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杨木旧材高温作用后力学性能试验研究

北京工业职业技术学院学报 2024年第2期23卷 1-6页

作者：毛筱霏王杰张艳艳代兴鹏西安建筑科技大学陕西西安710055

依托新疆玉儿滚军垦旧址保护项目,采用火灾后未过火原木制作杨木旧材的标准无疵小试样,考虑温度、恒温时间两种因素高温处理试样并进行抗拉、抗压力学性能试验,探究木材顺纹和横纹方向上的主要力学性能演化规律。在试验基础上,建立了顺... 详细信息

依托新疆玉儿滚军垦旧址保护项目,采用火灾后未过火原木制作杨木旧材的标准无疵小试样,考虑温度、恒温时间两种因素高温处理试样并进行抗拉、抗压力学性能试验,探究木材顺纹和横纹方向上的主要力学性能演化规律。在试验基础上,建立了顺纹杨木旧材抗压本构模型。试验结果表明:高温处理后,顺纹木材抗压强度整体下降幅度为15%~30%,横纹木材抗压强度整体下降幅度为20%~50%;顺纹木材和横纹木材的抗拉强度均显著下降,为25%~62%。建立的本构模型曲线与试验结果相比,误差在10%以内,可适用于相应木材力学性能分析。

关键词：杨木旧材高温作用力学性能本构模型

高温作用后GFRP/BFRP筋拉伸性能试验研究及强度折减计算

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哈尔滨工程大学学报 2023年第3期44卷 443-449页

作者：陆春华平安延永东张菊连江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013 上海宏信建筑科技有限公司上海201800

为探讨高温作用后2类纤维增强复合材料(FRP筋材)的拉伸性能退化情况,本文对高温作用后的玻璃/玄武岩纤维增强复合材料(GFRP/BFRP)筋材进行了拉伸试验,并将宏观与微观结合进行分析。试验结果表明:高温超过220℃后,筋材表面部分纤维开始脱... 详细信息

为探讨高温作用后2类纤维增强复合材料(FRP筋材)的拉伸性能退化情况,本文对高温作用后的玻璃/玄武岩纤维增强复合材料(GFRP/BFRP)筋材进行了拉伸试验,并将宏观与微观结合进行分析。试验结果表明:高温超过220℃后,筋材表面部分纤维开始脱落,整体性逐渐遭到破坏,已不再适合进行拉伸试验;经220℃以内温度作用后,2类FRP筋材抗拉强度均随作用温度升高呈阶段性下降的趋势;而弹性模量总体变化幅度很小;高温作用后,直径16 mm的GFRP筋抗拉强度下降速率比12 mm的2种FRP筋更快;结合试验结果与扫描电镜微观结构分析,可认为高温作用后2类FRP筋抗拉强度退化的主要原因是树脂和纤维界面黏结性能的退化。结合本文和已有相关试验结果,提出了20~220℃温度范围内G/BFRP筋抗拉强度的折减计算模型,并给出了关键温度节点对应的强度保留率ηt建议值。

关键词：火灾高温作用纤维增强复合材料直径玻璃纤维增强复合材料玄武岩纤维增强复合材料微观分析拉伸性能强度计算

三元乙丙橡胶/甲基丙烯酸锌复合材料的多重交联网络结构在拉伸压缩高温作用下的变化

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高分子材料科学与工程 2022年第5期38卷 112-120页

作者：张书槐熊光超席彤彤王涛熊英郭少云四川大学高分子研究所四川省橡塑材料复合成型技术工程实验室成都迈科高分子材料股份有限公司四川成都610065

反应性增强填料甲基丙烯酸锌(ZDMA)能够赋予三元乙丙橡胶(EPDM)硬度高、弹性大、内耗低、强度高及伸长率高等特点,但目前关于EPDM/ZDMA复合体系交联网络的组成以及在拉伸、压缩外力和高温环境的作用下,交联网络各组分所承载的功能方面... 详细信息

反应性增强填料甲基丙烯酸锌(ZDMA)能够赋予三元乙丙橡胶(EPDM)硬度高、弹性大、内耗低、强度高及伸长率高等特点,但目前关于EPDM/ZDMA复合体系交联网络的组成以及在拉伸、压缩外力和高温环境的作用下,交联网络各组分所承载的功能方面还处于空白。因此,文中首先采用差示扫描量热分析和红外光谱测试证实了EPDM/ZDMA复合橡胶体系的交联网络主要由离子键交联网络和共价键交联网络两部分构成;然后采用溶胀平衡法及酸解抽提的方式详细研究了EPDM/ZDMA复合体系中离子键交联密度(v_(r1))和共价键交联密度(v_(r2))在拉伸和压缩应力作用下以及不同温度老化作用下的变化情况。结果表明,在拉伸应力作用下,体系的v_(r1)和v_(r2)均会出现不同程度的降低,ZDMA含量较低时,v_(r1)下降幅度较大,而ZDMA含量较高时,v_(r2)下降更多。在压缩应力作用的初期,v_(r1)和v_(r2)均发生了较大幅度的降低,但随着压缩时间延长,离子键交联网络仍在继续被破坏,而共价键交联网络则得以保持。EPDM/ZDMA复合体系的离子键交联网络在90~120℃之间存在一个敏感温度,低于90℃,24 h的老化对离子键交联密度几乎无任何影响,但当温度超过120℃后,24 h老化使其迅速降低。

关键词：三元乙丙橡胶甲基丙烯酸锌交联网络拉伸应力压缩应力高温作用

高温作用对三维应力下花岗岩渗透率影响试验研究

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2023年第5期42卷 513-520页

作者：唐巨鹏魏志豪邱于曼辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学新能源研究中心辽宁阜新123000

为揭示三维应力对高温后花岗岩热储层渗透率影响的规律,以松辽盆地地热开采为工程背景,以高温(150℃~650℃)处理后花岗岩为试验对象,利用自主研发的渗透率测量装置,以CO_(2)为渗透介质,进行了三维应力下(不同孔隙压、轴压及围压)花岗岩... 详细信息

为揭示三维应力对高温后花岗岩热储层渗透率影响的规律,以松辽盆地地热开采为工程背景,以高温(150℃~650℃)处理后花岗岩为试验对象,利用自主研发的渗透率测量装置,以CO_(2)为渗透介质,进行了三维应力下(不同孔隙压、轴压及围压)花岗岩气体渗透率试验,得到了不同三维应力组合下花岗岩渗透率;分析了温度、孔隙压、体积应力对花岗岩渗透率的影响规律。研究结果表明:花岗岩渗透率随处理温度升高呈指数增加趋势,550℃以下时渗透率增长缓慢,550℃~650℃渗透率急速上升;孔隙压较小时,易发生气体滑脱效应,花岗岩渗透率随孔隙压增大而减小,到达某一临界值时,渗透率随孔隙压增大而增大,临界值与温度和体积应力有关;随着体积应力增大,花岗岩被压密,有裂隙闭合,连通性减弱,花岗岩渗透率减小。

关键词：增强型地热系统花岗岩渗透率高温作用三维应力体积应力

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高温作用下砂岩声发射特征及破坏前兆

长江科学院院报 2023年第11期40卷 118-124页

作者：王小林温仕轩王煜东张亮雷瑞德西安科技大学建筑与土木工程学院西安710054 西安煤矿机械有限公司西安710200 四川轻化工大学土木工程学院四川自贡643000 页岩气勘探开发国家地方联合工程研究中心(重庆地质矿产研究院) 重庆401120

为探究不同温度作用后砂岩声发射多重分形特征及破坏前兆信息,对不同温度加热后砂岩开展室内单轴加载试验,研究试样破坏过程中裂纹起裂应力、损伤应力、峰值应力及声发射特征等的演化规律。试验结果表明:借助声发射技术量化识别了加载... 详细信息

为探究不同温度作用后砂岩声发射多重分形特征及破坏前兆信息,对不同温度加热后砂岩开展室内单轴加载试验,研究试样破坏过程中裂纹起裂应力、损伤应力、峰值应力及声发射特征等的演化规律。试验结果表明:借助声发射技术量化识别了加载过程中不同温度加热后砂岩的裂纹起裂应力和损伤应力门槛,随着温度的增加,不同裂纹应力门槛呈现出先增加后降低的演化规律,裂纹起裂扩展阶段占比逐渐降低。当应力水平由0~0.2σc增至峰后阶段时,多重分形谱宽度呈现出先降低后增加的趋势,该结论进一步证实了加载过程中砂岩内部结构产生的变化。声发射b值总体上呈现出先增加后降低的变化规律,试样失稳破断前声发射b值急剧下降,声发射b值急剧下降阶段可作为失稳突变前兆信息点。

关键词：砂岩高温作用声发射多重分形裂纹应力

高温作用后ECC力学性能和微观分析研究进展

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建筑结构 2022年第S2期52卷 1010-1014页

作者：谢东向双林朱衍光刘恩博胡忠君吉林大学建设工程学院长春130026

高延性纤维增强水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)因具备抗裂和增韧的优势成为新型建筑材料行业关注的热点。高温作用(火灾)后ECC性能衰减程度对于其在民用建筑中的进一步应用至关重要。本文基于已有的相关试验结... 详细信息

高延性纤维增强水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)因具备抗裂和增韧的优势成为新型建筑材料行业关注的热点。高温作用(火灾)后ECC性能衰减程度对于其在民用建筑中的进一步应用至关重要。本文基于已有的相关试验结果,对不同种类纤维增强ECC力学性能和微观分析的研究进展进行了综述。分析结果表明:当作用温度超过纤维的熔点,纤维会发生熔融进而使ECC的力学性能出现劣化;纤维熔融留下的孔洞减小了ECC高温爆裂发生的机率,提升了ECC的耐高温性能;内部的孔隙率变大以及C-S-H凝胶脱水是ECC强度损失的主要原因。

关键词：高延性纤维增强水泥基复合材料高温作用力学性能微观分析

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高温作用下干热岩物理性质实验

东北石油大学学报 2022年第4期46卷 105-116,I0008页

作者：秦浩汪道兵郑臣董永存张伟孙东亮宇波北京石油化工学院机械工程学院北京102617 中国石油化工股份有限公司济南分公司山东济南250101

为了揭示高温作用下干热岩物理力学性质的变化规律,分析不同温度下干热岩孔隙度与渗透率、导热系数等,通过岩石力学单轴、三轴加载实验,揭示干热岩在高温作用下变形与破坏特征、抗压强度及断裂韧性等力学参数的变化规律。结果表明:温度... 详细信息

为了揭示高温作用下干热岩物理力学性质的变化规律,分析不同温度下干热岩孔隙度与渗透率、导热系数等,通过岩石力学单轴、三轴加载实验,揭示干热岩在高温作用下变形与破坏特征、抗压强度及断裂韧性等力学参数的变化规律。结果表明:温度由常温升至400℃时,干热岩孔隙度增大0.86%,接近常温状态下2.4倍,渗透率增大超140%,导热系数下降超过49%;随温度升高,干热岩塑性逐渐增强而抗压强度降低,超过300℃温度后,抗压强度呈“断崖式”下降,弹性模量较常温状态下降超过10%,泊松比基本呈线性下降;高温热应力促使干热岩内部孔隙结构发育,温度快速升高导致声发射事件不断向应力加载前期移动,断裂韧性逐渐减小,600℃温度时为常温下的22.4%。该结果为干热岩人工换热系统储层改造工程设计提供参考。

关键词：干热岩高温作用力学性质热物理性质声发射

高温作用对煤系砂岩力学性能和能量演化机制的影响

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河南理工大学学报（自然科学版） 2022年第6期41卷 181-187页

作者：王珍珍秦本东郭佳奇金国明河南理工大学土木工程学院河南焦作454000 中国交通建设股份有限公司第二公路工程局有限公司第四工程有限公司河南洛阳471023

为了研究高温作用对煤系砂岩力学性能和能量演化机制的影响,采用自行研制的高温加热系统和RMT-150B岩石力学测试系统对煤系砂岩进行加热和单轴压缩试验,探讨砂岩强度、变形特征和能量特征随温度的变化情况。结果表明:高温作用后煤系砂... 详细信息

为了研究高温作用对煤系砂岩力学性能和能量演化机制的影响,采用自行研制的高温加热系统和RMT-150B岩石力学测试系统对煤系砂岩进行加热和单轴压缩试验,探讨砂岩强度、变形特征和能量特征随温度的变化情况。结果表明:高温作用后煤系砂岩单轴压缩应力-应变曲线随温度升高表现趋势大致相同,且煤系砂岩逐渐由脆性向塑性转变;不同温度作用后的煤系砂岩峰值强度和弹性模量随温度升高表现出不同程度降低,峰值应变随温度升高大幅增加;经历不同温度作用后的煤系砂岩总应变能和弹性能与温度呈正相关关系,耗散能与温度呈负相关关系;温度对煤系砂岩的破坏模式有显著影响,温度升高使煤系砂岩的破坏形态由单斜面剪切破坏向多剪切面破坏发展。

关键词：煤系砂岩高温作用单轴压缩力学性质能量机制破坏模式

高温作用后不同冷却条件下混凝土损伤演化研究

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人民长江 2023年第4期54卷 229-233页

作者：庄志凯张伟张坤卢晓仓陈勇中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550081 贵州大学土木工程学院贵州贵阳550025

为研究高温作用后不同冷却方式对混凝土力学性能及损伤演化的影响,利用声波仪及力学测试系统分别对经400℃高温处理后的混凝土试件在不同冷却条件下的波速和单轴强度进行测试,分析混凝土力学特性、测试波速、变形特性及损伤的演化规律... 详细信息

为研究高温作用后不同冷却方式对混凝土力学性能及损伤演化的影响,利用声波仪及力学测试系统分别对经400℃高温处理后的混凝土试件在不同冷却条件下的波速和单轴强度进行测试,分析混凝土力学特性、测试波速、变形特性及损伤的演化规律。通过试验结果得出如下结论:①相对其他冷却方式,半水冷条件下由于试件变形不均匀,混凝土强度劣化最严重;②混凝土泊松比和弹性模量的变化表明,半水冷条件下试样变脆,承载能力降低,且较自然冷却条件、全水冷条件,半水冷条件对混凝土弹性模量的劣化最为严重;③在自然冷却、全水冷、半水冷3种冷却条件下,混凝土试样测试波速分别为2.56,2.57,2.42 km/s,分析试验损伤系数分别为0.480,0.476,0.534,表明半水冷条件对高温作用后的混凝土损伤最大。研究成果对高温条件下混凝土工程设计及高温作用后混凝土结构的加固具有一定参考价值。

关键词：高温作用混凝土损伤冷却方式波速力学性能