检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2024年第10期41卷 5492-5503页

作者：谢剑刘家旺李伟金凌翼天津大学建筑工程学院滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 北京市既有建筑改造工程技术研究中心(天津分中心) 天津300350 兰州交通大学土木工程学院兰州730070

为了研究钢纤维与玄武岩纤维(BFRP)网格对磷酸镁水泥砂浆(MPCM)力学性能的增强效果,制备了BFRP网格MPCM复合材料(GRMM)。通过轴向拉伸试验和四点弯曲试验,研究材料复合方式(钢纤维增强、BFRP网格增强、复合增强)、BFRP网格厚度(1 mm、2... 详细信息

为了研究钢纤维与玄武岩纤维(BFRP)网格对磷酸镁水泥砂浆(MPCM)力学性能的增强效果,制备了BFRP网格MPCM复合材料(GRMM)。通过轴向拉伸试验和四点弯曲试验,研究材料复合方式(钢纤维增强、BFRP网格增强、复合增强)、BFRP网格厚度(1 mm、2 mm、3 mm)和BFRP网格表面形式(未处理、粘砂)对复合材料拉伸应力-应变曲线、弯曲应力-挠度曲线与关键力学参数的影响规律,以及钢纤维、BFRP网格在GRMM中的作用机制。结果表明:钢纤维主要在GRMM受力前期发挥作用,可以有效地抑制裂缝的产生,起到了增强、增韧的作用,钢纤维的掺入使拉伸试件与弯曲试件承载力分别提高了24.23%与215.33%,并提高了两类试件的抗裂性能、变形与耗能能力;BFRP网格作为拉应力的主要承担者,作用于GRMM整个受力过程,使两类试件的峰值变形提升了70倍以上,但试件中BFRP网格与MPCM受力并不协调;两种材料复合增强下,GRMM综合了钢纤维对基体的增强效果与BFRP网格的良好变形性能,其抗裂性能、强度、变形性能及耗能能力均得到提升;随着BFRP网格厚度的增加,GRMM试件强度与耗能能力得到进一步提升;BFRP网格表面进行粘砂处理对GRMM各项性能影响并不明显。

关键词：磷酸镁水泥砂浆玄武岩纤维网格纤维增强拉伸性能弯曲性能

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碱激发地质聚合物固化软土的研究进展

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硅酸盐通报 2023年第2期42卷 565-574页

作者：刘景锦罗昊鹏雷华阳郑刚程雪松天津大学建筑工程学院天津300354 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300354

软土地基处理是工程界公认的有较高风险的工程领域,传统软土固化中大量使用硅酸盐水泥,不仅消耗自然资源,还会对环境产生不良影响,使用环境友好型碱激发地质聚合物替代传统硅酸盐水泥越来越受到国内外学者的重视。论文基于国内外已有研... 详细信息

软土地基处理是工程界公认的有较高风险的工程领域,传统软土固化中大量使用硅酸盐水泥,不仅消耗自然资源,还会对环境产生不良影响,使用环境友好型碱激发地质聚合物替代传统硅酸盐水泥越来越受到国内外学者的重视。论文基于国内外已有研究成果,从碱激发地质聚合物固化土发展历史、碱激发地质聚合物种类、碱激发地质聚合物反应机理、碱激发地质聚合物固化土力学特性和各类性能等方面进行研究进展的综述分析,重点谈论地质聚合物处理软土的力学特性,并对不同碱激发地质聚合物在软土地基加固中抗渗性能、抗冻融性能、抗腐蚀性能等进行分析,对碱激发地质聚合物在软土地基加固中的应用进行系统梳理和展望,以期引导和提升碱激发地质聚合物在软土地基加固中的应用,实现我国地基加固可持续发展。

关键词：地质聚合物碱激发软土固化水泥土力学特性耐久性

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加筋型预应力高强混凝土管桩现场拟静力试验与数值分析

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建筑结构学报 2025年

作者：郑刚闫城东刘畅赵博刘永超天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津建城基业集团有限公司

预应力高强混凝土（PHC）管桩因其高承载力和经济效益被广泛应用，但是存在脆性破坏问题。加筋型（PHCR）管桩的提出有助于改善以上问题。为了研究不同桩型在水平往复荷载作用下的承载性状和抗震性能，本文通过2根PHC管桩和2根PHCR管桩... 详细信息

预应力高强混凝土（PHC）管桩因其高承载力和经济效益被广泛应用，但是存在脆性破坏问题。加筋型（PHCR）管桩的提出有助于改善以上问题。为了研究不同桩型在水平往复荷载作用下的承载性状和抗震性能，本文通过2根PHC管桩和2根PHCR管桩的足尺现场试验，对比了各试件的试验现象和破坏模式，分析了骨架曲线，各阶段水平承载力、位移延性系数、刚度退化曲线以及钢筋应变发展。结果表明，增加预应力钢筋配筋率提高了桩身初始刚度，显著提高了管桩的水平承载力，而增置非预应力钢筋延缓了预应力钢筋的屈服与刚度退化，大幅提高了管桩的延性，减少了脆性破坏的风险。在此基础上，使用ABAQUS建立了管桩—土体三维有限元模型，进一步研究了预应力钢筋配筋率和非预应力钢筋配筋率对预应力管桩承载能力和抗震性能的影响。分析得出在不同预应力钢筋配筋率条件下，均存在对应的最优非预应力钢筋配筋率。这为配置两种钢筋提出工程应用建议：当两种钢筋配筋率比值接近1时，可以在保证水平承载力的同时最大程度提高管桩位移延性。

关键词： PHC管桩非预应力钢筋现场试验数值计算抗震性能

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耐候钢-砼组合加劲梁悬索桥极限承载力退化规律研究

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防灾减灾工程学报 2023年第6期43卷 1377-1385,1394页

作者：王子挺朱劲松水利工程智能建设与运维全国重点实验室(天津大学) 天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

为制定预防性维护方案提供支撑,探究了悬索桥极限承载力随时间长期退化规律。以我国某公路耐候钢-砼组合加劲梁悬索桥为工程背景,建立了考虑钢梁、主缆和吊索三类主要钢构件截面特性与力学性能随时间退化模型;利用梁格法,采用Mises屈服... 详细信息

为制定预防性维护方案提供支撑,探究了悬索桥极限承载力随时间长期退化规律。以我国某公路耐候钢-砼组合加劲梁悬索桥为工程背景,建立了考虑钢梁、主缆和吊索三类主要钢构件截面特性与力学性能随时间退化模型;利用梁格法,采用Mises屈服准则,考虑几何非线性和材料非线性,基于U.L.列式编制杆系有限元计算程序,计算分析了3种最不利荷载工况下的悬索桥的弹塑性极限承载力。结果表明:耐候钢梁的截面积损失4.5%~11.7%,吊索截面积损失6.8%,主缆截面积损失1.1%,钢梁退化较快,随着荷载的增大,钢梁塑性区不断扩大使得主缆应力还未达到屈服应力,悬索桥就不能继续承载;荷载-位移曲线随着桥龄增加表现形式不同,在20年以前有明显的拐点;极限承载力呈现缓慢下降的趋势,100年下降27.2%~32.4%。

关键词：腐蚀退化极限承载力双重非线性荷载系数悬索桥

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型钢混凝土T形柱轴压性能分析

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建筑科学与工程学报 2023年第4期40卷 60-69页

作者：赵海龙徐瑞文天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

为进一步研究配钢形式“方钢管+T型钢”型钢混凝土T形柱在轴心荷载作用下的受力性能,为型钢混凝土T形柱结构受力过程的非线性分析和抗震性能分析提供参考依据,利用ANSYS有限元软件建立普通混凝土T形柱轴压模型,通过与现有的试验结果对... 详细信息

为进一步研究配钢形式“方钢管+T型钢”型钢混凝土T形柱在轴心荷载作用下的受力性能,为型钢混凝土T形柱结构受力过程的非线性分析和抗震性能分析提供参考依据,利用ANSYS有限元软件建立普通混凝土T形柱轴压模型,通过与现有的试验结果对比验证模型的合理性。在此基础上,建立配钢形式为“方钢管+T型钢”型钢混凝土T形柱模型,对其轴压性能进行有限元分析,深入研究“方钢管+T型钢”的配钢形式对混凝土截面应力、钢筋应力和型钢应力的影响,同时定量分析配钢率这一参数变化对轴压性能的影响规律。结果表明:与普通混凝土T形柱相比,“方钢管+T型钢”型钢混凝土T形柱极限承载力显著提高,但此种配钢形式对T形柱极限承载力的提高作用随配箍特征值的增大而减小;型钢的加入使得“应力拱”现象不再明显,在箍筋约束区内形成型钢强约束区,主要集中在T型钢腹板区域和方钢管区域,混凝土截面应力分布更加均衡;随着配钢率增加,同等比例荷载下型钢混凝土T形柱混凝土截面平均应力减小,型钢应力得以充分发挥,承载力显著增加。

关键词：型钢混凝土T形柱有限元模型轴压性能混凝土应力箍筋应力配钢率

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可恢复功能装配式钢框架梁柱节点力学性能研究

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建筑结构 2024年第3期54卷 95-102页

作者：王敬贺罗云标天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

装配式钢结构具有施工快、工期短、污染小的优点。基于此,提出一种由方钢管柱、H型钢梁、保险丝、高强螺栓和现浇楼板组成的可恢复功能装配式钢框架梁柱节点,并变换保险丝处梁间缝隙宽度、保险丝长细比和保险丝屈服强度三个参数,共建立... 详细信息

装配式钢结构具有施工快、工期短、污染小的优点。基于此,提出一种由方钢管柱、H型钢梁、保险丝、高强螺栓和现浇楼板组成的可恢复功能装配式钢框架梁柱节点,并变换保险丝处梁间缝隙宽度、保险丝长细比和保险丝屈服强度三个参数,共建立了13个有限元模型进行分析。研究结果表明:保险丝能够实现损伤控制,保护主体结构免受损伤;保险丝处梁间缝隙宽度大于5mm时,可以保证梁段不发生碰撞,损伤集中在保险丝处,工程应用中建议采用10mm的缝隙宽度;保险丝长细比为43时,能够保证可恢复功能装配式钢框架梁柱节点具有足够的承载能力;当主体结构选用Q345B钢材时,保险丝宜采用Q235B钢材,以实现保险丝的损伤控制。

关键词：钢框架可恢复功能梁柱节点保险丝损伤控制装配式结构

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我国建筑索结构的发展与工程实践

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建筑结构 2024年第19期54卷 44-50,65页

作者：陈志华滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

索结构已经成为现代大跨度建筑结构的首选体系之一。梳理了七十年以来我国索结构的发展历程,将其分为起步、缓慢发展和快速发展三个阶段,并对每个阶段进行了详细分类和阐述。对建筑索结构中的拉索构件和节点构件进行了归纳和总结,系统... 详细信息

索结构已经成为现代大跨度建筑结构的首选体系之一。梳理了七十年以来我国索结构的发展历程,将其分为起步、缓慢发展和快速发展三个阶段,并对每个阶段进行了详细分类和阐述。对建筑索结构中的拉索构件和节点构件进行了归纳和总结,系统地列举了各类构件的主要形式。此外,综述了悬索结构、索膜结构、张弦(弦支)结构及索穹顶结构等典型结构形式的特点、受力机理及代表性工程,进一步展示了索结构在实际工程中的广泛应用和显著优势。这些结构形式不仅体现了索结构的创新性和灵活性,也证明了其在满足大跨度建筑需求方面的卓越性能。在可持续绿色发展的要求下,随着科技的不断进步,索结构在建筑领域的应用前景愈发广阔。我国的索结构将继续在大跨度建筑领域中扮演重要角色,为实现更加高效、环保和创新的建筑设计提供有力支持。

关键词：建筑索结构拉索构件索节点悬索结构索膜结构张弦结构索穹顶结构

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砂性地层中植物胶改性泥浆性质及渗透成膜试验研究

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岩土工程学报 2023年第2期45卷 394-401页

作者：雷华阳施福硕刘旭崔溦天津大学土木工程系天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

目前广泛使用高分子材料和膨润土制作的泥浆存在降解难度大、容易造成环境污染问题,选取琼胶、瓜尔胶天然增稠剂代替传统高分子材料制作新型泥浆,探究新型泥浆在砂性地层中成膜效果。研究结果表明,琼胶、瓜尔胶具有较好的增稠效果、降... 详细信息

目前广泛使用高分子材料和膨润土制作的泥浆存在降解难度大、容易造成环境污染问题,选取琼胶、瓜尔胶天然增稠剂代替传统高分子材料制作新型泥浆,探究新型泥浆在砂性地层中成膜效果。研究结果表明,琼胶、瓜尔胶具有较好的增稠效果、降滤失效果、胶体率更易提升至100%,与传统增稠剂CMC相比瓜尔胶增稠效果更强;琼胶、瓜尔胶可使泥浆从未成膜转变为形成渗透带型泥膜、促进泥浆在地层中成膜,降低泥浆在地层渗透成膜过程中的前期滤失量和泥膜的渗透系数,进而降低在地层中的总滤失量,可以作为一种新型天然泥浆添加剂使用。

关键词：琼胶瓜尔胶泥浆砂性地层

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哑铃型承台群桩基础波浪荷载特征研究

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工程力学 2025年

作者：孟晓莉郗瑞娇李忠献陈宇天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室中国民航大学交通科学与工程学院

跨海桥梁常采用哑铃型承台群桩作为基础，基础结构长期受到波浪作用。基于Fluent软件建立了三维数值波浪水槽模型，采用边界造波法实现造波，并在水槽末端设置海绵层进行消波。通过对五阶Stokes波浪的传播以及矩形桥墩波浪作用模型试验... 详细信息

跨海桥梁常采用哑铃型承台群桩作为基础，基础结构长期受到波浪作用。基于Fluent软件建立了三维数值波浪水槽模型，采用边界造波法实现造波，并在水槽末端设置海绵层进行消波。通过对五阶Stokes波浪的传播以及矩形桥墩波浪作用模型试验进行模拟，验证了造波、消波以及波浪-结构相互作用模拟方法的正确性。利用已验证的模拟方法，数值分析了哑铃型承台群桩基础的波浪力特征。结果表明：系梁宽度对哑铃型承台波浪力影响不大，计算波浪力时可将其简化为单圆型承台并乘以一定的形状修正系数；随着水位降低，群桩中上游桩的群桩系数普遍增大，下游桩的群桩系数普遍减小，波浪力沿着波浪传播方向的减小趋势更加明显；哑铃型承台的存在对桩的波浪力产生折减效应，但显著增大了群桩总体的波浪力，在设计中应予以考虑；设计水位位于承台上时，承台所受波浪力在总基础中占主导。

关键词：跨海桥梁哑铃型承台群桩基础波浪荷载数值波浪水槽模型试验

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环境温湿度及荷载耦合作用下预应力混凝土梁长期变形分析方法研究

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土木工程学报 2024年

作者：朱劲松王彦磊张源天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津大学建筑工程学院

通过分析混凝土水化、混凝土内部湿热耦合传输及其与外界环境湿热交换过程，构建了基于多孔介质有效应力理论与B4理论的混凝土时变本构模型，考虑长期预应力损失，开发了湿-热-力多场耦合分析ABAQUS子程序，实现了环境温湿度与荷载耦合... 详细信息

通过分析混凝土水化、混凝土内部湿热耦合传输及其与外界环境湿热交换过程，构建了基于多孔介质有效应力理论与B4理论的混凝土时变本构模型，考虑长期预应力损失，开发了湿-热-力多场耦合分析ABAQUS子程序，实现了环境温湿度与荷载耦合作用下预应力钢筋混凝土梁长期变形数值分析，通过500天持续加载下普通混凝土及预应力混凝土梁试验对数值分析结果进行了验证。研究结果表明：本文方法可较准确地预测梁内部温湿度、混凝土应变、预应力以及跨中挠度变化规律，考虑环境温湿度变化对混凝土时变行为的影响后，对各梁跨中挠度预测结果的均方误差比B4模型及JTG 3362-2018规范平均小0.20 mm2及0.48 mm2，整体预测效果更好。本研究所提方法可为混凝土桥梁长期下挠分析提供理论参考。

关键词：预应力混凝土梁长期变形环境温湿度混凝土收缩徐变数值仿真湿-热-力耦合

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