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玻璃纤维增强混凝土梁抗爆性能与损伤监测研究

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玻璃纤维增强混凝土梁抗爆性能与损伤监测研究

作者：吴立过武汉科技大学

学位级别：硕士

近年来,意外爆炸事故时有发生,使得钢筋混凝土梁常处于爆炸一线,如何改善其抗爆性能、监测其损伤特性,成为目前亟需解决的科学问题。玻璃纤维混凝土具有力学性能优越、强度高等优点,但关于爆炸荷载作用下玻璃纤维钢筋混凝土（GFRC）梁... 详细信息

近年来,意外爆炸事故时有发生,使得钢筋混凝土梁常处于爆炸一线,如何改善其抗爆性能、监测其损伤特性,成为目前亟需解决的科学问题。玻璃纤维混凝土具有力学性能优越、强度高等优点,但关于爆炸荷载作用下玻璃纤维钢筋混凝土（GFRC）梁动态响应及损伤监测方面的研究还较少,限制了该技术在防灾抗爆领域中的应用。本文采用试验和数值模拟相结合的方法,对一根为未掺纤维的普通钢筋混凝土（RC）梁和四根玻璃纤维体积掺量分别为0.05%,0.1%,0.15%,0.2%的玻璃纤维钢筋混凝土（GFRC）梁进行爆炸试验,并借助ANSYS/LS-DYNA软件对爆炸试验进行数值模拟,综合研究玻璃纤维体积掺量对钢筋混凝土梁结构抗爆性能的影响规律,主要研究内容及结论如下:（1）爆炸荷载作用下混凝土梁的动态响应。利用加速度传感器、电阻应变片和压电智能骨料反应混凝土梁在爆炸荷载作用下的动态响应情况,对采集的信号进行处理并分析,结合混凝土梁开裂和破坏形态综合衡量玻璃纤维体积掺量对混凝土梁抗爆性能的改善作用。试验结果显示:四根GFRC梁在爆炸荷载作用下的加速度、应变、损伤指数值、裂缝数量和宽度均小于RC梁,表明掺入一定量的玻璃纤维可以提高混凝土梁的抗爆性能,并能有效抑制混凝土中裂纹的萌生和扩展。（2）爆炸荷载作用下混凝土梁的损伤监测。采用主动监测技术对爆炸荷载作用下试验梁的损伤情况进行监测和信号采集,运用小波包能量分析法计算混凝土梁的损伤指数值,并以此判断混凝土梁的损伤程度,发现所有的GFRC梁损伤程度较RC梁小,验证了嵌入式压电智能骨料监测技术的可行性,玻璃纤维体积掺量为0.15%的混凝土梁损伤程度相对最小。（3）利用ANSYS/LS-DYNA软件对爆炸试验进行数值模拟。应用MATLAB软件,设计出纤维在三维空间中随机投放方法,建立纤维随机投放模型,并将其导入ANSYS/LS-DYNA中,从而建立试件的有限元模型。数值模拟结果与试验结果较为吻合,验证了有限元模型对于实际工况模拟的有效性,进一步分析纤维体积掺量变化对混凝土梁抗爆性能的影响,并得出体积掺量为0.15%的玻璃纤维钢筋混凝土梁的抗爆性能较为优异。

关键词：爆炸荷载玻璃纤维数值模拟抗爆性能动态响应

基于压电损伤监测的CFRP加固混凝土板抗爆性能实验研究

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爆破 2021年第3期38卷 19-25,57页

作者：蔡路军陈少杰吴立过许凯武汉科技大学理学院武汉430065 武汉科技大学城市建设学院武汉430065 湖北省智能爆破工程技术研究中心武汉430065 中铁广州工程局武科大爆破技术研究中心武汉430065

针对普通钢筋混凝土板和碳纤维布加固混凝土板(CFRP)进行爆破试验,比较了不同TNT炸药当量下CFRP加固板的破坏机理和动态响应。实验采用嵌入式压电智能骨料监测混凝土板的内部损伤状况,利用小波包能量分析理论计算损伤指数,并通过加速度... 详细信息

针对普通钢筋混凝土板和碳纤维布加固混凝土板(CFRP)进行爆破试验,比较了不同TNT炸药当量下CFRP加固板的破坏机理和动态响应。实验采用嵌入式压电智能骨料监测混凝土板的内部损伤状况,利用小波包能量分析理论计算损伤指数,并通过加速度和应变片监测混凝土板在爆炸荷载作用下的动态响应。实验结果表明:在药量较小(10 g、20 g、40 g)时,经过CFRP加固的混凝土板在相同爆破荷载作用下损伤指数相比于普通板分别降低了29.05%、27.44%、15.85%,表明粘贴于结构背部的CFRP材料分摊了拉伸波所携带的部分能量,延缓了混凝土的开裂,提高了混凝土的抗爆性能;但当药量较大(80g、160 g)时,CFRP加固板损伤指数相比于普通板降低了仅为8.69%、0.35%,CFRP材料对提高混凝土板抗爆性能不明显。

关键词：爆炸荷载损伤监测智能骨料(SA) CFRP加固混凝土板

钢纤维高强混凝土板抗爆细观数值模拟及实验研究

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爆破 2020年第4期37卷 145-154页

作者：蔡路军刘令陈少杰吴立过许凯武汉科技大学理学院武汉430065 武汉科技大学城市建设学院武汉430065 湖北省智能爆破工程技术研究中心武汉430065

基于纤维随机分布特征,对钢纤维交叉判重做出改进,设计出一种不交叉重叠的随机投放方法,借助MATLAB和ANSYS/LS-DYNA联合建立包含钢纤维、钢筋和混凝土的三维细观数值模型,通过纤维体积含量为0.6%、1.2%和1.8%SFRC板接触爆炸实验验证了... 详细信息

基于纤维随机分布特征,对钢纤维交叉判重做出改进,设计出一种不交叉重叠的随机投放方法,借助MATLAB和ANSYS/LS-DYNA联合建立包含钢纤维、钢筋和混凝土的三维细观数值模型,通过纤维体积含量为0.6%、1.2%和1.8%SFRC板接触爆炸实验验证了细观有限元模型的正确性和有效性,从实验和数值模拟两方面对钢纤维高强混凝土板抗爆进行了研究。进一步分析长径比和板厚变化对结构抗爆性能的影响,结果表明:所建立的钢纤维高强混凝土细观数值模型较好地反映结构在承受爆炸超动态荷载作用时的损伤破坏行为,随着纤维体积含量的增加,SFRC板局部抗震塌效应显著增强,且纤维体积含量和爆炸形式相同条件下,结构整体抗爆性能随着长径比和板厚度的增加而增大,损伤程度逐渐减小,各工况迎爆面漏斗坑体积变化微小,但背部剥落坑体积减小较明显,研究表明纤维体积含量为1.8%、长径比为60、板厚为11cm时,结构抗爆性能较优。

关键词：钢纤维高强混凝土板细观数值模型接触爆炸纤维体积含量长径比

塑钢纤维混凝土板抗爆性能的试验研究及数值模拟

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混凝土 2022年第11期 6-10页

作者：蔡路军曾成林陈少杰吴立过陆香婷武汉科技大学理学院湖北武汉430065 湖北省智能爆破工程技术研究中心湖北武汉430065 中铁广州工程局-武科大爆破技术研究中心湖北武汉430065

对普通钢筋混凝土板和塑钢纤维混凝土板进行爆破试验,借助动力有限元分析软件LS-DYNA建立塑钢纤维有限元模型,采用模型试验与数值模拟相结合的方法,研究普通混凝土板和塑钢纤维混凝土板在爆破荷载作用下的动态响应及塑钢纤维对钢筋混凝... 详细信息

对普通钢筋混凝土板和塑钢纤维混凝土板进行爆破试验,借助动力有限元分析软件LS-DYNA建立塑钢纤维有限元模型,采用模型试验与数值模拟相结合的方法,研究普通混凝土板和塑钢纤维混凝土板在爆破荷载作用下的动态响应及塑钢纤维对钢筋混凝土板抗爆性能的影响,同时对塑钢纤维混凝土板和普通板的裂纹扩展形态进行分析比较。结果表明:在混凝土板中添加1%体积掺量的塑钢纤维后,结构的应变和加速度峰值明显减小,在20、40、80 g药量作用下,塑钢纤维板中心处应变峰值较普通板分别降低了25.3%,22.9%,21.5%;加速度峰值分别降低了14.1%,17.6%,15.1%;在板受大药量爆炸荷载作用破坏后,板的裂纹数量和裂纹宽度明显减少,说明塑钢纤维的掺入改变了混凝土裂纹的扩展路径,能有效抑制裂纹的扩展,提高结构的抗爆性能。

关键词：塑钢纤维爆炸冲击数值模拟随机纤维模型裂纹扩展

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汪曾祺小说的老庄哲学与古典乐理

南方文坛 2024年第3期 176-179页

作者：过安琪湖州师范学院音乐学院

察中国古代诗歌史，无论是在《诗经》《楚辞》的先秦起始段，还是在唐诗、宋词、元曲的巅峰发展期，音乐与文学的关系总是胶着难分，情缘难断。作为一位深谙中国传统文化的当代作家，汪曾祺的小说作品不仅挥散着恬淡清静的老、庄幽味，... 详细信息

察中国古代诗歌史，无论是在《诗经》《楚辞》的先秦起始段，还是在唐诗、宋词、元曲的巅峰发展期，音乐与文学的关系总是胶着难分，情缘难断。作为一位深谙中国传统文化的当代作家，汪曾祺的小说作品不仅挥散着恬淡清静的老、庄幽味，而且弥漫着一股股玄淳素雅的无为之美、虚静之美与贵真之美；同时，此三美还携卷着生机盎然的音乐气息，活泼泼地渗透在其文学创作之中。在汪曾祺的眼底处，“中国语言有四声，构成中国语言特有的音乐性”(1)。基于对中国文学语言音乐美的此种深刻认识，汪曾祺时常将中国古典音乐的创作技巧及其韵味深入植嵌于其小说创作之中，从而使其文章流淌着一种气韵生动的美。

关键词：汪曾祺小说老庄哲学

来源：博看期刊

弘扬时代精神实现短视频与文化产业“双向奔赴”——从《中国短视频大会》看媒体融合的创新实践与产业探索

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电视研究 2024年第1期 29-32页

作者：过彤央视频公司央视网党委

短视频已成为不可或缺的社会信息媒介,在文化强国建设进程中发挥着重要作用。本文基于《中国短视频大会》“小切口反映大主题,小故事展现大时代”“‘总台+’赋能产业发展”等亮点,分析媒体融合的创新实践与产业探索,提出短视频未来产... 详细信息

短视频已成为不可或缺的社会信息媒介,在文化强国建设进程中发挥着重要作用。本文基于《中国短视频大会》“小切口反映大主题,小故事展现大时代”“‘总台+’赋能产业发展”等亮点,分析媒体融合的创新实践与产业探索,提出短视频未来产业发展需围绕优质节目内容开拓复合型传播矩阵,在彰显商业价值之外更多呈现文化价值及社会价值,创新展现中国故事、中华文化,持续促进文化传播力、大众影响力和社会公信力建设。

关键词：短视频文化产业《中国短视频大会》创新实践

氧化石墨烯辅助的超分子骨架膜用于水包油型纳米乳液的高效分离

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物理化学学报 2024年第5期40卷 28-32页

作者：章玥李豹吴立新吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室长春130012

制备可以同时高效且高通量地处理纳米乳液的超浸润材料仍然具有挑战。为此,本文提出了一种通过在超分子骨架纳米片上修饰氧化石墨烯以增强亲水性的策略。通过将两种具有片状形态的材料连续抽滤于商业基质上,可制备得到氧化石墨烯辅助的... 详细信息

制备可以同时高效且高通量地处理纳米乳液的超浸润材料仍然具有挑战。为此,本文提出了一种通过在超分子骨架纳米片上修饰氧化石墨烯以增强亲水性的策略。通过将两种具有片状形态的材料连续抽滤于商业基质上,可制备得到氧化石墨烯辅助的超分子骨架复合膜,并用于分离具有纳米尺寸液滴的水包油乳液。骨架一方面通过均匀的纳米孔拦截乳液中分散的微小液滴,另一方面也通过带负电的表面提供静电相互作用来驱动破乳过程发生。具有良好亲水性的氧化石墨烯赋予膜材料改善的亲水能力和水合层。该复合膜具有纳米级的截留尺寸、带负电的表面和水下疏油性,并且还获得了高的水通量和耐油污染性。基于尺寸筛分和破乳效应,该复合膜可有效地去除分散在水包油乳液中由非离子、阴离子和阳离子表面活性剂稳定的纳米油滴。特别是对于离子型乳液,在分离后动态光散射未检测出残留液滴。滤液中总有机碳含量小于10 ppm,对应着大于99.9%的分离效率,优于许多国家和组织的标准。在各种乳液的分离过程中,复合膜表现出较高的分离渗透性,约为原始骨架膜的3.5倍。此外,具有防污效果的复合膜获得了较高的通量回收率,通过简单的水洗处理即可实现5次具有稳定分离性能的循环。该复合膜在重复使用过程中没有组分损失,在150℃内具有热稳定性,并能抵抗腐蚀性化学环境。在本工作中,我们试图将具有不同结构特性和表面特性的两种组分结合,通过简单的方法制备复合膜,并在功能协同作用下实现水包油型纳米乳液的高性能分离。

关键词：超分子骨架氧化石墨烯复合膜破乳纳米乳液高效分离

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易错字类型及综合性教学策略分析

语言文字应用 2024年第1期 118-127页

作者：吴立业高等教育出版社北京100120

错别字是小学识字教学中长期存在的问题,在教学之初采用合理的教学策略,有利于减少错别字的出现。本文调查分析1~6年级学生的错别字类型,综合考察多种影响错别字产生的因素,从选用识字教学法的角度,结合学生不同阶段认知心理特点,注意... 详细信息

错别字是小学识字教学中长期存在的问题,在教学之初采用合理的教学策略,有利于减少错别字的出现。本文调查分析1~6年级学生的错别字类型,综合考察多种影响错别字产生的因素,从选用识字教学法的角度,结合学生不同阶段认知心理特点,注意力、记忆力的特点,汉字构形方式等与错别字形成相关的影响因素,多角度展开分析。认为可以分年级,有针对性地选择教学法,为小学全学段学生减少错别字、纠正错别字提供帮助,提高小学阶段汉字教学、语文教学的质量。

关键词：易错字教学法影响因素解决策略

黏弹性四参数地基上两跨连续修正Timoshenko梁的横向自振特性分析

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振动工程学报 2024年

作者：柳伟汪过兵兰州信息科技学院土木工程学院西安理工大学岩土工程研究所

为解决黏弹性四参数地基上两跨连续修正Timoshenko梁的横向振动问题,将两跨连续修正Timoshenko梁与黏弹性四参数地基进行组合,建立新的振动控制方程,运用回传射线矩阵法,结合二分法和黄金分割法,分析了黏弹性四参数地基上两跨(等跨、不... 详细信息

为解决黏弹性四参数地基上两跨连续修正Timoshenko梁的横向振动问题,将两跨连续修正Timoshenko梁与黏弹性四参数地基进行组合,建立新的振动控制方程,运用回传射线矩阵法,结合二分法和黄金分割法,分析了黏弹性四参数地基上两跨(等跨、不等跨)连续修正Timoshenko梁与单跨修正Timoshenko梁自振特性之间的联系与区别。结果表明:对于黏弹性四参数地基上的修正Timoshenko梁,单跨梁的各阶自振频率小于两跨连续梁的各阶自振频率,单跨梁的偶数阶自振频率和衰减系数与两等跨连续梁的奇数阶自振频率和衰减系数相同,不等跨两跨连续梁奇数阶自振频率小于两等跨连续梁奇数阶自振频率;两等跨连续修正Timoshenko梁的偶数阶振型关于跨中支座对称,奇数阶振型关于跨中反对称。

关键词：黏弹性四参数地基两跨连续修正Timoshenko梁回传射线矩阵法横向振动模态