检索结果-内蒙古大学图书馆

中国公路学报 2023年第9期36卷 193-201页

作者：骆俊晖宁杰钧罗资清尹世平刘子瑞广西北投交通养护科技集团有限公司广西南宁530201 中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

为了给钢筋混凝土受弯梁(RC)的复合加固设计和施工提供参考,针对采用TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式增强RC受弯梁,考虑TRC层数和开槽间距等因素的影响,对1根普通RC梁和5根复合加固梁进行了四点弯曲加载试验,并对TRC面层的预应力CFRP筋嵌... 详细信息

为了给钢筋混凝土受弯梁(RC)的复合加固设计和施工提供参考,针对采用TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式增强RC受弯梁,考虑TRC层数和开槽间距等因素的影响,对1根普通RC梁和5根复合加固梁进行了四点弯曲加载试验,并对TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式增强RC受弯梁破坏形态、承载能力以及使用性能进行了分析。研究结果表明:采用TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式复合加固方法可以有效提升梁的承载能力,改善梁在使用荷载下的跨中挠度和最大裂缝宽度;复合加固梁极限荷载随TRC层数的增加有所提升,但较厚的TRC加固层更易发生剥离而退出工作,承载力会因此减小;开槽间距对复合加固梁刚度和承载力无明显影响,但较窄的槽边距会导致复合加固梁发生端部混凝土拉裂破坏,该类破坏导致梁承载力较低,应采取措施避免此类破坏的发生;相比于未加固梁,复合加固梁中性轴高度明显增大,钢筋屈服后,中性轴高度逐渐稳定,曲率变化加快;复合加固梁正常使用极限荷载下的跨中挠度和最大裂缝宽度均在规范规定的限值内,并且远远低于该限值,表现出良好的使用性能;复合加固梁正常使用极限荷载下跨中挠度和最大裂缝宽度的理论值与试验值差距较小,误差总体处于15%~17%范围内,可见规范中计算模型的适用性良好。

关键词：桥梁工程复合加固梁四点弯曲试验嵌入式预应力CFRP筋 TRC层数开槽间距

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海洋环境荷载下半潜式平台上承房屋钢框架结构的动力响应特征

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建筑科学与工程学报 2022年第5期39卷 22-31页

作者：李富民刘永强赵婕郭震中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221008

以1000 m深海半潜式平台上承房屋钢框架结构为研究对象,首先采用有限元方法模拟了3层、6层、9层3种高度的上承结构在100年一遇极端海洋环境荷载作用下的动力时程响应,获得较适宜的推荐高度;然后对推荐高度结构分别进行陆地地震作用及海... 详细信息

以1000 m深海半潜式平台上承房屋钢框架结构为研究对象,首先采用有限元方法模拟了3层、6层、9层3种高度的上承结构在100年一遇极端海洋环境荷载作用下的动力时程响应,获得较适宜的推荐高度;然后对推荐高度结构分别进行陆地地震作用及海洋环境荷载作用下的动力时程响应有限元模拟,并将两种支承条件与作用方式下房屋钢框架结构的动力时程响应结果进行对比。结果表明:海洋环境荷载作用下,3层和6层结构的动力响应水平都相对较小且差距不大,而9层结构的动力响应水平因海风及结构倾斜影响过大而比6层结构的有显著增大,据此选定6层高度作为较适宜的推荐高度;6层房屋钢框架结构在平台支承4个月一遇海况下与在陆地支承8度多遇地震下的动力响应水平总体基本相当,但与陆地支承8度罕遇地震动力响应水平相比,即使是100年一遇的极端海洋环境荷载作用,其动力响应水平总体上也明显小于前者;研究成果可为海洋平台上承结构物的设计提供参考。

关键词：海洋平台海洋环境荷载上承结构钢框架动力响应

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装配式混凝土结构斜缝免胶预压节点受剪性能分析

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东南大学学报（自然科学版） 2022年第1期52卷 57-64页

作者：李富民范力黄朗中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室徐州221116 广西合景房地产开发有限公司南宁530021

为提升装配式混凝土结构的预制及装配效率,确保连接节点具有良好的受剪性能,提出了一种不出筋预制、免支撑吊装、免胶预压连接混凝土框架结构体系的技术方案,并针对斜缝免胶预压连接节点的受剪性能进行了试验研究.参考规范中的单剪压受... 详细信息

为提升装配式混凝土结构的预制及装配效率,确保连接节点具有良好的受剪性能,提出了一种不出筋预制、免支撑吊装、免胶预压连接混凝土框架结构体系的技术方案,并针对斜缝免胶预压连接节点的受剪性能进行了试验研究.参考规范中的单剪压受剪承载力计算方法,建议了斜缝免胶预压连接节点双剪压受剪承载力的计算与设计方法.结果表明:在表观剪跨比不大于1.54的情况下,竖缝连接节点发生了典型的界面摩擦滑移破坏,而斜缝连接节点则发生了典型的双剪压破坏;界面倾角越大,抗剪承载力越小,且界面极限滑移越大.

关键词：装配式混凝土结构预压连接斜缝式节点受剪性能双剪压破坏

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混凝土表面粗糙度评价指标的相关性研究

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建筑结构学报 2021年第12期42卷 193-199页

作者：陈志祥李富民方渝钰赵婕中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221008

新旧混凝土界面粗糙度对连接部位的力学性能和耐久性能影响显著。为研究混凝土表面粗糙度评价指标的相关性,对粗骨料公称粒径为5~16 mm连续级配,边长为100 mm的混凝土立方体试块表面进行5种不同程度的凿毛处理,采用徕卡P30三维激光扫描... 详细信息

新旧混凝土界面粗糙度对连接部位的力学性能和耐久性能影响显著。为研究混凝土表面粗糙度评价指标的相关性,对粗骨料公称粒径为5~16 mm连续级配,边长为100 mm的混凝土立方体试块表面进行5种不同程度的凿毛处理,采用徕卡P30三维激光扫描仪获取凹凸表面的三维坐标并建立数字模型,提取其分形维数,同时利用灌砂法获取灌砂深度指标。通过数学回归分析,建立了混凝土凿毛表面粗糙度的凿毛深度、灌砂深度和曲面分形维数等3个指标之间的拟合式。结果表明:凿毛深度与灌砂深度相关关系接近二次多项式函数;曲面分形维数同凿毛深度以及曲面分形维数同灌砂深度的相关关系均接近三次多项式函数;最佳凿毛深度宜控制在曲面分形维数的第一个峰值点附近。

关键词：新旧混凝土界面粗糙度凿毛深度灌砂深度分形维数

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纤维编织网增强ECC夹心保温复合墙板抗弯性能

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第5期50卷 123-135页

作者：尹世平李雨珊徐世烺侯向明王宇清丰琳莉中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 山西五建集团有限公司山西太原030013

目前,夹心保温墙板已经被广泛使用在建筑保温结构中,但是墙板的饰面层通常采用普通混凝土,使得内部保温材料极易因外饰面开裂脱落而受到腐蚀.因此,选用纤维编织网增强工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)作为... 详细信息

目前,夹心保温墙板已经被广泛使用在建筑保温结构中,但是墙板的饰面层通常采用普通混凝土,使得内部保温材料极易因外饰面开裂脱落而受到腐蚀.因此,选用纤维编织网增强工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)作为饰面层,通过四点弯曲试验研究夹心保温复合墙板的抗弯性能,影响因素包括保温材料类型、保温层厚度、面层厚度、纤维编织网处理方式、有无连接件和连接件角度.结果表明:增大保温层厚度对墙板抗弯承载力和延性的影响不大,但能够提高墙板的组合程度;发泡聚苯乙烯(Expanded Polysty⁃rene,EPS)保温板与ECC基体的黏结性能更好,墙板的组合程度也更高,但EPS自身的受力性能和刚度较差,使得墙板的承载能力较低;纤维编织网经过浸渍和浸胶黏砂处理会降低墙板的承载能力,但浸胶黏砂处理能提高ECC基体与纤维编织网的黏结从而改善墙板的延性;连接件的存在能够提高墙板的组合性能,并且减小连接件角度或者增大面板厚度有助于提升墙板的抗弯刚度、承载能力和组合性能,但会导致墙板的延性下降.最后,推导了纤维编织网增强ECC(Textile Reinforced ECC,TRE)夹心保温墙板抗弯承载力计算公式,并将计算结果与试验结果进行对比,结果表明提出的计算方法具有一定的可行性.

关键词：夹层结构纤维增强材料工程水泥基复合材料抗弯强度理论计算

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PTFE建筑膜材双轴拉伸超弹性本构模型研究

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工程力学 2023年

作者：徐俊豪张营营赵玉帅费舒桓陈培见周祎中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室中国矿业大学力学与土木工程学院西南交通大学土木工程学院

膜结构的设计过程高度依赖于数值计算，精准的材料模型是分析膜结构力学行为的首要前提。本文基于非线性连续介质力学理论，推导得到了聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）建筑膜材的超弹性本构模型。其中，将总应变能分解为... 详细信息

膜结构的设计过程高度依赖于数值计算，精准的材料模型是分析膜结构力学行为的首要前提。本文基于非线性连续介质力学理论，推导得到了聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）建筑膜材的超弹性本构模型。其中，将总应变能分解为基体应变能、纱线拉伸应变能和描述纱线间相互作用的应变能，分别来反映基体各向同性响应和纤维各向异性响应。在此基础上，推导了双轴拉伸下模型的一般表达式，给出了模型参数的求解方法，并通过ABAQUS软件的自定义材料子程序进行了验证分析。结果表明：该模型从应变能的角度明确了膜材内部各组分材料在抵抗外荷载时的贡献，很好地预测了膜材的双轴拉伸力学性能，能有效地表征膜材大变形、各向异性、非线性及受应力比影响的力学特点。

关键词： PTFE膜材超弹性本构模型双轴拉伸应力比数值模拟

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基于机器学习的建筑火灾蔓延快速预测

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中国安全科学学报 2023年第11期33卷 117-125页

作者：郭震贾笑岩李富民胡妍闫秋艳中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性高校重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学计算机科学与技术学院江苏徐州221116

为了迅速预演或重现火场,实时调整火场救援策略,并为建筑设计提供有利于消防工程的空间构成方案,利用火灾动力学软件(FDS)和机器学习技术,研究建筑火灾的关键影响因素。以单室火灾烟气溢出为案例,利用11种空间构成参数和7776组火灾工况... 详细信息

为了迅速预演或重现火场,实时调整火场救援策略,并为建筑设计提供有利于消防工程的空间构成方案,利用火灾动力学软件(FDS)和机器学习技术,研究建筑火灾的关键影响因素。以单室火灾烟气溢出为案例,利用11种空间构成参数和7776组火灾工况,采用5类机器学习算法训练火场模拟结果数据,并完成算法效率评估。结果表明:机器学习算法适用于建筑空间这类离散型的参数学习与评估预测,它能够直观地给出各参数的权重,挖掘火灾动力学系统中的关键信息,实现火场数据可视化;其中,随机森林(RF)算法具有最高的预测效率,其最佳预测准确率可达91.82%。

关键词：建筑火灾快速预测机器学习权重占比空间构成

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预应力型钢混凝土双坡框架抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2023年第2期44卷 100-108页

作者：陈圣刚高峰耿娇苑辉中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州211116 济南大学土木建筑学院山东济南250022 北京构力科技有限公司北京100013 山东省交通规划设计院山东济南250031

为研究预应力型钢混凝土双坡框架的抗震性能和破坏机理,基于同等承载能力条件设计缩尺比为1∶4的1榀预应力混凝土双坡框架(PC-F)和1榀预应力型钢混凝土双坡框架(PSC-F),并对其进行竖向荷载和水平低周反复荷载共同作用下的加载试验,得到... 详细信息

为研究预应力型钢混凝土双坡框架的抗震性能和破坏机理,基于同等承载能力条件设计缩尺比为1∶4的1榀预应力混凝土双坡框架(PC-F)和1榀预应力型钢混凝土双坡框架(PSC-F),并对其进行竖向荷载和水平低周反复荷载共同作用下的加载试验,得到框架的裂缝开展和分布及破坏形态特征、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化、等效黏滞系数、总耗能和位移恢复能力等抗震性能指标。试验结果表明:同等承载力条件下,预应力型钢混凝土双坡框架具有更优越的抗剪能力和抗震性能;相较于预应力混凝土双坡框架,预应力型钢混凝土双坡框架的开裂荷载提高了70%;型钢的存在使得预应力混凝土双坡框架的破坏机制由两铰(柱-斜坡梁节点)破坏转变为四铰(柱-斜坡梁节点、斜坡梁-水平梁节点)破坏,每个塑性铰部位呈现典型的弯曲延性破坏特征;相较于预应力混凝土双坡框架,预应力型钢混凝土双坡框架滞回环近似梭形更加饱满,峰值荷载后承载力退化及刚度退化更加缓慢,位移延性系数、等效黏滞阻尼系数、总耗能分别提高了9.27%、30.6%、53.5%,位移恢复能力系数降低27.5%。

关键词：双坡框架型钢混凝土预应力拟静力试验抗震性能

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模块化钢结构建筑柱-柱螺纹套筒连接抗剪试验

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第4期54卷 1481-1490页

作者：常鸿飞宋心怡文品涵夏军武夹硕勋江峰中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 江苏建筑节能与建造技术协同创新中心江苏徐州221116 太仓市行政审批局江苏苏州215400

为研究模块化钢结构建筑上下模块间柱-柱螺纹套筒连接的抗剪性能,对4组螺纹套筒连接方钢管柱双剪试件进行研究,分析套筒壁厚、材性及套筒螺帽与柱连接类型等因素对连接抗剪性能的影响规律。研究结果表明:试件抗剪性能受螺纹套筒控制,其... 详细信息

为研究模块化钢结构建筑上下模块间柱-柱螺纹套筒连接的抗剪性能,对4组螺纹套筒连接方钢管柱双剪试件进行研究,分析套筒壁厚、材性及套筒螺帽与柱连接类型等因素对连接抗剪性能的影响规律。研究结果表明:试件抗剪性能受螺纹套筒控制,其受剪过程主要经历定位杆剪切、套筒屈服、套筒屈曲和套筒强化4个阶段;空心套筒发生由上半圆筒壁局部控制的冲剪破坏形态,套筒下半圆未发生破坏;套筒壁厚和强度是影响试件抗剪性能的关键因素,套筒螺帽与柱焊接或螺栓连接对试件抗剪性能的影响不大;套筒壁厚增加67%或屈服强度提高22%,可使其抗剪承载力分别提升40.7%和18.0%;筒壁冲剪模型可较安全地预测套筒抗剪承载力,且预测值与实测值较吻合。

关键词：模块化钢结构模块间连接螺纹套筒抗剪性能

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纤维编织网-ECC加固RC梁受弯性能试验

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中国公路学报 2022年第9期35卷 287-297页

作者：盛杰尹世平裴浩中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221008 中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 中煤第五建设有限公司江苏徐州221000

为研究纤维编织网-ECC联合加固RC梁的受弯性能,对1根普通RC梁和9根加固梁进行了四点弯曲加载,分析了ECC高度和纤维编织网层数对加固梁破坏形态、裂缝分布和承载力等受弯性能的影响。试验结果表明:加固梁受弯破坏时裂缝细而密,且呈现ECC... 详细信息

为研究纤维编织网-ECC联合加固RC梁的受弯性能,对1根普通RC梁和9根加固梁进行了四点弯曲加载,分析了ECC高度和纤维编织网层数对加固梁破坏形态、裂缝分布和承载力等受弯性能的影响。试验结果表明:加固梁受弯破坏时裂缝细而密,且呈现ECC中多、混凝土中少的分布特点;和普通RC梁相比,加固梁纯弯段混凝土裂缝数量增加33.3%~66.7%;增加纤维编织网层数或ECC高度对提高加固梁裂缝数量影响较小;加固梁承载性能随纤维编织网层数和ECC高度增加而提高,当ECC高度与加固梁截面高度之比为0.5且布置3层纤维编织网时,加固梁开裂荷载、屈服荷载、极限荷载和普通钢筋混凝土梁相比分别提高111.11%、37.86%、36.13%;ECC高度和纤维编织网层数对加固梁抗弯刚度影响较小,但影响作用不同;加固梁抗弯刚度随纤维编织网层数增加略有增加,随ECC高度增加略有减小;增加纤维编织网层数或ECC高度可降低加固梁钢筋应变。受弯加载过程中加固梁截面仍保持平面,满足平截面假设。基于正截面受弯承载力计算理论,并考虑纤维编织网利用率,建立了加固梁受弯承载力计算公式。由该公式得到的计算结果与试验结果吻合较好。最后,基于该公式分析了加固梁极限弯矩对ECC高度和纤维编织网层数的敏感性,发现加固梁极限弯矩对纤维编织网层数变化敏感性较低。

关键词：桥梁工程加固梁试验研究受弯性能 ECC 纤维编织网

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