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干密度和初始含水率对珊瑚砂持水性的影响研究

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岩石力学与工程学报 2024年第S1期43卷 3568-3577页

作者：吴昊沈建华雷学文陈翔丁浩桢王新志中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071 武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430081 同济大学土木工程学院上海200092

为研究干密度和初始含水率对珊瑚砂持水性的影响,开展压力板脱湿试验对不同干密度和初始含水率试样的土-水特征曲线进行测试分析,并通过核磁共振技术获取试样在不同吸力下的孔隙水分布特征。试验结果表明:珊瑚砂的进气值随干密度的增大... 详细信息

为研究干密度和初始含水率对珊瑚砂持水性的影响,开展压力板脱湿试验对不同干密度和初始含水率试样的土-水特征曲线进行测试分析,并通过核磁共振技术获取试样在不同吸力下的孔隙水分布特征。试验结果表明:珊瑚砂的进气值随干密度的增大而增大,随初始含水率的升高而减小;残余含水率随干密度和初始含水率的增大而增大,总体来说,干密度大、初始含水率高的试样持水性更好;F-X模型对不同条件下珊瑚砂试样的土-水特征曲线具有较好适用性;干密度和初始含水率对压实珊瑚砂试样的孔隙大小分布和持水性具有重要影响,但随基质吸力增大,两者对珊瑚砂持水性的影响在逐渐减弱;在不同吸力阶段内,干密度和初始含水率对珊瑚砂持水性的影响规律存在差异,在0~10 kPa下,初始含水率作为主要影响因素,10~70 kPa下,干密度的影响更大,在70~300 kPa下,两者均不对珊瑚砂的持水性产生主要影响;珊瑚砂孔隙连通性差,致使大孔隙在高吸力下仍可储存水分,这在一定程度上增强了珊瑚砂的持水性。

关键词：土力学珊瑚砂持水特性核磁共振孔隙水分布

内置T型钢骨-T形钢管混凝土短柱的有限元分析

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混凝土 2024年第7期 11-14页

作者：苗远段燕妮张继承杜国锋李元齐长江大学城市建设学院湖北荆州434020 同济大学土木工程学院上海200092

为了进一步的研究内置T型钢骨-T形钢管混凝土短柱轴压力学性能,在试验研究的基础上,使用有限元软件ABAQUS建立相应的模型进行对比分析,研究了钢管屈服强度、钢骨屈服强度和混凝土强度对内置T型钢骨-T形钢管混凝土短柱极限承载力的影响... 详细信息

为了进一步的研究内置T型钢骨-T形钢管混凝土短柱轴压力学性能,在试验研究的基础上,使用有限元软件ABAQUS建立相应的模型进行对比分析,研究了钢管屈服强度、钢骨屈服强度和混凝土强度对内置T型钢骨-T形钢管混凝土短柱极限承载力的影响。结果表明:有限元模拟的结果与试验得到的破坏模式基本一致,试件的承载力与钢管纵相应变曲线也相吻合;钢管屈服强度、钢骨屈服强度和混凝土强度的提高对试件极限承载能力均有所提高,钢管屈服强度影响较大。

关键词： T形钢管混凝土 T型钢骨轴心受压极限承载力有限元分析

不同畸变研究方法在薄壁箱梁畸变计算中的差异分析

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建筑钢结构进展 2024年

作者：王兆南张元海兰州城市学院土木工程系兰州交通大学土木工程学院

为揭示偏心竖向荷载作用下薄壁箱梁的畸变，基于能量变分原理和箱梁各板件的静力平衡分析，给出优化后箱梁畸变研究的3种方法。推导出各方法研究梯形截面箱梁畸变解析计算式的普遍形式，得出相应的四阶畸变控制微分方程。对各畸变研究... 详细信息

为揭示偏心竖向荷载作用下薄壁箱梁的畸变，基于能量变分原理和箱梁各板件的静力平衡分析，给出优化后箱梁畸变研究的3种方法。推导出各方法研究梯形截面箱梁畸变解析计算式的普遍形式，得出相应的四阶畸变控制微分方程。对各畸变研究方法采用典型数值算例进行验证，研究结果表明：优化后的各畸变研究方法计算的畸变翘曲正应力的值同文献数值相差很小，各方法之间误差最大不超过5.39%，方法 2和方法 3计算结果误差很小可忽略；各方法计算矩形截面箱梁的畸变扇性坐标值都相等，梯形截面箱梁的则不同；畸变翘曲惯性矩和框架横向抗弯惯性矩的计算值大小和畸变分析过程有关；仅有端隔板的简支箱梁在畸变集中荷载作用下，在靠近梁端的区域存在反向畸变变形。

关键词：薄壁箱梁畸变能量变分法板元分析法畸变几何特性

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浅层膨胀土及其纤维改良土的剪切强度特性

浙江大学学报（工学版） 2024年第3期58卷 547-556,569页

作者：段君义吴俊江粟雨吕志涛林宇亮杨果林南昌大学工程建设学院江西南昌330031 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

与膨胀土工程灾害密切相关的浅层膨胀土受到的围压通常较低,其力学特性有别于高围压下的情形.通过三轴剪切试验比较高、低围压下膨胀土的剪切行为及剪切强度的非线性特征,探讨聚丙烯纤维改良浅层膨胀土的剪切特性及加固机理.结果表明,... 详细信息

与膨胀土工程灾害密切相关的浅层膨胀土受到的围压通常较低,其力学特性有别于高围压下的情形.通过三轴剪切试验比较高、低围压下膨胀土的剪切行为及剪切强度的非线性特征,探讨聚丙烯纤维改良浅层膨胀土的剪切特性及加固机理.结果表明,浅层膨胀土剪切强度具有明显的非线性,可用幂函数表征.随着土体中水的质量分数增大和围压减小,膨胀土剪切强度非线性更加明显.采用高围压下的抗剪强度参数试验结果会导致浅层饱和膨胀土的黏聚力被高估225.7%、内摩擦角被低估42.5%.掺入纤维后膨胀土的剪切强度明显提高,提升幅度与土体中的三维纤维网状结构的形成度有关.增大纤维长度可以有效降低剪切强度衰减率,继而消弱膨胀土的应变软化效应;过长的纤维在膨胀土内容易弯曲和扭折,会导致纤维-膨胀土界面作用随着土体变形而逐渐劣化.

关键词：低围压膨胀土剪切强度纤维网状结构应变软化纤维-土体界面作用

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新型装配式冷弯薄壁型钢墙体抗侧性能分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 135-141页

作者：王莉萍伍欣雨胡萌刘劲丁发兴中南大学土木工程学院长沙410075 中南大学湖南省装配式建筑工程技术研究中心长沙410075 湖南城市学院土木工程学院益阳413000

为了研究使用矩形钢管连接的新型全预制冷弯薄壁型钢复合墙体的抗侧性能,设计了6个足尺试件,并进行了水平低周往复加载试验,分析了龙骨间距、覆面板类型、单面或双面覆板等因素对新型复合墙体试件抗侧性能的影响.新型墙体的覆面板为OSB... 详细信息

为了研究使用矩形钢管连接的新型全预制冷弯薄壁型钢复合墙体的抗侧性能,设计了6个足尺试件,并进行了水平低周往复加载试验,分析了龙骨间距、覆面板类型、单面或双面覆板等因素对新型复合墙体试件抗侧性能的影响.新型墙体的覆面板为OSB板与硅晶钙板.试验结果表明:使用矩形钢管连接的新型复合墙体具有良好的整体抗震性能;单面或双面覆板对墙体抗侧性能影响显著,双面覆板的新型复合墙体的屈服荷载约为单面覆板新型复合墙体的2倍;龙骨间距和覆面板材料对墙体抗侧性能的影响相对较小.在试验基础上,使用OpenSEES软件建立了试验墙体的有限元分析模型,并针对矩形钢管壁厚、周边螺钉间距取值进行了参数分析.参数分析结果表明,矩形钢管连接件壁厚取值推荐为2.5 mm,周边螺钉间距推荐取50~100 mm.

关键词：冷弯薄壁型钢复合墙体 OSB板硅晶钙板低周往复加载试验数值模拟

屋顶光伏—土壤源热泵系统在不同气候区分娩猪舍的应用

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农业工程学报 2024年第3期40卷 262-270页

作者：张长兴罗明仙路希正许冲彭冬根山东科技大学土木工程与建筑学院青岛266590 南昌大学工程建设学院南昌330031

可再生能源逐步替代常规能源,是规模化猪场未来的趋势。为了探索土壤源热泵系统(ground-coupled heat pump systems,GCHPs)和附加光伏屋顶(building attached photovoltaic, BAPV)系统在规模化猪场的应用,该研究提出一种屋顶光伏—土壤... 详细信息

可再生能源逐步替代常规能源,是规模化猪场未来的趋势。为了探索土壤源热泵系统(ground-coupled heat pump systems,GCHPs)和附加光伏屋顶(building attached photovoltaic, BAPV)系统在规模化猪场的应用,该研究提出一种屋顶光伏—土壤源热泵系统(building attached photovoltaic-ground-coupled heat pump systems,BAPV-GCHPs)保障某分娩猪舍的冷/热需求,并选择绥化、青岛和重庆分别作为严寒、寒冷和夏热冬冷地区3类典型气候区代表城市,对比了该系统在3类气候区的运行特性,分析了BAPV系统对GCHPs运行性能及综合效益的影响。研究结果表明,3个地区BAPV发电量由大到小依次为:青岛、绥化、重庆;GCHPs耗电量由大到小依次为:绥化、青岛、重庆;绥化、青岛、重庆3个地区的年太阳能分数分别为0.62、0.71、0.53;BAPV系统的加入明显提高了GCHPs的性能系数、一次能源利用率和CO_(2)减排量;3个地区BAPV-GCHPs相对于GCHPs年性能系数分别提高了64.2%、97.6%和39.6%;一次能源利用率分别提升了1.6倍、2.4倍和1.1倍。与GCHPs相比,BAPV-GCHPs可分别减少5.82、6.45和2.17 t CO_(2)排放量。研究结果为该系统在中国不同气候区分娩猪舍的推广应用提供了一定参考。

关键词：热泵系统分娩猪舍性能系数 CO_(2)减排量 BAPV-GCHPs 气候区

磷酸钾镁水泥基涂料浆体抗氯化钠溶液侵蚀能力的研究

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建筑材料学报 2024年

作者：吕寅李涛唐磊任凡凡南通理工学院土木工程学院三江学院土木工程学院中通服咨询设计研究院有限公司

测试了磷酸钾镁水泥（MKPC）基涂料浆体试件经3.5%氯化钠（NaCl）溶液和水长期浸泡后，强度、吸水率、物相组成以及微结构的变化。经NaCl溶液中浸泡540d后，MKPC基涂料浆体试件的抗折和抗压强度剩余率明显高于经水浸泡的试件（其中，未... 详细信息

测试了磷酸钾镁水泥（MKPC）基涂料浆体试件经3.5%氯化钠（NaCl）溶液和水长期浸泡后，强度、吸水率、物相组成以及微结构的变化。经NaCl溶液中浸泡540d后，MKPC基涂料浆体试件的抗折和抗压强度剩余率明显高于经水浸泡的试件（其中，未改性MKPC涂料浆体试件M0为89.5%和83.7%，而经微硅灰和水玻璃改性的MKPC基涂料浆体试件M2 为115.7%和98.1%）。实验表明，排除了水腐蚀的因素后，NaCl溶液对MKPC硬化体有增强作用，且水玻璃和微硅灰的改性能够改善MKPC硬化体对于NaCl溶液的抗侵蚀性能。同时，在水和NaCl溶液中浸泡540 d后时，M2试件的吸水率分别增长51.5%和16.9%，明显低于同条件浸泡的M0试件（分别增长73.0%和30.6%）。这进一步说明了水玻璃和微硅灰对MKPC基涂料浆体的改性效果。NaCl溶液和水的长期浸泡会造成MKPC基涂料浆体孔结构劣化，但M2试件的孔结构劣化程度较M0明显减轻，且NaCl溶液浸泡后的MKPC基涂料浆体孔结构劣化程度比在水中浸泡后的劣化程度轻。

关键词：磷酸镁钾水泥(MKPC)基涂料浆体水玻璃微硅灰溶液浸泡强度吸水率

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盐冻耦合环境下再生砖粉ECC的耐久性研究

硅酸盐通报 2024年第3期43卷 1012-1020页

作者：楚留声张鹏赫约西元成方程站起郑州大学土木工程学院郑州450001 北京工业大学城市建设学部北京100124

利用再生砖粉取代工程水泥基复合材料(ECC)中的石英砂,制备再生砖粉ECC,采用混凝土快速冻融试验,研究了氯盐、硫酸盐及复合盐(氯盐+硫酸盐)溶液侵蚀作用下再生砖粉ECC的质量损失率和相对动弹性模量变化规律,建立了ECC在盐冻侵蚀环境下... 详细信息

利用再生砖粉取代工程水泥基复合材料(ECC)中的石英砂,制备再生砖粉ECC,采用混凝土快速冻融试验,研究了氯盐、硫酸盐及复合盐(氯盐+硫酸盐)溶液侵蚀作用下再生砖粉ECC的质量损失率和相对动弹性模量变化规律,建立了ECC在盐冻侵蚀环境下的损伤模型,并对其耐久性进行评价。结果表明:冻融循环300次后,再生砖粉ECC在清水、氯盐、硫酸盐及复合盐四种介质中的质量损失率分别为2.884%、4.984%、1.955%和6.891%,相对动弹性模量分别下降了6.468%、16.300%、24.303%和39.861%;再生砖粉ECC在单一盐冻情况下的抗冻等级大于F300,在复合盐冻情况下的抗冻等级大于F250,具有良好的抗盐冻性能;建立的冻融损伤模型可较好地反映ECC在不同冻融介质下的损伤度Dn与冻融循环次数的关系,可以为严寒地区的结构耐久性设计提供有效参考。

关键词：再生砖粉工程水泥基复合材料盐类侵蚀冻融循环质量损失率相对动弹性模量冻融损伤模型

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分级侧向膨胀型锚杆结构力学性能及锚固机理

地下空间与工程学报 2024年第3期20卷 868-876页

作者：袁维王立言裴子豪孙瑞峰王伟石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 中铁十七局集团城市建设有限公司贵阳550029

为了更好地应对传统锚杆在边坡、隧道灾害防治领域锚固性能的不足,研发了一种具有分级侧向膨胀性能的锚杆结构。首先,基于弹性力学理论与物理圆环模型,得到了分级侧向膨胀锚杆径向承载变形的本构关系与极限抗拉拔力公式;然后,通过静态... 详细信息

为了更好地应对传统锚杆在边坡、隧道灾害防治领域锚固性能的不足,研发了一种具有分级侧向膨胀性能的锚杆结构。首先,基于弹性力学理论与物理圆环模型,得到了分级侧向膨胀锚杆径向承载变形的本构关系与极限抗拉拔力公式;然后,通过静态拉拔试验,揭示了锚杆的承载力传递规律与承载变形机理;最后,通过对分级侧向膨胀锚杆与NPR锚杆的结构特性进行对比,发现分级侧向膨胀锚杆不仅在抗剪切、扭转和吸能等方面具有更优异的性能,且相比较NPR锚杆的单次膨胀特性,其分级膨胀与可控变形的特性在提高围岩整体稳定性,释放围岩变形能方面更具优势。结果表明,分级侧向膨胀锚杆的特性更加适合稳定性较差的地质环境,为灾害防治工程提供了新的解决方案。

关键词：裂隙岩体静态拉伸锚固机理分级侧向膨胀边坡灾害防治