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聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土循环受压试验及应力-应变本构关系

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复合材料学报 2024年第8期41卷 4259-4271页

作者：陈宗平覃钦泉梁莹周济广西大学土木建筑工程学院南宁530004 南宁学院土木与建筑工程学院南宁530200

为研究聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土(PPF/CAC)在循环受压荷载作用下的力学行为,以聚丙烯纤维体积分数和加载方式为变化参数,设计了20个圆柱体试件进行单轴受压及单轴循环受压试验。试验观察了PPF/CAC的破坏形态,获取了应力-应变全曲线及峰... 详细信息

为研究聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土(PPF/CAC)在循环受压荷载作用下的力学行为,以聚丙烯纤维体积分数和加载方式为变化参数,设计了20个圆柱体试件进行单轴受压及单轴循环受压试验。试验观察了PPF/CAC的破坏形态,获取了应力-应变全曲线及峰值应力-应变、塑性应变等重要指标,深入分析了PPF/CAC在单轴循环受压作用下的应力-应变行为和损伤演化。结果表明:与单调加载相比,循环加载试件的强度退化了1.21%~3.67%,聚丙烯纤维能有效延缓强度退化;聚丙烯纤维体积分数为0.15vol%时珊瑚混凝土的峰值应力和峰值应变增幅最大,分别为10.45%和6.45%,改性效果最好;此外,聚丙烯纤维体积分数的增加可显著降低塑性应变的积累,提高弹性刚度比。本文根据试验结果定义了滞回曲线的4个特征点:卸载点、公共点、残余点和终点,并建立了残余应变、公共点应变和终点应变与卸载应变的关系。最后,提出了PPF/CAC在循环荷载作用下的应力-应变本构方程和损伤本构模型,且基于损伤演化规律简化后的应力-应变本构方程可以有效地预测其在循环荷载作用下的应力-应变行为。

关键词：聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土循环受压应力-应变本构方程

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热带海岛典型地貌风场特性的无人机实测

太阳能学报 2024年第2期45卷 116-126页

作者：黄斌王文想李昊刘金轲潘月月董金爽海南大学土木建筑工程学院海口570228 潍坊学院建筑工程学院潍坊261061

利用双无人机测风系统实测海岛三类典型场地的风场特性,并与多国风荷载规范对比。结果表明,近海岸、低矮温室基地、多高层建筑群实测风剖面分别与中国规范A类、日本规范Ⅲ类、美国规范B类剖面较吻合。近海岸湍流强度小于各国规范,低矮... 详细信息

利用双无人机测风系统实测海岛三类典型场地的风场特性,并与多国风荷载规范对比。结果表明,近海岸、低矮温室基地、多高层建筑群实测风剖面分别与中国规范A类、日本规范Ⅲ类、美国规范B类剖面较吻合。近海岸湍流强度小于各国规范,低矮温室、多高层建筑群实测值分别与日本规范Ⅲ类、Ⅳ类场地值较吻合。阵风因子随粗糙度、湍流强度提高而增大,近海岸、多高层建筑群阵风因子与湍流强度相关性分别接近Ishizaki、Cao建议模型。实测积分尺度随高度而增大,随粗糙度而减小,提出热带海岛典型地貌的积分尺度公式。同一地貌的风速竖向、水平相关性随高差、水平间距增大而减弱;同一高差的风速竖向相关性随粗糙度提高而减弱。von Karman谱能较好地描述热带海岛脉动风在频域内的能量分布特性。

关键词：热带海岛近海岸低矮温室基地多高层密集建筑群风场特性无人机实测

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斜拉桥钢塔地震损伤特性及输入地震动参数的影响

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浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 817-827页

作者：郏洲谢旭王天佳成程浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

以主跨为165 m的独塔钢斜拉桥为研究对象,建立精细化钢塔计算模型.选取经峰值加速度调整后的历史地震记录作为地震动输入,分析顺桥向弹塑性时程反应,研究钢塔的钢板局部失稳以及超低周疲劳开裂特性,讨论纤维模型的适用性.结果表明,沿高... 详细信息

以主跨为165 m的独塔钢斜拉桥为研究对象,建立精细化钢塔计算模型.选取经峰值加速度调整后的历史地震记录作为地震动输入,分析顺桥向弹塑性时程反应,研究钢塔的钢板局部失稳以及超低周疲劳开裂特性,讨论纤维模型的适用性.结果表明,沿高度方向加载的Pushover法能够预测钢塔顺桥向地震塑性发展的顺序和位置;纤维模型能够获得钢塔的弹塑性地震位移反应以及地震损伤位置,不能精确评价结构残余变形与损伤程度;输入地震动的峰值地面速度(PGV)/峰值地面加速度(PGA)值是影响结构地震损伤程度的指标;当PGA相同时,PGV/PGA值越大的地震动引起的钢塔地震损伤越显著,钢塔斜拉桥抗震性能验算应选用PGV/PGA值大的地震动时程.

关键词：钢塔地震损伤近断层地震动钢板局部失稳超低周疲劳损伤

基于DIC技术的钢筋混凝土梁剪切裂缝自动提取与量化方法

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工程力学 2024年第S1期41卷 187-196页

作者：杨子涵舒江鹏杨静滢李俊白勇浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

针对钢筋混凝土梁实验中剪切斜裂缝的自动化定位、全域范围内各方向宽度量化及扩展追踪问题,该文提出一种基于数字图像相关技术(DIC)的裂缝自动提取与宽度量化的计算方法。由DIC计算得出的水平、竖直、剪切应变场来计算试件表面的主拉... 详细信息

针对钢筋混凝土梁实验中剪切斜裂缝的自动化定位、全域范围内各方向宽度量化及扩展追踪问题,该文提出一种基于数字图像相关技术(DIC)的裂缝自动提取与宽度量化的计算方法。由DIC计算得出的水平、竖直、剪切应变场来计算试件表面的主拉伸应变场,并将试件表面主应变大于某一阈值的部分视为开裂。对开裂部分进行形态学操作,提取出裂缝骨架线。在骨架线两侧定义裂缝运动参考点,根据参考点的运动来计算裂缝的发展规律。该计算方法实现了混凝土梁加载过程中任意方向上裂缝自动化检测及高精度量化,并且能够处理试件局部旋转的问题,充分了利用DIC测量技术的潜力。通过实验室内四组钢筋混凝土梁剪切实验验证该方法的有效性与精度。结果表明:该方法能够在多加载阶段实时追踪全域范围内各方向的裂缝开展并量化。

关键词：钢筋混凝土梁剪切裂缝数字图像相关实时追踪量化主应变场

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裂纹对金属磁记忆信号影响的试验研究

工程力学 2024年第5期41卷 247-256页

作者：刘柳包胜浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

为分析构件应力集中区域裂纹对磁记忆信号的影响,分别对Q345钢材有裂纹和无裂纹两类菱形缺陷试件开展逐级加载拉伸试验,采集卸载后试件表面磁记忆信号,通过ABAQUS有限元模拟得出试件卸载后等效残余应力分布,对比分析磁记忆信号分布和演... 详细信息

为分析构件应力集中区域裂纹对磁记忆信号的影响,分别对Q345钢材有裂纹和无裂纹两类菱形缺陷试件开展逐级加载拉伸试验,采集卸载后试件表面磁记忆信号,通过ABAQUS有限元模拟得出试件卸载后等效残余应力分布,对比分析磁记忆信号分布和演变规律,提取了4个反映磁记忆信号畸变程度的特征参数。结果表明:磁记忆信号可以反映残余应力扩展的演变过程;由于裂纹的存在,磁记忆信号的分布特征会发生改变;对磁记忆信号特征参数定量分析发现,裂纹的存在不会改变磁记忆信号畸变程度随外加荷载变化的整体规律,但是磁记忆信号畸变程度和其随荷载增大的速率都会增加。

关键词：金属磁记忆残余应力裂纹有限元仿真特征参数

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混凝土结构全寿命减碳技术研究进展

建筑结构学报 2024年第3期45卷 1-14页

作者：赵羽习张大伟夏晋孟涛曾强弓扶元浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

混凝土结构应用广泛,但其在施工、服役和退役的全寿命周期均有较大量的碳排放,因此,混凝土结构全寿命减碳技术的研发与应用,对于推动建筑业低碳发展至关重要。从混凝土结构全寿命角度出发,将结构生命过程划分为服役前(包括材料制备和施... 详细信息

混凝土结构应用广泛,但其在施工、服役和退役的全寿命周期均有较大量的碳排放,因此,混凝土结构全寿命减碳技术的研发与应用,对于推动建筑业低碳发展至关重要。从混凝土结构全寿命角度出发,将结构生命过程划分为服役前(包括材料制备和施工建造)、服役中(包括运营和维护)、服役后(包括拆除和回收)3个阶段,以全寿命周期总碳排放量和年均碳排放量为评价指标,分阶段探讨了混凝土结构减碳技术理念;提出了采用新型低碳胶凝材料、提升结构耐久性以及退役后建筑固废循环利用等方式实现混凝土结构全寿命减碳;总结了混凝土结构减碳设计理论的研究现状,建议通过多目标优化分析,实现可靠性、经济性和碳排放的平衡设计;对混凝土结构全寿命减碳设计下一步研究和实施的方向进行了展望。

关键词：混凝土结构碳排放全寿命周期减碳技术减碳设计

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聚醚型两亲分子对水泥净浆收缩的影响及机理

建筑材料学报 2024年第1期27卷 1-8,29页

作者：林学智赖俊英周益帆钱晓倩钱匡亮浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

将5种聚醚型两亲分子作为减缩组分,测试了其对水泥净浆收缩变形的影响,探究了表面张力与胶束粒径分布对收缩的影响机理.结果表明:二乙二醇丁醚、三丙二醇甲醚和聚乙二醇400不形成稳定的胶束,减缩效果随着孔溶液表面张力的降低而提高;聚... 详细信息

将5种聚醚型两亲分子作为减缩组分,测试了其对水泥净浆收缩变形的影响,探究了表面张力与胶束粒径分布对收缩的影响机理.结果表明:二乙二醇丁醚、三丙二醇甲醚和聚乙二醇400不形成稳定的胶束,减缩效果随着孔溶液表面张力的降低而提高;聚醚改性硅油具有低临界胶束浓度(CMC),形成的胶束大小为30 nm左右,影响了聚醚改性硅油单体在毛细孔溶液表面的铺展,同时细化了水泥石的孔结构,减缩效果较差;含氟聚醚具有超低的表面张力及CMC,其胶束易产生聚沉,孔溶液的有效含量极低,无减缩效果.

关键词：水泥净浆干燥收缩胶束聚醚型两亲分子

基于滑窗OPTICS算法和DATA-SSI算法的桥梁模态参数智能化识别

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振动与冲击 2024年第7期43卷 18-29页

作者：陈永高钟振宇罗晓峰浙江工业职业技术学院建筑工程学院浙江绍兴312000 浙江大学建筑工程学院杭州310058

针对现有基于数据驱动的随机子空间(data-driven stochastic subspace identification,DATA-SSI)算法存在的不足,无法实现稳定图中真假模态的智能化筛选,提出了一种新的模态参数智能化识别算法。首先通过引入滑窗技术来实现对输入信号... 详细信息

针对现有基于数据驱动的随机子空间(data-driven stochastic subspace identification,DATA-SSI)算法存在的不足,无法实现稳定图中真假模态的智能化筛选,提出了一种新的模态参数智能化识别算法。首先通过引入滑窗技术来实现对输入信号的合理划分,以避免虚假模态和模态遗漏现象的出现;其次通过引入OPTICS(ordering points to identify the clustering structure)密度聚类算法实现稳定图中真实模态的智能化筛选,最后将所提算法运用于某实际大型斜拉桥主梁结构的频率和模态振型识别过程中。结果表明,所提改进算法识别的频率值结果与理论值(MIDAS有限元结果)以及实际值(现场动力特性实测结果)间的误差均在5%以内,且识别的模态振型图与理论模态振型图具有很高的相似性。

关键词：桥梁结构随机子空间(SSI) 滑窗原理密度聚类算法稳定图

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海洋平台膨胀弯结构安装极限尺寸分析

船舶力学 2024年第8期28卷 1244-1253页

作者：刘健石文波王宇哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001

海底管道膨胀弯安装是铺设海底管道施工过程中的重要组成部分。由于在生产制造海洋管道过程中存在加工误差,另外施工中对接膨胀弯管与海洋立管或者海底平管也存在偏差,因此安装膨胀弯过程中存在极限尺寸偏差方面的问题。本文运用有限元... 详细信息

海底管道膨胀弯安装是铺设海底管道施工过程中的重要组成部分。由于在生产制造海洋管道过程中存在加工误差,另外施工中对接膨胀弯管与海洋立管或者海底平管也存在偏差,因此安装膨胀弯过程中存在极限尺寸偏差方面的问题。本文运用有限元分析软件ABAQUS,按照实际结构尺寸和材料参数建立带有法兰接头的膨胀弯仿真模型,针对实际安装膨胀弯过程中存在的三种类型的偏差工况,在满足实际施工对海管强度要求规范下,计算膨胀弯安装极限尺寸偏差,并得到结构在不同工况下的应力和应变的分布情况。详细讨论和分析膨胀弯在安装对接立管和平管过程的受力与形变情况。得到的相关结论有望为海洋平台中海管实际施工安装提供相应的理论依据,对海上油气田的开发建设具有一定的工程意义。

关键词：膨胀弯结构静力分析 ABAQUS有限元仿真海洋管道