检索结果-南通市图书馆

层状土中盾构侧穿对高架桥群桩的变形规律和破坏机理分析

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工程力学 2024年

作者：郑晨刘晓敏李莹白强强宋立伟肖永刚何晓佩中国建筑第六工程局工程技术研究院河北工业大学土木与交通学院

基于天津地铁7号线盾构超近距离侧穿城市高架桥的工况，提出了一种可综合考虑桩顶荷载、桩顶约束、土的层状特性和桩-土界面滑移的计算模型。首先将桩基础简化为Euler-Bernoulli梁放置在弹性半空间体中，在桩-土间设置弹簧单元和塑性滑... 详细信息

基于天津地铁7号线盾构超近距离侧穿城市高架桥的工况，提出了一种可综合考虑桩顶荷载、桩顶约束、土的层状特性和桩-土界面滑移的计算模型。首先将桩基础简化为Euler-Bernoulli梁放置在弹性半空间体中，在桩-土间设置弹簧单元和塑性滑块实现桩-土相互作用。通过建立土-桩-桩帽整体刚度矩阵实现刚性承台对群桩的约束，并引入弹性层状地基位移解，将弹性理论法扩展到层状地基中群桩的分析中。通过与既有理论方法以及工程实例监测对比，验证了所提计算模型的正确性。随后将模型应用于实际工程中，结果表明：对于上软土下硬土的非均质土层，按照简化后的弹性均质土体求解会带来较大的计算误差；刚性桩帽的约束有助于降低群桩之间的不均匀沉降，但会导致桩顶弯矩显著增大。进一步的参数分析表明：桩基承台的沉降值随桩-隧间距的增加逐渐减少，而承台的水平位移和倾斜呈现先增加后减少的趋势；随着隧道埋深增加和土体损失率增大，素混凝土桩发生局部破坏的风险加大，对于高地层损失率（ε≥4%）以及隧道埋深较大（H = 35 m）的工况而言，钢筋混凝土桩基也存在破坏的风险。

关键词：层状地基隧道开挖桩基-土相互作用邻近开挖弹性理论法

法兰-套管组合连接的圆CFRP-钢管混凝土节点抗弯性能

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复合材料学报 2024年

作者：吕柏行赵恒刘博咸贵军肖海荣郭志光何俊中国建筑土木建设有限公司长安大学建筑工程学院哈尔滨工业大学土木工程学院

在钢管混凝土外侧粘贴碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP）形成的CFRP-钢管混凝土拱架具有高承载力与刚度的优点，用于高应力、极软岩、强采动和断层破碎带等不良地质条件下的大断面隧道支护。本文提出了一种... 详细信息

在钢管混凝土外侧粘贴碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP）形成的CFRP-钢管混凝土拱架具有高承载力与刚度的优点，用于高应力、极软岩、强采动和断层破碎带等不良地质条件下的大断面隧道支护。本文提出了一种新型法兰-套管组合连接形式，用于CFRP-钢管混凝土拱架的节点。通过四点弯曲试验研究了法兰厚度（20mm、30mm、40mm）对CFRP-钢管混凝土节点破坏模式、抗弯承载力、刚度等弯曲性能的影响。试验结果表明：试件的破坏模式均为CFRP沿轴向剥离破坏，法兰-套管节点完好，该连接方式有效；法兰厚度为20mm时，抗弯承载力和刚度与无节点试件的基本一致，且抗弯承载力和刚度随着法兰厚度的增加而增大。通过有限元分析，研究法兰厚度、套管长度和套管壁厚对CFRP-钢混凝土节点弯曲性能影响规律。有限元结果表明：内聚力模型能较好地模拟CFRP剥离过程；法兰厚度对节点力学特性影响显著，套管长度和壁厚对节点力学特性影响较小；对于工程中常用的直径为140mm的CFRP-钢管混凝土拱架节点，建议法兰厚度取20mm，套管长度取200mm，套管壁厚取5.5mm。

关键词：隧道工程 CFRP-钢管混凝土节点连接弯曲性能试验研究数值模拟

拉-压变轴力下小剪跨比RC剪力墙受剪试验研究

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工程力学 2024年第S1期41卷 228-237页

作者：黄健康程小卫李易孙亚北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中国建筑设计研究院有限公司北京100044

近年来,高层建筑中底部剪力墙因受拉,处于拉-压变轴力和水平荷载耦合受力的问题得到了广泛的关注。为了研究拉-压变轴力下小剪跨比钢筋混凝土(RC)剪力墙的受剪性能,该文完成了3个剪跨比为1.0的RC剪力墙在拉-压变轴力下的往复受剪试验,... 详细信息

近年来,高层建筑中底部剪力墙因受拉,处于拉-压变轴力和水平荷载耦合受力的问题得到了广泛的关注。为了研究拉-压变轴力下小剪跨比钢筋混凝土(RC)剪力墙的受剪性能,该文完成了3个剪跨比为1.0的RC剪力墙在拉-压变轴力下的往复受剪试验,研究参数为拉-压变轴力变化幅值和加载路径。结果表明:不同加载路径下RC墙均在压剪方向发生剪压破坏,压剪方向极限位移角为1.2%~1.4%;拉-压变轴力变化幅值改变墙体拉剪和压剪承载力,加载路径对墙体的拉剪强度有一定的影响,但对压剪强度影响很小;拉-压变轴力下剪力墙的滞回曲线呈现明显不对称现象,拉-压变轴力的变化幅值对滞回曲线的形状影响较小,但加载路径改变滞回曲线的形状;拉-压变轴力的变化幅值将增加剪力墙拉剪与压剪刚度的差别,在双肢墙结构中可能导致更多的剪力从受拉墙体转移到受压墙体;基于OpenSees建立了可准确模拟拉-压变轴力下RC剪力墙受剪行为的有限元模型。

关键词：钢筋混凝土剪力墙拉-压变轴力往复受剪试验破坏模式承载力

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钢渣基陶瓷材料的烧结工艺参数优化

材料科学与工艺 2024年

作者：嵇鹰陈欢朱刚李恩尧宋利代晨阳吕彪西安建筑科技大学材料科学与工程学院中国建筑材料工业建设西安工程有限公司

以钢渣和废黏土砖为主要原料，制备了CaO-SiO2-Fe2O3系固废陶瓷，旨在减轻环境压力，降低瓷质陶瓷砖的生产成本。并通过同步热分析（TG-DSC）、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等表征手段系统研究了升温速率对固废陶瓷砖的微... 详细信息

以钢渣和废黏土砖为主要原料，制备了CaO-SiO2-Fe2O3系固废陶瓷，旨在减轻环境压力，降低瓷质陶瓷砖的生产成本。并通过同步热分析（TG-DSC）、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等表征手段系统研究了升温速率对固废陶瓷砖的微观结构及宏观力学性能的影响。结果表明：当烧结温度达到1190 ℃时，陶瓷试样的吸水率达到最优值0.057%，并且断裂模数显著提高，达到69.21 MPa。当0～1000 ℃的升温速率为25 ℃/min，1000～1190 ℃的升温速率为1.5 ℃/min时，制备的陶瓷试样具有最优的吸水率0.055%和断裂模数72.45 MPa。研究结果为钢渣和废黏土砖陶瓷材料的制备工艺优化提供了参考。

关键词：固废资源化利用建筑陶瓷砖钢渣烧结温度升温速率

ECC-混凝土叠合梁弯曲试验及裂缝发展的分形表征

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桥梁建设 2024年第4期54卷 37-45页

作者：赵卫平王磊项荣军李昕鑫刘英健中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中国建筑出版传媒有限公司北京100044 中铁十六局集团路桥工程有限公司北京101500

为明确ECC(工程纤维增强型水泥基复合材料)-混凝土叠合梁抗弯性能及影响参数,并定性表征裂缝发展情况,设计、制作11根不同材料强度等级、配筋率、ECC层厚度、PVA纤维体积掺量的ECC-混凝土叠合梁及3根不同混凝土强度等级的混凝土梁进行... 详细信息

为明确ECC(工程纤维增强型水泥基复合材料)-混凝土叠合梁抗弯性能及影响参数,并定性表征裂缝发展情况,设计、制作11根不同材料强度等级、配筋率、ECC层厚度、PVA纤维体积掺量的ECC-混凝土叠合梁及3根不同混凝土强度等级的混凝土梁进行四点弯曲试验,研究承载力、延性及裂缝发展等情况,并基于分形理论及数字图像处理技术,采用分形维数对不同影响参数下的叠合梁裂缝发展规律进行表征。结果表明:ECC-混凝土叠合梁较相同材料强度和配筋率的混凝土梁极限承载力和抗裂性能明显更优;材料强度等级提高,模型梁承载力及延性均提高;适筋范围内,配筋率越小模型梁延性越好;ECC层厚度对模型梁的承载力及延性影响不大;PVA纤维体积掺量为2.0%时,裂缝整体分布更均衡。计算分形维数得到的叠合梁表面裂缝分布具有自相似性;加载过程中叠合梁的分形维数小于混凝土梁,与试验结果相符,梁表面裂缝分形维数在一定范围内随着材料强度等级、配筋率、ECC层厚度、PVA纤维体积掺量的增加而降低,分形理论结合数字图像技术求得的裂缝分形维数可作为叠合梁裂缝分布及受弯损伤程度的定性表征指标。

关键词： ECC-混凝土叠合梁 PVA纤维体积掺量承载力延性裂缝发展分形维数弯曲试验

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车辆荷载作用下斜拉索参数振动分析

自然灾害学报 2024年第1期33卷 231-238页

作者：路一鸣刘敏中国建筑上海设计研究院有限公司上海200333 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

当外部荷载激励的频率与斜拉索自身的频率呈一定倍数关系时,斜拉索便会发生参数振动,产生非常大的位移响应,会给车辆、行人、桥梁以及拉索本身带来非常严重的灾害,这一现象也引起了学者和社会各界的高度关注。以某超大跨度斜拉桥作为研... 详细信息

当外部荷载激励的频率与斜拉索自身的频率呈一定倍数关系时,斜拉索便会发生参数振动,产生非常大的位移响应,会给车辆、行人、桥梁以及拉索本身带来非常严重的灾害,这一现象也引起了学者和社会各界的高度关注。以某超大跨度斜拉桥作为研究对象,采取ANSYS有限元分析法,考虑车桥耦合以及桥面不平顺等因素,研究斜拉索在车辆荷载作用下发生大幅值参数振动的可能性。研究表明,由于斜拉桥有限速要求,若桥面上车辆都在规定时速内行驶,斜拉索不会发生大幅值参数振动。

关键词：斜拉桥斜拉索行车荷载参数振动有限元

SonReb法在北京明代古青砖抗压强度评估中的应用

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工程力学 2024年第8期41卷 120-130页

作者：王凌云杨璐柳美玉左勇志梁耀华北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中国建筑标准设计研究院有限公司北京100037

以北京某明代古城墙烧结粘土砖为研究对象,采用回弹法、超声法等无损检测方法对北京明代青砖进行力学性能测试,同时进行单轴抗压强度试验。在此基础上,采用线性函数式和幂函数分别将回弹值(Rebound Number)和超声脉冲速度(Ultrasonic Pu... 详细信息

以北京某明代古城墙烧结粘土砖为研究对象,采用回弹法、超声法等无损检测方法对北京明代青砖进行力学性能测试,同时进行单轴抗压强度试验。在此基础上,采用线性函数式和幂函数分别将回弹值(Rebound Number)和超声脉冲速度(Ultrasonic Pulse Velocity)与强度试验结果进行拟合;同时,采用超声-回弹综合法(SonReb)结合线性拟合、非线性拟合和响应面分析法(Response Surface Methodology)建立了试块的强度预测模型,并对不同模型精度进行了对比分析。结果表明:采用综合法预测北京城墙砖单轴抗压强度具有更高的可靠性,其预测精度较使用单一的检测方法更为精确。研究结果可为快速无损获取古青砖强度指标提供依据和参考。

关键词：古青砖无损检测超声-回弹综合法响应面法拟合曲线

节点区外包钢管穿筋式预制装配式混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第5期45卷 196-206页

作者：陈丽华冯建东薛彦涛梁春旺合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽重点实验室安徽合肥230009 中国建筑科学研究院有限公司北京100013

梁柱节点的连接方式是影响装配式混凝土框架结构抗震性能的关键。为实现装配式结构现场高效施工并保证其抗震性能良好,提出一种节点区设置外包钢管和对拉钢筋的装配式梁柱节点。通过改变外包钢管厚度和补强板构造方式,设计制作4个足尺... 详细信息

梁柱节点的连接方式是影响装配式混凝土框架结构抗震性能的关键。为实现装配式结构现场高效施工并保证其抗震性能良好,提出一种节点区设置外包钢管和对拉钢筋的装配式梁柱节点。通过改变外包钢管厚度和补强板构造方式,设计制作4个足尺中节点梁柱组合体进行低周往复加载试验,深入探讨该类型节点的滞回性能、延性、刚度退化和耗能能力等抗震性能指标。结果表明:随着外包钢管厚度增大,梁端塑性铰向远离节点核心区方向发展;梁柱组合体的破坏现象主要表现为柱边缘混凝土压碎脱落、外包钢管鼓起变形及短钢梁段翼缘屈曲变形;梁端荷载-位移滞回曲线较为饱满,在往复荷载作用下有较好的延性和耗能能力;增大外包钢管厚度能明显提高承载力和耗能能力但延性会降低,补强板的设置有益于提高延性和耗能能力但对承载力影响不大。建立了该形式节点梁端受弯承载力计算方法,计算结果与试验结果比较吻合,可为该形式节点的工程应用提供参考。

关键词：装配式混凝土结构梁柱节点外包钢管对拉钢筋拟静力试验抗震性能

预制混凝土柱-钢梁对拉钢筋连接节点抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第5期45卷 184-195页

作者：王成刚幸飞宇薛彦涛陈丽华合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽重点实验室安徽合肥230009 中国建筑科学研究院有限公司北京100013

为充分发挥装配式结构的施工优越性以及改善钢筋混凝土柱-钢梁节点(RCS)的抗震性能,提出一种预制混凝土柱-钢梁对拉钢筋连接节点。通过对6个节点试件的低周往复加载试验,研究了对拉钢筋直径、对拉钢筋与钢梁翼缘相对位置以及钢梁翼缘形... 详细信息

为充分发挥装配式结构的施工优越性以及改善钢筋混凝土柱-钢梁节点(RCS)的抗震性能,提出一种预制混凝土柱-钢梁对拉钢筋连接节点。通过对6个节点试件的低周往复加载试验,研究了对拉钢筋直径、对拉钢筋与钢梁翼缘相对位置以及钢梁翼缘形式对节点抗震性能的影响。结果表明:节点试件破坏模式为梁端弯曲破坏和节点区连接破坏,主要表现为柱钢梁翼缘屈曲、钢梁翼缘撕裂、对拉钢筋断裂、钢套筒撕裂、对拉钢筋脱孔和钢套筒与混凝土柱脱空;梁端荷载-位移的滞回曲线形状较为饱满,刚度退化曲线较为平缓,位移延性系数在3.30~5.52之间,等效黏滞阻尼系数在0.15~0.30之间,节点具有较好的塑性变形能力和抗震性能;随着对拉钢筋和塞焊孔的直径增大,节点试件的承载力和耗能能力有所提高;对拉钢筋布置在钢梁翼缘内侧,节点试件的承载力、延性和耗能均有所降低,非加强翼缘节点试件的承载力显著降低,但延性有所提高。在试验基础上,建立了该种节点的有限元分析模型,对轴压比、钢套筒厚度等相关影响因素进行了研究。结果表明:随着轴压比的增大(由0.2增大到0.7),节点承载力有小幅增加8.8%;节点承载力随着核心区钢套筒厚度的增大(由10 mm增大到20 mm)有明显提高,增大了65.1%;核心区钢套筒延伸高度对节点的承载力影响不大;对拉钢筋与钢梁翼缘抗拉力比值小于1.0时,节点承载力随比值提高大幅提升,比值大于1.0时,节点承载力增加有所放缓,而比值大于1.5后,节点承载力几乎不再增长。

关键词：预制混凝土柱-钢梁梁柱节点对拉钢筋低周往复加载试验有限元分析抗震性能