一、第二章 断裂力学的基本理论 第六节 应力强度因子的计算方法（论文文献综述）
郑淳[1]（2013）在《基于断裂力学的公路钢桥疲劳寿命可靠度方法研究》文中认为疲劳寿命预测是钢桥抗疲劳设计和疲劳性能评估的重要任务。本文针对公路钢桥的荷载和结构特点，综合应用断裂力学数值计算理论、裂纹扩展理论、疲劳累积损伤理论和结构可靠度理论，从概率断裂力学的角度系统研究公路钢桥疲劳寿命预测及可靠度计算方法，揭示结构疲劳寿命的变异特性以及考察设计寿命内的疲劳失效概率，为解决工程结构疲劳与断裂问题提供一种具有良好计算精度与效率的数值模拟方法。本文研究的主要工作包括：（1）对结构疲劳问题研究进行文献综述。介绍了疲劳问题研究发展简史和现有抗疲劳设计方法；阐述了基于S-N曲线和基于断裂力学的疲劳寿命预测方法；对常用的概率断裂力学方法进行了归纳和分类，并介绍了三种主要的疲劳可靠度分析模型。（2）开展概率断裂力学方法研究。以基于Erdogan基本解的样条虚边界元法作为确定性断裂数值试验方法，分别结合结构可靠度计算的迭代响应面法和重要抽样蒙特卡罗法，提出了线弹性断裂问题可靠度分析的响应面-样条虚边界元法和重要抽样蒙特卡罗-样条虚边界元法。（3）开展常幅荷载下疲劳寿命预测及可靠度计算方法研究。综合应用Paris裂纹扩展理论和断裂分析样条虚边界元法，提出了基于样条虚边界元法的常幅荷载下疲劳寿命预测方法；进一步考虑疲劳问题随机因素的影响，联合应用结构可靠度分析响应面法，提出了基于样条虚边界元法的常幅荷载下疲劳寿命可靠度计算方法。（4）开展变幅荷载下疲劳寿命预测及可靠度计算方法研究。针对公路钢桥疲劳车辆荷载作用的特点，综合应用Miner线性累积损伤理论和常幅荷载下疲劳寿命预测方法，提出了基于样条虚边界元法的变幅荷载下疲劳寿命预测方法；进一步考虑疲劳问题随机因素的影响，联合应用结构随机分析的响应面－蒙特卡罗法，提出了基于样条虚边界元法的变幅荷载下疲劳寿命可靠度分析方法。（5）开展公路钢桥疲劳寿命可靠度分析工程应用研究。以香港汀九大桥为工程应用背景，采用本文提出的基于样条虚边界元法的变幅荷载下疲劳寿命可靠度分析方法，研究了桥面钢纵梁和钢横梁的疲劳寿命统计规律，以及这些构件在设计寿命内的疲劳失效概率。研究结果表明，所提出的概率断裂力学方法可以避免复杂的断裂驱动力偏导数列式过程，也可以避免直接蒙特卡罗法中庞大的确定性断裂分析样本试验量，具有良好的计算精度和较高的计算效率；所提出的常幅和变幅荷载下的结构疲劳寿命预测与可靠度计算方法，由于裂纹扩展过程中涉及的大量应力强度因子幅计算均由高效的基于Erdogan基本解的样条虚边界元法完成，因此总体上具有良好的计算精度和较高的计算效率。本文方法在汀九大桥疲劳寿命可靠度分析中的实际应用，充分验证了所提出方法的有效性。
李明[2]（2018）在《随机车辆作用下钢桥面板焊接细节疲劳寿命与可靠度研究》文中认为随着我国社会、经济的不断发展,越来越多的特大跨径、大跨径桥梁得到了应用,与此同时,考虑到我国钢铁产业消化产能与转型升级的需要,政府正大力提倡在特大跨径、大跨径甚至中小跨径桥梁中使用钢结构桥梁。目前,重量轻、钢材利用率大、承载能力强、施工方便且多种结构形式均适用的正交异性钢桥面板已成为特大、大跨径桥梁大量采用的桥面结构形式。然而,大量工程实例也表明,由于其焊接细节构造复杂,焊接过程中极易出现焊接缺陷,在车辆荷载的反复作用下,焊缝处很容易产生疲劳裂纹,该破坏现象已成为正交异性钢桥面板的主要破坏类型。本文在国家“973”项目“特大跨桥梁安全性设计与评定的基础理论研究（2015CB057700）”和自然科学基金项目（51378081,51308071,51308073）的资助下,基于某高速公路钢箱梁悬索桥WIM（动态称重系统）的实测数据,分析了随机车辆参数的概率分布特征。基于约束应力区的概念,建立了疲劳裂纹扩展跨尺度模型。分别采用S-N曲线法、线弹性断裂力学方法和跨尺度模型对正交异性钢桥面板焊缝进行了疲劳寿命和疲劳可靠度分析。主要的研究内容如下:（1）基于约束应力区的概念,建立了三维条件下表面半椭圆裂纹的跨尺度扩展模型。通过疲劳裂纹跨尺度扩展模型正确描述正交异性钢桥面板焊缝的疲劳破坏行为;由于疲劳试验数据具有很大发散性,数值模拟结果表明微观效应对疲劳寿命有很大影响。（2）探讨了S-N曲线和线弹性断裂力学方法的疲劳破坏极限状态方程相关参数的概率分布特征。在此基础上,对疲劳裂纹扩展跨尺度模型的疲劳破坏极限状态方程中各参数的概率分布特征进行了讨论,并给出了各参数的具体取值;根据宏观裂纹作为疲劳可靠度计算的一个随机参数,解决了传统S-N曲线和线弹性断裂力学理论存在宏观裂纹的问题。（3）基于WIM的实测数据,分析了随机车辆的参数概率分布特征,编制了随机荷载模拟程序。选择t-Copula函数作为连接函数,对各车型轴重的相关程度和相关特点均能很好的进行描述,采用非参数核密度估计-Copula构造方法可以较准确的描述车辆轴重的联合分布。（4）分析了路表温度对正交异性钢桥面板焊接细节的应力影响,即进行疲劳分析时,应该考虑路表温度对应力幅的影响,可不考虑对横向分布系数的影响。（5）将轴重相关性和路表温度作为变化原因,分四种情况进行了日等效应力幅的统计分析;考虑路表温度的日等效应力幅,概率密度函数更具有多峰性质,即考虑轴重相关性的日等效应力幅均值比不考虑变大。（6）探讨了运用BS5400和Eurocode 3规范中的S-N曲线进行疲劳累积损伤及寿命分析的差异,得出英国BS5400规范的疲劳累积损伤情况比欧洲Eurocode 3规范的疲劳累积损伤情况严重,疲劳寿命更短;不同焊接缺陷初始尺寸对疲劳累积损伤和疲劳寿命均有较大影响,当焊接缺陷初始深度达到2mm时,该桥疲劳寿命已接近设计年限;在疲劳累积损伤及疲劳寿命分析中,应该考虑轴重相关性及路表温度,否则结果将偏于不安全。（7）基于传统疲劳理论、线弹性断裂力学理论和疲劳裂纹扩展跨尺度模型的疲劳破坏极限状态方程,得出随着初始宏观焊接缺陷占有率的增加,疲劳破坏失效概率也快速增加,疲劳可靠度指标将快速降低。因此,在工程实施过程中降低初始宏观焊接缺陷的占有率,将有力降低疲劳破坏失效概率;考虑轴重相关和路表温度的疲劳失效概率大于只考虑轴重相关、只考虑铺装层温度和两者均不考虑的疲劳失效概率。只考虑轴重相关的疲劳失效概率大于只考虑铺装层温度的疲劳失效概率,说明疲劳失效概率对轴重相关性更为敏感。
方钊[3]（2019）在《高层钢结构梁柱焊接节点风致疲劳寿命预测研究》文中提出高层钢结构梁柱焊接节点在风荷载作用下可能会由于局部应力集中而导致疲劳破坏,因此急需发展一套系统的针对该类结构的疲劳寿命预测方法,为结构的设计提供参考。本文采用试验、模拟与理论相结合的研究方法,首先针对焊接接头标准试件进行了疲劳试验,并随后进行了梁柱焊接节点局部试件的疲劳试验,在此基础上对某高层钢结构进行了测压风洞试验,由此提出了一种被称为“一体化多尺度疲劳分析法”的结构疲劳分析方法,并结合多尺度有限元建模,分别采用基于名义应力、结构应力、局部应力以及断裂力学等多种寿命预测方法,对该高层钢结构应力集中的局部焊缝位置进行了疲劳裂纹萌生寿命预测及疲劳裂纹扩展寿命预测。本文的主要研究工作和取得成果如下:1.焊接接头标准试件的轴向疲劳试验研究。采用不同形式的焊接接头标准试件分别进行了轴向高周疲劳试验以及低周疲劳试验;对试验结果后处理方法进行改进,提出了一种考虑试件夹持端与试验机夹具之间滑移效应的线性滑移模型,从而提高结果后处理的精准度;对试件的疲劳破坏特性进行了分析,提出了各类试件的典型破坏形式以及破坏规律;在有限元建模的基础上,采用多种寿命预测方法对试件进行了寿命预测,并通过与试验结果的对比,探讨了寿命预测方法的精准度;对焊接接头的疲劳设计曲线进行了改进和拓展,建立了一种更为便捷的同时适用于焊接接头高周疲劳和低周疲劳寿命预测的统一设计曲线,为工程焊接构件的设计提供了参考。研究结果表明:焊接接头标准试件的寿命预测结果与实际试验结果虽略有差距但整体吻合较好;试件的夹持端与试验机夹具之间的滑移效应可以用线性滑移模型加以考虑,由此提高了试验结果后处理的精度;建立的统一设计曲线能够同时适用于焊接构件高周疲劳以及低周疲劳的寿命预测和设计并取得较好的结果。2.高层钢结构梁柱焊接节点局部试件的疲劳试验研究。对现有的高层钢结构梁柱焊接节点局部试件进行改进,设计了具有夹持端的节点局部试件,从而更为便捷地进行试验;对该试件进行了轴向拉压循环疲劳试验,对其疲劳性能进行了分析,总结了该类试件的破坏形式;在有限元建模的基础上,基于新建立的适用于高周疲劳和低周疲劳的统一设计曲线采用多种寿命预测方法对试件进行了寿命预测,并通过与试验结果的对比,探讨了各寿命预测方法在梁柱节点局部位置的精准度,并且验证了该统一设计曲线在梁柱节点局部位置的适用性。研究结果表明:在循环荷载的作用下,高层钢结构梁柱焊接节点局部焊缝位置具有较好的能量耗散能力,但疲劳强度以及抗疲劳能力相对稍差;各寿命预测方法均能在高层钢结构梁柱焊接节点的局部位置处取得较好的寿命预测效果;该统一设计曲线在避免弹塑性有限元分析的同时能够较好地适用于高层钢结构梁柱焊接节点局部焊缝位置的疲劳寿命预测以及设计。3.高层钢结构一体化多尺度疲劳分析法及多尺度建模验证。针对某高层钢结构的缩尺模型进行了刚性模型测压风洞试验研究,以平均风压系数以及脉动风压系数等指标探讨了结构表面的风压分布规律,并与中日规范的相应参考值以及计算流体动力学模拟结果进行了对比和分析,在此基础上分别考虑良态风和台风的作用,模拟了结构表面的风荷载时间序列;提出了一体化多尺度疲劳分析法,该方法能够较简便地确定整个结构最危险的梁柱焊接节点位置并更准确地预测该节点最危险焊缝局部位置的疲劳寿命;建立了由整体尺度模型、局部节点尺度模型以及局部焊缝尺度模型三种尺度模型组成的结构多尺度有限元分析模型,从而进行了焊接节点的疲劳寿命预测;在此基础上,验证了多尺度建模方法的合理性,并对建模中关键参数的选择提出了建议。研究结果表明:该风洞试验获得的体型系数和平均风压系数比规范参考值略微偏大,但比计算流体动力学的模拟值略微偏小,且相互之间整体变化趋势吻合较好,因此可认为该风洞试验结果较为可信;一体化多尺度疲劳分析法能够较为便捷地确定整个结构最危险的焊缝位置并且更准确地计算其疲劳寿命;对于高层钢框架支撑结构而言,底层边跨梁柱节点的内侧梁上翼缘板与柱连接焊缝的侧部焊趾处易发生疲劳破坏;采用约束方程法或子模型法建立的多尺度有限元模型在疲劳分析中能取得较好的精度;子模型法相对于约束方程法的精度更高,但更易受局部细观尺度模型区域大小的影响。4.高层钢结构梁柱焊接节点风致疲劳裂纹萌生寿命预测研究。对等效结构应力法、临界距离法以及缺口应力法进行了适用于土木结构及随机风荷载效应的拓展改进,对危险梁柱焊接节点的焊缝位置进行了良态风作用下的高周疲劳裂纹萌生寿命预测,并且进一步研究了各方法中计算结果对网格精细度的敏感性以及计算结果的收敛性;通过不同方法结果之间的对比,对各方法存在的问题进行了探讨;在此基础上对高层钢结构的梁柱焊接节点进行了在普通台风、强台风和超强台风等极端强风作用下的低周疲劳寿命预测,为梁柱焊接节点的相关设计提供参考。研究结果表明:经过拓展改进的等效结构应力法、缺口应力法以及临界距离法均能在高层钢结构梁柱焊接节点的风致疲劳寿命预测中取得较好的计算结果;当在焊缝附近存在较大的应力梯度变化时,热点应力法或等效结构应力法可能会低估疲劳损伤,临界距离法由于在该区域取平均应力值使得应用更为灵活,当局部应力沿焊缝深度方向分布非常不均匀时,缺口应力法由于子模型技术的使用可能会导致结果偏离实际值;在极端强风作用下,高层钢结构焊接节点的局部焊趾处有可能会产生较大的塑形应变,并最终导致低周疲劳破坏。5.高层钢结构梁柱焊接节点风致疲劳裂纹扩展寿命预测研究。对应力强度因子的求解方法进行了创新,提出了一种采用应变能密度因子计算二维裂纹尖端应力强度因子的方法,并且将该方法应用于I型裂纹、II型裂纹以及I+II复合型裂纹,通过与理论值的对比证明该方法有较好的精度;对焊接构件的二维贯通裂纹扩展进行了讨论,对现有的利用应变能密度因子计算疲劳裂纹扩展的方法进行了改进,提出了一种通过有限元计算结果直接计算应变能密度因子并进行疲劳裂纹扩展寿命预测的方法;建立了焊接构件三维表面裂纹疲劳扩展寿命预测模型,研究了表面边裂纹和中心裂纹的扩展规律;将该寿命预测模型进行适用于土木结构及随机风荷载的拓展改进,由此建立了高层钢结构梁柱焊接节点的三维表面裂纹扩展寿命预测模型并进行了寿命预测;对各疲劳寿命预测方法的优缺点进行了全面总结并提出了实际选择的建议。研究结果表明:提出的基于应变能密度因子的应力强度因子计算方法以能量为指标,能够较好地适用于二维裂纹应力强度因子的求解;提出的改进应变能密度因子计算疲劳裂纹扩展的方法能够更高效地进行二维裂纹的扩展寿命预测;三维表面裂纹扩展寿命预测模型与实际工程的疲劳裂纹扩展更为相符,在焊接构件及高层钢结构焊接节点的疲劳裂纹扩展寿命预测中有良好的应用前景;焊接节点有初始裂纹的高层钢结构在风的作用下存在服役期内由于疲劳裂纹扩展而发生疲劳破坏的可能性。
朱晔[4]（2019）在《TBM刀盘三维裂纹扩展规律及其抗损伤设计》文中进行了进一步梳理全断面岩石掘进机（TBM）是隧道挖掘领域中具有代表性的大型机械设备。刀盘是TBM的核心部件,其使用寿命直接决定了 TBM刀盘的服役时间,掘进过程中由于掘进环境的恶劣导致刀盘盘体、刀座、滚刀等部件在未达到预定寿命前出现不同程度的损伤,导致了巨大的经济损失。经过统计分析裂纹是导致TBM刀盘损伤的主要原因,造成刀盘疲劳失效的根本原因是缺乏对TBM刀盘疲劳性能的研究,没有针对疲劳性能提出具体的设计方案及评价方法。因此,研究TBM刀盘的疲劳失效机理、空间多点载荷下TBM刀盘抗损伤设计方案及相应的评价标准,对延长TBM刀盘使用寿命,减少经济损失有着较大的理论价值及工程意义。为了有效解决以上问题,本文对刀盘的疲劳失效机理、抗疲劳损设计方案及疲劳性能评价展开深入研究和探讨,主要研究内容如下:（1）TBM刀盘全周期裂纹扩展速率模型:针对TBM刀盘服役过程中盘体开裂严重的问题,本文根据刀盘失效样件研究TBM刀盘主要失效形式,结合影响裂纹扩展的主要因素及刀盘结构的特点,建立适合于TBM刀盘全周期裂纹扩展速率模型,并开展疲劳拉伸实验确定模型中相关参数,对比实验结果验证本文提出裂纹扩展速率模型正确性,为TBM刀盘疲劳寿命计算提供理论模型。（2）随机载荷下三维裂纹扩展数值模拟计算:针对刀盘结构复杂,载荷随机性大,导致裂纹扩展过程中相关参数难以计算的问题。本文以线弹性断裂力学为理论基础,运用有限元软件Zencrack为平台配置裂纹尖端网格,结合位移插值法及最大能量释放法计算随机载荷下三维裂纹尖端应力强度因子与裂纹扩展路径变化情况,并开展多裂纹与单裂纹疲劳拉伸实验验证三维裂纹扩展仿真在计算裂纹扩展情况的准确性。以此为依据计算多种裂纹扩展失效形式总结其失效规律,为TBM刀盘疲劳寿命计算提供依据。（3）TBM刀盘抗疲劳损伤设计:依据TBM刀盘自身结构的特点,以三维裂纹扩展数值模拟的方法分析筋板结构对裂纹扩展速率的影响规律,并提出TBM刀盘初始裂纹位置预估的方法,模拟刀盘在实际工况下初始的裂纹扩展路径.结合筋板结构对裂纹扩展速率的影响规律及刀盘结构制定TBM刀盘抗损伤设计方案,以达到减缓刀盘疲劳失效的目的。（4）TBM刀盘疲劳性能评价:为了检验刀盘局部结构改进对刀盘整体疲劳性能的影响,本文提出TBM刀盘疲劳性能评价方法,根据TBM刀盘结构及不同区域的应力响应对TBM刀盘进行危险区域划分,以各个危险区域作为TBM刀盘疲劳性能的二级指标建立刀盘评价体系,基于累积损伤理论以临界裂纹长度为基准建立TBM刀盘疲劳性能评价指标计算模型,并考虑模型中参数的不确定性,以Monter-Claro的方法计算各个区域的评价值结果,应用线性叠加法结合指标间权重大小计算TBM刀盘整体疲劳性能评价结果。（5）吉林引水工程TBM刀盘抗损设计与刀盘疲劳性能评价分析:为了进一步验证本文提出模型及方法的实用性及有效性,以吉林引水工程刀盘为例,预估刀盘初始裂纹位置,结合TBM刀盘结构及裂纹扩展路径预估,提出刀盘抗损伤结构改进方案,并分析影响TBM刀盘裂纹扩展参数的不确定性,计算改进前及改进后的刀盘疲劳性能评价结果,通过结果对比验证本文提出方法的实用性。
沈圣[5]（2019）在《基于应变能密度的高层钢结构焊接节点疲劳性能及寿命预测研究》文中指出焊接是现代钢结构主要的连接方式之一,在高层结构的节点中应用十分广泛。高层钢结构的焊接节点由于局部的应力集中效应和焊接缺陷,在交变荷载作用下,可能会在工作应力低于甚至远低于静力强度的工况下发生疲劳损伤乃至破坏,对结构的正常工作和安全性能产生严重的威胁。目前缺乏可靠的焊接节点累计疲劳效应计算和寿命评估方法,使得高层钢结构节点抵抗风力和强震作用产生的累计疲劳损伤的能力不足。因此必须重视高层钢结构焊接节点的疲劳性能研究。本文围绕高层钢结构焊接节点疲劳寿命研究这一主题,通过理论计算、数值模拟和试验研究等手段,以应变能密度指标作为评估焊缝疲劳裂纹萌生和扩展的参量,开展了高层钢结构焊接节点在高周低应力状态下的疲劳裂纹萌生、疲劳裂纹扩展分析和疲劳寿命预测等系列研究工作,取得了以下主要工作成果:1、基于局部平均应变能密度,开展了焊接节点裂纹萌生分析和寿命评估。基于切口应力强度因子概念,引入局部应变能密度作为疲劳参量,建立焊趾或焊根处半径R0=0.28mm区域内的平均应变能密度与高周疲劳寿命的关系（W-N曲线）。以十字焊接接头、梁柱焊接节点为例,利用平均应变能密度法进行寿命评估,并与基于应力的分析方法进行对比。结果表明,焊根未熔透深度越大,焊接接头疲劳寿命越短,梁柱节点在焊趾和焊根处沿翼缘宽度应力分布呈现W形和V形,危险位置均在翼缘宽度边缘,焊根疲劳寿命较焊趾更短;平均应变能密度法对焊趾和焊根均适用,能够综合考虑应力集中点周围区域的疲劳状态,同时网格敏感度较低,选用统一的W-N曲线,在裂纹萌生评估中具有良好的应用前景。2、基于应变能密度因子,开展了焊接节点裂纹扩展分析和寿命评估。利用平均应变能密度法、交互积分法、位移外推法实现对应力强度因子的有效计算,提出基于单元应变能密度的应变能密度因子求解方法,简化了计算过程并且适用于三维问题求解。建立基于极小应变能密度因子的裂纹扩展模型((9(6/(9-84)9))公式),采用分扩展步求和的方法对CT标准试件、考虑焊根初始裂纹的梁柱焊接节点进行疲劳裂纹扩展评估,并与Paris模型对比。结果表明,裂纹初始长度对疲劳寿命影响很大,需要严格控制;梁柱节点在上、下翼缘裂纹处的断裂参数的分布分别呈现V形和W形分布,危险位置均在翼缘宽度边缘。应变能密度因子扩展模型,能够反映裂纹扩展的方向和速率,综合考虑裂纹尖端各应力强度因子分量的作用,在裂纹扩展评估中具有良好的应用前景。3、开展了钢焊接试件的疲劳裂纹萌生试验、疲劳裂纹扩展试验,测定了焊缝的高周疲劳参数,并验证了寿命评估方法的有效性。通过对平板对接焊缝试件、十字K形焊缝试件进行轴向拉压循环高周疲劳裂纹萌生试验,测定了W-N曲线满足97.7%保证率的特征参数。通过对预制缺口处分别为Q235B母材、焊缝的两种CT标准试件进行轴向拉伸疲劳裂纹扩展试验,测定了基于应变能密度因子模型、Paris模型的裂纹扩展速率参数。结果表明,平板接头裂纹萌生寿命离散性较十字接头更大,高寿命区评估结果与试验寿命偏差较大;母材、焊缝的裂纹扩展特征存在差异,焊缝区呈现平均扩展速率较低、但波动性较大的特点;应变能密度法对疲劳试件寿命的评估具有较高的准确性。4、建立考虑局部梁柱焊接节点的高层钢结构多尺度有限元模型,利用平均应变能密度法、应变能密度因子法对节点焊缝进行疲劳寿命评估,形成一套基于应变能密度的高层钢结构焊接节点高周疲劳评估方法。以某高层钢框架结构为例,分析结果表明,梁柱焊接节点在重力荷载和风荷载作用下是典型的高周疲劳问题,梁柱焊接节点在上翼缘焊根处的疲劳损伤最为严重,寿命远低于焊趾处;假定焊根部位存在初始a0=0.5mm的三维贯穿裂纹,则裂纹可能在结构正常工作年限内扩展至翼缘厚度一半,乃至于使节点发生破坏,因此在设计和施工时需要严格把控重要焊接节点的焊缝疲劳验算和焊接质量,并通过探伤等手段进行监测,保证焊接节点和结构的安全。本文的研究工作和成果,可为高层钢结构焊接节点的疲劳裂纹萌生、疲劳裂纹扩展寿命评估和结构抗疲劳设计提供参考和建议。
王黎[6]（2019）在《自修复微胶囊在水泥混凝土路面中的开裂行为研究》文中研究说明随着现代科技的发展,如何使得材料实现自修复功能已成为材料领域研究的热点。目前针对水泥基材料自修复的研究很多,微胶囊自修复作为比较常用的被动修复方法之一,受到了越来越多的关注。采用微胶囊方法进行水泥基材料自修复时,研究学者多采用微胶囊封装液态胶粘剂,将其植入水泥基材料中,分析修复前后水泥基材料的力学、耐久性能,评价微胶囊的修复效率。而将微胶囊方法应用于水泥混凝土路面中,对其在车辆、环境荷载下开裂行为的研究则未见报导。应用微胶囊方法对水泥混凝土路面进行自修复的首要条件是保证其能够承受车辆及温度荷载的作用而不发生提前破裂,即微胶囊的囊壁材料应具有一定的抗裂性;而应用的最终目的则是在路面出现裂纹时,裂纹能够穿破微胶囊,即微胶囊的囊壁材料应具有一定的可裂性,基于此研究目的,本文开展了自修复微胶囊在水泥混凝土路面中的开裂行为研究。与宏观路面尺寸相比,微胶囊的尺寸比较小（通常小于1000μm）,在同一尺度对两者进行研究不现实,必须采用多尺度方法。本文建立两尺度宏-细观分析模型对微胶囊的力学行为进行分析,在宏观尺度,将含微胶囊的自修复水泥混凝土视为各向同性的均质材料,在细观尺度,视为水泥混凝土和微胶囊组成的两相复合材料。在尺度划分的基础上,根据微胶囊的掺量及水泥混凝土的配合比对各尺度材料的体积分数进行计算,作为微胶囊修复水泥混凝土材料的等效热力学常数预估的基础。同时,对细观尺度几何模型的建立方法进行介绍。加入微胶囊之后,水泥混凝土的等效热力学参数将受到一定的影响,本文采用复合材料细观力学理论方法,从微观尺度出发对水泥混凝土的等效弹性常数进行预估,并采用有限元数值模拟方法进行验证,说明理论方法的可行性。在此基础上,将囊芯简化为不可压缩固体,采用理论方法对微胶囊的等效热力学参数进行分析,并将微胶囊作为水泥混凝土中的一项夹杂,对含微胶囊的水泥混凝土的等效热力学参数进行预估。引入耦合多尺度方法,对车辆与温度荷载耦合作用下自修复水泥混凝土中微胶囊的应力进行分析。根据耦合多尺度的原理,对细观模型施加周期性边界条件,在此基础上,根据合适的强度准则寻找模型的应力敏感单元,提取应力敏感单元高斯积分点处的应变分量,并将其作为细观模型的平均应变施加至细观模型,依此对微胶囊的囊壁应力进行分析。此外,对可能影响囊壁应力水平的因素,如囊壁弹性模量、囊壁厚度/囊芯半径比、微胶囊尺寸及超载作用进行参数敏感性分析,对微胶囊的抗裂性进行评价。当混凝土中出现裂纹时,裂纹的扩展能够穿破微胶囊,是微胶囊修复的最终目的。将微胶囊掺加于水泥混凝土路面中,微胶囊与水泥混凝土之间的界面强度可能会影响裂纹的扩展路径,本文联合采用扩展有限元及内聚力模型的,对水泥混凝土路面中微胶囊的可裂性进行分析。裂纹在水泥混凝土中的扩展采用扩展有限元模拟,在微胶囊与水泥混凝土界面则采用内聚力模型模拟。此外,分析囊壁弹性模量、囊壁厚度/囊芯半径比及粘结强度对微胶囊囊壁可裂性的影响,对微胶囊的可裂性进行评价。本文建立的水泥混凝土路面中自修复微胶囊的抗裂性和可裂性分析方法能够为微胶囊修复在水泥混凝土路面中的应用提供参考,有助于微胶囊设计参数的优化,对适用于水泥混凝土路面的微胶囊囊壁弹性模量、囊壁厚度/囊芯半径比、微胶囊尺寸及微胶囊与水泥混凝土基体之间的粘结强度提出合理化建议。
郑安兴[7]（2015）在《扩展有限元法及其在岩体裂隙扩展模拟中的应用研究》文中研究表明岩体中普遍存在着断层﹑节理和裂隙等结构面,这些结构面的存在和发展对岩体的整体强度﹑变形及稳定性有极大的影响,因此,研究岩体中原生结构面的萌生﹑发展以及贯通演化过程对评估岩体工程安全性和可靠性具有非常重要的理论与现实意义。扩展有限元法（XFEM）作为一种新兴的求解不连续问题的有效数值方法,在模拟岩体裂隙扩展﹑水力劈裂等方面具有的独特优势。本文依托国家自然科学基金项目“降雨条件下岩质边坡变形破坏过程及其预测模型研究”和国家重点基础研究发展计划（973）项目“边坡与坝体-库水相互作用及稳定性演化机制”,深入研究了扩展有限元法的基本理论及其在岩体裂隙扩展模拟中的应用,建立了扩展有限元法求解岩体裂隙摩擦接触与水裂劈裂问题的数值模型,并将计算模型应用于实际工程,研究岩体工程破坏演化过程及其机理。本文的主要工作如下:（1）考虑岩石闭合裂纹壁面间存在的摩擦力对裂纹尖端应力场的影响,应用最大周向应力理论得到压剪复合裂纹的断裂角。在此基础上,依据岩石裂纹尖端双向受力时的破坏特征,结合最大周向应力准则与修正的Griffith强度理论,建立了考虑摩擦效应的闭合裂纹失稳扩展的岩石压剪断裂判据。（2）扩展有限元是在常规有限元框架内求解不连续问题的有效数值计算方法。在实现扩展有限元程序的基础上,探讨了网格密度与积分区域因子对应力强度因子计算精度的影响,并给出了网格密度与积分区域因子的合理取值。通过算例分析得到,裂纹扩展增量对裂纹路径有较大影响,而网格密度对裂纹路径影响不大。将重分析方法引入扩展有限元中,以边裂纹拉伸板为算例,利用该方法可有效减少裂纹扩展的每一个迭代步计算成本,并随着单元数目的增加或扩展增量值的减小,计算成本降低更加明显。（3）建立了摩擦弹性接触问题的扩展有限元非线性互补模型,将不等式接触条件转化为非线性互补类的非光滑方程组,并采用基于广义导数的非光滑阻尼牛顿法求解方程组,无需引入任何额外人工变量以及迭代求解。最后对含裂纹平板进行数值试验,计算结果表明,该方法具备模拟接触面上贴合、滑动和分离状态的能力,计算效率及精度高,且能够快速收敛,从而验证了本文方法的有效性与正确性。（4）在扩展有限元法框架下建立了岩体开裂与裂隙水流相互作用耦合模型,基于考虑裂纹面水压力作用的虚功原理推导出了采用扩展有限元法分析水力劈裂问题的控制方程,给出了裂隙水流与岩体结构开裂相互作用的扩展有限元实现方法。通过半解析半数值方法得到裂纹面水压分布梯度与裂纹张开位移间的耦合关系,这样不仅简化耦合迭代分析,而且提高计算精度。最后通过2个数值算例验证了该方法的有效性,同时展现了扩展有限元法在进行裂隙水力劈裂分析方面具有明显的优势。（5）将XFEM应用于解决危岩主控结构面变形破坏分析﹑重力坝坝基断裂扩展模拟﹑压力隧洞水力劈裂分析与岩质边坡稳定性分析等工程问题。数值计算结果表明:扩展有限元法在不重新划分网格的前提下可以很好地进行开裂过程的模拟,同时能够显式地描述裂隙开裂的轨迹,对高水压作用下的岩体进行水力劈裂模拟,能较好的反映出裂隙水流与岩石开裂之间的相互影响;将矢量和法引入扩展有限元法中,并结合XFEM的接触模型用于节理岩质边坡的稳定性分析,不需要迭代计算,安全系数计算过程简单。
李祥龙[8]（2013）在《层状节理岩体高边坡地震动力破坏机理研究》文中研究说明地震诱发的层状节理岩体高边坡破坏是一种常见的的自然地质灾害,破坏范围极大,破坏力极强。对于其地震动力破坏机理的研究,涉及到多学科的交叉,一直是科学界的研究重点和难点之一。目前的研究手段和研究方法多数借鉴于对土质边坡地震动力破坏机理研究的成果,不能很好的反映出层状节理岩体的结构特征和动力变形破坏特点。本文从层状节理岩体的物理力学特征入手,以结构面网络控制理论为核心思想,综合利用工程地质分析法、岩体力学理论、岩石断裂力学理论、物理模型试验手段和数值模拟试验手段,分别针对顺层节理岩体高边坡、逆层节理岩体高边坡和近水平层状节理岩体高边坡的地震动力破坏机理进行了系统的研究探索,主要的研究结论如下：以结构面网络控制理论为指导思想,系统分析了三种层状节理岩体高边坡的岩体结构面网络发育特征和物理力学性质,将结构面分为层面和正交次级节理面两大类,认为层面和正交次级节理均存在着贯通部分和非贯通部分;着重强调了正交次级节理对岩体边坡地震动力稳定性的影响；指出岩体结构面的非贯通部分所具有的强度对岩体边坡地震动力稳定性的贡献十分显着。运用岩体力学理论和岩石断裂力学理论,通过理论推导和对前人试验结果的分析,明确了岩石材料内部的微裂纹只能产生Ⅰ型张拉破坏,而所谓的岩石裂纹Ⅱ型剪切破坏,实际上是由无数微观的Ⅰ型张拉破坏面连接而成的细观破坏面,其尺度已经超出经典材料断裂力学微观尺度研究范畴,不属于真正意义上的裂纹Ⅱ型剪切破坏,从而说明岩石断裂力学实际上是一门介于微观和宏观尺度之间的材料科学。推导了层状岩体层面内部细观裂纹扩展贯通的断裂力学计算公式和破坏判据,研究了在不同应力条件下和不同的层面强度条件下层面内部裂纹扩展贯通的规律。研究结果证明,层面的强度与受力状态相关,并且层面强度与完整岩块强度的比值会影响层面的扩展模式。改进了层状岩体内部正交次级节理形成机制构造力学模型,并分析了不同构造力学条件下正交次级节理扩展的断裂力学机制。利用岩石断裂力学理论从力学角度系统研究和总结了为何层状岩体中的正交次级节理无法穿透层面切割多层岩石。研究结果表明,产生这种现象的原因主要有：正交次级节理无法穿透已经产生贯通的层面；由于非贯通层面断裂韧度远低于完整岩块断裂韧度,因此正交次级节理在扩展至与非贯通层面交汇时,无论处于何种应力状态,均会优先沿层面延伸方向产生扩展,使层面逐渐贯通,而无法切穿非贯通层面进而切割多层岩石。总结了顺层、逆层和近水平层状节理岩体高边坡地震动力破坏基本特征,改进了各类边坡的地震动力破坏模型。以结构面网络控制理论为指导,分别对顺层、逆层和近水平层状节理岩体高边坡在地震动力作用下内部层面和正交次级节理面的破坏模式进行了详细的分类研究,通过研究证明,对于顺层节理岩体高边坡,在水平地震动力作用下其内部非贯通层面部位也可能处于受拉应力状态,产生张拉破坏,并非只能产生剪切破坏。通过分析指出,贯通结构面由于胶结或填充作用所具有的微小抗拉强度不能在动力破坏分析过程中被忽视,因为当抗拉强度丧失后,贯通结构面的抗剪强度也会显着减小。为此,提出了考虑贯通结构面动力破坏过程中抗拉强度与抗剪强度关系的改进Mohr-Coulomb破坏准则。使用相似材料制作了含有非连续的层面和非贯通的次级节理顺层和逆层岩质边坡物理模型,并对其进行了离心机动力试验研究。对岩石相似材料的常规试验和裂纹扩展试验结果证明本文所设计的岩石相似材料制作方法和闭合接触层面和次级节理制作方法能够较好的反映真实层状节理岩体的物理力学特性。岩石相似材料采用石膏和细砂及水的混合物通过标准化的制备方法制成,其物理力学特性与沉积砂岩近似：设计了新的工艺和新的方法,首次实现了完全闭合接触的贯通层面的制作；实现了层面非贯通部位的精确位置控制和较为精确的强度控制；设计并改进了离心机试验系统,其中改进了试验加载平台,使其适用于岩体边坡模型动力试验；设计了新的裂隙扩展监测装置,用于监测边坡层面的准确破坏时刻。离心机模型试验结果证明：①边坡地形放大效应与地震动力输入频率和振幅有关,并分析推断产生这种现象的原因为边坡阻尼的影响,阻尼不是常数,与震动频率有关,并且阻尼越大,边坡的地形放大效应越明显；②层状岩体中广泛发育的正交次级节理对层状岩质边坡的动力响应和动力破坏均存在显着的影响,含有正交次级节理的边坡模型动力稳定性小于不含有正交次级节理的边坡模型。完善了使用非连续性介质模拟方法和连续性介质模拟方法进行层状节理岩体高边坡建模进行耦合计算的原理及具体实现方法。其中非连续介质建模部分采用PFC2D软件,连续性介质建模部分采用FLAC软件。系统研究了由颗粒集合体粘结而成的PFC2D岩块模型中颗粒细观参数与模型宏观参数之间的关系；改进了非贯通Smooth Joint接触模型破坏准则,设计了两种在PFC2D层状岩体模型内部表达层状岩体内部正交次级节理的方法,即通过折减层间岩块强度的隐式方法,和使用改进的Smooth Joint接触模型显式添加正交次级节理的方法：建立了PFC2D层状岩体模型,通过对模型进行单轴抗压试验,并与岩石断裂力学理论计算结果相对比,证明了该模型的适用型。分别建立了顺层、逆层、近水平层状节理岩体高边坡PFC2D/FLAC耦合计算模型,进行了边坡地震动力破坏过程数值模拟,分析了各类边坡地震动力破坏的基本模式,并针对层状节理岩体中层面和正交次级节理的参数对边坡地震动力破坏过程的影响进行了试验研究,研究结果如下：在地震动力破坏过程中,顺层节理岩体边坡主要沿层面与正交次级节理组合而成的破坏面产生滑动破坏。内部非贯通层面不只会产生剪切破坏,而且会产生张拉破坏；正交次级节理主要产生张拉破坏,几乎不存在剪切破坏。非贯通层面部分的强度和层面贯通率对顺层边坡地震动力稳定性的影响十分明显,贯通层面摩擦角的影响较小；非贯通正交次级节理强度和节理间距对边坡地震动力稳定性、破坏模式、破坏范围均有着显着的影响：贯通正交次级节理的摩擦角对边坡地震动力过程几乎不产生影响。试验结果证明,层状岩体中广泛发育的正交次级节理对顺层岩体边坡地震动力破坏模式影响显着,在进行顺层节理岩体边坡地震动力稳定性分析时,必须考虑正交次级节理的发育对其破坏模式和稳定性的影响。实验结果还证明,顺层岩体边坡地震动力顺层滑动破坏机理的传统理论存在着漏洞,顺层边坡内部的层面,即使在如本文所施加的水平地震动力作用下,仍然可以产生张拉破坏,因此在对边坡地震动力稳定性的研究中,必须考虑层面抗拉强度的影响。试验中顺层节理岩体高边坡的动力破坏是一个渐进的过程,随着地震动力输入的增强,边坡破坏区域由表层区域逐渐向边坡内部扩展,边坡在破坏过程中内部会形成多条贯通破坏面,破坏区域的岩体在地震动力作用过程中也会产生内部的解体。因此,传统的只针对某一指定潜在破坏面进行的顺层边坡地震动力稳定性分析,只能计算出边坡沿着该指定破坏面破坏的情况下的稳定性,但这不能完整的表达边坡的实际动力稳定性。为此,设计了一种新的顺层节理岩体边坡动力稳定性判定方法,采用两个基本参数进行破坏判别：①边坡内部形成首条贯通破坏面所需的地震动力输入强度；②首条贯通破坏面所围破坏区域大小。该判定方法既可以判断边坡的动力稳定性,又可以判断边坡失稳后破坏范围的大小。在地震动力破坏过程中,逆层节理岩体高边坡主要产生倾倒破坏,内部层面主要产生剪切破坏和张拉破坏,以剪切破坏为主,张拉破坏所占比例很小,并且均集中于逆层边坡坡体顶部位置。坡顶岩层主要产生沿正交次级节理的张拉破坏,形成转动位移,产生宏观的倾倒；而坡底的正交次级节理既会产生张拉破坏,也会产生剪切破坏,坡底岩层产生的转动位移很小,而滑动位移趋势明显。非贯通层面部分的强度和层面贯通率对逆层边坡地震动力稳定性的影响十分明显,而贯通层面部分的抗剪强度的影响较小。非贯通正交次级节理强度、贯通正交次级节理抗剪强度、正交次级节理间距三个参数均会对边坡地震动力稳定性产生一定的影响,但影响的程度十分有限。在地震动力作用下逆层边坡坡顶岩层内的正交次级节理首先产生张拉破坏,使顶部岩体产生倾倒趋势,然后才是边坡底部岩层内部的正交次级节理产生剪切破坏和张拉破坏,使底部岩体形成贯通破坏面,产生滑动位移。而对逆层边坡的传统静力学分析认为在静力条件下,边坡底部岩体首先产生破坏,导致上覆岩体失去支撑形成倾倒破坏。这一破坏顺序的差别充分反映出了正交次级节理的存在对边坡地震动力破坏过程的影响,并体现出了逆层边坡静力破坏与动力破坏过程的区别。在地震动力破坏过程中,近水平层状节理岩体边坡内部岩体产生了大量的渐进式破坏,其中包含了张拉破坏和剪切破坏,以张拉破坏为主。岩体首先产生大量的近竖直方向延伸的宏观张拉裂缝,随着这些裂缝数量的增加和密度的增大,相互连接形成宏观的剪切破坏面,构成了圆弧状的破坏面。随着正交次级节理强度的提升,边坡的地震动力稳定性相应提升。边坡表层破碎岩体的厚度在很大程度上控制着边坡产生整体破坏的破坏范围,随着厚度的增大,破坏范围相应增大。贯通层面抗剪强度对边坡地震动力稳定性、动力破坏过程的影响非常小。随着层面倾角的变化,边坡逐渐从顺层缓倾过渡到逆层缓倾,在相同地震强度作用下边坡地震永久位移随着倾角的减小逐渐减小,并呈现近似指数关系。因此,在进行近水平层状节理岩体边坡地震动力稳定性分析过程中,无法找出一个固定的永久位移阀值,来统一判断不同倾角边坡的临界失稳状态。选取在5.12汶川地震中产生破坏的四川省北川县孙家园滑坡为计算实例,建立其FLAC/PFC2D耦合模型进行地震动力破坏过程数值模拟。模拟结果显示,孙家园滑坡在汶川地震作用下,先后经历岩体内部破损、边坡局部崩滑、边坡大面积失稳、破坏体解体形成岩石碎屑流、沿山体高速运移刮铲山体表层破损岩体、减速堆积堵塞河道几个阶段。计算结果与实际情况符合程度较高。
符永康[9]（2019）在《混凝土四阶段断裂模型及其在刚性道面断裂分析中的应用》文中研究表明混凝土的断裂是工程中普遍存在的问题,其断裂过程经历从线弹性到微观裂缝起裂聚集形成宏观裂缝,宏观裂缝扩展直至完全破坏的跨尺度全过程。目前,将混凝土的断裂过程分为裂缝起裂、稳定扩展、失稳扩展,忽略了宏观裂缝起裂、扩展过程,导致难以充分挖掘、发挥材料、结构的剩余承载力、抗裂性能、韧性、变形能力。明确宏观裂缝起裂时刻对准确评估混凝土的抗裂性能、韧性等至关重要,采用宏观裂缝起裂时刻作为含强支撑作用的刚性道面结构失效前的判定准则更加合理。鉴于此,本文通过室内试验、理论分析、数值模拟相结合的手段,探究了混凝土三点弯曲梁断裂特性,提出了混凝土四阶段断裂模型、断裂准则,确定了混凝土四阶段断裂模型的断裂控制参数,基于损伤塑性模型、粘聚裂缝模型,构建了模拟混凝土三点弯曲梁损伤、断裂的数值模型,以数值模拟为研究手段验证了混凝土四阶段断裂模型的合理性,最后将混凝土四阶段断裂模型应用于刚性道面板断裂全过程研究。主要研究内容及成果如下:采用数字散斑等手段,实时监测了混凝土纯I型、I-II复合型断裂过程中位移场、应变场、断裂过程区等的分布、演变规律,结果表明,断裂全过程中预制裂缝尖端张开位移、水平应变等均随荷载百分比的变化表现为明显的四阶段特性。断裂过程区受前边界效应、应力集中效应、韧带效应、后边界效应等影响,在80%峰值荷载时刻开始形成并不断扩展,达到峰值荷载后的60%完全形成,随后不断向梁后边界扩展直至基本消失。基于室内试验观测结果,借鉴混凝土双K断裂、双G断裂理论,提出了混凝土四阶段断裂模型、断裂准则。通过引入微观裂缝起裂断裂韧度、宏观裂缝起裂断裂韧度、完全破坏时的断裂韧度来判定微观裂缝起裂、宏观裂缝起裂、结构完全破坏的临界条件。采用电阻应变片法、积分解析法、极限应变近似法等确定了混凝土四阶段断裂模型的断裂控制参数。研究结果表明,四阶段断裂参数无明显尺寸效应,随强度、软化曲线参数等的变化而变化,表明其能反映材料力学性能。构建了基于四阶段断裂参数的KR、GR简化阻力曲线,该简化阻力曲线具有明确函数表达式,不仅能合理的描述混凝土四阶段断裂全过程,同时适应于裂缝发展的稳定性分析。基于混凝土损伤塑性模型,实现了混凝土三点弯曲梁损伤-断裂过程数值模拟,主应力、损伤演变规律进一步验证了前文提出的四阶段模型的合理性。通过对损伤分布特性的影响因素分析,表明强度、软化曲线参数等对损伤分布、峰值荷载、峰后软化曲线形状等产生不同程度的影响,V型预制裂缝能加速梁诱发损伤断裂。提出了确定双K、双G断裂参数、混凝土四阶段断裂参数的数值方法,数值方法确定的断裂参数和前文确定的断裂参数结果吻合良好,具有较高精度,证明了其在确定上述断裂控制参数时的有效性。基于粘聚裂缝模型的扩展有限单元法实现了混凝土三点弯曲梁I型、I-II复合型裂缝动态扩展数值模拟,与试验结果对比验证了模型的准确性。数值模拟结果表明,无论I型裂缝、I-II复合型裂缝的动态扩展全过程均可用混凝土四阶段断裂模型加以描述。通过影响因素及敏感性分析表明,弹性模量、极限抗拉强度对I型裂缝扩展特性影响最显着,泊松比影响相对较小,II型裂缝扩展特性的主要因素为初始裂缝长度、弹性模量、初始裂缝位置,I型断裂能和泊松比影响相对较小。将混凝土四阶段断裂模型应用于机场刚性道面水泥混凝土板的断裂全过程研究。基于哈尔滨工业大学构建的刚性道面融雪试验平台,建立了足尺刚性道面结构三维有限元数值模型,开展现场FWD试验,验证模型的准确性。基于混凝土损伤塑性模型实现了刚性道面结构损伤、断裂过程数值模拟,引入三个临界荷载-Pmicro、Pmacro、Pfailure,确定刚性道面水泥混凝土板处于不同临界断裂时刻对应的临界荷载,作为刚性道面水泥混凝土板断裂四阶段的断裂控制参数,提出了刚性道面水泥混凝土板的四阶段断裂准则,推荐采用刚性道面水泥混凝土板宏观裂缝起裂时的临界荷载作为判定刚性道面结构破坏或失效的判定准则。研究结果为合理控制刚性道面的断板破坏提供控制标准。
沈吉贵[10]（2019）在《灰岩地区基座软化型危岩破坏试验研究》文中认为危岩崩塌灾害作为我国西南山区常见的一种地质灾害类型,具有突发、快速、强致灾等特点。通常认为陡坡危岩体下有存在较厚的软弱岩层时,崩塌的可能性更大。在灰岩地区,危岩结构面较砂岩地区更复杂。深入分析灰岩地区危岩的形成与破坏机制,有助于推动治理灰岩地区危岩崩塌和相应学科的发展。本文针对灰岩地区基座软化型危岩开展研究,利用地貌学、断裂力学、浸泡软化的三轴试验及模型试验,取得的成果如下:（1）以南川甑子岩为地质背景,查明了灰岩地区危岩形成的地质环境及形成因素;通过地貌演化理论揭示了灰岩地区由陡崖形成至危岩破坏的五个阶段;分析了灰岩地区具有类砌体结构危岩的结构面特征及形成因素;由此概化出灰岩地区具有软弱基座及复杂结构面特征的危岩地质模型。（2）基于基座软化型危岩地质模型,建立了相应的断裂力学模型,认为灰岩地区危岩主控结构面的断裂扩展形式主要为压剪断裂和拉剪断裂,推导了其断裂力学表达式、破坏判别式及其与工程应用的直线型判据相比较的贡献率表达式;通过算例分析表明此类危岩的断裂破坏由主控结构面上、下两端开裂贯通诱发,上部裂缝在暴雨工况下扩展明显,下部裂缝将加剧主控结构面的贯通;考虑了下部裂缝的危岩断裂稳定性计算更加真实、敏感。（3）依据基座软岩的矿物含量及施工建议配合比为水泥:中砂:水:粘土=1:4.27:0.83:0.59,配置了模拟软岩强度的水泥砂浆试块;依托室内三轴试验,开展干湿循环条件下基座软岩三轴试验研究,分析各工况下应力应变曲线变化规律;得到轴向抗压强度、抗剪强度c、?等力学特性参数随浸泡时间和干湿循环次数的劣化规律;实验表明,软岩破坏具有典型的塑性破坏特征,随着围压和干湿循环次数的增长,塑性特征趋于明显;干湿循环过程对粘聚力的衰减影响更大,粘聚力对水岩相互作用更为敏感。（4）基于灰岩地区危岩地质模型和模拟软岩配比,制作了基座软化型危岩小尺度试验模型,开展了危岩软弱基座浸水软化试验。测量在不间断浸水作用下软岩基座随浸水改变的应变值,危岩基座的浸水软化过程可分为快速软化阶段、软化过渡阶段和软化稳定阶段。认为危岩体在自重作用与软岩浸水软化效应的叠加下加剧了主控结构面拉裂缝的扩展,危岩体将产生具有下倾滑移的破坏趋势。（5）开展基座软化型危岩试验模型的危岩失稳破坏试验。试验表明,裂隙水压力对主控结构面上部裂缝的开裂起促进作用,减少基座受压区扩大岩腔深度加剧了危岩体的失稳。危岩破坏过程经历整体倾倒失稳阶段、解体滑移阶段、二次解体阶段三个阶段,破坏时具有倾倒-滑移耦合的形态特点。对基座软化型危岩破坏全过程的加速度时程曲线分析,获得了全过程的三次峰值加速度;危岩解体坠地前呈现由危岩顶部至底部加速度渐增的趋势,解体坠地后呈现由危岩顶部至底部加速度渐减的趋势。
二、第二章 断裂力学的基本理论 第六节 应力强度因子的计算方法（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、第二章 断裂力学的基本理论 第六节 应力强度因子的计算方法（论文提纲范文）
（1）基于断裂力学的公路钢桥疲劳寿命可靠度方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 疲劳问题发展简史 |
| 1.2.1 疲劳的基本概念 |
| 1.2.2 疲劳问题研究的发展历程 |
| 1.3 抗疲劳设计方法 |
| 1.3.1 无限寿命设计 |
| 1.3.2 安全寿命设计 |
| 1.3.3 损伤容限设计 |
| 1.3.4 疲劳可靠性设计 |
| 1.4 疲劳寿命预测方法 |
| 1.4.1 基于 S-N 曲线的疲劳寿命预测方法 |
| 1.4.2 基于断裂力学的疲劳寿命预测方法 |
| 1.5 结构疲劳可靠度研究 |
| 1.5.1 结构可靠度理论 |
| 1.5.2 概率断裂力学 |
| 1.5.3 疲劳可靠度分析模型 |
| 1.6 本文主要研究工作 |
| 第二章 概率断裂力学样条虚边界元法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 确定性断裂分析样条虚边界元法 |
| 2.2.1 无限大含裂纹平面问题基本解（Erdogan 基本解） |
| 2.2.2 基于 Erdogan 基本解的样条虚边界元法 |
| 2.3 复合型裂纹的等效应力强度因子 |
| 2.4 结构可靠度计算方法 |
| 2.4.1 一次二阶矩法 |
| 2.4.2 JC 法 |
| 2.4.3 响应面法 |
| 2.4.4 蒙特卡罗法 |
| 2.5 断裂问题可靠度分析样条虚边界元法 |
| 2.5.1 功能函数 |
| 2.5.2 随机参数统计特征 |
| 2.5.3 可靠度分析方法 |
| 2.6 数值算例 |
| 2.6.1 算例 1 含两圆孔中心 I 型裂纹方形板问题 |
| 2.6.2 算例 2 单边斜裂纹矩形板问题 |
| 2.6.3 算例 3 单边 I 型裂纹矩形板问题 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 常幅荷载下疲劳寿命可靠度分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 疲劳裂纹扩展寿命预测 |
| 3.2.1 疲劳裂纹扩展理论 |
| 3.2.2 疲劳裂纹扩展寿命预测 |
| 3.2.3 复合型疲劳裂纹扩展分析 |
| 3.3 疲劳裂纹扩展寿命可靠度分析 |
| 3.3.1 功能函数 |
| 3.3.2 随机参数统计特征 |
| 3.3.3 可靠度分析方法 |
| 3.4 数值算例 |
| 3.4.1 算例 1 中心 I 型裂纹方形板问题 |
| 3.4.2 算例 2 含两圆孔中心 I 型裂纹方形板问题 |
| 3.4.3 算例 3 中心斜裂纹矩形板问题 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 变幅荷载下疲劳寿命可靠度分析方法 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 疲劳车辆荷载谱 |
| 4.2.1 典型车辆荷载谱 |
| 4.2.2 专用车辆荷载谱 |
| 4.2.3 标准疲劳车荷载谱 |
| 4.3 应力谱的建立 |
| 4.3.1 桥梁细节的应力历程 |
| 4.3.2 应力循环计数方法 |
| 4.3.3 多车效应的影响 |
| 4.3.4 建立应力谱的步骤 |
| 4.4 变幅荷载下疲劳裂纹扩展寿命预测 |
| 4.4.1 疲劳累积损伤理论 |
| 4.4.2 疲劳裂纹扩展寿命预测 |
| 4.5 变幅荷载下疲劳裂纹扩展寿命可靠度分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 公路钢桥疲劳寿命可靠度分析工程应用 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 汀九大桥工程简介 |
| 5.3 疲劳寿命可靠度分析步骤 |
| 5.4 车辆荷载作用下的构件应力分析 |
| 5.4.1 全桥三维有限元模型 |
| 5.4.2 建立构件应力影响线 |
| 5.5 建立疲劳车辆荷载谱及构件应力谱 |
| 5.5.1 建立专用车辆荷载谱 |
| 5.5.2 建立构件应力谱 |
| 5.6 疲劳破坏危险薄壁构件的确定 |
| 5.6.1 危险构件的判断方法 |
| 5.6.2 危险构件的确定 |
| 5.7 薄壁构件疲劳寿命预测 |
| 5.7.1 断裂力学分析模型 |
| 5.7.2 疲劳寿命预测 |
| 5.8 薄壁构件疲劳寿命可靠度分析 |
| 5.8.1 疲劳寿命表达式 |
| 5.8.2 随机参数的统计特征 |
| 5.8.3 疲劳寿命可靠度分析结果 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.1.1 主要工作 |
| 6.1.2 主要创新点 |
| 6.1.3 主要结论 |
| 6.2 进一步研究方向 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（2）随机车辆作用下钢桥面板焊接细节疲劳寿命与可靠度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 随机车流与疲劳问题研究现状 |
| 1.2.1 桥梁上行驶的随机车流研究现状 |
| 1.2.2 钢桥疲劳寿命及可靠度计算研究现状 |
| 1.3 有待进一步研究的问题 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 钢桥面板焊接细节疲劳分析方法 |
| 2.1 S-N曲线法 |
| 2.1.1 英国BS5400:Part10规范 |
| 2.1.2 欧洲Eurocode3规范 |
| 2.1.3 美国AASHTO规范 |
| 2.1.4 中国铁路钢桥设计规范 |
| 2.1.5 公路钢结构桥梁设计规范 |
| 2.2 线弹性断裂力学理论(LEFM法) |
| 2.2.1 应力强度因子 |
| 2.2.2 疲劳裂纹扩展模型 |
| 2.2.3 疲劳裂纹扩展寿命 |
| 2.3 疲劳裂纹的跨尺度分析方法 |
| 2.3.1 约束应力区的概念 |
| 2.3.2 有限元求解应力强度因子 |
| 2.3.3 宏/微观跨尺度疲劳裂纹扩展模型 |
| 2.3.4 疲劳寿命计算结果与试验结果比较 |
| 2.3.5 微观效应对扩展行为和疲劳寿命的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 正交异性钢桥面板细节疲劳破坏概率模型 |
| 3.1 结构可靠度理论和计算方法 |
| 3.1.1 结构可靠度理论 |
| 3.1.2 结构可靠度的计算方法 |
| 3.2 基于传统疲劳理论(S-N曲线法)的疲劳破坏概率模型 |
| 3.2.1 疲劳损伤限值D_(max) |
| 3.2.2 材料性能参数C |
| 3.2.3 应力幅作用总次数N_(total) |
| 3.2.4 等效应力幅S_(eq) |
| 3.2.5 疲劳失效概率计算 |
| 3.3 基于概率断裂力学理论的疲劳破坏概率模型 |
| 3.3.1 材料参数C和 m |
| 3.3.2 裂纹初始深度a_0 |
| 3.3.3 裂纹形状(椭圆长轴与短轴比z) |
| 3.3.4 裂纹破坏深度a_f |
| 3.3.5 裂纹深度为a_0时的应力幅作用次数N_0 |
| 3.3.6 应力幅作用总次数N_(total)和等效应力幅S_(eq) |
| 3.3.7 疲劳失效概率计算 |
| 3.4 基于疲劳裂纹跨尺度分析方法的疲劳破坏概率模型 |
| 3.4.1 缺陷参数a_0和z |
| 3.4.2 材料参数C和 m |
| 3.4.3 裂纹破坏深度a_f |
| 3.4.4 应力幅作用总次数N_(total)和等效应力幅S_(eq) |
| 3.4.5 疲劳失效概率计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 随机荷载模拟与疲劳作用参数分析 |
| 4.1 南溪长江大桥的动态称重系统 |
| 4.2 实测车流统计分析及模拟 |
| 4.2.1 日车流量分析 |
| 4.2.2 车型分析 |
| 4.2.3 车辆行驶车道分析 |
| 4.2.4 车速分析 |
| 4.2.5 车距分析 |
| 4.2.6 车重、轴重分析 |
| 4.2.7 随机荷载模拟 |
| 4.3 疲劳应力幅及作用次数的计算 |
| 4.3.1 建立细节疲劳分析的有限元模型 |
| 4.3.2 正交异性钢桥面板疲劳分析构造细节的选定 |
| 4.3.3 车辆加载方式 |
| 4.3.4 横向分布系数 |
| 4.3.5 构造细节应力时程分析 |
| 4.3.6 铺装层温度对构造细节应力的影响 |
| 4.3.7 动力效应 |
| 4.3.8 应力时程的提取计数 |
| 4.4 疲劳作用参数分析 |
| 4.4.1 试验样本设计 |
| 4.4.2 神经网络预测模型 |
| 4.4.3 疲劳作用参数统计分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 正交异性钢桥面板细节疲劳寿命及可靠度分析 |
| 5.1 桥梁概况 |
| 5.2 疲劳累积损伤及寿命分析 |
| 5.2.1 基于S-N曲线法的疲劳累积损伤及寿命分析 |
| 5.2.2 基于LEFM法的疲劳累积损伤及寿命分析 |
| 5.2.3 基于跨尺度分析方法的疲劳累积损伤及寿命分析 |
| 5.2.4 轴重相关性及温度效应对疲劳累积损伤及寿命的影响 |
| 5.3 疲劳破坏可靠度分析 |
| 5.3.1 基于传统疲劳理论(S-N曲线法)的疲劳破坏可靠度分析 |
| 5.3.2 基于概率断裂力学理论的疲劳破坏可靠度分析 |
| 5.3.3 基于跨尺度分析方法的疲劳破坏可靠度分析 |
| 5.3.4 轴重相关性及温度效应对疲劳失效概率及可靠度指标的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（3）高层钢结构梁柱焊接节点风致疲劳寿命预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 焊接接头疲劳试验 |
| 1.2.2 结构多尺度建模 |
| 1.2.3 裂纹应力强度因子的计算 |
| 1.2.4 风致疲劳寿命预测 |
| 1.2.5 疲劳寿命预测方法 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 焊接接头标准试件轴向疲劳试验研究 |
| 2.1 轴向高周疲劳试验 |
| 2.1.1 试验概述 |
| 2.1.2 试验结果 |
| 2.1.3 疲劳寿命预测 |
| 2.2 轴向低周疲劳试验 |
| 2.2.1 试验概述 |
| 2.2.2 试验结果分析 |
| 2.2.3 疲劳寿命预测 |
| 2.2.4 设计曲线的讨论 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 高层钢结构梁柱焊接节点局部试件疲劳试验研究 |
| 3.1 试件概述 |
| 3.2 试验结果分析 |
| 3.2.1 试件破坏现象 |
| 3.2.2 轴向力-位移曲线 |
| 3.2.3 循环硬化及循环软化特性 |
| 3.2.4 应力-应变滞回曲线 |
| 3.2.5 循环应力-应变曲线 |
| 3.2.6 应变-寿命曲线 |
| 3.3 疲劳寿命预测 |
| 3.3.1 有限元分析 |
| 3.3.2 寿命预测 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 高层钢结构测压风洞试验研究及风荷载模拟 |
| 4.1 刚性模型测压风洞试验 |
| 4.1.1 工程概况及试验模型 |
| 4.1.2 大气边界层模拟 |
| 4.1.3 测压试验 |
| 4.1.4 与荷载规范的对比 |
| 4.2 计算流体动力学模拟 |
| 4.2.1 数值模拟 |
| 4.2.2 计算结果分析 |
| 4.3 风荷载模拟 |
| 4.3.1 良态风顺风向荷载 |
| 4.3.2 台风顺风向荷载 |
| 4.3.3 横风向效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 高层钢结构一体化多尺度疲劳分析法及建模验证 |
| 5.1 一体化多尺度疲劳分析法 |
| 5.1.1 整体结构尺度分析 |
| 5.1.2 局部节点尺度分析 |
| 5.1.3 局部焊缝尺度分析 |
| 5.2 多尺度有限元建模验证 |
| 5.2.1 有限元模型 |
| 5.2.2 风荷载静力分析 |
| 5.2.3 风荷载动力分析及疲劳分析 |
| 5.2.4 局部模型区域大小选择 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 梁柱焊接节点风致疲劳裂纹萌生寿命预测 |
| 6.1 良态风作用下的高周疲劳裂纹萌生寿命预测 |
| 6.1.1 等效结构应力法 |
| 6.1.2 临界距离法 |
| 6.1.3 缺口应力法 |
| 6.1.4 分析和对比 |
| 6.2 台风作用下的低周疲劳裂纹萌生寿命预测 |
| 6.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 梁柱焊接节点风致疲劳裂纹扩展寿命预测 |
| 7.1 应力强度因子的求解 |
| 7.1.1 方法概述 |
| 7.1.2 计算实例 |
| 7.1.3 分析与讨论 |
| 7.2 二维贯通疲劳裂纹扩展研究 |
| 7.3 三维表面疲劳裂纹扩展研究 |
| 7.3.1 有限元模型的建立 |
| 7.3.2 疲劳寿命的预测 |
| 7.3.3 分析与讨论 |
| 7.4 高层钢结构梁柱焊接节点的疲劳裂纹扩展寿命预测 |
| 7.4.1 计算方法的改进 |
| 7.4.2 裂纹扩展的计算 |
| 7.4.3 寿命预测方法选择建议 |
| 7.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 总结和展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 作者在攻读博士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）TBM刀盘三维裂纹扩展规律及其抗损伤设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及工程意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 工程意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 疲劳裂纹扩展速率模型研究概述 |
| 1.2.2 应力强度因子求解研究概述 |
| 1.2.3 单/多裂纹扩展规律 |
| 1.2.4 TBM刀盘抗损止裂设计研究概述 |
| 1.2.5 TBM刀盘疲劳性能评价研究概述 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 TBM刀盘裂纹全周期扩展速率模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 TBM刀盘损伤形式研究 |
| 2.2.1 刀盘失效部位分析 |
| 2.2.2 TBM刀盘裂纹样品微观宏观形貌分析 |
| 2.2.3 裂纹断口失效分析 |
| 2.2.4 TBM刀盘失效原因分析 |
| 2.3 疲劳断裂与裂纹扩展基本理论 |
| 2.3.1 疲劳裂纹扩展的一般规律 |
| 2.3.2 控制裂纹扩展的三个要素 |
| 2.3.4 裂纹扩展驱动力与阻力 |
| 2.4 刀盘裂纹全周期扩展速率模型 |
| 2.4.1 裂纹平稳扩展阶段计算模型建立 |
| 2.4.2 近门槛区域效应 |
| 2.4.3 快速裂纹扩展区域效应 |
| 2.5 疲劳裂纹扩展门槛值与断裂韧性的估算 |
| 2.6 疲劳裂纹扩展实验 |
| 2.6.1 实验目的 |
| 2.6.2 实验装备 |
| 2.6.3 样件及设计方案 |
| 2.6.4 实验结构设计及实验方案 |
| 2.6.5 实验结果及分析 |
| 2.7 裂纹扩展速率计算模型影响因素分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 空间多点载荷下三维裂纹扩展失效规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三维裂纹扩展模拟计算平台 |
| 3.3 三维裂纹扩展相关参数计算方法研究 |
| 3.3.1 裂纹前沿等效应力强度因子求解 |
| 3.3.2 裂纹尖端网格配置处理 |
| 3.3.3 裂纹中部撕裂部位有限元表征 |
| 3.3.4 三维裂纹扩展路径预测方法 |
| 3.4 三维裂纹扩展模拟验证 |
| 3.5 多裂纹疲劳拉伸实验 |
| 3.5.1 实验目的 |
| 3.5.2 刀盘特征结构试样及方案设计 |
| 3.5.3 实验结果与分析 |
| 3.6 多裂纹失效规律研究 |
| 3.6.1 共线多裂纹 |
| 3.6.2 平行多裂纹 |
| 3.6.3 非平行多裂纹 |
| 3.6.4 穿透多裂纹 |
| 3.7 有限长度板件疲劳失效准则计算 |
| 3.7.1 有限长度板裂纹扩展失效分析 |
| 3.7.2 有限长度板临界裂纹取值方法研究 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 刀盘主参数抗损止裂设计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 裂纹在筋板中的扩展规律分析 |
| 4.3 筋板结构件疲劳拉伸实验 |
| 4.3.1 实验目的 |
| 4.3.2 实验装备 |
| 4.3.3 实验样件 |
| 4.3.4 疲劳实验方案 |
| 4.3.5 实验结果及分析 |
| 4.4 筋板相关参数对裂纹扩展的影响规律分析 |
| 4.4.1 矩形筋板的裂纹扩展分析 |
| 4.4.2 弧形筋板的裂纹扩展分析 |
| 4.4.3 双面筋板裂纹扩展分析 |
| 4.5 TBM刀盘初始裂纹位置预估 |
| 4.5.1 TBM不同条件下的工况分析 |
| 4.5.2 TBM刀盘外部激励载荷 |
| 4.5.3 刀盘系统几何模型处理 |
| 4.5.4 TBM刀盘裂纹失效数据采集与统计 |
| 4.6 TBM刀盘结构抗损设计 |
| 4.6.1 TBM刀盘结构改进流程 |
| 4.6.2 TBM刀盘结构改进方案 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 多因素影响下TBM刀盘多分区疲劳性能整体评价方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TBM刀盘疲劳性能评价指标体系 |
| 5.2.1 评价体系的构建原则 |
| 5.2.2 疲劳性能评价指标体系的关键技术 |
| 5.3 TBM刀盘裂纹失效区域划分 |
| 5.3.1 TBM刀盘裂纹失效数据采集 |
| 5.3.2 振动响应载荷处理 |
| 5.4 TBM刀盘疲劳性能评价指标计算模型 |
| 5.5 刀盘疲劳性能参数随机性分析 |
| 5.5.1 初始裂纹长度 |
| 5.5.2 临界裂纹长度 |
| 5.5.3 裂纹扩展控制参数 |
| 5.5.4 Monte-Carlo抽样的方法 |
| 5.6 评价指标权重计算方法研究 |
| 5.6.1 影响因素之间的重要程度 |
| 5.6.2 评价指标在影响因素中评分 |
| 5.6.3 评价指标间权重计算 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 工程验证: 吉林引水工程TBM刀盘结构设计及疲劳性能评价 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 工程背景 |
| 6.3 TBM刀盘初始裂纹位置预测 |
| 6.3.1 外部激励载荷确定 |
| 6.3.2 加载工况与约束条件 |
| 6.3.3 TBM刀盘静力计算结果与分析 |
| 6.3.4 TBM刀盘瞬态动力学计算分析 |
| 6.3.5 TBM刀盘裂纹初始位置预测结果 |
| 6.4 吉林引水工程TBM刀盘抗损伤设计 |
| 6.4.1 TBM刀盘初始裂纹位置结构分析 |
| 6.4.2 失效区域裂纹扩展路径预测 |
| 6.4.3 失效区域刀盘改进方案 |
| 6.5 吉林引水工程TBM刀盘评价 |
| 6.5.1 TBM刀盘裂纹区域划分 |
| 6.5.2 TBM刀盘结构疲劳性能评价体系 |
| 6.5.3 评价指标间权重的计算 |
| 6.5.4 TBM刀盘疲劳性能评价结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 作者简介 |
（5）基于应变能密度的高层钢结构焊接节点疲劳性能及寿命预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 疲劳问题研究进展 |
| 1.2.2 焊接钢结构疲劳研究现状 |
| 1.3 疲劳基本分析理论和方法 |
| 1.3.1 疲劳裂纹萌生寿命评估方法 |
| 1.3.2 疲劳裂纹扩展寿命评估方法 |
| 1.4 研究现存问题和不足 |
| 1.5 本文主要研究内容与技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 研究技术路线 |
| 第二章 基于应变能密度的疲劳裂纹萌生研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 平均应变能密度疲劳理论及计算 |
| 2.2.1 切口应力强度因子与应变能密度理论 |
| 2.2.2 应变能密度的有限元计算 |
| 2.3 平均应变能密度与疲劳裂纹萌生寿命 |
| 2.3.1 平均应变能密度-疲劳寿命曲线 |
| 2.3.2 裂纹萌生寿命评估方法 |
| 2.3.3 焊接接头疲劳寿命评估 |
| 2.4 梁柱焊接节点疲劳裂纹萌生分析 |
| 2.4.1 梁柱焊接节点有限元模型 |
| 2.4.2 梁柱节点焊缝区局部应力分布 |
| 2.4.3 梁柱节点恒幅疲劳寿命评估 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于应变能密度的疲劳裂纹扩展研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 应变能密度因子理论及计算 |
| 3.2.1 应变能密度因子理论 |
| 3.2.2 应力强度因子的有限元求解 |
| 3.2.3 应变能密度因子的有限元求解 |
| 3.2.4 复合型裂纹断裂参数计算 |
| 3.2.5 三维贯穿裂纹断裂参数计算 |
| 3.3 应变能密度因子与疲劳裂纹扩展寿命 |
| 3.3.1 疲劳裂纹扩展模型及参数 |
| 3.3.2 疲劳裂纹扩展寿命预测 |
| 3.3.3 CT试件疲劳裂纹扩展寿命预测 |
| 3.4 梁柱焊接节点疲劳裂纹扩展分析 |
| 3.4.1 焊接节点初始裂纹假定 |
| 3.4.2 焊接节点断裂参数计算 |
| 3.4.3 焊接节点恒幅疲劳裂纹扩展寿命评估 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钢焊接试件高周疲劳试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钢焊接试件疲劳裂纹萌生试验 |
| 4.2.1 试件制备 |
| 4.2.2 试验设备及加载方案 |
| 4.2.3 试验结果及分析 |
| 4.3 钢焊接CT试件疲劳裂纹扩展试验 |
| 4.3.1 CT标准试件及夹具 |
| 4.3.2 扩展试验设备及加载方案 |
| 4.3.3 扩展试验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于应变能密度的高层钢结构焊接节点疲劳寿命评估 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于应变能密度的疲劳性能分析及寿命评估方法 |
| 5.2.1 方法适用范围 |
| 5.2.2 应变能密度法的分析流程 |
| 5.3 高层钢结构焊接节点疲劳分析实例 |
| 5.3.1 高层钢框架结构有限元模型 |
| 5.3.2 风致响应计算及名义应力法评估 |
| 5.3.3 考虑梁柱焊接节点的多尺度模型 |
| 5.3.4 焊接节点高周疲劳性能及寿命评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 参考文献 |
（6）自修复微胶囊在水泥混凝土路面中的开裂行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水泥混凝土的自修复研究现状 |
| 1.2.2 微胶囊对水泥混凝土的自修复研究 |
| 1.2.3 多尺度分析方法 |
| 1.2.4 国内外研究现状评述 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 自修复水泥混凝土路面多尺度模型的建立 |
| 2.1 自修复水泥混凝土路面多尺度模型的尺度划分 |
| 2.2 水泥净浆中各相的体积分数计算 |
| 2.2.1 水泥水化模型的建立 |
| 2.2.2 水泥净浆中各相体积分数的确定 |
| 2.2.3 水泥净浆中各相体积分数的验证 |
| 2.3 水泥砂浆/混凝土中各相体积分数的确定 |
| 2.4 自修复水泥混凝土中各相体积分数的确定 |
| 2.5 多尺度几何模型的建立方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 自修复水泥混凝土等效热力学参数预估 |
| 3.1 细观力学基本理论介绍 |
| 3.1.1 Mori-Tanaka方法 |
| 3.1.2 复合球模型 |
| 3.1.3 广义自洽模型 |
| 3.1.4 分步夹杂方法 |
| 3.2 水泥混凝土等效弹性常数预估 |
| 3.2.1 水泥净浆的等效弹性常数预估 |
| 3.2.2 水泥混凝土等效弹性常数预估 |
| 3.2.3 水泥混凝土等效弹性常数的验证 |
| 3.3 微胶囊的等效热力学参数预估 |
| 3.3.1 微胶囊等效弹性常数预估 |
| 3.3.2 微胶囊等效热膨胀系数预估 |
| 3.4 自修复水泥混凝土等效热力学参数预估 |
| 3.4.1 自修复水泥混凝土等效弹性常数预估 |
| 3.4.2 自修复水泥混凝土等效热膨胀系数预估 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 水泥混凝土路面中微胶囊抗裂性分析模型研究 |
| 4.1 水泥混凝土路面温度场分析 |
| 4.1.1 温度翘曲应力分析 |
| 4.1.2 水泥混凝土路面温度场分析 |
| 4.2 车辆和温度荷载作用下水泥混凝土路面应力分析 |
| 4.2.1 模型的假设和基本参数 |
| 4.2.2 水泥混凝土路面的应力分析 |
| 4.2.3 应力集中位置确定 |
| 4.3 基于耦合多尺度的微胶囊囊壁应力分析 |
| 4.3.1 耦合多尺度原理 |
| 4.3.2 周期性边界条件 |
| 4.3.3 微胶囊囊壁应力分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水泥混凝土路面中微胶囊的抗裂性分析 |
| 5.1 微胶囊物理参数对囊壁应力的影响 |
| 5.1.1 囊壁弹性模量对囊壁应力的影响 |
| 5.1.2 微胶囊尺寸对囊壁应力的影响 |
| 5.1.3 囊壁厚度/囊芯半径比对囊壁应力的影响 |
| 5.2 超载率对囊壁应力的影响 |
| 5.3 微胶囊在水泥混凝土中的抗裂性评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 水泥混凝土路面中微胶囊可裂性分析模型研究 |
| 6.1 裂纹扩展数值模拟方法 |
| 6.1.1 扩展有限元 |
| 6.1.2 内聚力模型 |
| 6.2 水泥混凝土中微胶囊的断裂模拟方法 |
| 6.3 断裂力学基本理论 |
| 6.3.1 裂纹的主要型式 |
| 6.3.2 裂纹尖端应力场和位移场 |
| 6.3.3 应力强度因子的计算 |
| 6.3.4 裂纹扩展判定准则 |
| 6.4 基于扩展有限元与内聚力模型的微胶囊可裂性分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 水泥混凝土路面中微胶囊的可裂性分析 |
| 7.1 囊壁弹性模量对微胶囊可裂性的影响 |
| 7.2 粘结强度对对微胶囊可裂性的影响 |
| 7.3 囊壁厚度/囊芯半径比对微胶囊可裂性的影响 |
| 7.4 微胶囊的可裂性评价 |
| 7.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 创新点 |
| 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）扩展有限元法及其在岩体裂隙扩展模拟中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩体裂隙扩展试验与理论研究 |
| 1.2.2 裂隙岩体数值模拟方法及其现状 |
| 1.2.3 岩石压剪断裂研究现状 |
| 1.2.4 岩体水力劈裂研究进展 |
| 1.2.5 扩展有限元法研究进展 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 主要创新点 |
| 1.5 研究技术路线 |
| 第二章 岩体裂纹扩展的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 裂纹扩展的类型 |
| 2.3 裂尖附近的应力场和位移场 |
| 2.3.1 张开型裂纹 |
| 2.3.2 滑移型裂纹 |
| 2.3.3 撕开型裂纹 |
| 2.4 应力强度因子 |
| 2.4.1 应力强度因子的定义 |
| 2.4.2 应力强度因子的计算 |
| 2.5 岩体裂纹扩展的复合型断裂判据研究 |
| 2.5.1 拉剪应力状态下岩石复合型断裂判据 |
| 2.5.2 压剪应力状态下岩石复合型断裂判据 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 裂纹扩展问题的扩展有限元法及程序实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单位分解法 |
| 3.3 扩展有限元法的基本原理 |
| 3.3.1 扩展有限元的位移模式 |
| 3.3.2 控制方程 |
| 3.3.3 离散方程 |
| 3.4 扩展有限元法的程序实现 |
| 3.4.1 等参单元 |
| 3.4.2 含裂纹单元的数值积分 |
| 3.4.3 等参元逆变换 |
| 3.4.4 水平集法 |
| 3.4.5 富集结点的选取 |
| 3.5 裂纹开裂准则与应力强度因子计算 |
| 3.5.1 裂纹开裂准则 |
| 3.5.2 应力强度因子的计算 |
| 3.6 重分析方法 |
| 3.7 扩展有限元法的程序流程 |
| 3.8 算例 |
| 3.8.1 含中心裂纹的有限板 |
| 3.8.2 含孔洞有限板单边裂纹扩展 |
| 3.8.3 重分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 摩擦接触问题的扩展有限元法数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 扩展有限元接触模型 |
| 4.2.1 扩展有限元的位移模式 |
| 4.2.2 扩展有限元控制方程 |
| 4.3 接触条件 |
| 4.4 非光滑方程组 |
| 4.5 非光滑阻尼牛顿法 |
| 4.6 算例 |
| 4.6.1 单边裂纹受压板 |
| 4.6.2 含贯穿裂纹平板 |
| 4.6.3 含孔边裂纹平板 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 裂隙岩体水力劈裂问题的扩展有限元数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 扩展有限元水力劈裂模型 |
| 5.2.1 扩展有限元的位移模式 |
| 5.2.2 扩展有限元控制方程 |
| 5.2.3 扩展有限元离散方程 |
| 5.2.4 数值积分方法 |
| 5.3 流固耦合模型 |
| 5.3.1 单裂纹水流运动模型 |
| 5.3.2 等效水力隙宽 |
| 5.4 应力强度因子计算与裂纹开裂准则 |
| 5.4.1 应力强度因子计算 |
| 5.4.2 裂纹开裂准则 |
| 5.5 耦合求解 |
| 5.6 算例 |
| 5.6.1 单边裂纹板受均匀水压作用 |
| 5.6.2 岩石试件水力劈裂分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 工程应用 |
| 6.1 危岩主控结构面变形破坏分析 |
| 6.1.1 工程概况 |
| 6.1.2 计算模型 |
| 6.1.3 荷载工况 |
| 6.1.4 计算结果及失稳机理分析 |
| 6.2 重力坝坝基断裂扩展模拟 |
| 6.2.1 计算模型 |
| 6.2.2 计算参数及荷载工况 |
| 6.2.3 计算结果及分析 |
| 6.3 压力隧洞水力劈裂分析 |
| 6.3.1 计算模型 |
| 6.3.2 裂纹对洞周应力场的影响 |
| 6.3.3 裂纹对洞周位移场的影响 |
| 6.3.4 水力劈裂对洞周应力场的影响 |
| 6.3.5 水力劈裂对洞周位移场的影响 |
| 6.3.6 裂纹扩展对洞周应力场和位移场的影响 |
| 6.4 岩质边坡稳定性分析 |
| 6.4.1 计算模型 |
| 6.4.2 计算结果及分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（8）层状节理岩体高边坡地震动力破坏机理研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 选题背景及研究意义 |
| §1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩体边坡地震动破坏过程中结构面的控制作用研究 |
| 1.2.2 岩体动力断裂力学研究 |
| 1.2.3 岩体边坡动力破坏物理模型实验研究 |
| 1.2.4 岩体边坡破坏非连续介质数值模型实验研究 |
| 1.2.5 层状岩体边坡地震动力破坏机理研究 |
| 1.2.6 发展趋势及存在问题 |
| §1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 层状节理岩体高边坡地震动力破坏模式分析 |
| §2.1 层状节理岩体高边坡工程地质特征 |
| 2.1.1 层状节理岩体高边坡构造特征 |
| 2.1.2 层面发育特征和物理力学性质 |
| 2.1.3 正交次级节理发育特征和物理力学性质 |
| §2.2 层面贯通扩展机制力学分析 |
| 2.2.1 岩石断裂力学基本理论 |
| 2.2.2 岩石断裂力学研究尺度及适用范围分析 |
| 2.2.3 层面扩展贯通机制岩石断裂力学模型分析 |
| §2.3 正交次级节理贯通扩展机制力学分析 |
| 2.3.1 构造力学模型分析 |
| 2.3.2 岩石断裂力学模型分析 |
| 2.3.3 贯通正交次级节理无法切割多层岩体现象原因分析 |
| §2.4 顺层节理岩体高边坡地震动力破坏模式 |
| 2.4.1 边坡地震动力破坏模型建立 |
| 2.4.2 顺层节理岩体高边坡内部层面地震动力破坏模式分析 |
| 2.4.3 正交次级节理地震动力破坏模式分析 |
| §2.5 逆层节理岩体高边坡地震动力破坏模式 |
| 2.5.1 边坡地震动力破坏模型建立 |
| 2.5.2 层面地震动力破坏模式分析 |
| 2.5.3 正交次级节理地震动力破坏模式分析 |
| §2.6 近水平层状节理岩体高边坡地震动力破坏模式 |
| 2.6.1 边坡地震动力破坏模型建立 |
| 2.6.2 层面地震动力破坏模式分析 |
| 2.6.3 正交次级节理地震动力破坏模式分析 |
| §2.7 本章小结 |
| 第三章 层状岩体边坡离心机动力破坏试验 |
| §3.1 离心机动力试验方法简介 |
| §3.2 相似材料层状岩体边坡模型制作 |
| 3.2.1 岩石相似材料制作 |
| 3.2.2 闭合层面制作 |
| 3.2.3 正交次级节理制作 |
| §3.3 层状节理岩体边坡离心机试验准备工作 |
| 3.3.1 离心机试验环境设定 |
| 3.3.2 水平动力波输入 |
| 3.3.3 监测仪器设计安装 |
| §3.4 顺层岩体边坡模型动力破坏试验 |
| §3.5 逆层岩体边坡模型动力破坏试验 |
| §3.6 本章小结 |
| 第四章 岩体边坡动力破坏过程连续-非连续介质耦合数值模拟方法 |
| §4.1 PFC2D岩体模型建立 |
| 4.1.1 PFC2D基本原理 |
| 4.1.2 PFC2D岩块模型建立 |
| 4.1.3 细观参数与宏观参数关系 |
| 4.1.4 PFC2D岩石内部细观闭合裂纹模型 |
| 4.1.5 PFC2D岩体层面模型 |
| 4.1.6 PFC2D层状岩体模型 |
| 4.1.7 PFC2D岩体正交次级节理模型 |
| §4.2 PFC/FLAC耦合边坡模型建立 |
| 4.2.1 FLAC基本原理 |
| 4.2.2 FLAC/PFC2D边坡耦合计算模型建立 |
| §4.3 层状节理岩体高边坡地震动力耦合模拟基本参数 |
| 4.3.1 PFC2D模型基本参数 |
| 4.3.2 FLAC模型基本参数 |
| 4.3.3 输入地震波基本参数 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 顺层节理岩体高边坡地震动力破坏过程模拟 |
| §5.1 顺层节理岩体边坡FLAC/PFC2D耦合计算模型 |
| §5.2 层面参数对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 5.2.1 非贯通层面强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 5.2.2 贯通层面强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 5.2.3 层面贯通率对边坡地震动力破坏过程影响 |
| §5.3 正交次级节理参数对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 5.3.1 非贯通正交次级节理强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 5.3.2 贯通正交次级节理强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 5.3.3 正交次级节理间距对边坡地震动力破坏过程影响 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 逆层节理岩体高边坡地震动力破坏过程模拟 |
| §6.1 逆层节理岩体边坡FLAC/PFC2D耦合计算模型 |
| §6.2 层面参数对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 6.2.1 非贯通层面强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 6.2.2 贯通层面强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 6.2.3 层面贯通率对边坡地震动力破坏过程影响 |
| §6.3 正交次级节理参数对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 6.3.1 非贯通正交次级节理强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 6.3.2 贯通正交次级节理强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 6.3.3 正交次级节理间距对边坡地震动力破坏过程影响 |
| §6.4 本章小结 |
| 第七章 近水平层状节理岩体高边坡地震动力破坏过程模拟 |
| §7.1 近水平层状节理岩体边坡FLAC/PFC2D耦合计算模型 |
| §7.2 正交次级节理参数对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 7.2.1 正交次级节理强度对边坡地震动力破坏过程的影响 |
| 7.2.2 边坡表层强度最低岩体厚度对边坡地震动力破坏过程的影响 |
| §7.3 层面参数对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 7.3.1 层面抗剪强度对边坡地震动力破坏过程的影响 |
| 7.3.2 层面倾角对边坡地震动力破坏过程的影响 |
| §7.4 孙家园滑坡汶川地震动力破坏过程模拟 |
| 7.4.1 FLAC/PFC2D耦合计算模型建立 |
| 7.4.2 计算结果分析 |
| §7.5 本章小结 |
| 第八章 结论和展望 |
| §8.1 结论 |
| §8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）混凝土四阶段断裂模型及其在刚性道面断裂分析中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 混凝土非线性断裂力学模型 |
| 1.2.2 混凝土断裂特性室内试验研究 |
| 1.2.3 混凝土断裂特性数值模拟研究 |
| 1.2.4 刚性道面结构断裂行为分析及应用 |
| 1.2.5 文献综述分析 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 基于数字散斑方法的混凝土断裂特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 断裂试验及断裂参数测试 |
| 2.2.1 试验方案及试验目的 |
| 2.2.2 试件制备及裂缝预制 |
| 2.2.3 试验测试装置 |
| 2.2.4 断裂参数测试 |
| 2.3 基于数字散斑方法的I型裂缝扩展特性 |
| 2.3.1 数字散斑方法基本简介 |
| 2.3.2 水平位移场分布特性 |
| 2.3.3 应变场分布特性 |
| 2.3.4 断裂过程区扩展特性研究 |
| 2.4 基于数字散斑方法的I-II复合型裂缝扩展特性 |
| 2.4.1 位移场分布特性 |
| 2.4.2 应变场分布特性 |
| 2.4.3 纯I型和I-II复合型裂纹扩展竞争关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 混凝土四阶段断裂模型与断裂判据 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 混凝土四阶段断裂模型的断裂准则及断裂控制参数 |
| 3.2.1 混凝土四阶段断裂模型的定义 |
| 3.2.2 混凝土四阶段断裂模型的断裂准则 |
| 3.2.3 混凝土四阶段断裂模型的断裂控制参数 |
| 3.3 混凝土四阶段断裂模型和双K,双G断裂模型对比 |
| 3.3.1 主要区别 |
| 3.3.2 混凝土四阶段断裂模型适用性分析 |
| 3.4 混凝土四阶段断裂参数影响因素分析 |
| 3.4.1 试件尺寸影响 |
| 3.4.2 试件强度影响 |
| 3.4.3 软化曲线形状影响 |
| 3.5 基于四阶段断裂控制参数的简化阻力曲线 |
| 3.5.1 简化阻力曲线确定 |
| 3.5.2 四阶段断裂模型和简化阻力曲线相关性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 损伤塑性模型的混凝土损伤-断裂数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 混凝土损伤塑性模型 |
| 4.3 基于损伤塑性模型的混凝土三点弯曲梁数值模拟 |
| 4.3.1 数值模型建立 |
| 4.3.2 数值模型验证 |
| 4.3.3 数值模拟结果 |
| 4.3.4 混凝土四阶段断裂模型数值验证 |
| 4.4 影响因素分析 |
| 4.4.1 网格参数影响 |
| 4.4.2 材料参数影响 |
| 4.4.3 裂纹参数影响 |
| 4.4.4 荷载参数影响 |
| 4.5 基于损伤塑性模型的双K断裂参数确定 |
| 4.5.1 起裂荷载及起裂断裂韧度确定 |
| 4.5.2 失稳断裂韧度确定 |
| 4.6 基于损伤塑性模型的四阶段断裂模型控制参数确定 |
| 4.6.1 宏观裂缝起裂断裂韧度 |
| 4.6.2 结构完全破坏断裂韧度 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 粘聚裂缝模型的裂缝动态扩展数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 粘聚裂缝模型的扩展有限单元法 |
| 5.2.1 粘聚裂缝模型 |
| 5.2.2 扩展有限单元法 |
| 5.2.3 基本方程及弱形式 |
| 5.3 I型裂缝动态扩展数值模拟 |
| 5.3.1 I型裂缝扩展数值模型建立与验证 |
| 5.3.2 混凝土四阶段断裂模型验证 |
| 5.3.3 影响因素分析 |
| 5.3.4 敏感性分析 |
| 5.4 I-II复合型裂缝动态扩展数值模拟 |
| 5.4.1 复合型裂缝扩展数值模型建立及验证 |
| 5.4.2 复合型裂缝四阶段扩展分析 |
| 5.4.3 复合型裂缝扩展影响因素分析 |
| 5.4.4 复合型裂缝扩展参数敏感性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 混凝土四阶段断裂模型的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 刚性道面板四阶段断裂模型、断裂判据 |
| 6.3 分析方法的提出及验证 |
| 6.3.1 分析方法的提出 |
| 6.3.2 分析方法的验证 |
| 6.4 刚性道面板四阶段断裂的断裂控制参数确定 |
| 6.4.1 有限元模型建立 |
| 6.4.2 有限元模型验证及临界荷载、临界荷位确定 |
| 6.4.3 刚性道面板损伤特性分析 |
| 6.4.4 刚性道面板断裂控制参数确定 |
| 6.5 断裂控制参数影响因素及敏感性分析 |
| 6.5.1 影响因素分析 |
| 6.5.2 敏感性分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）灰岩地区基座软化型危岩破坏试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 危岩形成机制 |
| 1.2.2 断裂力学在岩体工程中的应用 |
| 1.2.3 基座软化型危岩研究进展 |
| 1.2.4 危岩地质模型试验研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线图 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 灰岩地区危岩地质模型分析 |
| 2.1 研究区地质环境条件 |
| 2.1.1 研究区基本概况 |
| 2.1.2 地形地貌与岩性分布 |
| 2.1.3 水文环境与岩溶特征 |
| 2.1.4 人类工程活动 |
| 2.2 陡崖演化与危岩体形成 |
| 2.2.1 陡崖危岩演化过程演绎 |
| 2.2.2 灰岩区危岩类砌体结构特征分析 |
| 2.2.3 危岩形成因素分析 |
| 2.3 灰岩地区危岩地质模型建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 灰岩地区基座软化型危岩断裂扩展机制研究 |
| 3.1 断裂力学基本理论 |
| 3.1.1 断裂的分类 |
| 3.1.2 应力强度因子和断裂韧性 |
| 3.1.3 断裂判据 |
| 3.1.4 危岩断裂力学模型 |
| 3.2 基座软化型危岩断裂力学计算方法 |
| 3.2.1 危岩主控结构面尖端受力分析 |
| 3.2.2 危岩主控结构面应力强度因子求解 |
| 3.2.3 危岩稳定性断裂力学判定方法 |
| 3.3 算例分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 干湿循环作用下基座软岩三轴试验研究 |
| 4.1 软岩定义与特征 |
| 4.1.1 软岩定义与分类 |
| 4.1.2 基座软岩基本特征 |
| 4.2 软岩与水相互作用原理 |
| 4.2.1 水岩相互作用分类 |
| 4.2.2 粘土矿物对水岩作用的影响 |
| 4.3 基座软岩干湿循环三轴试验 |
| 4.3.1 试验目的与方法 |
| 4.3.2 软岩试件配制 |
| 4.3.3 干湿循环作用下的三轴试验 |
| 4.4 试验结果分析 |
| 4.4.1 应力应变曲线分析 |
| 4.4.2 强度劣化规律分析 |
| 4.4.3 抗剪强度参数分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基座软化型危岩模型破坏试验研究 |
| 5.1 试验目的 |
| 5.2 试验模型设计 |
| 5.3 试验模型制作 |
| 5.3.1 制模材料与设备 |
| 5.3.2 模具与裂缝制作 |
| 5.3.3 模型块体浇筑 |
| 5.3.4 模型组装 |
| 5.4 试验内容与器材 |
| 5.4.1 试验内容 |
| 5.4.2 试验材料与仪器 |
| 5.5 软岩浸水软化试验 |
| 5.5.1 试验步骤 |
| 5.5.2 试验现象描述 |
| 5.5.3 试验数据记录及分析 |
| 5.6 危岩失稳破坏试验 |
| 5.6.1 膨胀剂浆体探索试验 |
| 5.6.2 试验步骤 |
| 5.6.3 试验现象描述 |
| 5.6.4 加速度时程曲线分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文和取得的学术成果 |
四、第二章 断裂力学的基本理论 第六节 应力强度因子的计算方法（论文参考文献）
- [1]基于断裂力学的公路钢桥疲劳寿命可靠度方法研究[D]. 郑淳. 华南理工大学, 2013(05)
- [2]随机车辆作用下钢桥面板焊接细节疲劳寿命与可靠度研究[D]. 李明. 长沙理工大学, 2018
- [3]高层钢结构梁柱焊接节点风致疲劳寿命预测研究[D]. 方钊. 东南大学, 2019(01)
- [4]TBM刀盘三维裂纹扩展规律及其抗损伤设计[D]. 朱晔. 大连理工大学, 2019(01)
- [5]基于应变能密度的高层钢结构焊接节点疲劳性能及寿命预测研究[D]. 沈圣. 东南大学, 2019(05)
- [6]自修复微胶囊在水泥混凝土路面中的开裂行为研究[D]. 王黎. 长安大学, 2019(01)
- [7]扩展有限元法及其在岩体裂隙扩展模拟中的应用研究[D]. 郑安兴. 上海交通大学, 2015(03)
- [8]层状节理岩体高边坡地震动力破坏机理研究[D]. 李祥龙. 中国地质大学, 2013(04)
- [9]混凝土四阶段断裂模型及其在刚性道面断裂分析中的应用[D]. 符永康. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [10]灰岩地区基座软化型危岩破坏试验研究[D]. 沈吉贵. 重庆交通大学, 2019(06)