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Flexural behavior of textile reinforced mortar-autoclaved lightweight aerated concrete composite panels

Frontiers of Structural and Civil Engineering 2024年第5期18卷 776-787页

作者： Liying GUO mingke deng Wei ZHANG Tong LI Yangxi ZHANG Mengyu CAO Xian HU Department of Civil Engineering Xi’an University of Architecture and TechnologyXi’an 710055China Key Lab of Structural Engineering and Earthquake Resistance Ministry of Education(XAUAT)Xi’an 710055China Scene engineering design institute Xi’an 710016China Dahua Group Shang hai 200062China

To improve the deficiencies of prefabricated autoclaved lightweight aerated concrete(ALC)panel such as susceptibility to cracking and low load-bearing capacity,a textile-reinforced mortar-autoclaved lightweight aerated concrete(TRM-ALC)composite panel was developed in this *** group of reference ALC panels and five groups of TRM-ALC panels were fabricated and subjected to four-point flexural *** was applied on the tensile side of the ALC panels to create *** variable parameters were the plies of textile(one or two),type of textile(basalt or carbon),and whether the matrix(without textile)was applied on the compression side of *** results showed that a bonding only 8-mm-thick TRM layer on the surface of the ALC panel could increase the cracking load by 180%−520%.The flexural capacity of the TRM-ALC panel increased as the number of textile layers *** reinforcement of the matrix on the compressive side could further enhance the stiffness and ultimate loadbearing capacity of the TRM-ALC *** panels with basalt textile failed in flexural mode,with the rupture of fabric *** with carbon textile failed in shear mode due to the ultra-high tensile strength of *** addition,analytical models related to the different failure modes were presented to estimate the ultimate load-carrying capacity of the TRM-ALC panels.

关键词： prefabricated autoclaved lightweight aerated concrete panel textile-reinforced mortar cracking load flexural capacity stiffness

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纤维织物-高延性混凝土加固钢筋混凝土板抗弯性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 149-160页

作者：宋诗飞邓明科李培鹏张敏西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070

为研究纤维织物-高延性混凝土(TR-HDC)加固钢筋混凝土板的抗弯性能,本文对1块对比板、1块高延性混凝土(HDC)加固板、1块纤维织物增强水泥砂浆(TRM)加固板及3块TR-HDC加固板进行四点抗弯试验,研究加固层基体是否添加PVA纤维以及纤维织物... 详细信息

为研究纤维织物-高延性混凝土(TR-HDC)加固钢筋混凝土板的抗弯性能,本文对1块对比板、1块高延性混凝土(HDC)加固板、1块纤维织物增强水泥砂浆(TRM)加固板及3块TR-HDC加固板进行四点抗弯试验,研究加固层基体是否添加PVA纤维以及纤维织物层数对钢筋混凝土板破坏形态、荷载-挠度曲线、抗弯承载力、延性以及应变的影响.结果表明:采用TR-HDC加固的钢筋混凝土板,裂缝宽度和间距明显减小,裂缝表现出细而密的特点;TRHDC可以显著提高板的抗弯承载力,开裂、屈服和峰值荷载的最大提升幅度分别为104%、89%和127%;TR-HDC加固层中纤维织物的断裂造成了板延性的降低,因此,实际加固工程中应尽可能避免纤维织物拉断.基于平截面假定,给出了TR-HDC加固钢筋混凝土板的抗弯承载力和挠度计算公式,计算值与试验值吻合较好,可为实际应用提供理论依据.

关键词：混凝土板抗弯测试加固纤维织物高延性混凝土

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纤维织物增强高延性混凝土加固RC短柱抗剪性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 79-89页

作者：邓明科雷恒张雨顺郭莉英张伟西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 上海建科工程咨询有限公司上海200032

为研究纤维织物增强高延性混凝土(TR-HDC)加固钢筋混凝土短柱的抗剪性能,设计了6根钢筋混凝土柱,包括2个对比柱和4个TR-HDC加固柱.通过低周反复荷载试验,对比分析剪跨比、纤维织物层数对试件破坏形态、变形、承载力和耗能能力的影响.结... 详细信息

为研究纤维织物增强高延性混凝土(TR-HDC)加固钢筋混凝土短柱的抗剪性能,设计了6根钢筋混凝土柱,包括2个对比柱和4个TR-HDC加固柱.通过低周反复荷载试验,对比分析剪跨比、纤维织物层数对试件破坏形态、变形、承载力和耗能能力的影响.结果表明:采用TR-HDC加固钢筋混凝土短柱,可显著提高其抗剪承载力;TR-HDC与原混凝土柱协同工作性能良好,加固后的混凝土柱的变形、承载力和耗能能力明显提高;增加纤维织物的层数对钢筋混凝土短柱的抗剪承载力提高幅度较小,但可大幅增强柱的耗能和变形能力;剪跨比较大时,更有利于发挥TR-HDC加固材料的力学性能.基于桁架-拱模型,提出TR-HDC加固钢筋混凝土短柱的抗剪承载力计算方法,计算结果较准确.

关键词：低周反复荷载纤维织物增强高延性混凝土加固 RC短柱抗剪承载力

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纤维特征参数对HES-HDC单轴拉伸性能的影响及拉伸韧性评价方法

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 130-140页

作者：杨家盛邓明科张晴晴邓友生张阳玺范洪侃西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054 西安五和建筑科技研究院有限公司陕西西安710055

为探究高早强高延性混凝土(HES-HDC)在不同PE纤维直径与体积率下的单轴拉伸力学性能,设计了17组薄板试件进行单轴拉伸试验,研究PE纤维直径(22μm和25μm)及体积率(1.00%、1.25%和1.50%)对不同龄期(2 h、24 h、7 d、28 d和56 d)HES-HDC应... 详细信息

为探究高早强高延性混凝土(HES-HDC)在不同PE纤维直径与体积率下的单轴拉伸力学性能,设计了17组薄板试件进行单轴拉伸试验,研究PE纤维直径(22μm和25μm)及体积率(1.00%、1.25%和1.50%)对不同龄期(2 h、24 h、7 d、28 d和56 d)HES-HDC应力-应变曲线、拉伸强度和应变的影响;根据试验结果提出了HDC拉伸韧性评价方法.结果表明:在拉伸荷载作用下,HES-HDC应力-应变曲线展示出应变强化特性,破坏过程呈多裂缝开展;2 h龄期时,HES-HDC拉伸强度与应变达到3.29 MPa和0.88%以上;28 d时,HES-HDC拉伸应变可保持在1.28%以上;当纤维体积率为1.00%时,小直径纤维对试件拉伸应变有利,而大直径纤维对试件拉伸强度有利;综合大直径纤维试件拉伸强度与应变,纤维最佳体积率为1.25%.提出的拉伸韧性评价方法可评价HDC薄板受拉全过程的韧性.随龄期的增长,HES-HDC拉伸韧性指数降低,而拉伸强度系数提高;小直径纤维试件的拉伸韧性高于大直径纤维试件;纤维体积率为1.25%时试件拉伸韧性最大.

关键词：高早强高延性混凝土纤维直径纤维体积率单轴拉伸抗拉强度拉伸韧性

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粉煤灰不同掺量对高性能混凝土耐久性影响研究

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粘接 2024年第2期51卷 80-83页

作者：高鹏陈星王维邓明科中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410007 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

为了研究粉煤灰掺量对高性能混凝土材料耐久性影响,在P·O42.5级高性能混凝土中掺入10%、20%、30%、50%的粉煤灰。设计混凝土、粉煤灰掺量的试验配合比,将粉煤灰掺量和高性能混凝土配合比作为正交试验的2个变量。试验结果表明,正常环境... 详细信息

为了研究粉煤灰掺量对高性能混凝土材料耐久性影响,在P·O42.5级高性能混凝土中掺入10%、20%、30%、50%的粉煤灰。设计混凝土、粉煤灰掺量的试验配合比,将粉煤灰掺量和高性能混凝土配合比作为正交试验的2个变量。试验结果表明,正常环境下10%、20%、30%时的混凝土渗透率较低,抗压强度大,50%的混凝土渗透率较高且抗压强度有所减小,冻融环境下的各个数据值均小于正常环境,说明适量掺入粉煤灰掺量能够提高混凝土材料耐久性。通过对试验数据整理可知,使用所研究方法混凝土渗透率、抗压强度与统计数据均存在最大仅为1%和0.1 MPa的误差,能够将试验研究结果作为实际工程可行的条件。

关键词：粉煤灰掺量高性能混凝正交试验电量测量

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普通混凝土-高延性混凝土组合式机场道面结构应力响应分析

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市政技术 2024年第1期42卷 1-9页

作者：王晓威马孝磊李王鑫邓明科刘涌郑芳蒙西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 民航机场建设集团北京国际工程有限公司北京100621

由于普通混凝土(Regular Concrete,RC)弯拉强度较低、韧性差、易开裂,用于机场道面易出现断板、脱空和开裂等病害;高延性混凝土(High Ductility Concrete,HDC)具有高强度、高韧性和高抗裂性能,因此提出一种新型普通混凝土-高延性混凝土(... 详细信息

由于普通混凝土(Regular Concrete,RC)弯拉强度较低、韧性差、易开裂,用于机场道面易出现断板、脱空和开裂等病害;高延性混凝土(High Ductility Concrete,HDC)具有高强度、高韧性和高抗裂性能,因此提出一种新型普通混凝土-高延性混凝土(RC-HDC)组合式机场道面结构,设计了RC单层板、HDC单层板和RC-HDC组合板3种机场道面结构。考虑基层支撑、接缝传荷能力和复杂起落架作用,建立了三维刚性道面有限元模型,分析了不同飞机荷载、道面板结构、道面板厚度、基层厚度、基层模量和土基反应模量等因素下的道面板应力响应,并计算了不同飞行区等级下的道面板最小设计厚度。研究结果表明:HDC单层板和RC-HDC组合板的弯拉强度为20 MPa和18 MPa,分别是RC单层板的4倍和3.6倍;RC-HDC组合板能够发挥HDC高弯拉强度和RC高模量的优势;对于相同道面结构,单轴单轮起落架荷载作用下道面板应力最大,双轴双轮起落架作用下道面板应力最小;4C、4D、4E、4F飞行区等级下,RC-HDC组合板的最小设计厚度分别为RC单层板的38.6%、39.0%、39.9%、41.5%;采用RC-HDC组合板不仅可以大幅减小道面板厚度,而且具有较好的经济性。

关键词：机场工程普通混凝土高延性混凝土组合式道面有限元模拟

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高延性混凝土加固砌块砌体墙抗震性能研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2020年第9期47卷 85-93页

作者：邓明科张伟李宁西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 华陆工程科技有限责任公司陕西西安710065

为改善混凝土空心砌块墙体的脆性破坏模式,提高墙体的抗震性能,提出采用高延性混凝土(HDC)加固混凝土空心砌块砌体墙.设计了3片无构造柱与3片带构造柱的砌块砌体墙,分别对这两类墙体采用单面HDC及双面HDC面层进行加固,通过拟静力试验,... 详细信息

为改善混凝土空心砌块墙体的脆性破坏模式,提高墙体的抗震性能,提出采用高延性混凝土(HDC)加固混凝土空心砌块砌体墙.设计了3片无构造柱与3片带构造柱的砌块砌体墙,分别对这两类墙体采用单面HDC及双面HDC面层进行加固,通过拟静力试验,研究墙体的破坏形态、滞回性能、承载力及变形能力,为此类结构的加固设计提供试验及理论依据.试验结果表明:对于无构造柱墙体,HDC面层可有效限制墙体斜裂缝的开展,改善墙体的脆性破坏模式,提高墙体的承载力与变形能力;对于带构造柱墙体,HDC面层提高了试件的水平承载力,加固试件的残余承载力较高,内部墙体的损伤程度较小.通过理论分析,建立了各试件的受剪承载力计算公式,且计算结果与试验值吻合较好,可为HDC加固混凝土空心砌块墙体的抗剪承载力计算提供参考.

关键词：高延性混凝土混凝土空心砌块砌体加固抗震性能承载力

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高延性混凝土与钢筋黏结性能的试验研究

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土木工程学报 2018年第3期51卷 19-26,35页

作者：邓明科潘姣姣梁兴文西安建筑科技大学陕西西安710055

通过12组试件的中心拉拔试验,研究高延性混凝土(High Ductility Concrete,简称HDC)与钢筋的黏结性能,分析钢筋直径、钢筋外形、HDC强度、保护层厚度和纤维掺量对高延性混凝土与钢筋黏结滑移曲线特征点的影响。试验结果表明:(1)纤维桥联... 详细信息

通过12组试件的中心拉拔试验,研究高延性混凝土(High Ductility Concrete,简称HDC)与钢筋的黏结性能,分析钢筋直径、钢筋外形、HDC强度、保护层厚度和纤维掺量对高延性混凝土与钢筋黏结滑移曲线特征点的影响。试验结果表明:(1)纤维桥联应力的横向约束作用限制了高延性混凝土内部径向裂缝的宽度,其耐损伤能力提高,试件发生拔出破坏或劈裂-拔出破坏;(2)与普通混凝土对比,高延性混凝土与光圆钢筋的黏结强度提高1.79倍,残余黏结强度提高1.96倍;(3)根据试件的破坏形态,确定HDC与带肋钢筋的临界相对保护层厚度为3.41;(4)随着纤维体积掺量的增加,其增韧和阻裂效果越好,黏结韧性指数I_(0.85)和I_(0.5)分别提高了35%和41%;(5)根据试验结果,提出HDC与带肋钢筋的黏结强度计算公式,建立适用的黏结应力-滑移本构模型,且模型曲线与试验曲线吻合良好。

关键词：高延性混凝土黏结应力.滑移关系黏结强度拔出试验韧性指数

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高延性混凝土单面加固构造柱约束砖砌体墙抗震性能试验研究

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土木工程学报 2018年第4期51卷 10-19页

作者：邓明科杨铄梁兴文西安建筑科技大学陕西西安710055

为研究高延性混凝土(HDC)单面加固构造柱约束砖墙的抗震性能,对4片HDC加固砖墙和4片作为对比试件的未加固砖墙进行了低周反复荷载试验,分析了单面HDC面层加固构造柱约束砖墙的破坏形态、滞回性能及刚度退化等特性。试验结果表明:单面HD... 详细信息

为研究高延性混凝土(HDC)单面加固构造柱约束砖墙的抗震性能,对4片HDC加固砖墙和4片作为对比试件的未加固砖墙进行了低周反复荷载试验,分析了单面HDC面层加固构造柱约束砖墙的破坏形态、滞回性能及刚度退化等特性。试验结果表明:单面HDC面层可对墙体形成有效约束,显著提高墙体的承载力和侧向刚度,延缓墙体开裂和刚度退化;加固试件具有较高的残余承载力,破坏主要集中于HDC面层;构造柱约束砖墙的砌筑砂浆强度对HDC面层加固后的砖墙抗剪承载力的提高无显著影响。为给HDC单面加固构造柱约束砖墙的设计提供参考,基于试验结果,提出了受剪承载力计算式,公式的计算值接近且低于试验值。

关键词：构造柱约束砖砌体墙高延性混凝土抗震加固拟静力试验承载力

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How Does Urban Shrinkage Affect Land Use Efficiency?A Case Study of Shrinking Cities in Northeast China

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Chinese Geographical Science 2024年第1期34卷 34-51页

作者： XIE mingke FENG Zhangxian SONG Yang GUAN Haoming WANG Shijun School of Geographical Sciences Northeast Normal UniversityChangchun130024China

The effect of urban shrinkage has gradually become a new ***,urban shrinkage may exert great influence on land use efficiency(LUE)through various urban subsystems,but there is currently limited research examining these *** the Super-SBM-Undesirable model and the Structural Equation Model(SEM),this study calculates the LUE of shrinking cities in Northeast China and simulates the process of urban shrinkage affecting *** quantify the process of urban shrinkage affecting LUE,three mediation variables,namely the economy,public services,and innovation,are used as latent variables to apply *** results show that urban shrinkage will affect LUE through a direct path and indirect *** the direct path,urban shrinkage leads to an improvement in *** the indirect paths,the economy and innovation will transmit the negative effect of urban shrinkage on LUE,while public services will reverse this *** important contribution of this study is that it quantifies the paths of urban shrinkage affecting LUE,thereby expanding the understanding of urban shrinkage effect and laying a foundation for the sustainable development of shrinking cities.

关键词： urban shrinkage land use efficiency Super-SBM-Undesirable model Structural Equation Model(SEM) Northeast China

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