检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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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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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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超高性能混凝土与普通混凝土界面抗剪强度计算方法

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建筑结构学报 2024年第9期45卷 66-75页

作者：谢剑杨云涛陈玉洁朱劲松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 上海建筑设计研究院有限公司上海200092

为提高超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面抗剪强度设计计算的精确性与合理性,广泛搜集国内外文献中相关的试验数据,建立了包含521组试验数据的UHPC-NC界面抗剪试验数据库,并... 详细信息

为提高超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面抗剪强度设计计算的精确性与合理性,广泛搜集国内外文献中相关的试验数据,建立了包含521组试验数据的UHPC-NC界面抗剪试验数据库,并在假定界面剪切破坏机构的基础上,通过理论分析与数据拟合提出了UHPC-NC界面抗剪强度的计算方法。通过与现有规范设计方法及经验预测方法对比可知,所提出的计算方法具备更高的计算精度。同时,将所提出的计算方法用以改进界面内聚力单元的损伤起始准则,利用有限元软件ABAQUS的二次开发功能,建立UHPC湿接缝受弯试验的有限元模型。与已有研究中的试验结果对比表明,该有限元分析方法可以较精确地模拟UHPC接缝板的受力性能,可用于UHPC-NC组合构件的工程设计与优化改进。

关键词： UHPC-NC界面抗剪强度损伤起始准则 ABAQUS二次开发 UHPC湿接缝

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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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一种基于自适应集成学习代理模型的结构可靠性分析方法

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工程力学 2023年第3期40卷 27-35页

作者：李宁潘慧雨李忠献天津大学建筑工程学院天津300350 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(天津大学) 天津300350

结构可靠性分析需要精确计算结构或系统的失效概率,当结构失效概率低时,运算量大且操作困难。可采用代理模型替代原始性能函数,结合自适应实验设计,在保证准确率的同时大幅减少原始模型的总运行次数。该文提出了基于自适应集成学习代理... 详细信息

结构可靠性分析需要精确计算结构或系统的失效概率,当结构失效概率低时,运算量大且操作困难。可采用代理模型替代原始性能函数,结合自适应实验设计,在保证准确率的同时大幅减少原始模型的总运行次数。该文提出了基于自适应集成学习代理模型的结构可靠性分析方法,将适应性较广的Kriging与最近发展的PC-Kriging代理模型集成;利用代理模型提供预测点的方差特征,提出新的集成学习函数,识别高预测误差区域,实现高效拟合失效边界;通过主动学习算法在预测误差大和接近极限状态的区域添加采样,迭代更新集成代理模型。通过3个算例,验证了该文方法与单一代理模型结构可靠性分析方法的优势,与AK-MCS+U和AK-MCS+EFF相比,所提方法计算成本低、准确度高。

关键词：结构可靠性自适应试验设计 Kriging模型 PC-Kriging模型集成学习

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基于超声能量扩散的CFST界面剥离损伤检测方法与验证

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工程力学 2023年第1期40卷 111-120页

作者：李宁张海月高树灵李忠献天津大学建筑工程学院天津300350 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(天津大学) 天津300350

钢管混凝土(CFST)构件因其具有良好的抗压、抗弯、抗剪能力,近年来被广泛用于各类型工程结构之中。鉴于CFST施工过程中,钢管与内部混凝土之间可能出现离析、剥离等缺陷,会降低或破坏钢管与混凝土的协同作用,导致承载力降低等问题。在受... 详细信息

钢管混凝土(CFST)构件因其具有良好的抗压、抗弯、抗剪能力,近年来被广泛用于各类型工程结构之中。鉴于CFST施工过程中,钢管与内部混凝土之间可能出现离析、剥离等缺陷,会降低或破坏钢管与混凝土的协同作用,导致承载力降低等问题。在受到极端荷载下,严重时会导致较大安全隐患和失效可能。因此,开展CFST剥离损伤检测十分必要。该文试制了采用超声能量扩散进行构件损伤检测的测试平台;对一批预设界面剥离损伤的方形截面CFST柱进行了不同频率超声波、考虑不同剥离尺寸影响的实测研究,得到归一化扩散及耗散系数,并以此作为管壁与内部混凝土剥离的检测指标;基于最佳激发频率提出CFST界面损伤判定依据,并采用COMSOL软件进行数值模拟验证。结果表明:归一化扩散及耗散系数对剥离损伤尺寸较敏感,可作为探明损伤规律性的重要参数。提出的CFST界面损伤判定模型与仿真试验吻合良好,最小误差为3.03%,平均误差小于10%,表明损伤判定模型能准确、有效定量识别钢管与核心混凝土间的界面剥离损伤,可拓展应用于同类型构件的损伤诊断和预判。

关键词：超声波无损检测超声能量扩散钢管混凝土剥离损伤数值模拟

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考虑压强、速率影响的FPS材料动摩擦试验与模拟研究

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振动与冲击 2023年第22期42卷 155-162,292页

作者：李宁王徐李忠献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 天津大学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

滑动摩擦摆(friction pendulum system,FPS)支座具有良好的隔震与自复位性能在工程中应用广泛,其中,滑动副的摩擦材料对其抗震性能至关重要。该研究开展了不同压强、不同滑动速率下聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)、超高分子... 详细信息

滑动摩擦摆(friction pendulum system,FPS)支座具有良好的隔震与自复位性能在工程中应用广泛,其中,滑动副的摩擦材料对其抗震性能至关重要。该研究开展了不同压强、不同滑动速率下聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)、超高分子聚乙烯(ultra-high molecular polyethylene,UMHWPE)、聚甲醛(polyoxymethylene,POM)、高密度聚乙烯(high-density polyethylene,HDPE)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)5种材料与钢界面的动摩擦试验,阐明了不同峰值滑动速率、不同压强下循环退化与黏滞滑移特性的变化规律,分析了瞬时滑动速率(instantaneous sliding rate,ISR)、竖向压强对动摩擦因数(dynamic friction coefficient,DFC)的影响,讨论了材料耐磨特性。分析表明:POM循环退化现象明显、HDPE黏滞滑移现象明显、PTFE与HDPE耐磨性能最差;摩擦因数随瞬时滑动速率的增大而增大,随着压强的增大而减小;指数模型拟合摩擦因数与瞬时速率间关系优于对数函数模型。对高速率摩擦工况,首先建立分子动力学模型进行低速的摩擦因数验证,模拟误差为12.3%~14.2%;而后采用了分子动力学模拟较高速率动摩擦因数;最后结合试验与模拟数据采用指数函数模型建立了FPS的模拟模型,显著性好,可用于有大速率摩擦工况的反应评估。

关键词：摩擦因数预测分子动力学黏滞滑移循环退化动摩擦因数

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大型LNG储罐瓦楞型新型铝吊顶地震响应分析

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地震工程与工程振动 2023年第4期43卷 118-127页

作者：罗云标朱丽莹严加宝陈念来天津大学建筑工程学院天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 中国寰球工程有限公司北京100102

大型LNG储罐中,铝吊顶是位于其内罐顶部,挂载保温绝热材料以形成封闭低温储存环境的大跨悬挂结构。铝吊顶在强震下的响应可能影响到储罐的安全和正常运作,值得研究和分析。建立了包含对瓦楞型新型铝吊顶精细化建模的大型LNG储罐的有限... 详细信息

大型LNG储罐中,铝吊顶是位于其内罐顶部,挂载保温绝热材料以形成封闭低温储存环境的大跨悬挂结构。铝吊顶在强震下的响应可能影响到储罐的安全和正常运作,值得研究和分析。建立了包含对瓦楞型新型铝吊顶精细化建模的大型LNG储罐的有限元分析模型,分析了在不同类型及强度的地震激励下,铝吊顶的响应特征及规律。重点探讨了储罐基础隔震对其地震响应的影响。研究分析发现:储罐基础隔震后,吊顶主共振区后移,水平和竖向自振周期均延长0.5 s,节点水平位移减小约29.9%~40.0%,杆件应力减小约27.2%~32.5%。基于增量动力分析法(IDA)对铝吊顶进行的地震易损性分析,结果表明:在不同地震作用下,吊顶的薄弱部位为边缘吊杆区域,其材料的强度富余量较大,整体发生掉落的可能性较小;吊顶在强震中产生的水平晃动较小,与周边密封材料发生碰撞的可能性较小,建议当前设计中吊顶边缘与内罐壁的留缝距离可适当缩小以提高保冷效果。

关键词： LNG储罐瓦楞型吊顶地震响应易损性

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