检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2024年

作者：咸贵军齐肖郭瑞田经纬哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室长三角碳纤维及复合材料技术创新中心四川大学高分子材料工程国家重点实验室

海洋工程结构用金属材料易产生锈蚀、磨损与疲劳等不可逆损伤，严重降低结构的服役寿命与安全储备。碳纤维增强环氧树脂（CFRP）复合材料具有较高的比强度/模量，尤其在高载、冲刷、高温、高湿等湿热服役工况下具有优异耐摩擦与抗磨损... 详细信息

海洋工程结构用金属材料易产生锈蚀、磨损与疲劳等不可逆损伤，严重降低结构的服役寿命与安全储备。碳纤维增强环氧树脂（CFRP）复合材料具有较高的比强度/模量，尤其在高载、冲刷、高温、高湿等湿热服役工况下具有优异耐摩擦与抗磨损性能，作为工程材料有望大幅度提高海洋工程结构服役寿命。本文中，研究了CFRP力学性能以及在不同施加荷载、滑动速率、服役温度以及水润滑等湿热服役工况下摩擦行为与磨损机制。研究发现，基于真空灌注工艺，CFRP板破坏断口显示纤维被树脂紧紧包裹，并没有出现纤维团聚及纤维布分层现象。CFRP摩擦磨损性能对荷载最敏感，因为切向位移使得摩擦副界面产生较大剪切应力；服役温度第二；滑动速率第三；水润滑影响最小，归因于水分子增加了对磨面距离，缓解了磨损程度。与500 g相比，负载2000 g试样磨损速率和划痕宽度分别增加了155.9%和111.0%，归因于高负载工况使得纤维/树脂界面发生脱粘损伤，并引发严重分层磨损；与室温相比，100 ℃和120 ℃服役温度下CFRP磨损速率分别增加了72.5%和109.2%，归因于高温服役工况使得环氧树脂从玻璃态变为高弹态，引发过度塑性变形，最终使得CFRP发生明显疲劳磨损。此外，滑动速率和水润滑工况对CFRP摩擦系数影响不明显（小于20%），尤其60 ℃水润滑下其摩擦系数仅波动了13.4%，这是因为水分子的润滑功能和散热作用减少了摩擦程度，仅发生轻微的磨粒磨损；120 mm/s速率下CFRP磨损速率较60 mm/s增加了77.9%，归因于较大速率差使得CFRP表面和亚表面变形不一致，导致粘着磨损发生。

关键词：碳纤维增强复合材料湿热服役工况摩擦行为磨损机制

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基于复合材料理论的再生混凝土峰值应变模型

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建筑材料学报 2022年第11期25卷 1168-1176页

作者：赵木子王玉银耿悦中冶建筑研究总院(深圳)有限公司广东深圳518055 哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

鉴于现有模型未计入用于制造再生骨料的废弃混凝土(基体混凝土)水灰比及残余砂浆含量对再生混凝土峰值应变的影响,基于复合材料模型得到了4种考虑基体混凝土水灰比及残余砂浆含量影响的再生混凝土峰值应变预测模型,并且采用收集到的100... 详细信息

鉴于现有模型未计入用于制造再生骨料的废弃混凝土(基体混凝土)水灰比及残余砂浆含量对再生混凝土峰值应变的影响,基于复合材料模型得到了4种考虑基体混凝土水灰比及残余砂浆含量影响的再生混凝土峰值应变预测模型,并且采用收集到的100组试验数据对模型的可靠性进行了验证.结果表明:各模型的预测结果差异较大;Hirsch模型和Counto模型的精度较高,预测结果与试验结果之比的平均值为0.978~1.000,变异系数为0.072~0.080.

关键词：再生混凝土峰值应变模型基体混凝土水灰比残余砂浆含量复合材料

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偏转风场下方形截面超高层建筑风致响应与气弹效应研究

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建筑结构学报 2022年第12期43卷 20-30页

作者：唐龙飞刘昭郑朝荣武岳哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 中国建筑第二工程局有限公司北京100071 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

超高层建筑具有轻质高柔的特点,强风作用下其气弹效应明显;且水平风向角沿高度偏转,导致超高层建筑的风荷载和风致响应与不考虑风向偏转时有明显不同。为此,完成了风向偏转角为25°的偏转风场及其无偏等效风场下一方形截面千米级超... 详细信息

超高层建筑具有轻质高柔的特点,强风作用下其气弹效应明显;且水平风向角沿高度偏转,导致超高层建筑的风荷载和风致响应与不考虑风向偏转时有明显不同。为此,完成了风向偏转角为25°的偏转风场及其无偏等效风场下一方形截面千米级超高层建筑的气弹模型试验,基于试验所得的模型顶点加速度时程,结合Hilbert-Huang变换方法和改进的随机减量法识别了气动阻尼比,对比分析了风向角、折减风速和有无风向偏转对气动阻尼比、极值加速度、涡激共振临界风速和锁定区的影响规律,探究了偏转风作用下千米级超高层建筑的风致响应、气弹效应和涡激振动等特性。研究结果表明:风向角对气动阻尼比和极值加速度影响较大,会显著改变其变化规律和涡激共振临界风速;基于频域分析所得的涡激共振临界风速小于由气动阻尼比或极值加速度确定的涡激共振临界风速,表明后者所反映的涡激共振特性具有滞后性,将导致结构不安全;相比无偏等效风作用,偏转风作用下水平向气动阻尼比较大,结构的顶点极值加速度较小,角部极值加速度的最大降幅可达38.3%。

关键词：超高层建筑偏转风气弹模型试验风致响应气动阻尼比锁定区

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再生粗（细）骨料混凝土横向变形系数及预测模型

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工业建筑 2023年

作者：赵木子徐成彦王玉银耿悦龚超哈尔滨工业大学(深圳)材料科学与工程学院中冶建筑研究总院(深圳)有限公司哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨工业大学土木工程学院广东省现代土木工程技术重点实验室

为研究再生粗（细）骨料的掺入对混凝土横向变形性能的影响，本文以再生粗（细）骨料取代率及混凝土水灰比为主要参数，对14组（共42个）150 mm×150 mm×300 mm棱柱体试块进行轴压试验研究，量化了不同水灰比下取代率对横向变... 详细信息

为研究再生粗（细）骨料的掺入对混凝土横向变形性能的影响，本文以再生粗（细）骨料取代率及混凝土水灰比为主要参数，对14组（共42个）150 mm×150 mm×300 mm棱柱体试块进行轴压试验研究，量化了不同水灰比下取代率对横向变形系数的影响。基于两相复合材料理论，推导建立了可考虑不同水灰比下再生粗（细）骨料影响差异的横向变形系数预测模型，并将模型预测结果与试验结果进行对比，验证了预测模型的可靠性。研究表明，再生粗、细骨料对横向变形系数耦合影响显著，且该影响随水灰比的提高而增大；本文所提模型预测结果与试验数据之比的平均值为1.000，变异系数为0.250。

关键词：再生细骨料再生粗骨料横向变形系数水灰比两相复合材料理论

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松原地区群体建筑结构抗震性能与地震风险分析

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地震工程与工程振动 2022年第2期42卷 125-134页

作者：贾明明尤建洲彭慧君吕大刚哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

吉林省松原市地震频发,震后震害明显,损失较大。但由于发生的地震震级较低,且震中位置不在大中城市而未受到广泛重视,因此非常有必要对该地区群体建筑的抗震能力和地震风险进行分析。文中以松原市查干花镇和宁江区的群体建筑结构为研究... 详细信息

吉林省松原市地震频发,震后震害明显,损失较大。但由于发生的地震震级较低,且震中位置不在大中城市而未受到广泛重视,因此非常有必要对该地区群体建筑的抗震能力和地震风险进行分析。文中以松原市查干花镇和宁江区的群体建筑结构为研究对象,利用城市震害模拟器YouSimulator,输入2017年7月23日松原4.9级地震的实测地震动与20条历史地震动进行地震响应分析,对城市和乡镇的结构损伤情况进行了对比,并进一步分析了两地群体建筑结构的地震风险。分析表明:不考虑经济损失时,乡镇的地震风险高于城市。考虑经济损失后,城市的地震风险高于乡镇。文中的研究成果可以为松原地区的震前防灾减灾,以及震时应急救灾,震后恢复重建提供参考依据。

关键词：松原地区群体建筑结构地震响应抗震性能地震风险

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小径木组合墙骨剪力墙力学性能试验研究

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建筑结构 2022年第3期52卷 134-141,148页

作者：刘立磊牛爽胡津阳祝恩淳哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

提出一种机械连接小径木组合墙骨,并通过试验验证其用于轻型木框架剪力墙的可行性。进行了24片东北落叶松小径木组合墙骨剪力墙的抗侧性能试验,包括12片单调加载试验及12片低周往复加载试验,考查了小径木组合墙骨剪力墙的破坏模式、抗... 详细信息

提出一种机械连接小径木组合墙骨,并通过试验验证其用于轻型木框架剪力墙的可行性。进行了24片东北落叶松小径木组合墙骨剪力墙的抗侧性能试验,包括12片单调加载试验及12片低周往复加载试验,考查了小径木组合墙骨剪力墙的破坏模式、抗剪强度、割线刚度、极限位移、延性、抗力衰减系数等指标,并探究端墙骨及覆面板用材种类对墙体性能的影响。试验发现:小径木组合墙骨可部分替代规格材用于木骨架剪力墙中,并获得总体上相近的抗侧承载能力;端墙骨选用规格材或小径木组合墙骨所致整体性能差异较小;覆面板材料选取及布置方式对抗侧性能影响显著,双侧布置OSB板墙体承载力显著高于一侧布置石膏板、一侧布置OSB板墙体以及单侧布置OSB板墙体。

关键词：轻型木结构小径木组合墙骨剪力墙抗侧性能

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海管结构状态监测研究进展

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海军工程大学学报 2023年第1期35卷 25-34页

作者：王花平李齐明弓翔舒冯思远郭晏辛兰州大学土木工程与力学学院兰州730000 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 浙江大学建筑工程学院杭州310058

海管在长期运营过程中,受到海水腐蚀、海沙冲蚀及海洋波浪作用,易发生局部屈曲、开裂和穿孔等损坏,引发油气泄漏事故,造成严重的环境污染和巨大的经济损失。因此,运营中海管的结构抗力、损伤和安全状态及剩余服役寿命等信息的掌握成为... 详细信息

海管在长期运营过程中,受到海水腐蚀、海沙冲蚀及海洋波浪作用,易发生局部屈曲、开裂和穿孔等损坏,引发油气泄漏事故,造成严重的环境污染和巨大的经济损失。因此,运营中海管的结构抗力、损伤和安全状态及剩余服役寿命等信息的掌握成为工程领域的关注重点。鉴于此,归纳总结了运营中海管结构的特征参数和可能的损伤模式,对检测和监测海管结构状态的技术进行了国内外研究进展综述,同时结合运营中的海管监测需求重点介绍了光纤传感技术在海管结构状态监测方面的优势、研究现状及应用前景,以期为维护海管结构安全经济运行提供有效器件和可靠技术参考。

关键词：海管光纤传感技术特征参量监测损伤诊断结构状态评估寿命预估

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考虑荷载分布的多跨连续钢-再生混凝土组合板长期性能研究

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工程力学 2021年第2期38卷 198-210页

作者：王庆贺梁永泽张欢张逸超任庆新沈阳建筑大学土木工程学院沈阳110168 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090

为量化再生粗骨料掺入对多跨连续钢-混凝土组合板长期性能的影响,基于ABAQUS软件建立组合板的非线性热力耦合有限元模型,模型考虑非均匀收缩、非均匀徐变以及混凝土开裂的耦合影响;利用18组足尺试验数据验证模型的可靠性,并对现有规范... 详细信息

为量化再生粗骨料掺入对多跨连续钢-混凝土组合板长期性能的影响,基于ABAQUS软件建立组合板的非线性热力耦合有限元模型,模型考虑非均匀收缩、非均匀徐变以及混凝土开裂的耦合影响;利用18组足尺试验数据验证模型的可靠性,并对现有规范方法的适用性进行评述;在此基础上,研究不同荷载分布下再生粗骨料取代率对五跨连续组合板长期性能(挠度及支座弯矩)的影响。研究结果表明:基于龄期调整的有效模量法,通过设置温度梯度模拟组合板中混凝土的非均匀收缩、非均匀徐变特性,可有效预测钢-再生混凝土组合板的长期性能,试件跨中挠度的有限元与试验结果最大相差20.3%;掺入再生粗骨料对多跨连续组合板长期性能的影响显著,且不同荷载分布下的影响规律相似,取代率为50%和100%时,组合板在均布荷载作用下的跨中挠度分别增加22.1%和45.0%,支座负弯矩分别增大5.3%和10.8%;与均布荷载作用相比,考虑非均布荷载的钢-再生混凝土组合板长期挠度和支座负弯矩均有所增大,幅值在10%以内。

关键词：再生混凝土多跨连续组合板长期性能收缩徐变有限元分析

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圆钢管约束混凝土轴压构件长期持荷后受力性能试验研究

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建筑结构学报 2021年第S02期42卷 256-263页

作者：郭云龙耿悦洪宗海哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

钢管约束混凝土柱受力性能优越、施工方便,在超高层建筑等领域有广阔的应用前景。但现有研究仅针对短期性能与抗震性能展开,缺乏长期性能研究,针对钢管约束混凝土柱长期持荷后受力性能的研究尚未见报道。鉴于准确预测构件轴压承载力等... 详细信息

钢管约束混凝土柱受力性能优越、施工方便,在超高层建筑等领域有广阔的应用前景。但现有研究仅针对短期性能与抗震性能展开,缺乏长期性能研究,针对钢管约束混凝土柱长期持荷后受力性能的研究尚未见报道。鉴于准确预测构件轴压承载力等相关受力性能指标对保证结构安全至关重要,在圆钢管约束混凝土轴压构件长期持荷试验(持荷时间490 d)结束后,进行了相应徐变后受力性能试验。共设计18个圆钢管约束混凝土短柱试件,主要参数为持荷试验加载龄期、含钢率、钢-混凝土界面黏结摩擦等,研究了长期持荷作用对试件刚度、轴压承载力、峰值应变的影响,并分析了其对约束效应及钢管纵向受力的影响。研究结果表明:长期持荷在略微提高轴压承载力的同时,会减小峰值应变,减小幅度达4.8%~20.0%,且该影响对早龄期加载试件更为显著。此外,长期持荷对约束效应及钢管纵向受力的影响不明显。

关键词：圆钢管约束混凝土柱长期持荷徐变轴压性能轴压承载力

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适用于直接分析法的椭圆钢管混凝土柱应力-应变关系模型

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建筑结构学报 2021年第S02期42卷 332-338页

作者：王凤芹刘发起杨华哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

精确的材料本构模型是实现结构直接分析的前提,但目前尚无适用于椭圆钢管混凝土结构直接分析法的材料本构关系模型。基于课题组前期试验,分析了椭圆钢管混凝土柱中钢材和混凝土的纵向应力-应变关系的发展规律。根据钢管双向受力和核心... 详细信息

精确的材料本构模型是实现结构直接分析的前提,但目前尚无适用于椭圆钢管混凝土结构直接分析法的材料本构关系模型。基于课题组前期试验,分析了椭圆钢管混凝土柱中钢材和混凝土的纵向应力-应变关系的发展规律。根据钢管双向受力和核心混凝土三向受力的特点,考虑截面长短轴比的影响,提出了椭圆钢管混凝土柱中钢管和混凝土的纵向应力-应变关系模型。依照静力平衡条件和变形协调条件,采用提出的钢管和混凝土应力-应变关系模型计算了椭圆钢管混凝土柱的荷载-变形全过程关系曲线。分析得到的理论荷载-位移曲线与试验结果吻合良好,计算得到的承载力与试验值、规范GB 50936—2014和EC4的计算值也吻合较好,验证了提出的椭圆钢管混凝土中钢管和混凝土应力-应变关系模型的准确性,为基于直接分析法的椭圆钢管混凝土结构的设计提供了依据。

关键词：椭圆钢管混凝土柱直接分析法纵向应力-应变关系荷载-位移曲线轴压承载力

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