检索结果-内蒙古大学图书馆

材料导报 2024年第3期38卷 108-113页

作者：康迎杰郭自利叶斌斌潘鹏石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄铁道大学土木工程学院清华大学土木工程系清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室

为综合利用工程用水泥基复合材料(ECC)在力学性能上和普通混凝土在成本上的优势，本工作提出了一种制备ECC全包裹普通混凝土复合试件的方法，通过进行抗压、抗拉及抗弯等试验系统研究了其基本力学性能，并采用数值分析方法对配筋复合梁... 详细信息

为综合利用工程用水泥基复合材料(ECC)在力学性能上和普通混凝土在成本上的优势，本工作提出了一种制备ECC全包裹普通混凝土复合试件的方法，通过进行抗压、抗拉及抗弯等试验系统研究了其基本力学性能，并采用数值分析方法对配筋复合梁进行了正截面受弯性能研究。结果表明：在复合试件受力破坏时，ECC和混凝土界面未出现滑移，两种材料黏结可靠实现了协同受力；相对普通混凝土试件而言，复合试件的抗压强度、抗拉强度及抗弯强度均有所提升，尤其是抗弯强度的提升最为显著，对于截面尺寸为100 mm×100 mm的梁，当ECC厚度分别为10 mm和15 mm时，抗弯强度可提高27.4%和57.1%;复合试件具有良好的延性变形能力，破坏后可保持一定的完整性，整体具备高韧性特征；与普通钢筋混凝土梁相比，配筋复合梁有效利用了ECC材料的性能优势，显著提升了配筋梁的承载和变形能力。

关键词：工程用水泥基复合材料复合试件力学性能延性破坏高韧性

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高温下螺栓球节点螺栓连接抗拉性能试验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第8期55卷 862-866页

作者：刘红波林思伟张高青天津大学建筑工程学院天津300072 河北工程大学土木工程学院邯郸056038 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

为研究高温下空间结构螺栓球节点受力性能,更好地预测螺栓球节点在火灾高温下的承载能力,进行了高温下螺栓球节点螺栓连接抗拉性能试验,研究了不同温度对螺栓球节点抗拉极限承载力的影响.结果表明:拧入深度为1.1倍螺栓直径时,节点破坏... 详细信息

为研究高温下空间结构螺栓球节点受力性能,更好地预测螺栓球节点在火灾高温下的承载能力,进行了高温下螺栓球节点螺栓连接抗拉性能试验,研究了不同温度对螺栓球节点抗拉极限承载力的影响.结果表明:拧入深度为1.1倍螺栓直径时,节点破坏形式为螺栓拉断破坏;高温下螺栓球节点抗拉极限承载力在400℃前并没有明显降低,500℃时极限承载力已经降低至常温承载力的50%,温度升温至700℃时极限承载力几乎完全丧失;在不同温度下,试件表面现象不同,当温度达到300℃时,螺栓球表面开始变黄,螺栓并未发生改变,随着温度升高,螺栓球表面逐渐呈现黑色,700℃情况下,螺栓球表面完全被烧红,螺栓球表面和螺栓表面螺纹开始逐渐起皮脱落.根据所测得的试验结果,对不同温度下试件极限承载力折减系数进行回归拟合,提出了高温下螺栓球节点螺栓抗拉承载力计算方法.

关键词：螺栓球节点高温抗拉承载力

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大跨度钢桁架隔震结构隔震性能及影响规律分析

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建筑钢结构进展 2024年第3期26卷 1-11页

作者：韩庆华景铭芦燕刘铭劼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 天津大学建筑工程学院天津300350

由于大跨空间结构竖向振动问题突出,水平隔震支座难以有效控制结构的竖向地震响应。将摩擦摆水平隔震支座和空气弹簧-摩擦摆三维隔震支座应用于大跨度钢桁架中,分析钢桁架水平隔震结构和三维隔震结构的隔震控制效果。结果表明,水平隔震... 详细信息

由于大跨空间结构竖向振动问题突出,水平隔震支座难以有效控制结构的竖向地震响应。将摩擦摆水平隔震支座和空气弹簧-摩擦摆三维隔震支座应用于大跨度钢桁架中,分析钢桁架水平隔震结构和三维隔震结构的隔震控制效果。结果表明,水平隔震和三维隔震均延长了结构自振周期,隔震后一阶振型为上部桁架结构沿水平方向的整体平动。时程分析显示,在普通地震动、近断层脉冲型地震动和远场长周期地震动作用下,水平隔震支座对桁架水平和竖向节点峰值加速度的平均隔震率分别为43.4%和9.2%,三维隔震支座对桁架水平和竖向节点峰值加速度的平均隔震率分别为43.8%和24.4%,水平隔震支座和三维隔震支座对桁架峰值等效应力的平均隔震率分别为4.2%和17.7%。水平隔震支座和三维隔震支座对桁架水平地震响应控制效果基本相同,三维隔震支座对结构的竖向地震响应控制效果更好。

关键词：钢桁架结构摩擦摆水平隔震支座空气弹簧-摩擦摆三维隔震支座长周期地震动隔震性能

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基于随机腐蚀的船舶结构极限承载力研究

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中国腐蚀与防护学报 2022年第4期42卷 662-668页

作者：梅佳雪杜尊峰朱海涛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300372

提出了综合考虑海洋环境温度、海水氧气含量和相对湿度影响的钢质海船腐蚀数学模型,采用有限元方法分析了随机腐蚀对船舶加筋板结构局部承载力以及船体梁总纵极限承载力的影响,揭示了随机腐蚀后的船舶结构极限承载力分布规律。相较于标... 详细信息

提出了综合考虑海洋环境温度、海水氧气含量和相对湿度影响的钢质海船腐蚀数学模型,采用有限元方法分析了随机腐蚀对船舶加筋板结构局部承载力以及船体梁总纵极限承载力的影响,揭示了随机腐蚀后的船舶结构极限承载力分布规律。相较于标称海洋环境,海洋环境温度、相对湿度和海水含氧量对船舶结构腐蚀极限承载力有显著影响,且同一年限加筋板和船体梁的极限承载力服从正态分布。

关键词：随机腐蚀腐蚀速率模型船舶结构极限承载力海洋环境

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竖向荷载作用下加筋埋地管道力学与变形行为细观分析

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西南交通大学学报 2025年第1期60卷 119-127页

作者：王志杰成彪杨广庆高古顺王贺石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

为深入研究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道的防护效果,基于室内模型试验,建立离散元仿真分析模型,从细观层面探究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道与周围土体系统的力学响应与变形行为,揭示不同管道埋深与不同筋材埋深条件下,... 详细信息

为深入研究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道的防护效果,基于室内模型试验,建立离散元仿真分析模型,从细观层面探究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道与周围土体系统的力学响应与变形行为,揭示不同管道埋深与不同筋材埋深条件下,加载板荷载-沉降关系曲线、模型内部颗粒间接触力、颗粒位移与管道垂直径向变形等发展演化规律.研究结果表明:当管道埋深H较浅时(H=1.5D,D为管道模型外径),其极限承载力小于管道埋深较大的工况,虽然相同荷载作用下加载板沉降较小,但管道垂直径向变形较大;对管道上方进行土工格栅加筋后,模型系统承载力显著提高,管道垂直径向变形减小;土工格栅埋深越浅,加筋效果越显著,当土工格栅埋深从0.75B减小至0.25B时,极限承载力提高约57.2%,管道径向变形减小约27.9%.本研究从细观层面揭示了管道、土体与土工格栅之间的相互作用机理,实现土工格栅加筋防护埋地管道力学与变形行为的可视化.

关键词：埋地管道土工格栅力学行为变形特征离散元细观研究

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铝合金螺栓球节点螺纹轴向力分布研究

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空间结构 2023年第2期29卷 43-52页

作者：闫崴陈志华李砚波刘红波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

对承担拉力荷载的铝合金螺栓球节点螺纹轴向力的分布特性展开了研究.首先建立了精细化有限元模型,对所有可能影响螺纹轴向力分布的因素展开了参数化分析,发现球体材料与螺栓拧入深度是最主要的影响因素.继而根据模拟结果探究了节点在弹... 详细信息

对承担拉力荷载的铝合金螺栓球节点螺纹轴向力的分布特性展开了研究.首先建立了精细化有限元模型,对所有可能影响螺纹轴向力分布的因素展开了参数化分析,发现球体材料与螺栓拧入深度是最主要的影响因素.继而根据模拟结果探究了节点在弹性阶段与破坏荷载下螺纹轴向力的分布特性.最终通过建立节点的简化力学模型进行理论推导,并结合模拟结果得到铝合金螺栓球节点螺纹轴向力分布的计算公式.

关键词：铝合金螺栓球节点螺纹轴向力内力不均匀分布

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降压幅度和出砂堵塞对天然气水合物开采产能的影响分析

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科学技术与工程 2023年第15期23卷 6434-6447页

作者：加瑞许敬明李青茁杨岗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

为研究降压幅度和出砂堵塞对天然气水合物开采产能的影响,使用天然气水合物多相流数值模拟软件TOUGH+HYDRATE进行水合物降压开采模拟,通过不同情况下的水合物分解速率、产气速率、产气量和产水量分析了降压幅度和出砂堵塞对天然气水合... 详细信息

为研究降压幅度和出砂堵塞对天然气水合物开采产能的影响,使用天然气水合物多相流数值模拟软件TOUGH+HYDRATE进行水合物降压开采模拟,通过不同情况下的水合物分解速率、产气速率、产气量和产水量分析了降压幅度和出砂堵塞对天然气水合物开采产能的影响,并通过不同情况下的储层压力、储层温度和水合物饱和度分布分析了其影响机理。数值模拟结果表明:(1)随着降压幅度的增大,储层中压力降低范围逐渐增大,而且压力降低幅值逐渐增大,储层与开采井之间的压力梯度越大,导致相同时间时的水合物分解速率、产气速率、产气量和产水量都逐渐增大;降压幅度的增大对短期开采的累积产气量有明显提高,而对长期开采的产气量影响不大,而降压幅度的增大可能导致出砂堵塞以及水合物二次生成,因此实际开采时应设定一个合理的降压幅度并辅助升温等其他措施。(2)随着出砂堵塞的加剧,井周附近的渗透率逐渐降低,储层中压力降低范围逐渐减小,而且压力降低幅值逐渐减小,储层与开采井之间的压力梯度越小,另外井周渗透率的降低还会导致气体的流速的降低,从而导致相同时间时的水合物分解速率、产气速率、产气量和产水量逐渐减小;出砂堵塞会对产气量持续产生影响,导致产气量随时间成比例减少,因此实际开采时应进行储层改良减轻出砂问题或采取防砂措施避免出砂堵塞。

关键词：天然气水合物降压幅度出砂堵塞 TOUGH+HYDRATE

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高温下CFRP筋横向压缩性能试验研究

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复合材料科学与工程 2025年

作者：王力晨刘缘园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

为提升使用碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，简称“CFRP”）制作拉索的索屋盖结构中节点处的耐高温性能，对CFRP筋夹片式锚固系统进行了研究，首先通过CFRP筋的玻璃化转变温度试验，得到了CFRP筋发生玻璃化转变... 详细信息

为提升使用碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，简称“CFRP”）制作拉索的索屋盖结构中节点处的耐高温性能，对CFRP筋夹片式锚固系统进行了研究，首先通过CFRP筋的玻璃化转变温度试验，得到了CFRP筋发生玻璃化转变的起始和终止温度（126 ℃、192 ℃），确定了高温下横向压缩力学试验的目标测试温度，然后采用A6061-T6铝合金制作带有半圆形凹槽的相同的两块铝板来模拟锚固系统中的夹片。通过开展试验从而得到了考虑铝板影响后的CFRP筋的高温下横向压缩力学性能和变形特征随温度的变化规律，这一结果可以为构建CFRP筋的高温下本构模型提供数据支撑。通过建立与试验相对应的有限元模型进行结果吻合度对比，计算得到的应变值与试验得到的应变值平均误差不超过5%，论证了有限元模型中热学参数、力学参数的有效性，可用于后续构建出锚固系统的耐高温分析模型。

关键词： CFRP筋横向压缩高温力学性能锚固系统有限元模型折减系数

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基于WOA-LightGBM的盾构切削锚杆参数预测

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第12期50卷 1761-1769页

作者：叶飞冯浩岚梁兴刘畅梁晓明张稳军长安大学公路学院陕西西安710064 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

在对锚固地层工程特性分析的基础上,提出了6个可指代锚固地层特性的工程相关指标,将3个盾构机可操作参数一并纳入输入特征,并以盾构机贯入度和刀盘扭矩作为盾构机掘进性能的输出指标,构建了一套适用于盾构机穿锚问题预测的模型指标。依... 详细信息

在对锚固地层工程特性分析的基础上,提出了6个可指代锚固地层特性的工程相关指标,将3个盾构机可操作参数一并纳入输入特征,并以盾构机贯入度和刀盘扭矩作为盾构机掘进性能的输出指标,构建了一套适用于盾构机穿锚问题预测的模型指标。依托武汉地铁实际工程,收集了盾构机穿锚实时掘进数据,采用LightGBM方法分别搭建了贯入度和刀盘扭矩预测模型,并利用鲸鱼优化算法(WOA)对LightGBM内的超参数进行寻优,最终得到WOALightGBM预测模型。结果表明,构建的盾构机穿锚模型指标具有一定的合理性,可成功预测盾构机穿锚掘进性能;与传统BP、ELM神经网络相比,WOA-LightGBM预测模型耗时相近,在预测精度方面有着明显优势。

关键词：隧道工程盾构机 LightGBM算法鲸鱼优化算法锚杆

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CFRP板-钢黏结界面的疲劳性能

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建筑材料学报 2023年第3期26卷 266-274页

作者：柯璐朱夫瑞李传习陈正张清华广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004 长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

开展了碳纤维增强聚合物(CFRP)板-钢双搭接试件的疲劳试验,考虑荷载水平的影响,分析了黏结界面的疲劳性能,比较了基于平均黏结应力幅或局部黏结应力幅的中值及设计疲劳曲线(S-N曲线)的适用性.结果表明:疲劳荷载下CFRP板-钢接头的主要破... 详细信息

开展了碳纤维增强聚合物(CFRP)板-钢双搭接试件的疲劳试验,考虑荷载水平的影响,分析了黏结界面的疲劳性能,比较了基于平均黏结应力幅或局部黏结应力幅的中值及设计疲劳曲线(S-N曲线)的适用性.结果表明:疲劳荷载下CFRP板-钢接头的主要破坏模式为钢-胶层界面剥离或钢-胶层/CFRP板-胶层界面剥离的混合破坏模式;不同荷载水平下荷载-位移曲线斜率的变化趋势大致相同;界面损伤从界面黏结应力较大的加载端开始,逐渐向自由端扩展,扩展至一定程度后界面突然断裂;采用幂函数公式预测试件的疲劳寿命时,基于平均黏结应力幅S-N曲线的拟合优越性更为显著,疲劳极限为1.88 MPa;最后,给出了具有95%可靠度的设计S-N曲线.

关键词：碳纤维增强聚合物钢板黏结界面疲劳性能疲劳曲线

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