检索结果-内蒙古大学图书馆

硅酸盐学报 2011年第1期39卷 1-6页

作者：王晓梅李克非教育部土木工程安全与耐久性重点实验室清华大学土木工程系北京100084

研究了溶液在水泥基材料裂隙流动过程中开裂表面对离子的吸附特性,建立了裂隙表面对溶液离子的非瞬态吸附模型;利用浸泡法和裂隙渗流装置对试件的静态和动态吸附行为进行研究,用理论模型对试验结果回归,得到了描述静态和动态离子吸附行... 详细信息

研究了溶液在水泥基材料裂隙流动过程中开裂表面对离子的吸附特性,建立了裂隙表面对溶液离子的非瞬态吸附模型;利用浸泡法和裂隙渗流装置对试件的静态和动态吸附行为进行研究,用理论模型对试验结果回归,得到了描述静态和动态离子吸附行为的特征参数。结果表明:在静态溶液中裂隙表面对离子的吸附能力远大于在动态溶液中的吸附能力;裂隙表面溶液的流动显著减少了材料表面离子吸附层的厚度,进而减小了表面离子吸附量。

关键词：水泥基材料裂隙表面离子迁移非瞬态吸附

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外包钢板-混凝土组合连梁刚度分析

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建筑结构学报 2014年第8期35卷 65-71页

作者：胡红松聂建国清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

联肢剪力墙弹性阶段的内力分布、抗侧刚度等工作性能主要受墙肢与连梁刚度的影响。为了准确分析外包钢板-混凝土联肢组合剪力墙的受力性能,对外包钢板-混凝土组合连梁的刚度进行了分析。基于钢板与混凝土无相对变形和忽略混凝土抗拉强... 详细信息

联肢剪力墙弹性阶段的内力分布、抗侧刚度等工作性能主要受墙肢与连梁刚度的影响。为了准确分析外包钢板-混凝土联肢组合剪力墙的受力性能,对外包钢板-混凝土组合连梁的刚度进行了分析。基于钢板与混凝土无相对变形和忽略混凝土抗拉强度的基本假定,建立了组合连梁钢与混凝土无滑移的截面内力与变形之间的关系,并推导了截面刚度的计算公式。对于常用工程设计参数范围内的组合连梁,考虑滑移后得到的抗侧刚度相比无滑移情况减小了10%~24%。通过对无滑移组合连梁刚度公式中的混凝土部分贡献的折减(折减系数为0.5),得到了无特殊界面构造的外包钢板-混凝土组合连梁的刚度计算公式。通过与有限元分析和试验结果的对比,验证了公式的准确性。

关键词：外包钢板-混凝土组合连梁钢管混凝土连梁刚度滑移剪切变形弯曲变形

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全装配式自复位耗能钢筋混凝土框架梁柱节点抗震性能研究

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建筑结构学报 2022年第4期43卷 158-166,176页

作者：王海深康迎杰潘鹏清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

为研究全装配式自复位耗能钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震性能,针对该类梁柱节点开展拟静力试验。该节点采用钢套加固节点核心区梁柱构件,利用在梁截面中心后穿的无黏结预应力钢绞线提供自复位能力,节点区设置可更换低屈服点钢棒提供耗... 详细信息

为研究全装配式自复位耗能钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震性能,针对该类梁柱节点开展拟静力试验。该节点采用钢套加固节点核心区梁柱构件,利用在梁截面中心后穿的无黏结预应力钢绞线提供自复位能力,节点区设置可更换低屈服点钢棒提供耗能性能。试验中共制作了5个比例3/5缩尺梁柱节点,研究了该类型梁柱节点在低周往复荷载作用下的滞回性能,并对比分析了钢套加固方式、高强无收缩灌浆料填缝与锚固方式、耗能钢棒锚固方式等不同构造对节点性能的影响,以及梁柱交界面摩擦性能对节点受剪性能的影响。试验结果表明:梁钢套和柱钢套能够保证节点区免于局部受压损伤,但节点区高强无收缩灌浆料在大位移角下易发生边缘压碎损伤;耗能钢棒的螺栓锚固在大位移角下易发生松动,因此,推荐采用焊接锚固形式;梁柱交界面应具备足够的摩擦性能以满足节点抗剪需求;在1/18大位移角下,该节点仍具有良好的自复位和耗能效果,其弹性抗弯刚度、承载力及变形能力均优于现浇节点,大震后仅需更换耗能钢棒即可实现功能快速恢复。在试验研究的基础上,提出了简化有限元模型,可以较好地模拟该类型节点的滞回性能。

关键词：预制混凝土全装配式梁柱节点自复位耗能拟静力试验抗震性能

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系杆拱桥拱脚连接结构受力性能分析的多尺度有限元建模方法

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工程力学 2015年第11期32卷 150-159页

作者：周萌宁晓旭聂建国清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学土木工程系北京100084

拱脚连接结构是系杆拱桥的关键局部结构,构造复杂且局部边界条件不明确,该文引入多尺度有限元建模方法研究其受力性能与传力特征,针对以往研究中采用传统局部精细有限元方法存在的不足,引入弹性边界的概念,将系杆拱桥整桥通过合理的连... 详细信息

拱脚连接结构是系杆拱桥的关键局部结构,构造复杂且局部边界条件不明确,该文引入多尺度有限元建模方法研究其受力性能与传力特征,针对以往研究中采用传统局部精细有限元方法存在的不足,引入弹性边界的概念,将系杆拱桥整桥通过合理的连接方式统一到拱脚连接结构精细模型中以替代局部精细模型中的刚性边界条件假定,并通过全桥精细有限元进行验证。以大连某钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,基于提出的系杆拱桥拱脚连接结构多尺度有限元建模方法,建立了多尺度模型。同时,根据传统局部精细及全桥精细有限元建模方法,分别建立了局部精细与全桥精细模型作为对比、验证模型。详细的对比研究表明,局部精细模型分析结果受失真区影响较显著,且失真区范围不能通过本模型定量确定,导致传统建模方法科学性降低、计算结果可信度下降,或通过精细有限元试算、全桥精细有限元检验确定失真区范围,带来繁重的精细有限元建模、计算、数据处理工作。应用弹性边界条件,该文提出的拱脚连接结构多尺度有限元建模方法可以较好地模拟局部结构的复杂边界条件,较精确地预测拱脚连接结构的受力行为,且不受失真区影响,计算结果与全桥精细有限元吻合良好。

关键词：系杆拱桥拱脚连接结构局部精细模型多尺度模型全桥精细模型有限元

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开槽型混凝土叠合板受力性能有限元分析与承载力计算

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 216-225页

作者：聂鑫周心怡庄亮东清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

开槽型混凝土叠合板采用板端开槽放置附加钢筋的形式取代胡子筋,可以提高施工效率,在工程中已得到广泛应用。为进一步研究开槽型叠合板的受力性能和关键设计参数,采用有限元软件ABAQUS进行建模分析。针对槽口附加钢筋滑移模拟和新旧混... 详细信息

开槽型混凝土叠合板采用板端开槽放置附加钢筋的形式取代胡子筋,可以提高施工效率,在工程中已得到广泛应用。为进一步研究开槽型叠合板的受力性能和关键设计参数,采用有限元软件ABAQUS进行建模分析。针对槽口附加钢筋滑移模拟和新旧混凝土界面模拟方法开展研究,并与试验结果对比,验证了有限元建模的合理性。进一步通过该有限元模型开展参数分析。结果表明,附加钢筋直径过大或过小于预制板纵筋直径都会损伤受力性能,槽口保护层厚度由40 mm减小至20 mm时,叠合板承载力提高18.3%,槽口长度由100 mm增加至300 mm时,叠合板的承载力提高176%。同时,对开槽型叠合板承载力的设计公式进行了理论推导,并与有限元分析结果对比,误差基本小于10%,两者吻合较好。

关键词：叠合板槽口有限元分析设计方法受弯承载力

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面向体系非线性分析的钢管混凝土柱-组合梁节点多尺度高效数值模型

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土木工程学报 2014年第9期47卷 57-69页

作者：陶慕轩聂建国清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

基于组合结构非线性分析软件COMPONA-MARC V1.2,提出面向体系非线性分析的钢管混凝土柱-组合梁节点多尺度高效数值模型,该模型能准确反映梁端、柱端以及节点域的耗能特征。首先建立模型的总体框架,采用较为简洁的多尺度连接方案,并从节... 详细信息

基于组合结构非线性分析软件COMPONA-MARC V1.2,提出面向体系非线性分析的钢管混凝土柱-组合梁节点多尺度高效数值模型,该模型能准确反映梁端、柱端以及节点域的耗能特征。首先建立模型的总体框架,采用较为简洁的多尺度连接方案,并从节点传力机理的角度证明其合理性。其次,在单向地震作用下楼板空间组合效应模型的基础上,通过对极限正弯矩有效宽度进行折减,提出双向地震作用下考虑楼板空间组合效应的组合梁纤维模型。随后,选取基于裂缝带模型的组合节点域混凝土单轴受拉软化模量计算公式,重点讨论平均裂缝间距这一关键参数的取值方法,给出与开裂应变相关的剪力传递系数计算方法的建议。最后采用本模型对一系列平面和空间组合节点的抗震性能试验进行模拟,充分证明本模型的准确性与合理性。

关键词：多尺度模型双向地震楼板空间组合效应组合节点域受拉软化模量平均裂缝间距剪力传递系数

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粗粒土的一种应变硬化模型

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岩土力学 2010年第9期31卷 2967-2972,2986页

作者：徐明宋二祥清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

堆石料等粗粒土在经受剪切时不仅其强度和刚度随应力水平而变化,其体积变化特征也和应力水平密切相关。在Mohr-Coulomb模型的基础上,提出一个针对这类粗粒土剪切特征的应变硬化模型。模型以Mohr-Coulomb准则作为屈服准则,但考虑土体强... 详细信息

堆石料等粗粒土在经受剪切时不仅其强度和刚度随应力水平而变化,其体积变化特征也和应力水平密切相关。在Mohr-Coulomb模型的基础上,提出一个针对这类粗粒土剪切特征的应变硬化模型。模型以Mohr-Coulomb准则作为屈服准则,但考虑土体强度、刚度和体积变化特征均随应力水平而变化等重要特性。对Rowe剪胀理论的推导及其试验基础进行了深入讨论,指出该理论对于粗粒土的局限性,并在此基础上针对粗粒土的剪胀特性进一步发展给出其机动剪胀角的变化规律。与试验结果的计算对比表明,该模型能较为全面地反映粗粒土的主要剪切特性,特别是剪切时的体积变化特性,且相对简便实用。

关键词：粗粒土应变硬化剪胀剪切特性

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非蒸养UHPC-钢板结构界面的受拉和剪切性能试验研究

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工程力学 2017年第9期34卷 167-174,192页

作者：孙启力路新瀛聂鑫韩治健樊健生清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

超高性能混凝土(UHPC)在组合结构和钢结构加固领域具有很大的应用潜力,其中UHPC-钢板界面的力学行为对整体结构组合性能的发挥起到关键作用。该文通过一系列受拉试验和推出试验,对五种常见的非蒸养UHPC-钢板界面形式进行了研究,包括光... 详细信息

超高性能混凝土(UHPC)在组合结构和钢结构加固领域具有很大的应用潜力,其中UHPC-钢板界面的力学行为对整体结构组合性能的发挥起到关键作用。该文通过一系列受拉试验和推出试验,对五种常见的非蒸养UHPC-钢板界面形式进行了研究,包括光滑钢板界面、花纹钢板界面、撒入骨料的环氧胶粘剂界面、焊接弯起钢筋界面和栓钉连接界面。试验结果表明UHPC直接粘结强度较低且并不可靠;花纹钢板界面和环氧胶粘剂界面的粘结强度较高,但在受拉或无约束受剪时发生脆性破坏;焊接弯起钢筋界面和栓钉连接界面具有明显的规律性和延性,然而施加约束带来的承载力提升并不明显。该文重点研究了栓钉连接界面的力学性质,发现经典理论和现有规范严重低估了UHPC锥形破坏的承载力,提出更符合实际情况的变角度破坏面假设;此外,该文通过试验结果标定和验证了UHPC中栓钉连接件荷载-滑移关系的指数函数模型。

关键词：非蒸养UHPC 界面行为受拉试验推出试验粘结强度

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基于ABAQUS的钢-混凝土组合结构纤维梁模型的开发及应用

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工程力学 2012年第1期29卷 70-80页

作者：聂建国王宇航清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

在大量已有研究成果的基础上,基于大型通用有限元软件ABAQUS提供的用户子程序UMAT开发了一组适用于组合结构构件的单轴材料滞回本构模型,并编制了可用于组合截面纤维自动离散的前处理程序,由此集成了钢-混凝土组合结构纤维梁模型,可用... 详细信息

在大量已有研究成果的基础上,基于大型通用有限元软件ABAQUS提供的用户子程序UMAT开发了一组适用于组合结构构件的单轴材料滞回本构模型,并编制了可用于组合截面纤维自动离散的前处理程序,由此集成了钢-混凝土组合结构纤维梁模型,可用于完全剪力连接的组合框架体系在竖向荷载及水平往复荷载作用下的整体弹塑性分析。与国内外大量试验的对比结果表明,该文开发的钢-混凝土组合结构纤维梁模型具有较高的精度和较为广泛的适用性。纤维梁模型虽然不能考虑钢梁与混凝土板之间的滑移效应,但与试验结果的对比表明是否考虑滑移效应对结构体系整体计算结果的影响不大,但建模工作量大大减少,计算效率显著提高,在分析组合框架体系在地震往复荷载作用下的受力性能时具有较大的优势。

关键词：钢-混凝土组合结构纤维梁 ABAQUS UMAT有限元

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工程结构运维多场景的敏感服役指标智能识别

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建筑结构学报 2022年第10期43卷 1-15,F0002页

作者：刘宇飞齐玉李保罗冯楚乔丁一凡聂鑫樊健生清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

随着我国土木工程行业由建造向运维逐渐转型,工程结构服役安全保障需求陡增,提质增效的结构智能诊断方法成为研究热点。结构服役性态指标是表征工程结构安全水平的要素,是工程结构诊断养护技术体系以及结构健康监测研究的基础,判断结构... 详细信息

随着我国土木工程行业由建造向运维逐渐转型,工程结构服役安全保障需求陡增,提质增效的结构智能诊断方法成为研究热点。结构服役性态指标是表征工程结构安全水平的要素,是工程结构诊断养护技术体系以及结构健康监测研究的基础,判断结构服役性态的敏感指标并进一步实现指标的智能识别是工程结构诊断智能化的首要任务。为此,围绕工程结构运维公共建筑、地铁隧道、公路桥梁、公路路面等多个场景中的敏感服役指标的智能识别开展综述研究;梳理关键敏感指标,进一步对指标的智能化识别方法进行归纳总结。结果表明,以深度学习为代表的新一代人工智能技术有效推动了结构服役敏感指标的感知识别研究与应用,其中数字图像方法与深度学习算法在工程结构变形、表面病害智能识别中取得了良好的效果,展现了全面的应用优势。

关键词：工程结构结构诊断检测鉴定监测敏感指标智能识别

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