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地聚物再生砖骨料混凝土与钢筋黏结-滑移试验研究

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 249-261页

作者：郑永乾肖彦君庄金平叶建峰福建理工大学福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福建福州350118

为解决地聚物再生砖骨料混凝土与钢筋的协同工作问题,进行了96个地聚物再生砖骨料混凝土与变形钢筋的中心拉拔试验,分析了再生砖骨料取代率(0、25%、50%、75%、100%)、矿渣掺量(25%、40%)、水胶比(0.45、0.5、0.55)、钢筋直径d(12~22 mm... 详细信息

为解决地聚物再生砖骨料混凝土与钢筋的协同工作问题,进行了96个地聚物再生砖骨料混凝土与变形钢筋的中心拉拔试验,分析了再生砖骨料取代率(0、25%、50%、75%、100%)、矿渣掺量(25%、40%)、水胶比(0.45、0.5、0.55)、钢筋直径d(12~22 mm)、相对保护层厚度(2.63、4.19、5.75)、黏结长度(1d~8d)、养护条件(常温、80℃养护24 h)对黏结性能的影响。试验结果表明:提高保护层厚度、减小钢筋直径或减小黏结长度都可以提高黏结强度,有效防止地聚物再生砖骨料混凝土发生劈裂破坏;增大矿渣掺量、减小水胶比或采用80℃养护,都提高了地聚物再生砖骨料混凝土的抗压强度、抗拉强度和与钢筋的黏结强度,峰值滑移增大,但更容易发生劈裂破坏;随着再生砖骨料取代率的增大,黏结强度不断下降,再生砖骨料取代率50%时黏结强度下降19.77%~30.6%,再生砖骨料取代率100%时黏结强度下降37.0%~49.63%。根据试验结果,提出了地聚物再生砖骨料混凝土与变形钢筋的黏结-滑移模型,模型预测结果与试验结果吻合良好。

关键词：地聚物混凝土再生砖骨料变形钢筋拉拔试验黏结强度黏结-滑移模型

不同加载角度下T形带肋和多室钢管混凝土构件受弯性能研究

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建筑结构学报 2022年第4期43卷 198-207,219页

作者：郑永乾曾少昔福建工程学院福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福建福州350118

为研究不同加载角度下T形带肋和多室钢管混凝土构件的纯弯性能,以加载角度(0°、63°、90°、117°和180°)为试验参数,进行了11个T形钢管混凝土构件(包括5个带肋、5个多室和1个无肋)的纯弯试验,获得了破坏形态、弯矩-挠度曲线、应变、... 详细信息

为研究不同加载角度下T形带肋和多室钢管混凝土构件的纯弯性能,以加载角度(0°、63°、90°、117°和180°)为试验参数,进行了11个T形钢管混凝土构件(包括5个带肋、5个多室和1个无肋)的纯弯试验,获得了破坏形态、弯矩-挠度曲线、应变、受弯承载力和抗弯刚度。建立了不同加载角度下T形构件有限元模型,考虑了残余应力和冷弯强化效应,计算结果与试验结果吻合良好。进行了受弯承载力参数分析,通过在0°基础上考虑加载角度影响的方法,获得不同加载角度情况下T形带肋和多室钢管混凝土构件的受弯承载力简化计算式。研究结果表明:带肋和多室T形钢管混凝土构件在不同加载角度下具有良好的受弯性能,加载角度对T形构件的受弯承载力有一定影响,影响幅度总体在14%以内,在112.5°加载角度附近的受弯承载力最低;设置纵向加劲肋和多室截面形式可使T形钢管混凝土构件的受弯承载力分别提高11%和26%左右,多室构件受弯承载力比带肋构件高;残余应力和冷弯强化对构件初始抗弯刚度影响不大,考虑冷弯强化的受弯承载力比不考虑情况提高7%以上。

关键词： T形钢管混凝土带肋多室加载角度纯弯试验受弯承载力

不同加载角度下多室T形截面钢管混凝土柱偏压性能研究

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建筑结构学报 2022年第12期43卷 145-156页

作者：郑永乾梁王赓林益豪福建工程学院福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福建福州350118

多室T形钢管混凝土柱作为建筑结构的边柱,会受到不同角度荷载的作用。为研究不同加载角度下多室T形截面钢管混凝土柱的受力性能,进行了7个多室T形截面钢管混凝土柱试件和1个无肋对比试件的偏压性能试验研究,试验主要参数包括加载角度(4... 详细信息

多室T形钢管混凝土柱作为建筑结构的边柱,会受到不同角度荷载的作用。为研究不同加载角度下多室T形截面钢管混凝土柱的受力性能,进行了7个多室T形截面钢管混凝土柱试件和1个无肋对比试件的偏压性能试验研究,试验主要参数包括加载角度(45°、90°、135°和180°)、荷载偏心率(0、0.25和0.5)和长细比(31.5和41.9)。结果表明:采用多室截面能够有效延缓T形截面钢管混凝土柱的局部屈曲,承载力比无肋试件提高10.8%;加载角度135°对应的承载力最大,180°对应的承载力最小,最大相差17.3%;随着荷载偏心率或构件长细比的增加,柱峰值荷载下降,峰值荷载对应的柱中挠度增加。采用有限元软件建立了不同加载角度下多室T形截面钢管混凝土柱偏压的有限元模型,有限元计算结果与试验结果吻合良好。在参数分析基础上,获得了不同加载角度下多室T形截面钢管混凝土柱稳定系数和相对轴力-弯矩相关曲线简化计算方法,简化计算结果得到了试验结果的验证。

关键词： T形截面钢管混凝土柱多室截面加载角度偏压性能稳定系数轴力-弯矩相关曲线

圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱偏压受力性能研究

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建筑结构学报 2023年第8期44卷 159-169页

作者：颜桂云王迪吴应雄郑永乾刘宪成福建理工大学福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福建福州350118 福州大学土木工程学院福建福州350116

为研究圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱在偏压荷载作用下的受力性能,以砖骨料取代率、长细比和偏心率为主要参数,设计了10根圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱并进行偏心受压试验,分析柱的失效模态、荷载-位移关系、荷载-应变关系、... 详细信息

为研究圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱在偏压荷载作用下的受力性能,以砖骨料取代率、长细比和偏心率为主要参数,设计了10根圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱并进行偏心受压试验,分析柱的失效模态、荷载-位移关系、荷载-应变关系、侧向变形、延性等;采用数值模拟开展偏压荷载作用下圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱的受力全过程分析,对压弯相关曲线进行参数化分析,提出一种简化的偏心受压承载力计算方法。研究表明:圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土偏压长柱的破坏过程和破坏模态与普通钢管混凝土偏压长柱相似;长柱具有较高的承载力,且其承载力随着砖骨料取代率、偏心率和长细比的增加而降低,其中偏心率对承载力的影响最大;相比无砖骨料取代的长柱,当砖骨料取代率为100%时,长柱承载力下降7.91%,当砖骨料取代率在70%以内时,承载力仅下降1.76%,说明砖骨料取代率对长柱承载力的影响较小。利用所提承载力计算方法得到的计算结果与试验结果相差小于10%,说明该方法可较准确地预测圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱的偏压承载力。

关键词：钢管混凝土柱地聚物再生混凝土砖骨料偏压受力性能压弯相关曲线简化计算方法

圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱轴压性能研究

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建筑结构学报 2023年第5期44卷 264-272页

作者：叶建峰刘如月颜桂云郑永乾王迪福建工程学院福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福建福州350118

为研究再生砖骨料替代天然骨料后钢管混凝土柱的轴压性能,设计了7根圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱并进行轴压试验,考察砖骨料取代率(0%、30%、50%、70%、100%)和长细比(22.86、45.71、68.57)对其破坏模态、荷载-应变关系、承载力、... 详细信息

为研究再生砖骨料替代天然骨料后钢管混凝土柱的轴压性能,设计了7根圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱并进行轴压试验,考察砖骨料取代率(0%、30%、50%、70%、100%)和长细比(22.86、45.71、68.57)对其破坏模态、荷载-应变关系、承载力、侧向变形及延性等的影响。此外,利用ABAQUS软件开展圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土柱稳定系数-长细比相关曲线的参数分析。结果表明:圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱的破坏模态及受力性能与普通钢管混凝土长柱的相似,具有较高的承载力与延性;柱破坏时均呈现明显的侧向挠曲,钢管中部出现鼓曲,内部混凝土沿截面断裂;柱承载力随砖骨料取代率和长细比的增加而下降,当取代率为100%时承载力相比取代率为0%时下降了12.3%,但取代率在70%以内时,承载力对取代率的变化不敏感,相对取代率为0%时仅下降5.82%;轴压承载力稳定系数随钢材屈服强度、混凝土强度和长细比的提高而降低。

关键词：钢管再生混凝土长柱砖骨料静力试验参数分析轴压性能稳定系数

圆钢管地聚物再生砖骨料混凝土短柱轴压性能研究

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建筑钢结构进展 2023年第9期25卷 1-11页

作者：郑永乾肖彦君王存华福建理工大学福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福州350118

为研究钢管地聚物再生砖骨料混凝土基本力学性能,以混凝土基准强度等级、再生砖骨料取代率和钢管径厚比为主要参数,进行了20个圆形截面轴压短柱的试验研究,分析其破坏形态、荷载-应变关系、极限承载力、延性等性能。试验结果表明:随着... 详细信息

为研究钢管地聚物再生砖骨料混凝土基本力学性能,以混凝土基准强度等级、再生砖骨料取代率和钢管径厚比为主要参数,进行了20个圆形截面轴压短柱的试验研究,分析其破坏形态、荷载-应变关系、极限承载力、延性等性能。试验结果表明:随着再生砖骨料取代率的增加、钢管厚度的增大或混凝土基准强度的减小,构件的延性和残余承载力提高;构件极限承载力随再生骨料取代率的增大而降低,核心混凝土基准强度越高或钢管厚度越大,构件承载力随取代率增加而下降的幅度减小。针对地聚物再生砖骨料混凝土,修正了核心混凝土本构模型,有限元计算结果与试验结果吻合良好。在此基础上对不同参数的240个圆钢管地聚物再生砖骨料混凝土短柱进行计算,并与现有简化计算公式比较,结果表明,采用地聚物再生砖骨料混凝土的实际强度和弹性模量后,现有轴压承载力和轴压刚度简化公式同样适用于圆钢管地聚物再生砖骨料混凝土。

关键词：圆钢管地聚物混凝土再生砖骨料轴压性能有限元分析

开放与科技进步:国别与历史经验的比较研究及对中国新一轮开放的启示

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经济社会体制比较 2024年第3期 36-51页

作者：刘承乾郑永年上海交通大学国际与公共事务学院香港中文大学(深圳) 香港中文大学(深圳)前海国际事务研究院

从追赶科技前沿到引领科技前沿,中国该如何实现持续的科技进步?这种角色转换的背后又需要怎样的制度支撑?科技进步是科学研究与技术开发两种生产活动的成果,其背后依赖智力与资本两种要素的供给。文章在布什范式的基础上,提出要素市场... 详细信息

从追赶科技前沿到引领科技前沿,中国该如何实现持续的科技进步?这种角色转换的背后又需要怎样的制度支撑?科技进步是科学研究与技术开发两种生产活动的成果,其背后依赖智力与资本两种要素的供给。文章在布什范式的基础上,提出要素市场与研发生产双层互动下的科技进步线性模型,并选取英美苏中四国进行跨国比较与案例内比较。结果显示,缺乏开放的商品市场会延缓科研成果的转化与应用,这是英国失去科技领先地位的主要原因;单纯的贸易往来但没有思想市场的交流融合,使得鸦片战争后中国的科技发展缺乏扎实的理论基础;苏联依赖大量引进欧美技术崛起为世界第二极,但商品与思想市场的封闭最终将其引向覆灭;相较之下,美国和改革开放以来的中国凭借思想市场与商品市场的双重开放实现了可持续的科技进步。唯有继续加大内部制度开放、对外单边开放、主动参与国际规则制定,中国才能跨越中等技术陷阱、引领世界科技前沿。

关键词：科技进步线性模型双向开放思想市场商品市场中等技术陷阱

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火灾下型钢混凝土梁力学性能的研究

工程力学 2008年第9期25卷 118-125,148页

作者：郑永乾韩林海经建生福建工程学院土木系福州350007 清华大学土木工程系北京100084 公安部天津消防科学研究所天津300381

采用纤维模型法和有限元软件ABAQUS计算了火灾下型钢混凝土梁的变形以及耐火极限,初步了解了型钢混凝土梁的高温力学性能。在此基础上,利用纤维模型法分析了截面尺寸、截面含钢率、受拉钢筋配筋率、型钢屈服强度、钢筋屈服强度、混凝土... 详细信息

采用纤维模型法和有限元软件ABAQUS计算了火灾下型钢混凝土梁的变形以及耐火极限,初步了解了型钢混凝土梁的高温力学性能。在此基础上,利用纤维模型法分析了截面尺寸、截面含钢率、受拉钢筋配筋率、型钢屈服强度、钢筋屈服强度、混凝土强度、截面高宽比和钢筋的混凝土保护层厚度等参数对火灾下构件承载力的影响规律,最后提出了型钢混凝土梁耐火极限的实用计算公式。

关键词：型钢混凝土梁力学性能温度场耐火极限抗火设计

不同加载角度下设肋L形钢管混凝土柱偏压性能试验研究

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建筑结构学报 2021年第S2期42卷 264-270页

作者：郑永乾曾少昔福建工程学院福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福建福州350118

设肋L形钢管混凝土柱作为建筑结构角柱,受到双向荷载作用。为了研究不同加载角度下L形钢管混凝土柱的偏压性能,进行了9个设肋L形钢管混凝土柱和1个无肋对比柱的偏压性能试验研究,试验参数为加载角度(0°、45°、135°、180°和225°)、... 详细信息

设肋L形钢管混凝土柱作为建筑结构角柱,受到双向荷载作用。为了研究不同加载角度下L形钢管混凝土柱的偏压性能,进行了9个设肋L形钢管混凝土柱和1个无肋对比柱的偏压性能试验研究,试验参数为加载角度(0°、45°、135°、180°和225°)、荷载偏心率(0、0.25、和0.5)和构件长细比(31.5和41.9)。研究结果表明:设肋L形钢管混凝土柱在不同加载角度下具有良好的压弯性能;加载角度对设肋L形钢管混凝土柱的承载力影响较大,135°加载角下的承载力最高,45°加载角下的承载力最低,设肋L形钢管混凝土柱加载角度对承载力的影响相差最大可达24%;加载角度为225°时,相对于无肋截面形式,设置纵向加劲肋可使L形钢管混凝土柱的承载力提高约12%;偏心率对设肋L形钢管混凝土承载力的影响较大,当偏心率为0时,长细比对承载力影响不大,当偏心率为0.25时,长细比对承载力的影响增大,相差可达11%左右。

关键词： L形钢管混凝土柱设肋加载角度偏心率偏压试验承载力