检索结果-内蒙古大学图书馆

华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第2期53卷 104-110页

作者：李趁趁魏非凡邢枭男朱海堂郑州大学土木工程学院河南郑州450001 河南工程学院土木工程学院河南郑州451191

为避免钢筋锈蚀,促进纤维增强聚合物筋(FRP筋)在各类结构构件中的应用,研究了玻璃纤维增强聚合物筋(GFRP筋)玄武岩纤维混凝土有腹筋深梁的抗剪性能,考虑剪跨比(a/d)、水平分布筋配筋率(ρ_(h))、竖向分布筋配筋率(ρ_(v))的影响,设计7... 详细信息

为避免钢筋锈蚀,促进纤维增强聚合物筋(FRP筋)在各类结构构件中的应用,研究了玻璃纤维增强聚合物筋(GFRP筋)玄武岩纤维混凝土有腹筋深梁的抗剪性能,考虑剪跨比(a/d)、水平分布筋配筋率(ρ_(h))、竖向分布筋配筋率(ρ_(v))的影响,设计7根试验梁进行抗剪性能试验,分析其破坏形态、跨中挠度、开裂荷载及极限荷载.结果表明,7根深梁破坏形态均为斜压破坏,FRP筋纤维混凝土深梁与钢筋混凝土深梁抗剪机制类似.剪跨比的减小可以有效提高深梁的受剪承载力,从1.1减少至0.5,承载力提高了47.1%;ρ_(h)提高可以延缓裂缝的发展从而提高开裂荷载,ρ_(h)对受剪承载力的提升最大可达31.4%,ρ_(v)对受剪承载力的提升最大可达16.9%.最后,建立了FRP筋纤维混凝土深梁受剪承载力计算公式,计算值与试验值符合良好.

关键词： GFRP筋纤维混凝土深梁腹筋受剪承载力

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饱和地基多排孔列近场主动隔振问题的半解析BEM并行优化算法分析

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振动工程学报 2025年第1期38卷 54-67页

作者：时刚张浩郜新军郑州大学土木工程学院河南郑州450001

人工振动污染在国际上已被列入“七大环境公害”之一,多排孔列隔振是振动污染治理的一种方式。针对饱和地基中多排孔列近场主动隔振问题,基于饱和土半解析边界元法(BEM),分别建立了动力机器基础的环境振动影响和多排孔列近场隔振的边界... 详细信息

人工振动污染在国际上已被列入“七大环境公害”之一,多排孔列隔振是振动污染治理的一种方式。针对饱和地基中多排孔列近场主动隔振问题,基于饱和土半解析边界元法(BEM),分别建立了动力机器基础的环境振动影响和多排孔列近场隔振的边界元方程。为提高BEM计算效率,构建了饱和土半解析BEM的SPMD(单程序多数据)并行算法,同时利用孔列间在空间上的对应关系提出了边界元影响系数矩阵快速生成的优化算法。在此基础上,深入研究了多排孔列的近场主动隔振效果,分析了布孔方式、几何参数和多排孔距振源距离对其隔振效果的影响。结果表明:饱和土半解析BEM的SPMD并行算法结合影响系数矩阵生成的优化算法可显著提升多排孔列隔振问题的计算效率。多排孔列的布孔方式对隔振效果基本无影响;增加排孔孔数和孔径、降低孔间净距均能取得更好的隔振效果,而多排孔的排数和排间距对隔振效果影响相对不大;随着多排孔距振源距离增加,多排孔隔振效果先提高后趋于稳定。在实际工程设计时,建议多排孔排数宜为两排,排孔孔径取0.15λR(λR为Rayleigh波波长)、孔深取λR、孔间净距取0.1λR,单排孔数宜根据所需屏蔽区域的面积合理确定。

关键词：饱和地基动力机器基础地面振动多排孔 SPMD 隔振效果

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考虑循环水-能源桩热交换的双螺旋埋管能源桩变热流传热模型

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太阳能学报 2025年第1期46卷 319-327页

作者：魏子钧时刚吴仲明席省麟陈金灿蔡瀚琛郑州大学土木工程学院郑州450001

将双螺旋换热器等效为三维有限长螺旋线热源,基于叠加原理建立考虑循环水与能源桩之间换热的双螺旋埋管能源单桩的变热流分段叠加传热模型。将双螺旋换热器划分为多个节段,采用时间与空间的分段叠加法,利用建立的变热流条件下的近似温... 详细信息

将双螺旋换热器等效为三维有限长螺旋线热源,基于叠加原理建立考虑循环水与能源桩之间换热的双螺旋埋管能源单桩的变热流分段叠加传热模型。将双螺旋换热器划分为多个节段,采用时间与空间的分段叠加法,利用建立的变热流条件下的近似温度场解答与推导出的分段热流密度-水温方程组得到任意时间空间下的热流密度、出水口温度、循环水温和周围土体的温度场等。通过比较COMSOL数值模型,表明所建立模型的正确性。最后,基于该传热模型讨论双螺旋埋管能源桩换热温度场的空间分布和时间效应。

关键词：地热能能源桩传热性能变热源传热模型分段叠加法

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基于粒形特征影响的月壤静力学及流动特性离散元研究

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岩土工程学报 2025年第4期47卷 749-758页

作者：石安宁蒋明镜王思远林嘉禹天津大学建筑工程学院土木工程系苏州科技大学土木工程学院

由于月壤独特的颗粒形态及物理力学特性，研究其与不同材料间静力学及流动特性差异对于月球原位资源利用、基地选址及建造具有重要指导意义。基于真实月壤粒形特征数据，采用离散单元法对月壤静力学及流动特性进行了研究。首先基于嫦娥... 详细信息

由于月壤独特的颗粒形态及物理力学特性，研究其与不同材料间静力学及流动特性差异对于月球原位资源利用、基地选址及建造具有重要指导意义。基于真实月壤粒形特征数据，采用离散单元法对月壤静力学及流动特性进行了研究。首先基于嫦娥五号携带返回月壤样品粒形特征，使用三维完整接触模型，确定不同粒径月壤形状参数（抗转动系数β），以期反映真实月壤样品宏观静力学及流动性响应；随后对月壤、丰浦砂及玻璃珠等材料进行不同围压下三轴试验和不同转速下转筒试验离散元模拟；最后对3种材料的静力学及流动特性进行了对比分析。离散元模拟结果表明：在三轴试验模拟中，相较于其他材料，真实月壤表观黏聚力及内摩擦角明显偏大，且在剪切过程中表现出一定剪胀特性。在转筒试验模拟中，相较于其他材料，真实月壤工况稳态倾角和剖面孔隙比更大，而剖面剪切速率及配位数更小。在一定惯性数范围内，真实月壤有效摩擦系数最大，使其表现出较低的流动性。

关键词：嫦娥五号月壤粒形特征转筒离散元流动特性有效摩擦系数

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超弹性SMA带肋筋增强ECC梁抗弯性能试验

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振动与冲击 2025年第6期44卷 202-212,262页

作者：钱辉李韩羽王翔宇赵徽师亦飞郑州大学土木工程学院郑州450001 浙江大学建筑工程学院杭州310058

研究加工出一种超弹性Ni-Ti SMA带肋筋,以解决传统光圆形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)棒材与混凝土基材黏结性能不足的问题。试验设计制作了一根超弹性带肋SMA筋增强工程水泥基复合材料(engineered cementitious composite,ECC)... 详细信息

研究加工出一种超弹性Ni-Ti SMA带肋筋,以解决传统光圆形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)棒材与混凝土基材黏结性能不足的问题。试验设计制作了一根超弹性带肋SMA筋增强工程水泥基复合材料(engineered cementitious composite,ECC)梁及4根对照组矩形截面适筋梁,应用数字图像相关技术进行同步观测采集,计算分析梁的表面裂缝发展情况。对梁进行四点弯曲低周单向循环加载试验,以研究受弯梁的各项力学性能。研究结果表明:经时效热处理后的带肋SMA筋与光圆SMA筋相比超弹性滞回效应相似,且超弹性性能有所提升;与其他试验梁相比,带肋SMA筋增强ECC梁的变形延性、极限承载力、自复位能力和裂缝控制能力均得到显著提升;所有梁在整个加载过程中未出现受拉纵筋滑移和断裂现象,受拉纵筋与混凝土协同工作性能良好。基于材料一维本构模型和具体假设的基础上,推导并建立了所研究复合梁的承载力简化计算模型,并有效验证了其准确性。

关键词：带肋形状记忆合金(SMA)筋适筋梁裂缝发展自复位协同工作

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涌波作用下小箱梁受荷机理试验

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中国公路学报 2025年第2期38卷 33-46页

作者：杨绍林齐怀远杨万理王宁郑元勋郑州大学水利与交通学院河南郑州450001 新疆工程学院土木工程学院新疆乌鲁木齐830023 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为了明晰涌波作用下小箱梁的受荷机理及荷载计算方法,采用溃坝波试验模拟了系列涌波,开展了系列涌波与小箱梁的水动力相互作用试验。系统深入地分析了相互作用过程特性,梁体外表面不同位置的压力时程特性,水平力、竖向力和弯矩的冲击峰... 详细信息

为了明晰涌波作用下小箱梁的受荷机理及荷载计算方法,采用溃坝波试验模拟了系列涌波,开展了系列涌波与小箱梁的水动力相互作用试验。系统深入地分析了相互作用过程特性,梁体外表面不同位置的压力时程特性,水平力、竖向力和弯矩的冲击峰值随着初始水深、来流波高、梁体高程的演变规律;基于试验研究给出了涌波作用下小箱梁荷载冲击峰值的计算方法。研究结果表明:波前形态随着来流波高与初始水深之比逐渐变化;梁体的水平力、竖向力和弯矩的冲击峰值仅由梁体前侧和梁底前部的水体压力产生;梁体前侧、后侧、顶部及底部不同位置处的压力时程具有显著差异;水平力冲击峰值随着梁体中点与最大波高中点之间的偏离程度的减小而增大;当梁体位于来流波高中上部时,竖向力冲击峰值随着梁体高程的减小而增加,梁体高程较小时该情况有所变化;静水压力在竖向力冲击峰值中的占比显著大于其在水平力冲击峰值中的占比。所提计算方法可为小箱梁涌波荷载快速计算提供参考和借鉴。

关键词：桥梁工程涌波荷载试验研究小箱梁溃坝波计算方法

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干湿循环下节理砂岩三轴压缩损伤破坏能量演化机制

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地球科学 2025年第1期50卷 269-285页

作者：张亮王桂林任建喜孙帆王润秋刘勃龙西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054 重庆大学土木工程学院重庆400045 绍兴文理学院土木工程学院浙江绍兴312000

为探寻干湿循环下节理砂岩损伤破坏能量耗散机理,基于室内三轴压缩试验和岩石能量耗散理论,研究干湿循环下节理砂岩变形破坏过程中各能量指标转换规律和损伤破坏的能量驱动机制.研究发现轴向压力产生能量U1与弹性应变能Ue随着干湿循环... 详细信息

为探寻干湿循环下节理砂岩损伤破坏能量耗散机理,基于室内三轴压缩试验和岩石能量耗散理论,研究干湿循环下节理砂岩变形破坏过程中各能量指标转换规律和损伤破坏的能量驱动机制.研究发现轴向压力产生能量U1与弹性应变能Ue随着干湿循环次数增大逐渐减小,完整岩样和节理岩样分别呈对数递减和线性递减规律;依据耗散能演化规律将砂岩受荷能量损伤演化分为初始损伤、稳定损伤、损伤平稳、加速损伤及损伤破坏5个阶段;随着围压的增大,峰值点处能量U1和Ue呈线性增大趋势,而围压消耗能量U3和静水压力吸收能量U0分别呈负线性和正线性增大趋势;干湿损伤造成岩样内部微裂纹扩展的最低活化能降低,岩样储存弹性应变能能力弱化,这是造成干湿循环下节理砂岩强度弱化的本质原因.

关键词：干湿循环节理砂岩能量演化三轴压缩弹性应变能工程地质学

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波形钢板-橡胶界面黏结滑移性能

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复合材料学报 2025年第4期42卷 2235-2247页

作者：王威柳国良李昱周强陈杰西安建筑科技大学土木工程学院

波形钢板-橡胶构件因波形钢板的几何形状优势，表现出良好的抗震性能，对其界面黏结滑移性能有待研究。考虑波形钢板与橡胶界面的黏结长度、粗糙度和试件的加载方式对两者界面性能的影响，设计了6个波形钢板-橡胶试件进行往复加载试验... 详细信息

波形钢板-橡胶构件因波形钢板的几何形状优势，表现出良好的抗震性能，对其界面黏结滑移性能有待研究。考虑波形钢板与橡胶界面的黏结长度、粗糙度和试件的加载方式对两者界面性能的影响，设计了6个波形钢板-橡胶试件进行往复加载试验，根据黏结破坏过程、界面耗能、应变分布和影响因素分析试件的黏结性能。结果表明：波形钢板-橡胶界面受往复荷载作用时，黏结破坏依次经历微滑移、滑移、破坏、曲线下降和残余阶段；从能量角度分析发现：黏结长度的长短显著影响界面耗能；合理控制粗糙度，可改善试件界面耗能，提高界面黏结性能；波形钢板-橡胶构件在荷载较大时，应变发生突变且波脊处影响最大；与单调加载相比，往复加载下试件的残余黏结滑移降低29%；波形钢板-橡胶试件的极限特征黏结强度随黏结长度和粗糙度的增大呈现出先增加后逐步减弱；最后确定了波形钢板与橡胶构件的特征黏结强度计算公式，并进行了计算值与试验值的比较，其吻合度较好。

关键词：波形钢板-橡胶往复加载试验黏结滑移性能应变分布分析特征黏结强度计算公式

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切角措施对串列方柱气动性能影响的大涡模拟研究

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振动工程学报 2025年第1期38卷 214-222页

作者：刘帅永祝志文郑德乾祝瑜哲 MOHAMMED Elhassan 汕头大学土木与智慧建设工程系广东汕头515063 河南工业大学土木工程学院河南郑州450001 长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 同济大学土木工程学院上海200092

串列双方柱的干扰效应受方柱气动外形的影响显著,方柱角部形状的变化将导致周边流场的改变,进而影响上、下游方柱的气动性能,串列双方柱的风荷载干扰效应相关影响及机理还有待进一步研究。本文采用基于空间平均的大涡模拟方法,以亚临界... 详细信息

串列双方柱的干扰效应受方柱气动外形的影响显著,方柱角部形状的变化将导致周边流场的改变,进而影响上、下游方柱的气动性能,串列双方柱的风荷载干扰效应相关影响及机理还有待进一步研究。本文采用基于空间平均的大涡模拟方法,以亚临界间距比和超临界间距比的串列方柱为对象,分别对上、下游方柱考虑有、无切角(切角率均为10%)两种情况,研究两类典型间距比下不同切角措施对串列方柱风荷载的影响及其机理。将标准串列方柱风压系数与风洞试验结果对比,验证本文模拟方法及参数设置的有效性;从气动力系数统计值及自谱、平均和脉动风压系数分布等角度,对比分析了两种典型间距比下不同切角措施对串列双方柱气动性能的影响,着重从时均和瞬态流场角度进行机理分析。结果表明,两种典型间距比下,不同位置的切角措施均会影响方柱周围流动分离,从而引起流态变化,其中上、下游方柱均采取切角措施,可以更有效地减弱方柱的平均和脉动风荷载。

关键词：高层建筑串列方柱切角措施大涡模拟气动性能流场机理

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SMA筋增强UHPC-ECC功能梯度梁受弯性能试验研究

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建筑结构学报 2025年第5期 153-163+254页

作者：钱辉范迪荣王翔宇师亦飞张雨晴郑州大学土木工程学院

通过采用具有损伤自修复功能的形状记忆合金（SMA）带肋筋增强超高性能混凝土、工程水泥基复合材料（UHPCECC）功能梯度梁，以提高结构承载力和耗能能力、控制裂缝发展及实现自复位。为研究该类梁的受弯性能及自修复性能，对3根带肋SMA... 详细信息

通过采用具有损伤自修复功能的形状记忆合金（SMA）带肋筋增强超高性能混凝土、工程水泥基复合材料（UHPCECC）功能梯度梁，以提高结构承载力和耗能能力、控制裂缝发展及实现自复位。为研究该类梁的受弯性能及自修复性能，对3根带肋SMA筋增强ECC功能梯度梁和3根钢筋混凝土梁进行单向低周循环加载试验，分析混凝土基体类型、纵筋类型对梁的受弯承载力、滞回性能、自复位能力以及裂缝宽度变化的影响。基于材料一维本构模型和计算假定，推导并建立了功能梯度梁的简化计算模型。研究结果表明：带肋SMA筋增强UHPC-ECC功能梯度梁的承载力、耗能能力、自复位能力均优于其他试验梁，破坏失效前保持良好的裂缝控制能力；带肋SMA筋和ECC复合应用于梁受拉区，梁跨中截面沿高度的应变变化符合平截面假定，带肋SMA筋与不同混凝土基体间有较好的相互作用，能够协同受力共同变形。

关键词：功能梯度梁形状记忆合金工程水泥基复合材料超高性能混凝土单向低周循环试验受弯性能

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