检索结果-内蒙古大学图书馆

硅酸盐学报 2023年第8期51卷 1920-1927页

作者：刘杉石晓贝郝逸飞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 河北工业大学天津市装配式建筑与智能建造重点实验室天津300400

作为一种极具潜力的可持续建筑材料,碱激发混凝土(AAC)可能处于复杂应力状态,但是目前AAC三轴压缩性能的研究所考虑的约束率较低且忽略了试件强度影响。针对不同强度的AAC开展常规三轴压缩试验(约束率范围为0~1.4),研究AAC在围压作用下... 详细信息

作为一种极具潜力的可持续建筑材料,碱激发混凝土(AAC)可能处于复杂应力状态,但是目前AAC三轴压缩性能的研究所考虑的约束率较低且忽略了试件强度影响。针对不同强度的AAC开展常规三轴压缩试验(约束率范围为0~1.4),研究AAC在围压作用下的破坏模式、力学性能、本构模型和破坏准则。结果表明:随着围压增加,AAC的破坏模式由脆性转变为伪延性。AAC强度越高,三轴压缩强度提高地更显著,但变形能力较弱。现有硅酸盐水泥混凝土(PCC)的三轴压缩本构模型会极大高估AAC在峰值应力时的轴向应变。基于试验数据,提出了AAC的三轴压缩本构模型和破坏准则。

关键词：碱激发混凝土三轴压缩本构模型破坏准则

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预制节段拼装中空夹层钢管混凝土桥墩自复位与耗能能力计算方法研究

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工程力学 2024年

作者：杜春雨梁晓张惠申李忠献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城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室

新型预制节段拼装中空夹层钢管混凝土桥墩结合预制节段拼装桥墩和中空夹层钢管混凝土构件的受力特点，具有良好自复位能力和快速施工优势，符合震后可恢复桥梁的发展趋势，然而如何平衡该新型桥墩的自复位与耗能能力，保证其震后功能可... 详细信息

新型预制节段拼装中空夹层钢管混凝土桥墩结合预制节段拼装桥墩和中空夹层钢管混凝土构件的受力特点，具有良好自复位能力和快速施工优势，符合震后可恢复桥梁的发展趋势，然而如何平衡该新型桥墩的自复位与耗能能力，保证其震后功能可恢复性是工程设计中亟需解决的关键问题。本文首先基于该新型桥墩的工作机理，提出了采用耗能系数λED衡量桥墩恒载轴压比、初始预应力轴压比和耗能钢筋配筋率等参数对其自复位与耗能能力的影响；其次采用OpenSees软件建立了该新型桥墩拟静力试验的数值分析模型，并基于试验结果验证了模型的正确性；最后研究了残余位移角θR和等效粘滞阻尼比εeq关于耗能系数λED的关系，通过回归分析建立了θR和εeq关于λED的计算公式，并基于已有试验验证了公式的合理性，从而建立了该新型桥墩自复位与耗能能力的计算方法，可用于指导其自复位与耗能能力设计。

关键词：预制节段拼装桥墩中空夹层钢管混凝土耗能系数残余位移角等效粘滞阻尼比

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间歇循环荷载作用下粉土填料阻尼比与耗散能特性试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第12期21卷 5057-5070页

作者：聂如松周徐海赵春彦阮波王卫东中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075

由于在轨道上同向行驶的列车之间会有追踪时间间隔,因此路基承受的列车动荷载时程曲线是由2部分构成:有列车通过时的动荷载时程曲线和追踪时间间隔内动荷载为0的时程曲线。为研究列车间追踪时间间隔对重载铁路路基动力特性的影响,在室... 详细信息

由于在轨道上同向行驶的列车之间会有追踪时间间隔,因此路基承受的列车动荷载时程曲线是由2部分构成:有列车通过时的动荷载时程曲线和追踪时间间隔内动荷载为0的时程曲线。为研究列车间追踪时间间隔对重载铁路路基动力特性的影响,在室内开展一系列粉土填料连续循环荷载和考虑列车追踪时间间隔的循环荷载作用的动三轴试验,对比分析2种加载方式下试样耗散能和阻尼比在不同含水率、围压与应力状态下的变化规律。试验结果表明:间歇荷载下试样的每个加载阶段累积塑性应变随着加载阶段数的增加而减小,累积塑性应变速率随之降低,而连续加载下的试样滞回圈在加载初期逐渐致密,随着振次的增加,后期的滞回圈又逐渐疏松;粉土填料平均阻尼比随着含水率的增大而增大,随着加载阶段数的递增而减小,荷载间歇效应会减小试样阻尼;粉土填料耗散能随着围压的增大而减小,随着动应力幅值和含水率的增大而增大。结合试样累积塑性应变研究成果,对试样耗散能边界进行划分,提出从能量耗散的角度判断路基动力稳定性的方法。当相对耗散能特征值低于24%,试样处于动力稳定状态;当相对耗散能特征值位于24%~68%,试样处于临界状态;相对耗散能特征值大于68%时,试样处于失稳状态。研究成果为铁路路基动力稳定性评估与维护提供参考。

关键词：粉土间歇循环荷载阻尼比耗散能相对耗散能特征值

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粗糙度对单桩竖向承载变形特性影响的试验研究

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岩土力学 2024年第6期45卷 1597-1607页

作者：冷伍明丁荣锋杨奇陈琛邓煜晨徐方阮波中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 湖南铁院土木工程检测有限公司湖南长沙410075

为探究桩侧粗糙度对单桩承载变形特性的影响规律,自主研发了多功能桩基静动力模型试验系统,构建了光滑、随机型及带肋规则型桩侧界面的模型单桩,通过3D形态扫描计算获得了桩侧表面粗糙度Rn,基于此开展了饱和砂土中单桩静载模型试验。试... 详细信息

为探究桩侧粗糙度对单桩承载变形特性的影响规律,自主研发了多功能桩基静动力模型试验系统,构建了光滑、随机型及带肋规则型桩侧界面的模型单桩,通过3D形态扫描计算获得了桩侧表面粗糙度Rn,基于此开展了饱和砂土中单桩静载模型试验。试验结果表明:(1)粗糙度越大,单桩极限承载力和桩的割线刚度越大,桩顶沉降及其卸载回弹量越小,带肋桩能够有效提高桩基承载力并控制桩顶变形。(2)粗糙度越大,桩侧阻力越大,桩端附近侧阻力的强化效应越明显,桩侧阻力的分布模式随桩顶荷载增大由“单驼峰”到“锥顶柱”再至“斜坡”依次演变。(3)β值(β法中参数)随桩侧粗糙度的增大而增加,随深度增加而衰减。带肋桩的极限侧阻力及β值远大于砂纸和光滑桩,揭示了埋深和粗糙度对β值影响规律的机制。(4)桩侧粗糙度会影响砂土地基中桩端荷载传递函数类型,光滑桩、砂纸桩桩端荷载传递函数呈双曲线型,带肋桩呈直线型。上述研究结果对深刻认识桩侧粗糙度对单桩承载变形特性影响规律和机制具有重要参考价值。

关键词：桩侧粗糙度模型试验饱和砂土桩侧阻力桩端阻力

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循环荷载下重载铁路道砟磨耗破碎及力学特性试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第1期21卷 125-137页

作者：肖源杰张冲冲王萌华文俊中南大学土木工程学院湖南长沙410075 重载铁路工程结构教育部重点实验室(中南大学) 湖南长沙410075

为深入研究重载列车循环动载作用下散粒体道砟的颗粒磨耗破碎和力学行为劣化等特征,开展3种不同动应力幅值下的室内大型动三轴试验。通过对染色道砟颗粒进行激光扫描和三维重构,量化分析不同循环加载应力状态下不同粒径道砟颗粒的磨耗... 详细信息

为深入研究重载列车循环动载作用下散粒体道砟的颗粒磨耗破碎和力学行为劣化等特征,开展3种不同动应力幅值下的室内大型动三轴试验。通过对染色道砟颗粒进行激光扫描和三维重构,量化分析不同循环加载应力状态下不同粒径道砟颗粒的磨耗破碎特征,深入分析循环加载下试样的宏观力学特性和力学行为劣化等。研究结果表明,循环加载后道砟颗粒普遍从原始粒径破碎至相邻粒径,偶尔出现破碎至相隔粒径的现象,另有质量占比1%左右的少量道砟颗粒破碎至最小粒径4.75~22.4 mm;在相同的循环加载动应力幅值下,随粒径的增大,道砟颗粒破碎至相邻粒径的质量占比总体呈增大趋势;循环加载过程中颗粒磨耗存在尖角磨损、棱边磨耗与表面纹理改变等3种典型类型,动应力幅值230 kPa下颗粒最大磨耗深度为0.36~5.2 mm,平均磨耗深度为0.03~0.62 mm,颗粒磨耗程度随粒径的增大而逐渐加剧,尖角磨损出现的数量更多且概率更大,其次为棱边磨耗;循环加载三轴试验前后各粒组颗粒含量变化幅度与级配曲线偏移距离随动应力幅值的增大而增大,Bg、Br与BBI 3种颗粒破碎指标均随动应力幅值的增大而增大,Br与BBI两者对动应力幅值的变化反应程度一致,并且更为灵敏;试样轴向累积塑性应变、阻尼比与回弹模量均随动应力幅值的增大而增大。研究结果可为重载铁路散粒体有砟道床长期服役性能劣化评估及其养护维修提供理论依据和技术参考。

关键词：道砟循环加载三轴试验三维激光扫描颗粒破碎磨耗深度

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考虑冻胀率梯度的季冻区非等压隧道不均匀冻胀解析

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铁道科学与工程学报 2025年第1期22卷 320-331页

作者：李亮陈嘉骏赵炼恒中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通工程结构防灾减灾湖南省重点实验室湖南长沙410075

季冻区隧道在非等压应力作用下,由于冷空气的严重影响从而极易引发隧道冻害,为此进行的抗冻设计关键在于隧道运行中的冻胀力和应力分布评估。现有试验表明,寒区隧道存在明显的径向温度场所形成的围岩体积冻胀率梯度。本文考虑围岩冻融... 详细信息

季冻区隧道在非等压应力作用下,由于冷空气的严重影响从而极易引发隧道冻害,为此进行的抗冻设计关键在于隧道运行中的冻胀力和应力分布评估。现有试验表明,寒区隧道存在明显的径向温度场所形成的围岩体积冻胀率梯度。本文考虑围岩冻融循环劣化引起的弹性模量和冻胀率的改变,依据围岩的不均匀冻胀特性,引入隧道温度场所形成的冻胀率径向梯度。采用复变函数映射双向非等压应力边界条件,进而提出一种季冻区非等压隧道的双重不均匀冻胀解析方法。将本文模型暂时退化后,得到了工程实例和现有理论的有效验证。参数分析表明:引入冻胀率梯度使得季冻区隧道的应力明显减小,且非等压应力作用下隧道在不同方位角的应力变化速率存在差异。随围岩不均匀冻胀特性的增强,引入冻胀率梯度所导致的隧道应力降低逐渐显著。随侧压力的增大,隧道的径向应力和环向应力提高,而隧道应力的峰值和变化速率在不同方位角的差异逐渐减小,且对隧道冻胀力的影响较小。冻融循环下,隧道在不同方位角的应力分布差异和应力变化速率大致相同,但引起的围岩劣化会导致隧道应力的增大,且隧道应力的增长幅度随冻融循环次数的增加而明显。研究成果可为季冻区非等压隧道的应力评估和抗冻设计提供理论指导。

关键词：冻胀率梯度围岩不均匀冻胀冻融循环非等压应力季冻区隧道

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基于Davidenkov本构模型的三维沉积盆地非线性地震动谱元法模拟

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岩土工程学报 2024年第7期46卷 1387-1397页

作者：巴振宁赵靖轩桑巧稚梁建文滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 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 天津大学土木工程系天津300350 同济大学地下建筑与工程系上海200092

为研究三维沉积盆地内低波速土体非线性反应对近断层地震动的影响,实现基于物理的全过程(震源破裂-地震波传播-复杂场地效应-近地表土体非线性反应)三维复杂场地地震动模拟,在谱元SPECFEM3D程序中进行二次开发,采用目前具有丰富工程应... 详细信息

为研究三维沉积盆地内低波速土体非线性反应对近断层地震动的影响,实现基于物理的全过程(震源破裂-地震波传播-复杂场地效应-近地表土体非线性反应)三维复杂场地地震动模拟,在谱元SPECFEM3D程序中进行二次开发,采用目前具有丰富工程应用且适用于不同土类的三参数Martin-Seed-Davidenkov本构模型,结合已有的不规则加卸载准则,通过在程序中修改每个显式时间步下的应力增量,实现了土体剪切模量的实时更新和加卸载拐点的有效识别,将土体的非线性特性纳入到三维复杂场地地震动模拟中。首先将建立的三维模型通过施加合理边界退化至一维,与一维非线性动力分析软件DEEPSOIL的结果进行了对比,验证了开发的正确性;进而将开发的程序应用于中国滇西南地区施甸盆地的非线性地震动模拟,并与相应的线性结果进行了对比。结果显示,受土体非线性的影响,施甸地区PGA和PGV较线性结果峰值均降低,且非线性土体对PGV的影响更加明显,较线性结果最大降低约30%;沉积非线性使沉积内部观测点的速度及其反应谱幅值降低,且特征频率向长周期方向移动。

关键词：非线性地震反应三维沉积盆地 Davidenkov本构模型谱元法

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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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平面及空间正交异性膜的起皱过程及分析方法

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工程力学 2025年第3期42卷 42-55,112页

作者：韩庆华温晓东刘铭劼吴昊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 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 天津大学建筑工程学院天津300350

正交异性膜越来越广泛地应用在各种充气结构中。膜在非均匀变形的作用下很容易产生褶皱变形,因此有必要对正交异性膜的褶皱变形进行研究。对于平面正交异性膜,该文结合正交异性材料的起皱判别准则以及应力极值法,利用应力极值条件确定... 详细信息

正交异性膜越来越广泛地应用在各种充气结构中。膜在非均匀变形的作用下很容易产生褶皱变形,因此有必要对正交异性膜的褶皱变形进行研究。对于平面正交异性膜,该文结合正交异性材料的起皱判别准则以及应力极值法,利用应力极值条件确定褶皱半波长。利用应变条件确定褶皱幅值。采用最大主应力方向和最大主应变方向确定正交异性膜褶皱方向角的范围,并研究其变化规律。经过理论分析和数值模拟结果的对比,验证了提出的研究方法的可靠性。对于空间正交异性膜,该文采用有限元模型分析了其褶皱演变过程,并对比分析了采用薄膜模型和薄壳模性进行分析的区别。在上述研究的基础上,分析了处于压力气体和水耦合作用下由空间正交异性膜制成的防水气枕的气压变化情况,并利用试验结果进行了验证。研究结果为正交异性材料的工程应用提供参考。

关键词：正交异性膜褶皱构形参数应力极值法液-固-气耦合

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地质聚合物加固软土的研究现状与进展

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硅酸盐通报 2025年第2期44卷 490-500页

作者：加瑞楚振兴天津大学建筑工程学院天津300350 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

地质聚合物被认为是21世纪有可能大量取代水泥的绿色胶凝材料。本文综述了地质聚合物在软土加固方面的研究现状与进展:介绍了目前用于软土加固的地质聚合物前驱体和激发剂;归纳了地质聚合物加固软土的原理和机理;根据室内单元试验结果... 详细信息

地质聚合物被认为是21世纪有可能大量取代水泥的绿色胶凝材料。本文综述了地质聚合物在软土加固方面的研究现状与进展:介绍了目前用于软土加固的地质聚合物前驱体和激发剂;归纳了地质聚合物加固软土的原理和机理;根据室内单元试验结果分析了地质聚合物固化土的变形和强度特性;讨论了地质聚合物固化土的渗透性和耐久性;总结了地质聚合物加固软土的环境影响和工程应用。与水泥固化土相比,在相同掺量下地质聚合物固化土的力学性能更好,且其CO_(2)排放量较低,因此地质聚合物可以替代水泥用于加固软土。将来可进一步研发性能更好的地质聚合物前驱体及绿色激发剂,并进一步研究不同类型地质聚合物固化土的宏微观力学特性。

关键词：地质聚合物加固软土地聚物固化土前驱体激发剂软土

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