 厚膜电阻性能参数
    3.4 厚膜电阻传感器的性能测试方法
        3.4.1 概述
        3.4.2 砂浆原材料及配合比
        3.4.3 制备防水应变片
        3.4.4 防水应变计性能测试
        3.4.5 试件的制备及传感器的预埋
        3.4.6 试件冻融试验方法
        3.4.7 冻融作用下传感器应变测试方法
        3.4.8 温度补偿
    3.5 传感器性能测试实验结果
        3.5.1 冻融过程中内部温度监测
        3.5.2 金属应变计的测试结果
        3.5.3 厚膜电阻传感器的测试结果
        3.5.4 两种传感器测试性能的比较
    3.6 本章小结
第4章 不同类型砂浆冻融变形演化规律
    4.1 引言
    4.2 试验材料及配比
        4.2.1 试验原材料
        4.2.2 配合比
    4.3 冻融循环试件的制备及传感器的预埋
        4.3.1 冻融循环试件的制备
        4.3.2 传感器的预埋
    4.4 冻融试验及结果的测试方法
        4.4.1 使用电阻应变计监测试件变形的方法
        4.4.2 质量损失率的测试方法
    4.5 砂浆试件表观变化
    4.6 不同类型砂浆基体的冻融变形分析
        4.6.1 冻融过程砂浆内部变形的演化分析
        4.6.2 不同冻融循环次数下砂浆的内部变形
        4.6.3 不同类型砂浆的冻融变形
        4.6.4 基于变形的砂浆寿命预测
    4.7 不同冻融循环次数下的质量损失率
    4.8 冻融破坏评价指标的对比分析
    4.9 本章小结
结论
参考文献
致谢

(2)基于光纤感测的采动覆岩变形演化特征试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 采动覆岩结构演化及分带理论研究现状
        1.2.2 采动覆岩破坏及矿压规律研究现状
        1.2.3 关键层理论及判别方法研究现状
        1.2.4 岩体变形监测技术的发展
        1.2.5 光纤传感技术研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 研究方法及技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线图
2 采动上覆岩体运移规律及光纤感测理论基础
    2.1 采动覆岩结构特征及其演化规律
        2.1.1 不同开采阶段采动岩体结构演化特征
        2.1.2 采动岩体垂直分带理论及光纤感测机制
    2.2 采动覆岩关键层光纤感测判定理论基础
        2.2.1 现有关键层判别方法
        2.2.2 关键层失稳破坏方式
        2.2.3 光纤感测关键层判别机理
    2.3 本文研究地质条件采动岩体活动及矿压规律
        2.3.1 大倾角煤层开采顶板活动及应力分布规律
        2.3.2 浅埋特厚煤层开采顶板来压与裂隙带发育规律
    2.4 本章小节
3 光纤传感变形测试理论及与相似岩体耦合性分析
    3.1 光纤传感监测基础原理及关键参数
        3.1.1 布里渊光时域分析技术(BOTDA)
        3.1.2 影响测量效果的技术参数
        3.1.3 岩体变形光纤感测应用关键技术
    3.2 基于光纤频移变化度的覆岩变形表征
    3.3 采动岩体与光纤耦合关系及受力分析
        3.3.1 岩体-光纤界面力学行为
        3.3.2 耦合变形过程光纤受力理论分析
        3.3.3 岩体-光纤耦合性定量化分析
        3.3.4 采动岩体变形演化光纤感测阶段特性与垂直分带
    3.4 顶板来压过程应变增量表征及统计检验
    3.5 基于光纤感测的采动岩体关键层判定
    3.6 光纤感测结构体应力状态分析
        3.6.1 梁结构弯曲变形理论
        3.6.2 试验传感器布置方式
        3.6.4 分布式光纤感测应力状态分析
        3.6.5 光纤感测应力ANSYS模拟分析
        3.6.6 FBG感测应力状态分析
    3.7 本章小结
4 光纤感测的大倾角煤层覆岩活动规律模型试验研究
    4.1 大倾角煤层开采覆岩结构特征分析
        4.1.1 顶板空间结构特征
        4.1.2 顶板倾向力学模型
    4.2 顶板变形特征光纤感测模型试验
        4.2.1 地质资料及模型概况
        4.2.2 模型铺装过程及主要测试系统
        4.2.3 大倾角煤层开采采场围岩运移特征
        4.2.4 大倾角煤层开采采场围岩应力演化规律
    4.3 顶板变形光纤感测试验结果分析
    4.4 顶板活动规律内在机理分析
        4.4.1 顶板微观变形光纤传感响应
        4.4.2 顶板宏观离层检测
        4.4.3 基于ASI分析的顶板倾向来压表征
        4.4.4 光纤感测顶板非对称变形规律
    4.5 基于耦合性分析的顶板倾向垂直分带划分
    4.6 本章小结
5 光纤感测的浅埋煤层工作面来压与覆岩分带表征试验研究
    5.1 浅埋煤层开采的一般性规律
        5.1.1 浅埋煤层关键层分类及特征
        5.1.2 浅埋煤层开采导水裂隙带发育规律
    5.2 研究矿区地质条件及工程背景
        5.2.1 顶板岩性参数
        5.2.2 顶板关键层判别
    5.3 相似模型建立与光纤传感系统布置
        5.3.1 物理相似模型概况
        5.3.2 模型监测系统
    5.4 浅埋特厚煤层开采覆岩运移特征
    5.6 覆岩变形与来压过程光纤传感监测分析
        5.6.1 模型内部温度变化
        5.6.2 关键层变形与来压过程FBG监测分析
        5.6.3 基于FBG检测的超前支承压力分布
        5.6.4 基于BOTDA检测的超前支承压力分布
        5.6.5 采动覆岩变形BOTDA监测结果分析
    5.7 基于光纤-岩体耦合性分析的顶板来压与覆岩垂直分带表征
        5.7.1 浅埋煤层开采光纤-岩体耦合关系模型
        5.7.2 基于耦合系数修正的顶板来压特征ASI分析
        5.7.3 基于BOTDA感测的覆岩垂直分带表征
    5.8 本章小结
6 本文研究矿区矿压监测数据综合对比分析
    6.1 引言
    6.2 大柳塔矿52304工作面矿压观测方案
    6.3 大柳塔矿52304工作面矿压观测结果
    6.4 枣泉煤矿 120210 工作面矿压观测
    6.5 本章小结
7 结论
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
致谢
参考文献
附录
    攻读博士期间发表论文
    攻读博士期间获取专利
    攻读博士期间参加学术会议
    攻读博士期间参加项目

(3)次结构模块化的新型悬挂结构及其动力特性研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 悬挂建筑结构
        1.2.1 基本定义和介绍
        1.2.2 普通悬挂建筑
        1.2.3 悬挂结构减震体系
    1.3 主次结构体系减震策略
        1.3.1 被动减震策略分类
        1.3.2 主次结构减隔震体系及其减震策略
        1.3.3 主次结构减隔震体系研究现状
    1.4 悬挂结构减震体系研究现状
        1.4.1 普通悬挂建筑结构研究现状
        1.4.2 悬挂结构减隔震体系研究现状
    1.5 预制模块建筑结构
        1.5.1 模块建筑的基本定义和特点
        1.5.2 模块建筑结构研究现状
    1.6 现有研究的不足与研究创新思路
        1.6.1 悬挂结构现有研究存在的提升空间
        1.6.2 模块建筑结构现有研究存在的提升空间
        1.6.3 研究创新思路及主要内容
    1.7 小结
    1.8 附录 主次结构减震体系策略的分类
2 次结构模块化的新型悬挂建筑及其基于连续化模型的参数分析
    2.1 次结构模块化的新型悬挂结构的提出
        2.1.1 次结构层间位移限值的放松
        2.1.2 次结构简明的层间关系
        2.1.3 阻尼器布设方式分类
        2.1.4 底层被悬挂模块的处理
    2.2 基于连续化模型的参数分析
        2.2.1 欧拉-伯努利梁组合体及其偏微分方程组
        2.2.2 调频作用分析和关于刚度的参数分析
        2.2.3 其他构型的调频作用分析
    2.3 本章小结
3 考虑次结构基本构型的频域响应最优化计算分析
    3.1 二维模型动力平衡方程的一般形式
        3.1.1 未附加阻尼器和水平连杆的结构体系运动方程
        3.1.2 附加阻尼器的影响
        3.1.3 附加水平连杆的影响
        3.1.4 重力二阶效应的影响
    3.2 对结构频域响应均方值进行最小化的单目标数值最优化计算
        3.2.1 优化问题设置
        3.2.2 最优化的频域响应值和对应的结构参数
        3.2.3 传递函数和复模态分析
        3.2.4 参数鲁棒性的简化讨论
    3.3 对结构频域响应均方值进行最小化的多目标数值最优化计算
    3.4 时程响应分析
    3.5 本章小结
4 考虑次结构参数竖向不规则分布的频域响应最优化分析
    4.1 考虑次结构参数竖向分布的频域响应单目标最优化
        4.1.1 最优化问题设置
        4.1.2 单目标最优化结果
        4.1.3 单目标最优化传递函数和复模态分析
    4.2 非平稳激励情况下的响应分析
        4.2.1 具有时频双演化功率谱的人工波组
        4.2.2 非平稳激励下响应规律统计
    4.3 考虑次结构参数竖向分布的频域响应多目标最优化
        4.3.1 五目标最优化
        4.3.2 双目标最优化
    4.4 时程分析验证
        4.4.1 频域最优化模型性能的时程分析验证
        4.4.2 时程最优化结果和频域最优化结果对比
    4.5 本章小结
5 振动台试验以及基于试验的宏观数值建模策略
    5.1 试验设置
        5.1.1 试件设计
        5.1.2 构型设置
        5.1.3 数据采集方案
        5.1.4 加载方案
    5.2 试验结果
        5.2.1 关键响应指标
        5.2.2 同一模型不同参数组合的响应指标对比
        5.2.3 不同模型的响应指标对比
        5.2.4 时程响应
        5.2.5 主要响应包络线
    5.3 基于试验的数值模型
        5.3.1 数值模型的建立与验证
        5.3.2 试验现象的基于数值模型的进一步分析
    5.4 本章小结
    5.5 附录 Airpot空气阻尼器滞回试验及其数值模型校正效果
    5.6 附录 各模型相对UNC模型的减震响应比
6 多目标时域非线性最优化计算分析
    6.1 最优化设置
    6.2 最优化结果分析
        6.2.1 三目标三参数最优化
        6.2.2 两目标两参数最优化及非优化参数分析
    6.3 双目标最优解附近的参数分析
    6.4 时程响应分析
        6.4.1 时程响应曲线
        6.4.2 时程响应包络线
        6.4.3 主要响应归一化功率谱
    6.5 本章小结
    6.6 附录 关于瑞雷阻尼的补充讨论
7 考虑多个损伤来源的易损性分析
    7.1 数值模型
        7.1.1 模型基本信息
        7.1.2 各模型设置及其参数取值
        7.1.3 随机参数
    7.2 极限状态方程和构件-构件组-系统极限状态对应规则
        7.2.1 多个损伤来源的极限状态方程
        7.2.2 构件-构件组-系统极限状态对应规则
    7.3 易损性分析
        7.3.1 响应量的统计回归
        7.3.2 易损性曲线
        7.3.3 不同的构件-构件组极限状态对应规则对比
        7.3.4 不同的地震动强度指标效果对比
    7.4 构件易损性的进一步讨论
    7.5 时间周期-系统性能失效概率关系
    7.6 本章小结
    7.7 附录 补充图表
8 考虑三向激励、模块滞回特性、碰撞和保险丝式连接的基于可靠度最优化计算分析
    8.1 三维模型的建立
        8.1.1 基于BWBN材料的单个模块滞回性能参数识别
        8.1.2 三维模型整体概况
        8.1.3 模型分组
    8.2 基于可靠度的最优化计算设置
        8.2.1 易损性分析设定
        8.2.2 基于可靠度的最优化问题简述与可靠度目标函数
    8.3 基于可靠度的最优化计算结果
        8.3.1 单目标优化结果
        8.3.2 双目标最优化:情形1 的结果
        8.3.3 双目标最优化:情形2 的结果
    8.4 最优化后模型的易损性曲线
    8.5 激励类别、模块滞回、碰撞和保险丝式连接的影响的进一步分析
        8.5.1 激励维数的影响
        8.5.2 模块滞回行为的影响
        8.5.3 碰撞缝宽度的影响
        8.5.4 保险丝式连接刚度及其启动位移的影响
        8.5.5 时程响应轨迹图
    8.6 偏心扭转的影响
    8.7 小结
9 总结、结论与展望
    9.1 主要工作总结
    9.2 主要结论
    9.3 主要创新性和贡献
    9.4 展望
参考文献
主要成果列表
致谢

(4)复合材料变形演化的微结构调控机制实验研究(论文提纲范文)

摘要
ABASTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 三维排布结构增强材料
        1.1.2 随机短纤维复合材料
        1.1.3 随机多孔结构材料
    1.2 内部微结构表征实验和三维应变演化方法研究
        1.2.1 研究内部微结构和三维应变演化的必要性
        1.2.2 材料内部微结构表征实验和三维应变演化
    1.3 本领域的主要难点和研究目标
        1.3.1 本领域的主要难点
        1.3.2 本文的主要研究目标
    1.4 本文主要内容
第二章 SR-CT加载设备改进与三维应变特征分析
    2.1 引言
    2.2 高分辨SR-CT加载实验的特点及三维应变分析的难点
        2.2.1 SR-CT微力加载实验的特点
        2.2.2 材料变形的三维应变分析的难点
    2.3 SR-CT材料拉伸设备的改进及材料微结构提取
        2.3.1 SR-CT材料拉伸设备的改进
        2.3.2 SR-CT在线加载实验及材料微结构信息提取
    2.4 材料三维应变集中区演化特征分析
        2.4.1 DVC计算策略及实现路线
        2.4.2 应变获取及应变集中区的提取
    2.5 本章小结
第三章 短碳纤维增强复合材料变形失效机制的研究
    3.1 引言
    3.2 短碳纤维增强复合材料SR-CT在线实验及结果
        3.2.1 短碳纤维增强复合材料微小试样的制备
        3.2.2 短纤维增强复合材料原位SR-CT准静态拉伸实验
        3.2.3 短纤维增强复合材料原位SR-CT加载实验结果
    3.3 加载序列下短纤维复合材料变形演化结果
        3.3.1 短纤维复合材料三维内部应变计算方法与应变分量
        3.3.2 增量等效应变与累积等效应变的结果
    3.4 短纤维增强材料失效过程的应变演化与微结构关联机制
        3.4.1 累积等效应变与材料性能退化
        3.4.2 应变演化和纤维排布与材料失效过程的关联机制
        3.4.3 纤维排布对应变演化作用的有限元模拟研究
    3.5 本章小结
第四章 韧性材料微结构增韧机制研究
    4.1 引言
    4.2 鹿角多孔结构材料SR-CT在线加载实验及结果
        4.2.1 试样的制备
        4.2.2 韧性材料高分辨率SR-CT在线加载实验
        4.2.3 SR-CT在线加载实验结果
    4.3 加载序列下鹿角多孔结构材料变形演化结果
        4.3.1 加载序列下的三维结构数据及DVC计算结果
        4.3.2 试样宏观变形与三维微结构演化
    4.4 材料失效过程的应变演化与微结构增韧机制研究
        4.4.1 试样应变集中的总体分布特征
        4.4.2 局部应变集中和微结构的增韧作用
        4.4.3 裂纹扩展方式与微结构的关联机制
    4.5 本章小结
第五章 本文总结与工作展望
    5.1 本文总结
    5.2 本文创新之处
    5.3 研究工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文

(5)濒海地区(厦门)地铁地下车站外墙裂缝及渗漏水防治初探(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 厦门地铁车站外墙渗漏水现状调查
    1.4 本文研究结构与研究方法
        1.4.1 研究结构
        1.4.2 研究方法
第二章 地铁车站外墙渗漏水原因分析
    2.1 地下车站工程的特点
    2.2 勘查设计阶段对地下车站侧墙裂缝及渗漏水的影响
        2.2.1 厦门地区地质情况的影响
        2.2.2 地质勘查不全面
        2.2.3 叠合墙设计缺陷
        2.2.4 混凝土水化热与温度应力
        2.2.5 超长混凝土结构不设缝
    2.3 施工阶段对地下车站侧墙裂缝及渗漏水的影响
        2.3.1 施工阶段的重心及内力体系的影响
        2.3.2 混凝土施工缝处理的影响
        2.3.3 换撑阶段的影响
        2.3.4 施工不当操作的影响
        2.3.5 混凝土徐变变形的影响
        2.3.6 混凝土防水施工缺陷
        2.3.7 混凝土外墙不设缝造成长度方向的出平面弯矩
第三章 地铁地下车站外墙裂缝及渗漏水防治
    3.1 勘察、设计阶段的防治
        3.1.1 地下车站选址
        3.1.2 施工前对地质情况进行详细勘察
        3.1.3 合理的围护措施
        3.1.4 添加粉煤灰与混凝土外加剂
    3.2 施工阶段的防治
        3.2.1 针对施工期间结构重心偏移的措施
        3.2.2 控制混凝土浇筑施工
        3.2.3 充分考虑地下水、土造成的侧向应力
第四章 工程实例——厦门轨道交通后村站外墙裂缝控制
    4.1 后村站工程概况
        4.1.1 车站总体概况
        4.1.2 车站工程地质及水文条件
    4.2 后村站预防裂缝措施实验分析
        4.2.1 无损伤式混凝土裂缝诱导实验
        4.2.2 缓冲层实验
        4.2.3 混凝土中预埋冷凝管
        4.2.4 监测测量验证试验成果
    4.3 厦门地铁后村站裂缝控制
        4.3.1 原材及配合比控制
        4.3.2 钢筋加工及安装、模板及支架工艺控制
        4.3.3 混凝土浇筑和振捣工艺控制
        4.3.4 混凝土拆模控制
        4.3.5 混凝土养护控制
        4.3.6 防水控制
        4.3.7 首件验收制度增强技术管理
    4.4 后村站实体结果验证
    4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢

(6)基于三维点云数据的桥梁空间形态及力学性能分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 三维激光扫描技术
        1.2.2 点云数据配准算法研究现状
        1.2.3 桥梁空间形态检测方法研究现状
        1.2.4 基于三维点云数据的桥梁力学性能分析方法研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 点云配准算法及验证
    2.1 传统ICP算法
    2.2 基于特征点云的稳健配准方法
        2.2.1 基于特征点云的稳健配准算法
        2.2.2 基于特征点云的稳健配准算法与ICP算法结果对比
    2.3 基于工程经验的配准方法
        2.3.1 基于工程经验的配准算法
        2.3.2 基于工程经验的配准算法与ICP算法结果对比
    2.4 本章小结
第三章 桥梁结构空间变化分析
    3.1 空间形态变化分析的三个层次
        3.1.1 桥梁结构层次的刚体变化
        3.1.2 构件层次的刚体变化
        3.1.3 构件内部变形
    3.2 边界条件变化分析
    3.3 本章小结
第四章 桥梁力学性能分析
    4.1 多层次空间形态变化的力学分析
        4.1.1 结构层次刚体位移对应的力学分析
        4.1.2 构件层次刚体位移对应的力学分析
        4.1.3 构件内部空间变化对应的力学分析
    4.2 空间形态变化的正向分析
        4.2.1 河东大桥有限元模型
        4.2.2 自重恒载作用
        4.2.3 墩底竖向沉降与倾角
        4.2.4 温度作用
        4.2.5 收缩徐变
        4.2.6 刚度折减
    4.3 空间形态变化的反演分析
    4.4 本章小结
第五章 应用于实例的状态分析
    5.1 依托工程介绍
    5.2 点云模型构建
        5.2.1 现场数据采集方案及实施
        5.2.2 三维点云模型
    5.3 空间形态变化分解与识别
    5.4 服役状态反演与评估
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介

(7)温度对混凝土热学力学特性影响的宏细观研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状、进展及趋势
        1.2.1 温度环境对混凝土力学性能的影响规律研究现状、进展
        1.2.2 温度环境对混凝土热学性能的影响规律研究现状
        1.2.3 细观结构到宏观性能演化机制的揭示
        1.2.4 混凝土内部热传导的研究进展
        1.2.5 当前研究中的不足
    1.3 本文主要研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 不同温度环境条件下混凝土抗压强度研究
    2.1 引言
    2.2 试验方案
        2.2.1 原材料和配合比
        2.2.2 养护条件
        2.2.3 试件制备
        2.2.4 主要试验设备
        2.2.5 基本力学性能试验
    2.3 混凝土抗压强度分析
        2.3.1 养护温度对混凝土抗压强度的影响
        2.3.2 早期养护对混凝土抗压强度的影响
        2.3.3 水灰比对混凝土抗压强度的影响
    2.4 考虑环境温度的混凝土强度预测模型
        2.4.1 成熟度法原理
        2.4.2 常用的几种强度预测模型
        2.4.3 考虑温度效应预测模型的建立
        2.4.4 预测模型的验证
    2.5 本章小结
第3章 基于CT图像的混凝土细观结构研究
    3.1 引言
    3.2 混凝土内部细观结构分析原理及方法
        3.2.1 扫描电子显微镜法(SEM)
        3.2.2 压汞测孔法(MIP)
        3.2.3 核磁共振法
        3.2.4 CT扫描法
    3.3 混凝土细观结构形成机制及其对宏观力学性能的影响
        3.3.1 骨料
        3.3.2 水泥浆体
        3.3.3 界面过渡区
    3.4 基于CT扫描技术的混凝土细观结构分析
        3.4.1 混凝土试件CT图像重建
        3.4.2 孔隙的空间分布及特征分析
    3.5 本章小结
第4章 基于CT扫描的MatchID算法的内部应力应变分析
    4.1 引言
    4.2 混凝土应力-应变试验
    4.3 不同加载条件下混凝土细观结构的演化
    4.4 基于CT扫描的MatchID变形算法
        4.4.1 基于CT图像的非接触式变形测量
        4.4.2 位移计算基本原理
        4.4.3 应变计算基本原理
    4.5 混凝土内部变形分析
        4.5.1 位移场计算分析
        4.5.2 应变场计算分析
    4.6 混凝土细观结构与宏观力学性能的关系
        4.6.1 混凝土变形原理分析
        4.6.2 宏观变形与内部变形比较
        4.6.3 基于CT图像灰度值分析混凝土变形
    4.7 本章小结
第5章 考虑温度影响的混凝土热学特性
    5.1 引言
    5.2 混凝土绝热温升试验
        5.2.1 原材料
        5.2.2 试验方案
        5.2.3 试验结果及分析
    5.3 非稳定温度场计算原理
        5.3.1 热传导方程
        5.3.2 初始条件及边界条件
        5.3.3 水泥水化热与混凝土绝热温升
    5.4 考虑环境温度影响的热学模型
        5.4.1 混凝土水化度
        5.4.2 导热系数取值
        5.4.3 比热取值
    5.5 混凝土的温度场反分析
        5.5.1 BP神经网络基本原理
        5.5.2 反演方法
        5.5.3 反演方案
        5.5.4 算例验证
    5.6 本章小结
第6章 基于3D重建模型的混凝土热学力学性能数值模拟
    6.1 引言
    6.2 基于CT图像的三维细观模型重建
        6.2.1 三维模型重建方法
        6.2.2 MIMICS软件构建混凝土三维模型
    6.3 混凝土温度场计算
        6.3.1 非稳态温度场有限元算法
        6.3.2 温度场计算参数
        6.3.3 混凝土温度场计算结果分析
    6.4 混凝土力学性能细观数值模拟
        6.4.1 屈服准则
        6.4.2 单元选取与参数设置
        6.4.3 加荷和求解
        6.4.4 混凝土内部变形数值模拟结果
        6.4.5 混凝土数值模拟结果与MatchID分析结果对比
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 主要工作及结论
    7.2 展望
参考文献
攻读博士期间的科研情况
致谢

(8)考虑桩基约束的双向超长地下室结构温度效应有限元分析(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景、目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混凝土结构温度场的研究现状
        1.2.2 混凝土结构温度应力的研究现状
        1.2.3 超长地下混凝土结构温度作用效应下的裂缝控制研究现状
        1.2.4 考虑桩基约束的超长混凝土结构裂缝控制研究现状
        1.2.5 混凝土收缩及徐变计算的研究现状
    1.3 本文研究的主要内容及研究方案
第2章 地下室结构温度裂缝成因及温度效应理论
    2.1 地下室结构温度裂缝成因及特点
    2.2 地下室结构温度应力概念
    2.3 地下室结构的约束
        2.3.1 约束的定义
        2.3.2 桩基对地下室结构的附加约束定义及计算
    2.4 混凝土的徐变对温度应力的影响
    2.5 作用于地下室结构上的综合温度作用
        2.5.1 环境温度作用
        2.5.2 混凝土结构的收缩当量温差
    2.6 作用于本工程结构上的综合温度作用
        2.6.1 使用阶段温度荷载
        2.6.2 考虑徐变应力松弛的温度作用的计算
    2.7 本章小结
第3章 超长地下室混凝土结构温度效应有限元分析
    3.1 工程概况
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 参数确定及单元选取
        3.2.2 实体模型建立
    3.3 超长地下室结构有限元分析
        3.3.1 考虑桩基约束超长地下室结构的有限元分析
        3.3.2 不考虑桩基约束超长地下室结构的有限元分析
    3.4 本章小结
第4章 地下室结构墙板温度效应的对比分析及裂缝控制
    4.1 覆土荷载对顶板温度效应及裂缝位置的影响分析
    4.2 底板的温度效应及裂缝位置对比分析
    4.3 侧墙裂缝位置对比分析
    4.4 超长结构温度裂缝控制措施
        4.4.1 现有温度裂缝控制措施
        4.4.2 本工程采取的温度裂缝控制措施
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的研究成果与学术论文

(9)四川藏区沥青路面开裂及隔离层低温抗裂性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 沥青路面裂纹类型
        1.2.2 沥青路面典型开裂研究现状
        1.2.3 沥青混凝土低温抗裂性能研究现状
        1.2.4 沥青低温粘弹性能研究现状
        1.2.5 沥青路面温度场研究现状
        1.2.6 沥青路面隔离层研究现状
    1.3 本文研究内容及路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究路线
第2章 四川藏区沥青路面使用性能调研与开裂病害机理分析
    2.1 四川藏区气候特征
        2.1.1 四川藏区气温
        2.1.2 四川藏区降水
    2.2 四川藏区沥青路面使用性能
        2.2.1 G213 线沥青路面使用状况
        2.2.2 S450 线沥青路面使用状况
        2.2.3 S217 线沥青路面使用状况
    2.3 四川藏区沥青路面开裂机理及影响因素
        2.3.1 四川藏区沥青路面开裂机理
        2.3.2 四川藏区沥青路面开裂影响因素
    2.4 小结
第3章 四川藏区沥青路面典型温度场研究
    3.1 传热学理论
        3.1.1 热传导
        3.1.2 热对流
        3.1.3 热辐射
        3.1.4 基本概念
        3.1.5 路面温度场边界条件
    3.2 计算参数与模型
        3.2.1 气候参数
        3.2.2 路面结构和材料参数
    3.3 温度场计算结果分析
        3.3.1 冬季温度场
        3.3.2 夏季温度场
        3.3.3 冬夏温度场结果比较
        3.3.4 不同气象参数温度场结果比较
    3.4 小结
第4章 四川藏区沥青路面隔离层低温抗裂及疲劳性能研究
    4.1 基本性能指标分析
    4.2 基于BBR的沥青低温蠕变性能分析
        4.2.1 低温弯曲梁流变试验
        4.2.2 低温弯曲梁流变试验结果分析
        4.2.3 cT及c(35)T指标分析
        4.2.4 劲度模量曲线S_(s-t)指标分析
        4.2.5 能量指标W _(t/s)(t)/分析
        4.2.6 复合柔量J指标分析
    4.3 基于DSR的沥青低温抗裂黑色空间分布分析
    4.4 低温指标相关性分析
    4.5 基于LAS的沥青疲劳损伤分析
        4.5.1 LAS试验方法
        4.5.2 沥青疲劳损伤分析
        4.5.3 沥青疲劳破坏分析
        4.5.4 沥青疲劳寿命分析
    4.6 沥青重复蠕变(MSCR)高温性能验证
        4.6.1 应变恢复率指标R分析
        4.6.2 不可恢复柔量指标J_(nr)分析
    4.7 基于OVERLAY TEST的隔离层疲劳抗裂性能分析
        4.7.1 Overlay Test试验简介
        4.7.2 Overlay Test试验参数选取
        4.7.3 裂纹驱动力衰减方程修正
        4.7.4 裂纹驱动力衰减分析
        4.7.5 不同隔离层结构抗裂指数比较分析
    4.8 基于四点弯曲的隔离层疲劳性能分析
        4.8.1 试验方法
        4.8.2 疲劳寿命分析
        4.8.3 累积损耗能分析
    4.9 小结
第5章 基于均质度的沥青混凝土开裂研究
    5.1 沥青混凝土劈裂试验方法
    5.2 劈裂试验过程模拟介绍
        5.2.1 基本原理
        5.2.2 基本要点
        5.2.3 材料的非均质性
        5.2.4 计算流程
    5.3 计算模型
        5.3.1 计算假设
        5.3.2 几何模型
        5.3.3 材料参数
    5.4 固定均质度开裂模拟及室内验证
        5.4.1 加载过程中典型开裂过程分析
        5.4.2 试件开裂变形室内试验验证
        5.4.3 小梁加载过程中应力分布及变化规律
        5.4.4 小梁下边缘应力分布随加载的变化
        5.4.5 小梁中线的应力分布随加载步骤的变化
    5.5 不同均质度试件劈裂过程分析
        5.5.1 不同均质度试件开裂状态比较
        5.5.2 不同均质度试件开裂对应的挠度分析
    5.6 同均质度不同强度小梁弯曲过程分析
        5.6.1 不同强度试件开裂状态比较
        5.6.2 不同强度试件开裂对应的挠度分析
    5.7 小结
第6章 基于扩展有限元的四川藏区沥青路面隔离层抗裂研究
    6.1 扩展有限元理论
        6.1.1 单位分解法
        6.1.2 水平集法
        6.1.3 扩展有限元法
    6.2 路面结构模型
        6.2.1 几何模型及边界条件
        6.2.2 路面结构材料参数
        6.2.3 计算方法及假设
    6.3 周期性温度条件下路面温度应力分析
        6.3.1 冬夏极端常规温度应力比较
        6.3.2 不同隔离层厚度饱和滞后能分析
        6.3.3 车辆荷载应力分析
    6.4 极端温度条件下的裂纹扩展分析
        6.4.1 持续大温差不同隔离层厚度裂纹扩展分析
        6.4.2 持续大温差不同隔离层模量裂纹扩展分析
        6.4.3 持续大温差不同降温幅度裂纹扩展分析
    6.5 路基不均匀沉降条件下的裂纹扩展分析
        6.5.1 路基不均匀沉降不同隔离层厚度裂纹扩展分析
        6.5.2 路基不均匀沉降不同隔离层模量裂纹扩展分析
        6.5.3 路基不均匀沉降不同沉降幅度裂纹扩展分析
        6.5.4 路基不均匀沉降不同侧向位移裂纹扩展分析
    6.6 小结
结论
    基本结论
    有待进一步研究的问题
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
攻读博士学位期间参加的科研项目

(10)软土地区轨道交通车站主体结构开裂温度效应研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 大体积混凝土温度效应研究综述
        1.2.1 国外研究动态
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 主要研究内容和实施方案
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究内容创新点
        1.3.3 实施方案
第二章 轨道交通车站现场测试方案
    2.1 工程背景
    2.2 试验传感器和监测仪器
        2.2.1 传感器类别
        2.2.2 监测仪器
    2.3 数据读取与计算
    2.4 温度应力的基本概念
    2.5 一类问题总结
        2.5.1 长墙温度收缩应力基本公式推导
        2.5.2 开裂的有序性
    2.6 现场试验方案
        2.6.1 下侧墙应变计布设
        2.6.2 上侧墙应变计布设
        2.6.3 顶板应变计布设
        2.6.4 主体结构铠装测温光缆
    2.7 本章小结
第三章 下侧墙温度效应全过程研究
    3.1 早期温度应力分析
    3.2 温度与应变的关系
    3.3 不同墙体部位应变应变与开裂的联系
    3.4 拆卸模板对下侧墙温度与应变的影响
    3.5 本章小结
第四章 温度和荷载耦合作用下下侧墙应变分析
    4.1 拆换钢支撑对下墙体应变的影响
    4.2 下侧墙数据长期监测
    4.3 本章小结
第五章 主体结构其他部位温度效应研究
    5.1 上侧墙全过程温度效应研究
        5.1.1 早期温度应力和温度联系
        5.1.2 上侧墙中晚期温度应力观测
    5.2 上下侧墙温度效应对比
        5.2.1 墙体温度应力比较
        5.2.2 墙体裂缝形式比较
    5.3 顶板
        5.3.1 温度与应变的联系
        5.3.2 不同部位应变比较
    5.4 本章小结
第六章 裂缝防治建议措施
    6.1 混凝土预冷和布设冷凝管
    6.2 施工工序的调整
    6.3 新型诱导缝技术
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果

四、混凝土长墙结构中温度变化及其对内部变形发展的影响(论文参考文献)

  • [1]冻融循环下砂浆变形及其测试传感器设计研究[D]. 范佳琪. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [2]基于光纤感测的采动覆岩变形演化特征试验研究[D]. 杜文刚. 西安科技大学, 2020
  • [3]次结构模块化的新型悬挂结构及其动力特性研究[D]. 叶智航. 东南大学, 2020
  • [4]复合材料变形演化的微结构调控机制实验研究[D]. 刘斌. 中国科学技术大学, 2019
  • [5]濒海地区(厦门)地铁地下车站外墙裂缝及渗漏水防治初探[D]. 林海山. 厦门大学, 2019(02)
  • [6]基于三维点云数据的桥梁空间形态及力学性能分析[D]. 石颖. 东南大学, 2019(05)
  • [7]温度对混凝土热学力学特性影响的宏细观研究[D]. 韩燕华. 武汉大学, 2019(06)
  • [8]考虑桩基约束的双向超长地下室结构温度效应有限元分析[D]. 曾旭丹. 湘潭大学, 2019(02)
  • [9]四川藏区沥青路面开裂及隔离层低温抗裂性能研究[D]. 张晓靖. 西南交通大学, 2019(03)
  • [10]软土地区轨道交通车站主体结构开裂温度效应研究[D]. 何广. 重庆交通大学, 2019(06)

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混凝土长壁结构温度变化及其对内变形发展的影响
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