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高温处理对聚乙烯纤维-钢纤维高韧性水泥基复合材料抗折性能的影响

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济南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张港谢群于晓伟赵鹏济南大学土木建筑学院济南大学审计处

为了探究高韧性水泥基复合材料经高温处理后的力学性能，采用聚乙烯纤维与钢纤维混杂方式制备一种混杂纤维高韧性水泥基复合材料，通过三点抗折试验，研究聚乙烯纤维-钢纤维高韧性水泥基复合材料经温度为20、60、100、150、200、250 ℃... 详细信息

为了探究高韧性水泥基复合材料经高温处理后的力学性能，采用聚乙烯纤维与钢纤维混杂方式制备一种混杂纤维高韧性水泥基复合材料，通过三点抗折试验，研究聚乙烯纤维-钢纤维高韧性水泥基复合材料经温度为20、60、100、150、200、250 ℃处理后的抗折性能。结果表明：随着处理温度的升高，该复合材料的开裂应力、峰值应力和弯曲韧性均表现为先增大后减小的变化规律，处理温度为60、150 ℃时最大开裂应力为12.09 MPa，最大峰值应力为18.52 MPa；峰值应力受温度的影响较显著，当温度为200、250 ℃时，聚乙烯纤维熔化，复合材料的峰值应力相较于温度为150 ℃时的分别减小42.7%、57.9%；该复合材料的弯曲韧性在指定挠度为L/150、L/100(其中L为支座间跨度)阶段受温度影响较小，在指定挠度为L/50、L/25阶段，随着温度的升高而先增大后减小，聚乙烯纤维熔化导致材料在大挠度阶段的弯曲韧性明显减小。

关键词：高韧性水泥基复合材料高温处理抗折性能弯曲韧性聚乙烯纤维钢纤维

装配式混凝土石化管廊柱脚节点连接抗震性能试验研究

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济南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：高锦鹏高洪远刘杰刘长沙谢群刘珂铖张港济南大学土木建筑学院中建安装集团有限公司一公司

为了研究新型装配式混凝土石化管廊柱脚节点的抗震性能，设计并制作3个足尺的预埋型钢式柱脚节点，并对柱脚节点进行低周反复加载试验：通过分析不同节点的破坏形态和抗震性能参数，研究拉结筋和加载方向对柱脚节点抗震性能的影响。结... 详细信息

为了研究新型装配式混凝土石化管廊柱脚节点的抗震性能，设计并制作3个足尺的预埋型钢式柱脚节点，并对柱脚节点进行低周反复加载试验：通过分析不同节点的破坏形态和抗震性能参数，研究拉结筋和加载方向对柱脚节点抗震性能的影响。结果表明：各节点的滞回曲线较饱满，表现出较好的耗能能力，型钢预留拉结筋能够有效增强预制柱与外包混凝土的连接，设置有拉结筋的节点抗震性能最佳；沿节点横截面强轴和弱轴施加水平往复荷载下极限承载力相近，弱轴受力下节点具有相对更好的变形能力；3个节点最终破坏均为外包混凝土损坏剥落，预制柱身完好无开裂，3个节点在外包混凝土破坏后承载力无明显下降；基于试验结果提出按照外露式柱脚规范计算的承载力计算公式，计算值与试验值吻合较好。

关键词：装配式混凝土柱石化管廊柱脚节点预埋型钢抗震性能

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形状记忆合金混凝土框架建筑抗震性能研究

地震工程学报 2024年第2期46卷 302-308页

作者：岳鹏威郑州航空工业管理学院河南郑州450046

地震作用会造成钢筋混凝土框架发生平面和垂直方向的变形,导致其结构受到更大的地震力,加剧损伤程度。形状记忆合金(SMA)材料在外力作用下能够快速恢复变形前形状,降低框架损伤程度,进一步提高框架结构的承载能力和稳定性。基于此,有必... 详细信息

地震作用会造成钢筋混凝土框架发生平面和垂直方向的变形,导致其结构受到更大的地震力,加剧损伤程度。形状记忆合金(SMA)材料在外力作用下能够快速恢复变形前形状,降低框架损伤程度,进一步提高框架结构的承载能力和稳定性。基于此,有必要研究形状记忆合金混凝土框架建筑的抗震性能。以某实际工程为例,采用ANSYS软件建立钢筋混凝土框架有限元模型,选取天津地震波、北岭地震波、印度洋地震波及人工地震波作为地震震动输入,记录地震震动下时程结果。研究结果表明,预应力筋断裂后,该结构在地震作用下的滞回曲线为饱满的旗帜形,最大层间位移为1/125,残余变形在±10 mm之间,最高峰值荷载为211 kN,水平承载力较强,表明其自复位性能较高、地震响应效果较优、抗震承载力较强,可以有效提高建筑结构的安全性和可靠性。

关键词： SMA支撑框架自复位钢筋混凝土框架抗震性能地震波

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不同方案钢板混凝土防爆墙的抗爆性能分析

建筑结构 2024年第1期54卷 25-33,24页

作者：周清齐麟滨州市规划设计研究院滨州256600 中国民航大学交通科学与工程学院天津300300

减小爆炸破坏的有效方法是在爆炸点与建筑物之间设置一道防爆墙。采用LS-DYNA软件借助已有文献推荐的方法建立数值分析模型。研究了不同药量爆炸荷载下钢筋混凝土防爆墙(RCBW)的破坏过程。提出了4种不同方案的钢板混凝土防爆墙并对其抗... 详细信息

减小爆炸破坏的有效方法是在爆炸点与建筑物之间设置一道防爆墙。采用LS-DYNA软件借助已有文献推荐的方法建立数值分析模型。研究了不同药量爆炸荷载下钢筋混凝土防爆墙(RCBW)的破坏过程。提出了4种不同方案的钢板混凝土防爆墙并对其抗爆性能进行分析、排序。最后,利用RC框架作为防护对象,分析不同钢板混凝土防爆墙的防爆效果。结果表明:爆炸荷载下钢筋混凝土防爆墙的破坏过程分为3个阶段,处于第3阶段的钢筋混凝土防爆墙发生严重的破坏。相比较于钢筋混凝土防爆墙,4种不同方案的钢板混凝土防爆墙的抗爆性能均有明显的提高,其中双面钢板混凝土防爆墙的防爆效果最好。爆炸荷载下,经双面钢板混凝土防爆墙防护后的RC框架柱没有发生任何破坏,而经其他3种方案防护的框架柱均有一定程度的塑性损伤。

关键词：钢筋混凝土防爆墙钢板混凝土防爆墙抗爆性能数值分析防护效果

寒冷A区超低能耗建筑围护结构热桥部位的节能设计策略——以烟台飞龙集团有限公司创新研发中心为例

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烟台大学学报（自然科学与工程版） 2024年第1期37卷 118-124页

作者：徐静张肖秦桂明王丽李孟庭烟台市建筑设计研究股份有限公司山东烟台264000 烟台大学建筑学院山东烟台264005

为响应“双碳”背景下实现节能减排降碳绿色转型的需求,结合烟台飞龙集团有限公司创新研发中心项目的实践,探讨并提出了适合寒冷A区超低能耗建筑发展的围护结构热桥部位的节点优化策略,有利于解决普通节能建筑的典型通用节点设计与超低... 详细信息

为响应“双碳”背景下实现节能减排降碳绿色转型的需求,结合烟台飞龙集团有限公司创新研发中心项目的实践,探讨并提出了适合寒冷A区超低能耗建筑发展的围护结构热桥部位的节点优化策略,有利于解决普通节能建筑的典型通用节点设计与超低能耗建筑节点设计之间的不适配问题。

关键词： “双碳” 超低能耗建筑围护结构建筑热桥

基于演化博弈理论的集成项目利益相关方协同行为研究

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项目管理技术 2024年第4期22卷 34-39页

作者：陈芝琦王世平谢洪栋彭国平王广兴林后来瑞森新建筑有限公司山东济南250101 高性能建筑研究院山东济南250101

相较传统的项目交付模式,集成项目交付(Integrated Project Delivery,IPD)模式具有大幅度减少施工工期和降低成本的优势,能够通过共同承担风险和分享收益的方式将各参与方紧密联系在一起并形成一个集成团队。为了对集成项目利益相关方... 详细信息

相较传统的项目交付模式,集成项目交付(Integrated Project Delivery,IPD)模式具有大幅度减少施工工期和降低成本的优势,能够通过共同承担风险和分享收益的方式将各参与方紧密联系在一起并形成一个集成团队。为了对集成项目利益相关方之间的协同行为进行研究,运用演化博弈论分析方法,以IPD项目中的关键利益方——业主、设计方及承包商为主要博弈者,构建三方演化博弈模型,并运用Matlab对博弈过程进行数值仿真分析。结果发现:当h-hn<0时,K_(5)(1,1,0)是系统的稳定点,此时承包商与设计方会倾向于选择积极的方式进行协同,而业主方则会倾向于以消极的方式进行监管;当hn-h<0且B_(2)-A_(2)-q+aq<0时,均衡点K_(8)(1,1,1)是系统的稳定点(ESS),此时三者的策略选择均趋向于积极协同与积极监管。

关键词： IPD模式演化博弈理论利益相关方收益矩阵 Matlab

大盾构管片最不利上浮状态下三维形变特征模型试验方案设计

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中国铁道科学 2024年第2期45卷 101-112页

作者：李明宇王越李庆民陈健王承震蔺云宏田应飞郑州大学土木工程学院河南郑州450001 中国铁建水下隧道工程实验室山东济南250101 中铁十四局集团有限公司山东济南250101 广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010

隧道施工期管片所受浆液浮力并非恒定,壁后浆液压力的不均匀分布会导致管片变形和隧道环的位错损伤。为减弱或避免因管片上浮造成的结构病害,通过自主设计研发一种考虑千斤顶水平推力、围岩压力以及同步注浆上浮力作用的管片三维加载模... 详细信息

隧道施工期管片所受浆液浮力并非恒定,壁后浆液压力的不均匀分布会导致管片变形和隧道环的位错损伤。为减弱或避免因管片上浮造成的结构病害,通过自主设计研发一种考虑千斤顶水平推力、围岩压力以及同步注浆上浮力作用的管片三维加载模型试验系统,对大直径管片最不利上浮状态下的瞬时变形进行分析。试验装置由围压加载装置和非均布上浮力加载装置组成,可实现单点或多点同步加卸载;模型试验采用不同刚度弹簧模拟上浮期隧道与地层之间的相互作用;根据相似理论对管片模型和连接螺栓进行精细化设计和加工;根据实际工程中试验段的围压对模型围压初始值进行换算,并将动、静态上浮力相结合,提出更符合工程实际的盾构隧道横、纵向上浮力分析模型。结果表明:在拱底非均布上浮力的作用下,拱底竖向位移和收敛变形沿纵向均近似呈对数正态分布,其最大值均出现在脱出盾尾后第3环;各环管片的收敛变形与拱底竖向位移近似呈线性关系,斜率介于0.63~1.49之间;模型试验结果与实测数据相吻合。研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计和施工提供一定的技术支持。

关键词：盾构隧道管片上浮三维形变模型试验非均布上浮力

半刚性节点单层网壳杆件壳体面外计算长度系数研究

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工程力学 2024年

作者：杨大彬张崭周观根王昊范凯朱宝琛李平山东建筑大学土木工程学院曲阜华亿重工有限公司建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室浙江东南网架股份有限公司

杆件计算长度系数是验算杆件稳定性的关键参数之一，因此如何确定计算长度系数是单层网壳结构设计中的一个重要问题。本文基于结构弹性稳定理论，推导出半刚性节点的单层网壳杆件壳体面外计算长度计算公式，并得到半刚性节点单层网壳杆... 详细信息

杆件计算长度系数是验算杆件稳定性的关键参数之一，因此如何确定计算长度系数是单层网壳结构设计中的一个重要问题。本文基于结构弹性稳定理论，推导出半刚性节点的单层网壳杆件壳体面外计算长度计算公式，并得到半刚性节点单层网壳杆件壳体面外计算长度和节点转动刚度的关系。基于有限元模拟，对不同网壳类型、杆件位置、杆件截面、矢跨比和节点转动刚度的单层网壳开展屈曲分析，根据杆件局部屈曲承载力和欧拉公式，反推出杆件壳体面外的计算长度系数，进而得到各项参数与杆件计算长度系数的变化关系。综合理论计算和数值模拟结果，得到计算长度放大系数和节点转动刚度的关系曲线，拟合得到计算长度放大系数的计算公式，并结合规范给出了半刚性节点单层网壳杆件壳体面外计算长度系数的实用计算公式。

关键词：结构工程单层网壳计算长度系数结构弹性稳定理论半刚性节点杆件稳定性

考虑土体剪切与接头剪切效应的盾构隧道纵向变形计算模型

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中国铁道科学 2024年第1期45卷 142-154页

作者：李明宇朱康康陈健蔺云宏吴龙骥靳军伟杨潇郑州大学土木工程学院河南郑州450001 中铁十四局集团有限公司山东济南250101 中国铁建水下隧道工程实验室山东济南250101 广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010 武汉地铁集团有限公司湖北武汉430070

针对紧接盾构隧道或盾构穿切桩基工程中附加外力作用下的盾构隧道纵向非均匀变形和受力问题,利用计算解析方法,将盾构隧道视为置于Pasternak双参数地基上的铁摩辛柯梁,同时引入修正等效连续化模型和传递矩阵法,提出一种新的盾构隧道纵... 详细信息

针对紧接盾构隧道或盾构穿切桩基工程中附加外力作用下的盾构隧道纵向非均匀变形和受力问题,利用计算解析方法,将盾构隧道视为置于Pasternak双参数地基上的铁摩辛柯梁,同时引入修正等效连续化模型和传递矩阵法,提出一种新的盾构隧道纵向变形计算模型,并采用室内模型试验的方法进行验证。结果表明:模型试验中,在集中荷载与围压共同作用下,整个隧道处于弹性变形阶段,各环管片收敛变形、拱顶和拱底竖向位移、环缝错台量均随集中荷载的增加而近似线性增大,并以集中荷载为中心沿纵向呈对称分布,变形趋势与计算结果相同,且2种方法下环缝错台量最大相对误差仅为8.75%;2种方法得到的结果在分布特征和量值上基本一致,验证了计算模型的可行性。该计算模型能够反映土弹簧间的剪切作用、收敛变形对隧道纵向变形刚度的影响及接头的非连续性,可对盾构隧道纵向变形和内力进行预测分析,并为紧接盾构隧道工程中既有盾构隧道的安全评估提供理论指导。

关键词：盾构隧道铁摩辛柯梁 Pasternak双参数地基模型纵向变形