一、第二章 断裂力学的基本理论 第五节 K_1和K_(1c)的物理意义（论文文献综述）
侯善芹[1]（2016）在《金属材料应力疲劳寿命评价模型》文中研究说明疲劳破坏是工程中常见的破坏形式。国内外的研究者已经提出了许多疲劳破坏准则和寿命预测方法,多数破坏准则和寿命预测公式的普适性不高,载荷情况和构件几何不同时就需要另行试验。因此,寻找一个适用于任意循环应力状态,且能考虑缺口根部多轴应力梯度效应的疲劳寿命预测模型,具有理论意义和工程应用前景。损伤累积是引起应力疲劳的根本原因。要建立统一的寿命评价模型,必须找出支配疲劳损伤累积的根本因素。本文从原子平衡位置的周期性运动出发,提出循环变形是引起疲劳损伤累积的第一因素,而静态变形是循环变形的参考基点,对疲劳损伤累积也有影响,是第二因素,进而提出了一个用合成变形量表示的多轴疲劳损伤演化律,基于该损伤演化律得到了适用于任意应力状态的疲劳寿命评价公式,并利用单轴和多轴疲劳试验进行了验证,发现它既可以应用在单轴加载下,也可应用在比例和非比例的多轴加载下,且公式中的材料常数仅需要由单轴疲劳试验确定,方便于工程应用。众所周知,疲劳极限和寿命比例系数均依赖于平均应力。通过对文献中大量单轴疲劳试验结果的总结和尝试,提出了疲劳极限与平均应力、寿命比例系数与疲劳极限之间的经验关系。虽然在不同平均应力或应力比下,S-N曲线形状不同,但通过引入等效对称循环应力和等效对称循环寿命后,不同平均应力或应力比下的S-N曲线都可以用对称循环载荷作用下的S-N曲线进行统一表征。通过引入疲劳特征长度的概念,可以用统一的方法处理具有应力集中或奇异的疲劳问题。本文首次提出了具有应力集中或奇异应力场的疲劳破坏准则:当特征长度内的等效应力振幅达到材料的疲劳极限时,材料就发生疲劳破坏。具有应力集中或奇异材料的疲劳寿命需要依次考虑多个特征长度内材料的疲劳过程,在每个特征长度内材料的疲劳寿命仍用多轴应力疲劳寿命公式计算,并给出了裂纹稳态扩展速率的计算过程。确定临界损伤是利用损伤力学方法评价疲劳问题的关键之一。所谓临界损伤是指疲劳损伤累积的一个临界值,一旦损伤达到该值,就将发生脆性断裂。通过引入破坏特征长度内平均切向应力的概念,提出了一个关于奇异点脆性破坏的理论??场应力理论。该理论在材料基本强度特性的框架下,统一处理含不同奇异性的脆性断裂问题。结合宏观裂纹、小裂纹、V型缺口等几何形状缺陷的脆性破坏,从理论和试验验证了场应力理论的有效性。
孙静[2]（2003）在《锚杆在节理岩体中的加固作用机理和锚固效应分析及应用》文中进行了进一步梳理锚固技术在岩土工程中应用广泛,但岩土锚固理论还不完善。大多数锚固工程的设计仍采用工程类比法或半理论、半经验的方法,而且更注重传统经验的沿用。目前数值模拟锚杆的加固作用的两种常用方法都没有考虑加锚后节理岩体的断裂韧性的改变对锚杆锚固作用效果的影响。本文联合应用断裂力学和损伤力学针对这一问题进行讨论。本文从理论分析出发,以锚杆和节理面共同变形为基础,探讨了锚杆最优锚固角和变形角随节理切向位移和节理摩擦角变化的规律。在此基础上采用模型材料进行了断裂韧性测试,以研究锚杆的增韧止裂作用效果。试验得出了断裂韧性K1C随锚固位置系数D变化的规律,加锚后试件断裂韧性可以提高50%～135%。并将试验得到的关于锚杆的增韧止裂作用效果反映到多裂隙岩体三维弹塑性损伤本构方程中,应用于厦门东通道工程跨海通道主体工程第三轴线暗挖隧道的稳定性分析。计算结果表明:在断裂损伤数值计算中考虑锚杆对裂隙的增韧止裂作用可以更好地反映锚杆的加固效果。
武延民[3]（2005）在《钢结构脆性断裂的力学机理及其工程设计方法研究》文中进行了进一步梳理随着钢结构在我国的广泛应用,其工作环境也日益复杂,越来越多的钢结构应用于低温环境,尤其是高原严寒地区,同时高强度钢材和厚板开始在部分工程中得到应用,低温环境、高强度钢材和厚板的使用以及钢结构中常用的焊接连接使得钢结构脆性断裂的问题日趋突出。目前国内的钢结构设计规范中对钢结构低温脆断的控制还很不完善,不能够对构件是否发生脆性断裂进行定量的准确判断和分析。本文对结构钢材低温力学性能和断裂韧度性能进行了试验研究和计算分析,分析应力状态对构件脆性破坏的影响,进而提出了钢结构低温冷脆的实用设计方法。论文主要取得了如下成果: （1）对常用结构钢材（Q235、Q345 和Q390）和桥梁钢材（16Mnq、14MnNbq）低温下的力学性质进行了试验研究,获得了在20℃-70℃范围内钢材的强度指标和塑性指标,并研究了其随温度的变化规律。（2）对结构钢材（Q235、Q345 和Q390）的断裂韧度指标进行了低温试验研究,重点测定了20℃-70℃范围内12mm48mm 厚度试样的断裂韧度CTOD指标,分析了其变化规律。本文根据试验结果对断裂判据指标进行了选取;同时通过理论模型和非线性有限元方法分析了温度对裂纹尖端张开位移的影响,提出了不同温度下裂纹尖端张开位移的计算公式。（3）采用有限元的方法分析了缺口和裂纹尖端的应力场分布规律;从理论角度分析了应力状态对构件破坏行为的影响。（4）提出了钢结构断裂模式的分析方法和钢结构低温脆断设计方法。首先根据试验结果对结构钢材的裂纹扩展阻力曲线进行分析,并对钢构件断裂行为进行了分析,提出了钢结构断裂模式的判断方法;本文提出的钢结构低温脆断设计方法分为三个级别,第0 级和第1 级适用于设计中和常规检查合格的构件,第2 级针对含有宏观裂纹的实际构件,设计方法以断裂力学为基础,可以对钢结构的低温脆断进行定量的计算分析。
宋深圳[4]（2019）在《应力强度因子型界面裂缝扩展准则及其在大坝断裂分析中的应用》文中指出混凝土重力坝广泛应用于防汛灌溉,水利发电等领域。实际工程中,大坝坝踵与基岩处常常由于界面处应力集中以及外荷载等因素产生微裂缝,而坝踵与基岩处的微裂缝在外荷载作用下不断发展变大,形成影响混凝土重力坝安全运行的宏观裂缝。界面微裂缝的不断贯通将有可能导致混凝土重力坝失效破坏,并造成严重的人员财产损失。因此,研究混凝土岩石界面处裂缝的断裂特性并预测裂缝扩展轨迹具有十分重要的现实意义。学术界为此进行了大量的试验及数值研究,并提出了相应地界面裂缝扩展准则。本文为了进一步验证Dong等提出的混凝土岩石界面裂缝扩展准则,进行了如下所列工作:（1）不同种类的混凝土岩石界面三点弯曲梁试验研究本文选取了花岗岩、砂岩两种不同种类的岩石以及C30、C50两种不同强度的混凝土,将它们互相组合成C30-砂岩复合试件,C50-砂岩复合试件以及C50-花岗岩复合试件。首先,进行单一均质材料花岗岩、砂岩、C30以及C50试件三点弯断裂试验,接着进行以上三种混凝土岩石复合试件试验,通过试验直接获得了试件的起裂荷载、峰值荷载以及记录了完整的荷载-加载点位移曲线（P-δ）与荷载-裂缝口张开位移曲线（P-CMOD）;将试验获得的试件起裂荷载代入到有限元程序中进行计算获得了试验试件的Ⅰ型和II型起裂断裂韧度K1ini和K2ini,根据P-δ曲线计算获得了试件的断裂能。分析研究了界面两侧材料对混凝土岩石界面抗拉强度、起裂断裂韧度和断裂能的影响,结果表明界面两侧材料的性质会影响混凝土岩石界面的断裂特性。其中,混凝土强度越高界面的结合强度也相应提高。（2）不同种类的混凝土岩石界面四点剪切梁试验研究本文对上述C30-砂岩、C50-砂岩以及C50-花岗岩三种混凝土岩石复合梁进行四点剪切梁实验,并通过改变岩石长度的方式获得四点剪切梁试验条件下不同的界面裂缝模态比。根据实验结果,利用不同界面裂缝模态比下混凝土岩石界面起裂断裂韧度拟合出归一化的界面裂缝起裂方程,并与Dong等提出的混凝土岩石界面裂缝扩展准则进行对比分析。同时,将Dong等提出的界面裂缝扩展准则预测结果与试验结果进行对比验证。结果表明:混凝土岩石界面在不同模态比下Ⅰ型和Ⅱ界面起裂断裂韧度基本沿着长轴与短轴比为1.6的椭圆曲线分布,并且实际试验获得的混凝土岩石界面裂缝扩展破坏模式与准则预测结果一致。（3）混凝土岩石试件试验数值计算利用虚拟裂缝模型,结合裂缝尖端断裂过程区施加的粘聚力对缝尖应力场的影响,将界面裂缝起裂方程转换为界面裂缝扩展准则。通过将界面裂缝扩展准则和最大周向应力准则相互结合可以预测界面裂缝可能存在的扩展路径。以界面裂缝扩展准则和最大周向应力准则为判据,利用ANSYS有限元软件建立了一种可以模拟混凝土岩石界面裂缝断裂全过程的数值计算方法,且利用该数值方法得到的荷载-裂缝口张开位移（P-CMOD）曲线和界面裂缝扩展路径与实际试验获得的结果有良好的吻合度。（4）混凝土重力坝数值计算本文以实际工程结构经典案例中的一座混凝土重力坝为例进行了数值计算分析。首先,研究了混凝土重力坝自重,静水压力以及扬压力三种荷载作用单独作用下坝踵与基岩界面裂缝应力强度因子的变化趋势。并对水位、初始裂缝长度以及裂缝扩展长度对重力坝界面裂缝断裂特性的影响进行分析研究。接着,用数值计算方法对不同起裂断裂韧度参数下大坝界面裂缝断裂全过程进行模拟,得到了三种典型的界面裂缝扩展破坏模式,并分析对比了线弹性断裂力学（LEFM）和非线弹性断裂力学（NLEFM）两种理论对大坝承载能力及界面裂缝扩展模式的影响。最后,选取了现有的两种界面裂缝扩展准则在大坝上的应用进行了分析并与本文界面裂缝扩展准则结果进行对比。结果显示本文所用界面裂缝扩展准则对准脆性材料构成的界面断裂性能的评价更为简便合理,仅仅通过材料的起裂断裂韧度便可对混凝土岩石界面结果的承载力及裂缝扩展模式进行预估判断。
梁华廉[5]（2018）在《预制节段混凝土桥梁接缝抗剪性能数值分析》文中认为预制节段混凝土桥梁因具有良好的耐久性、施工速度快、生命周期费用低等优点而在全世界得到广泛的认可和应用。然而节段间接缝作为预制桥梁受力最关键的部位,对此部位的构造特点与力学性能仍然缺少系统的研究。由于接缝局部剪切破坏在实际工程中发生概率较大,于是本文在试验基础上对接缝局部抗剪性能进行数值研究,通过有限元软件ABAQUS,采用混凝土损伤塑性来建立相应的数值计算模型,然后根据计算结果进行相应的研究。本文主要研究的内容和结论如下:（1）对现有的几种形式接缝的构造特点和适用性进行了介绍,并且分析了常用的三种接缝类型的优缺点和适用范围以及如何确定剪力键选形和尺寸。（2）介绍各国规范和其他学者所提出的接缝抗剪承载力计算公式,并且分析各国规范中的接缝抗剪承载力计算公式的不足之处。（3）对数值模拟所使用的混凝土损伤塑性模型进行着重介绍以及详细分析数值模拟中所采用的各种本构关系,并总结有限元模型建立的方法。（4）对整体式接缝、干接缝和胶接缝进行数值建模,并把数值模拟结果与试验结果进行对比,如相对位移、极限荷载、荷载-位移曲线、裂缝产生和发展形态等结果对比,对比结果表明模拟与试验两者结果吻合良好。同时通过模型的主应力云图分析键齿的几何尺寸、混凝土材料,胶层厚度等参数对接缝抗剪性能的影响,结果表明数值分析得到的结论与试验得出的结论一致,从而证明了本文所建立的有限元模型对接缝抗剪性能模拟的有效性和准确性。（5）基于上述数值模型进行水平约束力、加载位置和环氧树脂弹性模量的参数分析,分析结果表明低水平约束力对整体式接缝和胶接缝抗剪性能影响不大,对单键齿干接缝抗剪性能却有较大影响。加载位置偏离中点越远,整体式接缝、单键齿干接缝和胶接缝的极限承载力越低。当环氧树脂弹性模量取值大于混凝土弹性模量的25%时,单键齿胶接缝极限承载力基本保持不变。
梁何浩[6]（2019）在《基于细观力学性能的抗裂型沥青混合料研究》文中提出经过近四十年的努力,我国基本上解决了以半刚性基层沥青路面为典型结构的承载能力问题。然而,裂缝问题仍然是导致沥青路面早期损坏和大中修的主要原因之一。以广东为例,大量的路况调查数据显示,PCI下降的主要贡献来自于裂缝,其比例占病害类型的85%95%。这些裂缝又主要以近似固定间距的横向裂缝（半刚性基层反射裂缝）和少量的Top-down裂缝为主。道路工程界曾试图以改性沥青（上中面层）或添加纤维、橡胶等方式降低路面的开裂率,由于要兼顾车辙和抗滑等问题,虽然增加了工程造价但改善路面开裂的效果并不显着。基于上述背景,研究沥青混合料的材料构成、性能与路面结构的基础关系,通过材料与结构的一体化设计,根据结构需求开发具有优良抗裂性能的“功能型”沥青混合料,对于延长路面大中修周期,降低路面的养护维修成本具有重要意义。本文以离散元分析和数字图像处理为研究手段,以沥青混合料各组分细观特性为研究主线,从细观角度对沥青混合料的断裂特性进行分析,揭示级配、集料形态、集料分布、砂浆强度、空隙等对沥青混合料结构抗裂性能产生的影响,研究沥青混合料受力断裂过程中裂缝演化等,研究结论可为抗裂功能型沥青混合料的设计提供理论依据。鉴于平衡设计并不能解决沥青混合料抗车辙和抗裂的矛盾,也不利于发挥单纯抗车辙或抗裂的优势,本研究提出了一种新的沥青磨耗层混合料设计思路,针对按抗车辙设计的沥青混合料,开发一种在常温未成形时有高渗透性,在固结后又有高强粘结能力的新型喷洒型材料。本文的创新性成果如下:（1）根据设计材料的理念和沥青路面实际损坏状况,本研究提出了抗裂功能型沥青混合料的概念及其设计方法。（2）自主开发了基于离散元软件的内聚力本构模型代码,该代码能应用于二维和三维离散元模型的断裂性能虚拟试验且效果良好,为抗裂功能型沥青混合料的分析和数字化设计奠定了良好基础。（3）基于虚拟试验研究了集料公称最大粒径与层厚的尺寸效应关系对沥青混合料抗裂性能的影响,发现对于特定的层厚存在一个抗裂性能最佳的公称最大粒径范围,并据此给出抗裂型沥青混合料最佳的层厚粒径比例范围为4.05.5倍。（4）通过虚拟试验及室内试验,发现粗集料含量和集料颗粒的比表面积是影响沥青混合料抗裂性能的主要因素,并分别呈抛物线规律,据此给出AC-20抗裂型沥青混合料最佳粗集料含量为51%54%,比表面积取值范围为5.76.2m2/kg。（5）提出了抗裂功能型沥青混合料的设计方法:（1）根据层厚确定级配的公称最大粒径;（2）确定最佳抗裂性能的粗集料含量与比表面积;（3）由分形维数定义级配曲线;（4）应用二维或三维离散元软件与内聚力模型分析和优化抗裂功能型沥青混合料级配范围;（5）抗裂功能型沥青混合料路用性能的室内试验验证。该设计方法为提高下面层沥青混合料的抗裂性能,抵抗反射裂缝提供了一种全新的解决方式。（6）考虑到现有的平衡设计方法无法最大限度地发挥沥青混合料的抗车辙或者抗裂的单一性能,本研究开发了一种新型喷洒型材料——渗固封层,用于增强路面的抗剪、抗裂性能,解决了沥青面层因设计需求集中在抗压、抗车辙上,难以同时兼顾抗裂的作用而导致Top-down裂缝没有相应措施进行预防或抑制的难题。渗固封层不仅能提升路面的抗剪、抗裂性能,还同时提升了其他的路用性能（如抗腐蚀、防水、抗滑、抗剥落等）,可用于沥青路面的预防性养护。
吴重军[7]（2017）在《碳化硅磨削微观损伤机理及其高性能磨削技术研究》文中研究表明高速加工是20世纪70年代在欧洲和美国兴起的一种加工技术,它可以根据加工对象的不同,在高材料去除率、极好的加工经济效益下很好地满足产品的质量要求。高速磨削技术在突破难加工材料的技术瓶颈方面具有特别重要的意义。然而,在高速磨削中,由于高的砂轮速度会对工件材料产生极高的冲击效应,对材料发生的动态力学效应分析具有极高难度,且磨削加工中的磨粒具有几何不规则性及其典型的负前角特性,使得磨削加工的机理研究尤其困难。工程陶瓷是一种典型的难加工材料,具有极高的硬度、极好的耐高温、耐磨损、耐腐蚀等特性,在诸如军事、化工、机械、电子等应用领域具有非常广阔的应用前景。然而,加工此类超硬材料将不可避免地产生微观裂纹以及表面和亚表面的损伤,从而影响这类产品在实际应用中的可靠性和使用寿命。本文以碳化硅陶瓷作为典型研究对象,分析其高速磨削机理,探索其表面以及亚表面微观损伤机制,并进一步地控制磨削的损伤,从而获得高质量的低损伤的高性能磨削技术。本文的主要研究成果及创新点包括:（1）发现了高速磨削过程中材料动态断裂韧度具有应变率敏感效应,提出并构建了考虑材料力学特性及磨削工艺参数的延性域磨削临界成屑厚度模型。与传统基于材料去除能理论下只考虑材料物理力学性能的延性域磨削临界成屑厚度模型相比,不但临界成屑厚度大幅增加,而且提高了表面粗糙度,降低了磨削表面裂纹。并通过碳化硅高速磨削实验验证了以上结论。通过碳化硅磨削实验研究表明,当砂轮速度为140m/s时其延性域临界成屑厚度为0.32μm,远远大于以往仅仅考虑材料力学性能的临界成屑厚度时的0.06μm。同时,增大砂轮速度及降低成屑厚度有助于降低碳化硅磨削表面的脆性裂纹,表面塑性去除明显,去除单位材料需要的磨削能大大增加,磨削表面粗糙度提高且裂纹得到显着的控制。因此,在硬脆材料的高速磨削加工中,可以通过提高砂轮速度及降低成屑厚度以增大材料的延性域磨削临界成屑厚度,以延性域磨削的材料去除方式获得了更高的材料去除率的同时提高磨削质量。（2）基于压痕断裂力学的硬脆材料磨削微观损伤模型及动态断裂韧度敏感效应,构建了考虑磨削速度、成屑厚度、加工载荷及材料力学性能的磨削表面以及亚表面微观损伤预测模型。将传统模型压痕损伤模型预测误差20%降低到6%,并从理论与实验上证明了可以通过选择砂轮速度与成屑厚度来控制表面以及亚表面损伤程度的基础上,获得高的加工效率。实验结果分析表明砂轮速度的增加对于表面和亚表面的裂纹产生具有明显的抑制作用,随着砂轮速度的提高其表面的塑性划痕比例增加,脆性破裂比例明显降低,且具有更低的亚表面损伤深度。而随着成屑厚度的增加,其磨削表面的裂纹比例增多,以脆性去除为方式的材料去除占据主导,其亚表面的损伤深度逐渐增大,且以脆性去除为主。因此,为了获得更好的磨削质量,降低表面以及亚表面的损伤程度,可大大提高砂轮速度并降低成屑厚度。而为了获得高的材料去除效率,提高磨削加工效率,可通过适当选择合理成屑厚度并提高砂轮速度来控制磨削表面损伤。（3）深入探讨了硬脆材料的延性与脆性共存的材料去除机制,建立了考虑硬脆材料微观损伤尺度、延性域磨削表面比例及磨削工艺参数的表面粗糙度分析模型。提出了考虑表面粗糙度、亚表面微观损伤层等表面质量的磨削工艺优化设计方法,有效地提高了延性域磨削表面的比例,改善了硬脆材料磨削加工表面质量。实验结果表明,当延性域磨削比例低于50%,脆性去除占据主导,此时脆性去除粗糙度值较大且具有很大的波动性。而当延性去除大于50%且逐渐增大,其脆性去除粗糙度值则呈现明显的下降趋势,此时延性去除占据主导,当延性域磨削比例大于90%时,其脆性粗糙度值急剧下降,此时,碳化硅处于延性域磨削阶段,其粗糙度获得了显着的提升并保持相对稳定。在碳化硅陶瓷等硬脆材料的高效高性能磨削技术研究中,增大砂轮速度有助于获得更高的磨削材料去除率,同时砂轮速度的增加有助于提高磨削表面的延性域磨削表面比例,降低表面以及亚表面裂纹尺度。而成屑厚度的降低也有助于提高磨削表面的延性域磨削比例,并将降低表面以及亚表面裂纹尺度。因此,一定的加工要求下,合理增加成屑厚度,提高砂轮速度有助于实现硬脆材料高效低损伤磨削,实现其脆-延性转变,获得更好的磨削质量。对于本文的碳化硅陶瓷,为了获得N4级Ra0.2μm的磨削表面,其工艺选择可推荐砂轮速度Vs>137m/s,成屑厚度hm<0.55μm,且可获得高达1.1 mm3/mms的材料去除率,其延性域去除可稳定在85%以上。同时,为了获得延性域去除为主导（大于50%）的磨削表面,其工艺选择可推荐砂轮速度Vs>53m/s,成屑厚度hm<0.8μm,且可获得高达1.7mm3/mms的材料去除率。
郑淳[8]（2013）在《基于断裂力学的公路钢桥疲劳寿命可靠度方法研究》文中研究指明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。
陈明珠[9]（2021）在《预制混凝土桥墩与承台承插式窄缝连接直剪性能研究》文中进行了进一步梳理经济、快速、工业化和环保的全预制拼装桥梁技术是全球城市桥梁建设发展的必然趋势。近十年来,我国大力推动预制拼装桥墩技术的发展和应用,以期使其研究水平和节段预制梁拼装技术齐头并进。承插式连接的预制拼装桥墩体系作为一种具备高性能和施工简易性的新型连接构造,拥有广阔的应用前景。承插式窄缝连接构造不仅为预制拼装桥墩体系提供直剪承载力抵抗竖向荷载,而且将应力从墩柱处传递至承台。由于承插式连接的接缝为素混凝土,其结构性能比普通钢筋混凝土结构更薄弱,若连接处细部构造设计不当,将影响预制拼装桥墩体系的整体力学行为和受力性能。然而,国内外对桥梁下部结构构件连接处细部构造的力学性能研究和相关成果较少,承插式窄缝连接节点破坏和传力机理尚不明确,不利于推广工程应用。因此,本文以预制混凝土桥墩与承台承插式窄缝连接为研究对象,从理论模型计算与推导、窄缝灌浆料的配制、局部推出模型试验和有限元分析数值模拟四个方面对其直剪性能进行了研究,探究了承插式窄缝连接节点的剪切破坏和受力特性,以期为推广预制拼装桥墩技术提供理论支撑。本文的主要研究内容如下:（1）推导了一个承插式窄缝连接接缝直剪承载力简化计算模型和计算公式,相对于AASHTO计算公式和JSCE计算公式,其准确性及安全性较好,且离散程度较小,能够较好的预测承插式窄缝连接推出试件的直剪承载力试验值和有限元计算值,反映连接构造的实际直剪力学行为。（2）制备了三种C90高性能窄缝灌浆料,分别为高强砂浆、钢纤维混凝土和自密实混凝土（HCM、SFRC和SCC）,不仅具备良好的流动性和膨胀性能,且抗拉强度、弹性模量和泊松比实测值与规范计算值相比偏高。（3）以窄缝灌浆料类型、界面类型、接缝宽度和键齿数量为研究参数,设计并进行了承插式窄缝连接局部推出试验研究,通过整理极限荷载、开裂荷载、裂缝发展过程、荷载—位移曲线、荷载—键齿应变曲线和水平正应力—荷载曲线等试验数据,对承插式窄缝连接的滑移行为、应力传递机理、抗开裂性能、破坏模式、直剪承载力等直剪力学行为及破坏机理进行了参数分析和研究。结果表明,承插槽不存在波纹钢构造时,连接构造的破坏模式为接缝剪切破坏,通过改善灌浆料抗拉强度或将单键齿增加为双键齿都可有效提高其直剪承载力。然而,将5 cm的接缝宽度加宽到10 cm后其直剪承载力出现明显下降。承插槽存在波纹钢构造时,因承插槽的界面滑移破坏和应力集中等不利影响,接缝承载力未能完全发挥,改善灌浆料抗拉强度的作用不明显,连接构造破坏模式改变,且直剪承载力大幅度下降。（4）以承插式窄缝连接局部推出试验研究结果为模型可靠性和准确性依据,建立了9个承插式窄缝连接局部推出有限元模型和1个缩尺模型,并展开了键齿数量和界面类型对承插式窄缝连接直剪性能影响的参数分析和数值模拟研究,进一步明确了承插式窄缝连接的直剪力学行为及破坏机理。结果表明,接缝存在两个以上键齿时,键齿受力不均,使顶部和底部之间的键齿不能完全发挥承载作用。若在承插槽增加波纹钢构造,接缝键齿及承插槽界面更易开裂和破坏,并且当波形数量小于键齿数量时,键齿不能完全发挥直剪承载作用的现象更显着;然而,这一举措可以抑制预制墩柱承插段抗剪构造的开裂及破坏。
沈孔健[10]（2018）在《单箱多室波形钢腹板组合箱梁扭转性能研究》文中进行了进一步梳理波形钢腹板组合箱梁是以波形钢腹板取代传统混凝土箱梁中的混凝土腹板而形成的一种钢-混凝土组合结构。由于波形钢腹板的厚度较小,波形钢腹板组合箱梁的抗扭刚度要比传统混凝土箱梁的小得多。特别是具有较大宽高比的单箱多室波形钢腹板组合箱梁,在偏载的作用下将承受较大的扭矩,扭转效应不容忽视。为揭示单箱多室波形钢腹板组合箱梁的抗扭机理,掌握其在外加扭矩作用下的力学行为,本文采用模型试验研究、有限元分析与理论分析相结合的方法,对单箱多室波形钢腹板组合箱梁的纯扭性能进行了系统性的研究。主要的研究工作和成果如下:（1）在单箱单室波形钢腹板组合箱梁纯扭转分析的既有理论模型RA-STMT和FA-STMT的基础上,引入新的波形钢腹板与混凝土顶底板变形协调关系,将适用于钢筋混凝土构件纯扭转分析的TS-STMT模型和SMMT模型扩展到单箱单室波形钢腹板组合箱梁纯扭性能全过程分析中。经对比,SMMT模型对扭转性能的预测结果优于TS-STMT模型,可更合理地描述钢筋混凝土单元在组合箱梁中的双轴应力应变状态并准确预测组合箱梁的扭转性能,为单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭转分析模型的开发提供了理论基础。（2）在新设计的扭转试验装置上开展了单箱双室和单箱三室波形钢腹板组合箱梁的纯扭转试验,初步揭示了单箱多室波形钢腹板组合箱梁的抗扭机理。通过试验获得了组合箱梁在外加扭矩作用下的扭矩-扭率全曲线、混凝土顶底板裂缝分布规律、波形钢腹板的破坏模式、混凝土顶底板与波形钢腹板剪应变的变化规律以及钢筋轴向应变的变化规律,为单箱多室波形钢腹板组合箱梁的有限元分析模型和理论分析模型的建立提供了试验依据。（3）采用有限元软件ABAQUS建立了单箱多室波形钢腹板组合箱梁的有限元模型,明确了混凝土本构模型中损伤因子的确定方法,有效模拟了波形钢腹板组合箱梁在纯扭矩作用下的力学行为,进一步揭示了该类结构在纯扭矩作用下的抗扭机理。参数化分析结果表明,在给定范围内,抗扭承载力与横向钢筋配筋率、波形钢腹板的厚度、屈服强度以及横向位置分布近似成线性比例关系,同时可以近似认为抗扭承载力随着混凝土抗压强度和腔室数（210室）的增加而线性增大。有限元分析结果表明,离扭转中心越远的腔室内的混凝土顶底板外表面上的剪应变越小,而离扭转中心越远的波形钢腹板的剪应变越大,单箱多室波形钢腹板组合箱梁各波形钢腹板间的平均剪应变关系以及不同腔室内混凝土板间的平均剪应变关系均可近似用统一的拟合公式来表示,该公式为单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭转分析模型的建立提供了研究基础。（4）提出了适用于单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭转分析的SMMT统一模型,该模型可以较准确地预测不超过10室的单箱多室波形钢腹板组合箱梁的纯扭性能。同时,在理论分析和既有规范的基础上,提出了单箱多室波形钢腹板组合箱梁抗扭承载力的实用计算公式。基于中国《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）得到的抗扭承载力实用计算公式可用于单箱多室波形钢腹板组合箱梁的扭转设计和验算。（5）开展了有/无FRP加固单箱多室波形钢腹板组合箱梁的二次加载试验,得到了扭矩-扭率全曲线、混凝土顶底板和波形钢腹板的破坏模式、波形钢腹板剪应变的变化规律以及CFRP条带轴向应变的变化规律,初步揭示了有/无CFRP加固的单箱多室波形钢腹板组合箱梁二次加载时的抗扭机理。在SMMT统一模型的基础上,结合混凝土、钢筋和波形钢腹板在循环加载时的材料本构关系特征和CFRP加固对钢筋混凝土单元受力状态及材料本构关系的影响,建立了有/无CFRP加固单箱多室波形钢腹板组合箱梁二次加载时的纯扭转分析模型。经试验验证,该模型可预测单箱多室波形钢腹板组合箱梁及CFRP加固后在二次加载条件下的纯扭性能。试验和理论分析结果表明,应对组合箱梁全截面进行加固,以充分发挥混凝土顶底板和波形钢腹板的抗扭能力,保证整个截面能共同抵抗外加扭矩的作用。
二、第二章 断裂力学的基本理论 第五节 K_1和K_(1c)的物理意义（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 第五节 K_1和K_(1c)的物理意义（论文提纲范文）
（1）金属材料应力疲劳寿命评价模型（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 疲劳问题的概述 |
| 1.2.1 疲劳的概念及分类 |
| 1.2.2 疲劳寿命 |
| 1.2.3 疲劳寿命预测方法 |
| 1.3 应力疲劳的研究现状 |
| 1.3.1 均匀应力疲劳 |
| 1.3.2 梯度应力疲劳 |
| 1.4 存在的问题及立足点 |
| 1.5 本文的主要内容 |
| 第二章 应力疲劳寿命预测模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于热扰动运动的疲劳损伤演化过程 |
| 2.2.1 金属材料的微观缺陷 |
| 2.2.2 原子的热扰动运动 |
| 2.2.3 基于热扰动运动的损伤演化机理 |
| 2.3 应力疲劳损伤累积模型 |
| 2.3.1 体积损伤变量 |
| 2.3.2 交变载荷 |
| 2.3.3 微观机理的宏观表征 |
| 2.3.4 疲劳损伤演化模型 |
| 2.3.5 初始损伤和临界损伤 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单轴疲劳寿命评价模型及试验验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单轴疲劳损伤累积模型 |
| 3.2.1 退化的疲劳损伤累积模型 |
| 3.2.2 各参数对疲劳寿命的影响 |
| 3.3 试验验证 |
| 3.3.1 疲劳寿命的预测 |
| 3.3.2 寿命周期内疲劳损伤的预测及累积规律 |
| 3.4 状态参数与平均应力的关系 |
| 3.4.1 寿命比例系数与应力比的试验关系 |
| 3.4.2 疲劳极限与平均应力的关系 |
| 3.4.3 寿命比例系数与平均应力的关系 |
| 3.5 统一的单轴疲劳寿命预测模型及试验验证 |
| 3.5.1 统一的单轴疲劳理论 |
| 3.5.2 试验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 多轴疲劳寿命评价模型及试验验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 比例加载 |
| 4.2.1 退化的多轴疲劳寿命预测模型 |
| 4.2.2 几种特例 |
| 4.2.3 试验验证 |
| 4.3 非比例加载 |
| 4.3.1 异相加载 |
| 4.3.2 异步加载 |
| 4.4 考虑平均应力的多轴疲劳寿命预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 具有应力集中或应力奇异点的疲劳问题 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 疲劳特征长度 |
| 5.3 疲劳强度的评价 |
| 5.3.1 含小缺陷的疲劳极限 |
| 5.3.2 含小裂纹的疲劳扩展门槛值 |
| 5.4 疲劳寿命的预测 |
| 5.4.1 裂纹的萌生方向和萌生寿命 |
| 5.4.2 疲劳裂纹的扩展寿命 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 奇异点破坏的场应力理论 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 场应力破坏理论 |
| 6.2.1 奇异应力场的一般形式 |
| 6.2.2 破坏理论的一般性要求 |
| 6.2.3 破坏机理 |
| 6.2.4 破坏特征长度的概念 |
| 6.2.5 场应力 |
| 6.2.6 破坏方向 |
| 6.2.7 破坏条件 |
| 6.3 试验验证与讨论 |
| 6.3.1 宏观大裂纹 |
| 6.3.2 小裂纹 |
| 6.3.3 V型切口 |
| 6.3.4 结合材料的界面裂纹 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 合成相对变形的推导过程 |
| 附录 B R_a的推导过程 |
| 附录 C F_1和F_2的积分过程 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的文章 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（2）锚杆在节理岩体中的加固作用机理和锚固效应分析及应用（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的理论意义和工程意义 |
| 1.2 课题研究现状及国内外文献综述 |
| 1.3 本文的研究方法和内容 |
| 第二章 锚杆在节理岩体中的作用机理研究 |
| 2.1 岩石的破坏强度准则 |
| 2.2 锚喷支护在地下工程中的作用 |
| 2.3 锚杆支护机理及其支护模型 |
| 2.4 锚杆合理锚固角问题的讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 加锚节理岩体的模型试验 |
| 3.1 裂纹缺陷的基本形式 |
| 3.2 平面应变断裂韧性 K1C测试原理和方法 |
| 3.3 断裂韧性模型试验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 断裂过程的有限元模拟 |
| 4.1 有限元方法简介 |
| 4.2 断裂过程的有限元模拟方法 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 工程应用 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 数值计算模型 |
| 5.3 计算结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）钢结构脆性断裂的力学机理及其工程设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT(英文摘要) |
| 第一章 引言 |
| 1.1 钢结构的脆性断裂与低温冷脆 |
| 1.2 钢材断裂研究现状 |
| 1.2.1 概述 |
| 1.2.2 断裂判据指标 |
| 1.2.3 钢材的力学性能和韧性性能及其影响因素 |
| 1.2.4 世界各国的缺陷评定方法 |
| 1.3 结构钢材低温冷脆的研究现状 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 低温冷脆的主要理论 |
| 1.3.3 钢结构低温脆断的研究现状 |
| 1.3.4 钢结构脆性断裂的设计方法 |
| 1.3.5 钢结构脆性断裂的防止措施 |
| 1.4 课题的意义和内容 |
| 1.4.1 背景和意义 |
| 1.4.2 目标 |
| 1.4.3 内容 |
| 1.4.4 相关的基金项目 |
| 第二章 低温条件下结构钢材和桥梁钢材力学性能的试验研究 |
| 2.1 试验过程 |
| 2.1.1 试验装备 |
| 2.1.2 操作过程 |
| 2.1.3 试验内容 |
| 2.1.4 试件规格 |
| 2.1.5 数据处理 |
| 2.2 低温拉伸试样破坏特点 |
| 2.2.1 宏观形貌 |
| 2.2.2 微观形貌 |
| 2.2.3 拉伸试验曲线 |
| 2.3 温度对钢材强度指标的影响 |
| 2.3.1 钢材低温强度指标的试验结果 |
| 2.3.2 钢材强度指标随温度变化的计算公式 |
| 2.4 低温下钢材的塑性指标 |
| 2.4.1 钢材低温塑性指标试验结果 |
| 2.4.2 钢材塑性指标随温度变化的计算公式 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 低温对结构钢材断裂韧度影响的试验研究和计算分析 |
| 3.1 试验过程 |
| 3.1.1 试验设备 |
| 3.1.2 试验过程 |
| 3.1.3 试验内容 |
| 3.1.4 试样 |
| 3.2 试验现象 |
| 3.2.1 试验P-V 曲线类型 |
| 3.2.2 试样破坏外形 |
| 3.2.3 断口形貌 |
| 3.2.4 汇总 |
| 3.3 裂纹尖端张开位移指标的测量结果 |
| 3.3.1 裂纹尖端张开位移(CTOD)的特征值 |
| 3.3.2 裂纹尖端张开位移(CTOD)的测量结果 |
| 3.3.3 J 积分指标和KIC 指标 |
| 3.4 CTOD 指标随温度和厚度的变化关系分析 |
| 3.4.1 加载曲线和断裂形式 |
| 3.4.2 CTOD 特征值随温度的变化规律 |
| 3.4.3 CTOD 特征值随厚度的变化规律 |
| 3.4.4 最大载荷CTOD 值在温度、厚度平面内的分布规律 |
| 3.5 裂纹尖端张开位移判据指标分析 |
| 3.5.1 几种备选方案 |
| 3.5.2 方案对比分析 |
| 3.5.3 最大载荷CTOD 的计算公式 |
| 3.6 温度对裂纹尖端张开位移指标的影响分析 |
| 3.6.1 概述 |
| 3.6.2 基于含中心裂纹受拉平板的理论分析 |
| 3.6.3 基于含裂纹三点弯曲试样的理论分析 |
| 3.6.4 有限元计算与理论公式的对比分析 |
| 3.6.5 试验结果与理论公式的对比分析 |
| 3.6.6 结论 |
| 3.7 三点弯曲试样的弹塑性有限元分析 |
| 3.7.1 有限元模型 |
| 3.7.2 CTOD 沿厚度的变化 |
| 3.7.3 裂纹尖端的应力状态 |
| 3.7.4 裂纹前缘的形状及其影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 应力状态对脆性破坏的影响分析 |
| 4.1 缺口尖端三维应力状态的线弹性研究 |
| 4.1.1 含缺口受拉平板模型 |
| 4.1.2 Neuber 理论解和相关研究 |
| 4.1.3 对已有研究成果的讨论 |
| 4.1.4 有限元模型和软件 |
| 4.1.5 厚度对平面内应力分布的影响 |
| 4.1.6 平面应变系数的分布 |
| 4.1.7 厚度和缺口半径对平面应变系数的影响 |
| 4.1.8 应力强化系数 |
| 4.2 缺口尖端三维应力状态的弹塑性分析 |
| 4.2.1 缺口区域进入塑性后的应力分布 |
| 4.2.2 厚度对缺口尖端应力分布的影响分析 |
| 4.2.3 缺口半径对缺口尖端应力分布的影响 |
| 4.2.4 厚度和缺口半径的对比分析 |
| 4.3 应力状态对钢材脆性断裂的影响分析 |
| 4.3.1 单元体的三向应力应变关系 |
| 4.3.2 三向拉应力状态对脆性断裂的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 钢结构低温断裂设计方法 |
| 5.1 结构钢材韧脆断裂方式的判别 |
| 5.2 裂纹扩展阻力曲线 |
| 5.2.1 裂纹扩展阻力曲线的测量方法 |
| 5.2.2 结构钢材的裂纹扩展阻力曲线形式 |
| 5.2.3 结构钢材裂纹扩展阻力曲线的参数试验结果 |
| 5.2.4 结构钢材裂纹扩展阻力参数计算公式 |
| 5.3 构件断裂行为与裂纹扩展阻力曲线的理论分析 |
| 5.3.1 裂纹尖端张开位移与裂纹扩展量的关系 |
| 5.3.2 钢构件不同情况下的断裂行为分析 |
| 5.4 结构钢材的韧脆断裂转变条件 |
| 5.5 低温断裂设计的基本思想 |
| 5.5.1 前苏联低温断裂设计规范分析 |
| 5.5.2 低温断裂设计的基本方法 |
| 5.5.3 等级划分的思想 |
| 5.6 钢结构低温断裂设计方法的实现 |
| 5.6.1 裂纹尖端张开位移的设计曲线 |
| 5.6.2 假想裂纹长度的取法 |
| 5.6.3 折减系数的计算 |
| 5.6.4 断裂设计中的参数取值 |
| 5.7 设计步骤 |
| 5.7.1 设计阶段或常规检查合格的结构 |
| 5.7.2 含裂纹构件的安全性评定 |
| 5.8 设计实例 |
| 5.8.1 实例一 |
| 5.8.2 实例二 |
| 5.8.3 实例三 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢及声明 |
| 附录 论文中未列出的试验结果和表格 |
| 1. 电子显微镜扫描图像 |
| 2. 拉伸曲线 |
| 3. 断裂设计中的构件类别 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的论文 |
（4）应力强度因子型界面裂缝扩展准则及其在大坝断裂分析中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 界面力学简介 |
| 1.3 界面断裂参数 |
| 1.3.1 界面裂缝应力强度因子定义 |
| 1.3.2 界面裂缝的势能释放率 |
| 1.4 界面裂缝扩展破坏准则 |
| 1.4.1 界面裂缝曲折扩展破坏 |
| 1.4.2 界面裂缝沿界面破坏 |
| 1.5 混凝土岩石界面断裂研究现状 |
| 1.5.1 混凝土岩石界面断裂性能研究进展 |
| 1.5.2 混凝土岩石界面断裂准则研究进展 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 2 不同组合的混凝土岩石界面I型断裂特性试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验概况 |
| 2.2.1 试验材料强度确定 |
| 2.2.2 材料准备 |
| 2.2.3 试件制作 |
| 2.2.4 加载装置与试验过程 |
| 2.3 试验结果分析 |
| 2.3.1 材料力学参数 |
| 2.3.2 试件的破坏形态 |
| 2.3.3 荷载位移曲线 |
| 2.3.4 试件的断裂参数 |
| 2.3.5 三点弯曲梁试验结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 混凝土岩石界面裂缝扩展准则试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 混凝土岩石I-II复合型断裂试验 |
| 3.2.1 试件制作 |
| 3.2.2 混凝土岩石I-II复合型裂缝扩展准则 |
| 3.2.3 混凝土岩石复合试件四点剪切梁试验 |
| 3.2.4 C50 混凝土岩石复合试件试验结果 |
| 3.2.5 混凝土砂岩系列复合试件试验结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 混凝土岩石试验全过程数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 混凝土岩石试验数值模拟 |
| 4.2.1 三点弯曲梁试验数值模拟 |
| 4.2.2 四点剪切梁试验数值模拟 |
| 4.3 临界模态比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 界面裂缝扩展准则在混凝土重力坝界面断裂分析中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 混凝土重力坝数值计算 |
| 5.2.1 混凝土重力坝概况 |
| 5.2.2 混凝土重力坝数值计算建模 |
| 5.2.3 界面破坏模式 |
| 5.2.4 曲折破坏模式 |
| 5.2.5 断裂过程区影响 |
| 5.2.6 不同裂缝扩展准则对比 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）预制节段混凝土桥梁接缝抗剪性能数值分析（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 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 关于预制节段桥梁整梁抗剪性能的研究 |
| 1.2.2 关于预制节段桥梁局部接缝抗剪性能的研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 接缝构造分类和抗剪强度计算公式的研究 |
| 2.1 接缝构造形式 |
| 2.1.1 竖向接缝 |
| 2.1.2 斜向接缝 |
| 2.1.3 台阶接缝 |
| 2.1.4 抗剪齿块接缝 |
| 2.1.5 剪力键接缝 |
| 2.2 接缝类型及受力特点 |
| 2.2.1 湿接缝 |
| 2.2.2 胶接缝 |
| 2.2.3 干接缝 |
| 2.3 剪力键构造形式 |
| 2.3.1 剪力键的构造 |
| 2.3.2 剪力键的选形和选位 |
| 2.3.3 剪力键的尺寸 |
| 2.4 接缝抗剪承载力计算公式的研究 |
| 2.4.1 各国规范中对接缝抗剪强度的计算公式 |
| 2.4.2 其他学者所提出的对于接缝抗剪承载力的计算公式 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 数值模型的建立 |
| 3.1 ABAQUS软件简介 |
| 3.2 ABAQUS中混凝土本构分析模型 |
| 3.3 混凝土本构关系 |
| 3.3.1 混凝土弹性性能 |
| 3.3.2 混凝土塑性性能 |
| 3.4 钢纤维混凝土本构关系 |
| 3.5 环氧树脂本构关系 |
| 3.6 钢筋本构关系 |
| 3.7 有限元模型的建立 |
| 3.7.1 接触关系定义 |
| 3.7.2 约束定义 |
| 3.7.3 边界条件及荷载施加 |
| 3.7.4 单元类型选择及网格划分 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 干接缝与整体式接缝数值模拟计算结果分析 |
| 4.1 整体式接缝 |
| 4.2 单键齿干接缝 |
| 4.2.1 以键齿深度为参数的单键齿干接缝试件 |
| 4.2.2 以粗骨料粒径和键齿厚度为参数的单键齿干接缝试件 |
| 4.2.3 以混凝土材料为参数的单键齿干接缝试件 |
| 4.3 双键齿干接缝 |
| 4.4 整体式接缝和干接缝裂缝产生与发展过程模拟 |
| 4.4.1 混凝土裂缝检测 |
| 4.4.2 整体式接缝裂缝产生与发展过程的数值模拟 |
| 4.4.3 单键齿干接缝裂缝产生与发展过程的数值模拟 |
| 4.4.4 双键齿干接缝裂缝产生与发展过程的数值模拟 |
| 4.5 参数分析 |
| 4.5.1 低水平约束力对整体式接缝和单键齿干接缝抗剪性能的影响 |
| 4.5.2 水平约束力大小对单键齿干接缝裂缝形态的影响 |
| 4.5.3 加载位置对整体式接缝和单键齿干接缝抗剪性能影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 胶接缝数值模拟计算结果分析 |
| 5.1 单键齿胶接缝 |
| 5.2 三键齿胶接缝 |
| 5.3 胶接缝裂缝产生与发展过程模拟 |
| 5.3.1 单键齿胶接缝裂缝产生与发展过程模拟 |
| 5.3.2 三键齿胶接缝裂缝产生与发展过程模拟 |
| 5.4 参数分析 |
| 5.4.1 环氧树脂弹性模量对单键齿胶接缝抗剪性能的影响 |
| 5.4.2 低水平约束力对单键齿胶接缝抗剪性能的影响 |
| 5.4.3 加载位置对单键齿胶接缝抗剪性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文 |
| 致谢 |
（6）基于细观力学性能的抗裂型沥青混合料研究（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 功能型沥青混合料设计的研究现状 |
| 1.2.2 沥青混合料断裂行为研究现状 |
| 1.2.3 基于细观结构力学分析沥青混合料断裂特性研究现状 |
| 1.2.4 沥青混合料的抗裂设计研究 |
| 1.2.5 目前研究状况存在的问题 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 沥青混合料断裂行为特征与内聚力模型 |
| 2.1 沥青混合料宏观断裂行为特征 |
| 2.1.1 沥青路面开裂形式的断裂力学分类 |
| 2.1.2 沥青混合料断裂性能试验评价方法 |
| 2.1.3 不同试验方法的比选 |
| 2.2 沥青混合料断裂的微细观特征研究 |
| 2.3 内聚力本构模型 |
| 2.3.1 内聚力研究现状 |
| 2.3.2 内聚力模型概念 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于离散元法的沥青混合料细观特性对断裂性能影响研究 |
| 3.1 离散元模型的建立 |
| 3.1.1 离散元分析原理 |
| 3.1.2 常用接触模型 |
| 3.1.3 内聚力模型在离散元中的应用 |
| 3.1.4 试件的形成及细观参数的选取 |
| 3.2 集料特性对沥青混合料断裂性能的影响 |
| 3.2.1 试件尺寸效应影响分析 |
| 3.2.2 粗集料长短轴及倾角对断裂性能的影响 |
| 3.2.3 集料棱角性对断裂性能的影响 |
| 3.2.4 粗集料含量对断裂性能的影响 |
| 3.2.5 粗集料空间分布对断裂性能的影响 |
| 3.3 级配、空隙率及砂浆强度对沥青混合料断裂性能的影响 |
| 3.3.1 级配对断裂性能的影响 |
| 3.3.2 空隙率大小对断裂性能的影响 |
| 3.3.3 沥青砂浆强度对断裂性能的影响 |
| 3.4 各影响因素对裂缝发展的影响分析 |
| 3.4.1 粗集料对裂缝发展的影响 |
| 3.4.2 级配对裂缝发展的影响 |
| 3.4.3 空隙率大小对裂缝发展的影响 |
| 3.4.4 沥青砂浆强度对裂缝发展的影响 |
| 3.5 各影响因素对断裂性能影响的综合分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于数字图像的沥青混合料断裂性能研究 |
| 4.1 数字图像原理 |
| 4.1.1 数字图像技术基础及原理 |
| 4.1.2 图像技术处理 |
| 4.2 试验设计 |
| 4.2.1 试验原材料 |
| 4.2.2 试验设计方案 |
| 4.3 相同级配不同试件的断裂性能评价 |
| 4.3.1 力学性能分析 |
| 4.3.2 裂缝发展状况 |
| 4.3.3 粗集料的细观特性分析 |
| 4.4 不同级配试件的断裂性能评价 |
| 4.4.1 力学性能分析 |
| 4.4.2 裂缝发展状况 |
| 4.4.3 粗集料的细观特性分析 |
| 4.5 J积分断裂韧度与荷载耗能评价方式的对比 |
| 4.6 粗集料含量及比表面积与断裂性能的关系 |
| 4.6.1 粗集料含量与断裂性能的变化关系 |
| 4.6.2 比表面积与断裂性能的变化关系 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 基于离散元的抗裂功能型沥青混合料设计 |
| 5.1 三维离散元沥青混合料模型的建立 |
| 5.1.1 三维离散元集料的建成 |
| 5.1.2 三维试件的形成 |
| 5.1.3 三维模型细观参数选取 |
| 5.2 虚拟劈裂试验参数准确性验证 |
| 5.2.1 虚拟劈裂试验的设计 |
| 5.2.2 模拟结果与室内结果对比分析 |
| 5.3 三维离散元半圆弯曲试验 |
| 5.3.1 三维离散元半圆弯曲试验的设计 |
| 5.3.2 预留缝取向对沥青混合料开裂的影响 |
| 5.4 基于分形维数的抗裂型沥青混合料级配设计 |
| 5.4.1 最佳抗裂性能比表面积的确定 |
| 5.4.2 分形维数理论及其与比表面积计算关系 |
| 5.4.3 基于分形维数的抗裂功能型级配设计方法 |
| 5.4.4 基于分形维数的抗裂功能型级配计算 |
| 5.4.5 基于三维模拟的抗裂功能型级配断裂性能评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于渗固封层的功能型沥青混合料路用性能评价 |
| 6.1 基于PFC的路面浅表固化性能评价 |
| 6.1.1 虚拟单轴贯入试验设计 |
| 6.1.2 数值模拟结果分析 |
| 6.2 渗固封层设计 |
| 6.2.1 渗固封层 |
| 6.2.2 试验原材料 |
| 6.2.3 配合比设计 |
| 6.3 渗固封层性能评价 |
| 6.3.1 浅表固化性能评价 |
| 6.3.2 抗裂性能评价 |
| 6.3.3 抗腐蚀性能评价 |
| 6.3.4 抗渗水性能评价 |
| 6.3.5 抗滑性能评价 |
| 6.3.6 抗剥落性能评价 |
| 6.4 渗固封层+下面层组合路面抗裂性能评价 |
| 6.4.1 断裂性能评价 |
| 6.4.2 粘结性能评价 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1.主要结论 |
| 2.论文主要创新点 |
| 3.有待进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）碳化硅磨削微观损伤机理及其高性能磨削技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 国内外相关研究综述 |
| 1.3.1 高速磨削 |
| 1.3.2 陶瓷材料的磨削加工机理 |
| 1.3.3 硬脆材料的微观损伤 |
| 1.3.4 硬脆材料的延性域加工技术 |
| 1.3.5 需要进一步研究的问题 |
| 1.4 论文研究目标、内容及方法 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 拟解决的关键问题 |
| 1.4.4 研究方法 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 碳化硅高性能磨削的理论基础与实验平台 |
| 2.1 磨削的几何运动分析 |
| 2.1.1 磨削过程中工件与刀具接触的物理描述 |
| 2.1.2 磨削过程的运动学分析 |
| 2.1.3 硬脆材料的磨削去除机理 |
| 2.1.4 高性能磨削技术主要特征及技术指标 |
| 2.2 硬脆材料高速磨削的增韧效应初探 |
| 2.2.1 硬脆材料的JH-2 本构模型 |
| 2.2.2 基于JH-2 的断裂韧度分析模型 |
| 2.3 碳化硅增韧机制的仿真研究 |
| 2.3.1 仿真参数与模型建立 |
| 2.3.2 高速滑擦过程的磨削力特性分析 |
| 2.3.3 滑擦速度对材料表面及亚表面影响 |
| 2.3.4 成屑厚度对材料表面及亚表面影响 |
| 2.3.5 増韧效应的研究小结 |
| 2.4 难加工材料高速磨削的实验平台 |
| 2.4.1 高速精密外圆磨床 |
| 2.4.2 高速磨削砂轮的选型 |
| 2.4.3 金刚石砂轮的修整 |
| 2.4.4 碳化硅工件材料 |
| 2.4.5 实验加工及测试平台设计 |
| 2.5 碳化硅陶瓷表面完整性的分析测试技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 碳化硅延性域的高速磨削要素及其作用机理研究 |
| 3.1 传统延性域磨削概念与表征方法 |
| 3.1.1 延性域磨削的定义 |
| 3.1.2 经典临界磨削深度计算模型及其不足之处 |
| 3.1.3 基于SEM图像的磨削表面延性域表征方法 |
| 3.2 考虑高速高应变率的硬脆材料动态断裂韧度研究 |
| 3.2.1 基于JH-2 模型的硬脆材料临界成屑厚度计算方法 |
| 3.2.2 考虑高速磨削要素的延性域临界成屑厚度计算方法 |
| 3.2.3 碳化硅临界成屑厚度计算及其应用验证 |
| 3.3 碳化硅延性域高速磨削的主要特征分析 |
| 3.3.1 比磨削能分析 |
| 3.3.2 磨削速度效应分析 |
| 3.3.3 磨削尺度效应分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 碳化硅陶瓷的磨削微观损伤机理 |
| 4.1 碳化硅陶瓷在磨削加工中的损伤与测试方法 |
| 4.1.1 脆性化去除机制 |
| 4.1.2 塑性去除机制 |
| 4.2 考虑应变率效应的微观损伤机理 |
| 4.2.1 压痕力学中材料的表面及亚表面损伤 |
| 4.2.2 考虑应变率效应的微观损伤模型 |
| 4.2.3 损伤模型的验证 |
| 4.2.4 与传统模型的对比 |
| 4.3 碳化硅高速磨削的微观损伤机理分析 |
| 4.3.1 基于材料去除率的单颗磨粒载荷分析 |
| 4.3.2 磨削速度对微观损伤的影响分析 |
| 4.3.3 最大未变形成屑厚度对磨削损伤的影响 |
| 4.3.4 磨削速度与成屑厚度在高效磨削中对磨削损伤的抑制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于碳化硅高性能磨削的工艺要素优化设计 |
| 5.1 砂轮-工件接触成屑厚度的概率模型 |
| 5.1.1 成屑厚度模型 |
| 5.1.2 模型基本判据 |
| 5.1.3 模型的计算 |
| 5.2 考虑脆性裂纹尺度及延性域去除的表面粗糙度预测模型 |
| 5.2.1 延脆性比例的划分 |
| 5.2.2 基于压痕断裂力学的磨削损伤模型 |
| 5.2.3 磨削表面粗糙度预测模型的建立 |
| 5.3 碳化硅磨削表面粗糙度分析 |
| 5.3.1 粗糙度预测模型的应用验证 |
| 5.3.2 脆性与延性磨削粗糙度的对比 |
| 5.3.3 高速磨削要素对表面粗糙度的影响分析 |
| 5.4 磨削力敏感性分析 |
| 5.4.1 碳化硅磨削力敏感性因子模型建立 |
| 5.4.2 磨削力敏感性因子计算 |
| 5.4.3 磨削工艺参数对磨削力影响分析 |
| 5.5 碳化硅高性能磨削的工艺要素优化方法研究 |
| 5.5.1 磨削表面显微形貌与磨削表面粗糙度的联系 |
| 5.5.2 磨削损伤对磨削粗糙度的影响 |
| 5.5.3 碳化硅磨削表面的质量和效率分析 |
| 5.5.4 碳化硅高质量高效磨削工艺优化方法 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 本文总结及展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 本文的主要创新点 |
| 6.3 今后的研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）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 |
（9）预制混凝土桥墩与承台承插式窄缝连接直剪性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 预制混凝土桥墩与承台连接方式概述 |
| 1.2.1 灌浆套筒连接 |
| 1.2.2 灌浆金属波纹管连接 |
| 1.2.3 湿接缝连接 |
| 1.2.4 预应力连接 |
| 1.2.5 承插式连接 |
| 1.3 预制混凝土桥墩与承台承插式窄缝连接力学性能国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 国内外相关技术规范 |
| 1.3.4 国内外研究水平 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 承插式窄缝连接传力机理与接缝抗剪理论 |
| 2.1 承插式窄缝连接节点传力机理 |
| 2.1.1 节点传力模型 |
| 2.1.2 节点受力模型 |
| 2.2 承插式窄缝连接接缝直剪理论与计算方法 |
| 2.2.1 新旧混凝土结合面粘结机理 |
| 2.2.2 剪摩擦理论 |
| 2.2.3 现有设计建议及键齿接缝直剪理论 |
| 2.3 承插式窄缝连接直剪承载力简化计算模型推导 |
| 2.3.1 预制圆柱墩承插段受力模型 |
| 2.3.2 承插式窄缝连接接缝平面拉压杆体系 |
| 2.3.3 承插式窄缝连接接缝直剪承载力计算公式 |
| 2.3.4 考虑接缝抗冲剪承载力的承台设计建议 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 承插式连接的窄缝灌浆料配制 |
| 3.1 窄缝灌浆料类型 |
| 3.1.1 窄缝灌浆料的基本性能要求 |
| 3.1.2 窄缝灌浆料的性能指标及其测试方法 |
| 3.2 窄缝灌浆料的试配概况 |
| 3.2.1 基准配合比设计 |
| 3.2.2 高强窄缝灌浆料的试配 |
| 3.3 窄缝灌浆料的基本性能测试结果 |
| 3.3.1 窄缝灌浆料的流动性 |
| 3.3.2 窄缝灌浆料的抗压强度 |
| 3.3.3 窄缝灌浆料的膨胀性能 |
| 3.3.4 窄缝灌浆料的抗拉强度及抗折强度 |
| 3.3.5 窄缝灌浆料的弹性模量及泊松比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 预制混凝土桥墩与承台承插式窄缝连接直剪性能推出试验设计 |
| 4.1 试验的设计 |
| 4.1.1 试验的目的及要求 |
| 4.1.2 试件原型的选择 |
| 4.1.3 试验参数拟定 |
| 4.1.4 试件的设计 |
| 4.2 试验材料及试件的制作 |
| 4.2.1 混凝土的制备 |
| 4.2.2 混凝土的力学性能 |
| 4.2.3 钢材的力学性能 |
| 4.2.4 承插式窄缝连接小型局部推出试件的制作 |
| 4.3 试验设备和加载方案 |
| 4.3.1 试验加载方案 |
| 4.3.2 张拉预应力 |
| 4.3.3 预加载及正式加载 |
| 4.3.4 加载装置及数据采集系统 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 预制混凝土桥墩与承台承插式窄缝连接直剪性能推出试验结果与分析 |
| 5.1 试验结果 |
| 5.1.1 极限承载力 |
| 5.1.2 试验现象记录 |
| 5.1.3 试验现象描述 |
| 5.2 承插式窄缝连接抗开裂性能及影响因素分析 |
| 5.2.1 抗开裂性能 |
| 5.2.2 窄缝灌浆料类型对抗开裂性能的影响 |
| 5.2.3 界面类型对抗开裂性能的影响 |
| 5.2.4 接缝宽度对抗开裂性能的影响 |
| 5.2.5 键齿数量对抗开裂性能的影响 |
| 5.3 承插式窄缝连接破坏模式及影响因素分析 |
| 5.3.1 破坏模式 |
| 5.3.2 窄缝灌浆料类型对破坏模式的影响 |
| 5.3.3 界面类型对破坏模式的影响 |
| 5.3.4 接缝宽度对破坏模式的影响 |
| 5.3.5 键齿数量对破坏模式的影响 |
| 5.4 承插式窄缝连接直剪承载力及影响因素分析 |
| 5.4.1 直剪承载力及规范化剪应力 |
| 5.4.2 窄缝灌浆料类型对直剪承载力及规范化剪应力的影响 |
| 5.4.3 界面类型对直剪承载力的影响 |
| 5.4.4 接缝宽度对直剪承载力的影响 |
| 5.4.5 键齿数量对直剪承载力的影响 |
| 5.5 水平正应力及界面摩擦系数 |
| 5.6 承插式窄缝连接直剪承载力实测值和理论公式计算值的对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 预制混凝土桥墩与承台承插式窄缝连接直剪性能数值模拟研究 |
| 6.1 有限元分析模型 |
| 6.1.1 混凝土损伤塑性模型 |
| 6.1.2 混凝土的本构关系 |
| 6.1.3 混凝土应变软化现象及裂缝观测 |
| 6.1.4 钢材的本构关系 |
| 6.1.5 承插式窄缝连接局部推出有限元模型建立 |
| 6.2 承插式窄缝连接局部推出有限元模型计算结果及分析 |
| 6.2.1 极限承载力—试验与模拟结果对比 |
| 6.2.2 荷载—位移曲线—试验与模拟结果对比 |
| 6.2.3 裂缝发展过程及破坏模式—试验与模拟结果对比 |
| 6.3 承插式窄缝连接直剪性能及影响因素有限元分析 |
| 6.3.1 键齿数量及界面类型对直剪承载力的影响 |
| 6.3.2 键齿数量及界面类型对裂缝发展过程及破坏模式的影响 |
| 6.3.3 键齿数量及界面类型对应力分布规律的影响 |
| 6.4 承插式窄缝连接缩尺模型有限元模型计算结果与分析 |
| 6.4.1 缩尺模型设计及有限元建模 |
| 6.4.2 计算结果与分析 |
| 6.5 承插式窄缝连接接缝直剪承载力有限元和理论公式计算值对比 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（10）单箱多室波形钢腹板组合箱梁扭转性能研究（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 钢筋混凝土构件扭转性能研究 |
| 1.2.2 单箱多室钢筋混凝土箱梁扭转性能研究 |
| 1.2.3 单箱单室波形钢腹板组合箱梁扭转性能研究现状 |
| 1.2.4 单箱多室波形钢腹板组合箱梁扭转性能研究现状 |
| 1.2.5 软化桁架理论及其在扭转分析中的应用现状 |
| 1.3 待进一步研究的问题 |
| 1.4 研究内容和总体思路 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 总体思路 |
| 第二章 单箱单室波形钢腹板组合箱梁纯扭性能全过程分析模型 |
| 2.1 本章概述 |
| 2.2 既有理论模型 |
| 2.2.1 RA-STMT模型 |
| 2.2.2 FA-STMT模型 |
| 2.3 TS-STMT模型 |
| 2.3.1 平衡方程 |
| 2.3.2 协调方程 |
| 2.3.3 材料本构方程 |
| 2.3.4 模型求解过程 |
| 2.3.5 试验验证 |
| 2.3.6 模型讨论 |
| 2.4 SMMT模型 |
| 2.4.1 平衡方程 |
| 2.4.2 钢筋混凝土单元的泊松效应 |
| 2.4.3 单轴应变和双轴应变转换关系 |
| 2.4.4 协调方程 |
| 2.4.5 材料本构方程 |
| 2.4.6 初始预应力效应 |
| 2.4.7 模型求解过程 |
| 2.4.8 试验验证 |
| 2.4.9 模型讨论 |
| 2.5 SMMT模型与TS-STMT模型对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭性能试验研究 |
| 3.1 本章概述 |
| 3.2 试验梁设计 |
| 3.3 加载装置及加载方案 |
| 3.4 量测方案 |
| 3.4.1 扭矩 |
| 3.4.2 扭率和应变 |
| 3.5 纯扭转试验结果与分析 |
| 3.5.1 试验现象 |
| 3.5.2 扭矩-扭率曲线 |
| 3.5.3 混凝土剪应变 |
| 3.5.4 波形钢腹板剪应变 |
| 3.5.5 普通钢筋轴向应变 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭性能有限元分析 |
| 4.1 本章概述 |
| 4.2 有限元分析模型 |
| 4.2.1 模型建立及单元网格划分 |
| 4.2.2 钢-混凝土的接触 |
| 4.2.3 边界条件及加载方式 |
| 4.2.4 混凝土的本构关系 |
| 4.2.5 钢材的本构关系 |
| 4.3 模型验证 |
| 4.3.1 扭矩-扭率曲线 |
| 4.3.2 混凝土和波形钢腹板破坏模式 |
| 4.3.3 混凝土和波形钢腹板剪应变 |
| 4.4 抗扭承载力的影响因素 |
| 4.4.1 混凝土抗压强度的影响 |
| 4.4.2 普通钢筋配筋率的影响 |
| 4.4.3 波形钢腹板厚度的影响 |
| 4.4.4 波形钢腹板屈服强度的影响 |
| 4.4.5 波形钢腹板横向位置分布的影响 |
| 4.4.6 腔室数目的影响 |
| 4.5 单箱多室波形钢腹板组合箱梁扭转力学行为 |
| 4.5.1 腔室数对扭矩的影响 |
| 4.5.2 组合箱梁横截面上的剪应变和剪应力分布 |
| 4.5.3 各波形钢腹板间的剪应变关系 |
| 4.5.4 不同腔室内混凝土板间的剪应变关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭转全过程理论分析 |
| 5.1 本章概述 |
| 5.2 单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭转分析模型 |
| 5.2.1 既有单箱多室箱梁等效方法 |
| 5.2.2 SMMT统一模型 |
| 5.2.3 模型验证 |
| 5.3 抗扭承载力计算公式 |
| 5.3.1 计算公式推导 |
| 5.3.2 公式计算结果对比 |
| 5.4 全尺寸单箱多室波形钢腹板组合箱梁算例 |
| 5.5 单箱多室波形钢腹板组合箱梁扭转设计 |
| 5.5.1 设计流程 |
| 5.5.2 设计实例 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 CFRP加固单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭性能分析 |
| 6.1 本章概述 |
| 6.2 CFRP加固试验 |
| 6.2.1 试验概况 |
| 6.2.2 无FRP加固的受损试验梁二次加载试验结果 |
| 6.2.3 有CFRP加固的受损试验梁二次加载试验结果 |
| 6.3 无CFRP加固组合箱梁二次加载纯扭转分析模型 |
| 6.3.1 徐朱比修正 |
| 6.3.2 混凝土二次加载本构关系 |
| 6.3.3 钢筋二次加载本构关系 |
| 6.3.4 波形钢腹板二次加载本构关系 |
| 6.3.5 分析流程 |
| 6.3.6 模型验证 |
| 6.4 CFRP加固组合箱梁二次加载纯扭转分析模型 |
| 6.4.1 平衡方程及收敛条件修正 |
| 6.4.2 CFRP约束混凝土本构关系 |
| 6.4.3 钢筋本构关系 |
| 6.4.4 CFRP本构关系 |
| 6.4.5 分析流程 |
| 6.4.6 模型验证 |
| 6.5 外贴CFRP对组合箱梁纯扭性能的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 论文的主要研究成果 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A 中国的波形钢腹板组合梁桥统计 |
| 附录B 试验梁施工流程 |
| 附录C 加载装置细部构造和试验方法 |
| 作者简介 |
四、第二章 断裂力学的基本理论 第五节 K_1和K_(1c)的物理意义（论文参考文献）
- [1]金属材料应力疲劳寿命评价模型[D]. 侯善芹. 上海交通大学, 2016(03)
- [2]锚杆在节理岩体中的加固作用机理和锚固效应分析及应用[D]. 孙静. 中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）, 2003(02)
- [3]钢结构脆性断裂的力学机理及其工程设计方法研究[D]. 武延民. 清华大学, 2005(01)
- [4]应力强度因子型界面裂缝扩展准则及其在大坝断裂分析中的应用[D]. 宋深圳. 大连理工大学, 2019(03)
- [5]预制节段混凝土桥梁接缝抗剪性能数值分析[D]. 梁华廉. 广东工业大学, 2018(12)
- [6]基于细观力学性能的抗裂型沥青混合料研究[D]. 梁何浩. 华南理工大学, 2019(06)
- [7]碳化硅磨削微观损伤机理及其高性能磨削技术研究[D]. 吴重军. 东华大学, 2017(03)
- [8]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)
- [9]预制混凝土桥墩与承台承插式窄缝连接直剪性能研究[D]. 陈明珠. 广东工业大学, 2021
- [10]单箱多室波形钢腹板组合箱梁扭转性能研究[D]. 沈孔健. 东南大学, 2018(05)