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淤泥固化土动力特性及在直立护岸抗震分析中的应用

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地震工程学报 2024年第5期46卷 1032-1042页

作者：赵杰向田一王浩大连大学建筑工程学院辽宁大连116622 上海建工集团股份有限公司上海200080

以大连临空产业园填海造地项目为背景,开展淤泥固化土动力特性试验研究。运用FLAC^(3D)有限元软件对不同地基处理方案的直立沉箱护岸在地震作用下进行动力响应模拟。从加速度响应、孔压与有效应力、残余变形等方面定量评价直立沉箱护岸... 详细信息

以大连临空产业园填海造地项目为背景,开展淤泥固化土动力特性试验研究。运用FLAC^(3D)有限元软件对不同地基处理方案的直立沉箱护岸在地震作用下进行动力响应模拟。从加速度响应、孔压与有效应力、残余变形等方面定量评价直立沉箱护岸结构的抗震安全性。动力特性试验结果表明:阻尼比与剪切应变和固化剂掺量呈正相关,且围压越高,阻尼越小。数值分析结果表明:在地震作用下,不同的地基条件下加速度放大系数呈现出不同的峰值;沉箱下方砂土层不液化;淤泥固化土地基上沉箱的残余变形小于原状淤泥地基且高水位能减小残余变形,提高沉箱的安全性。研究成果可为类似港口工程抗震设计提供参考。

关键词：沉箱护岸淤泥固化土动力特性抗震安全性残余变形

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钢管混凝土拱桥系统易损性研究

建筑钢结构进展 2024年

作者：秦泗凤文龙马存多徐春丽大连大学建筑工程学院上海宝冶集团有限公司

为准确评估钢管混凝土拱桥地震损伤，将拱桥系统视为串-并联体系，即将拱桥系统各关键体系进行串联，而不同关键体系单个构件之间则分别采用串联或并联形式。以某钢管混凝土拱桥为研究对象，通过时程分析和神经网络预测获得拱桥各构件... 详细信息

为准确评估钢管混凝土拱桥地震损伤，将拱桥系统视为串-并联体系，即将拱桥系统各关键体系进行串联，而不同关键体系单个构件之间则分别采用串联或并联形式。以某钢管混凝土拱桥为研究对象，通过时程分析和神经网络预测获得拱桥各构件地震响应值，基于Copula函数分别得到拱桥各关键体系易损性和整体系统易损性，并与基于一阶界限法的系统易损性进行对比。研究结果表明：通过神经网络预测可以获得准确的拱桥结构地震响应值，当PGA=0.4时，预测准确率超过90%，且随着PGA的增大，准确率逐渐提高；拱桥各关键构件体系中，拱上立柱体系失效概率最高，抗震设计时应对其采取减隔震措施，风撑体系的失效概率最低，拱桥系统易损性分析时可以忽略风撑体系的影响；基于串-并联体系的拱桥系统易损性介于一阶界限法的上界和下界之间，当PGA=0.3时，轻微、中等和严重损伤状态下串-并联体系系统失效概率分别为98%、94%及25%，与一阶界限法的上界相对偏差分别为-1.4%、-3.1%及-16%，与下界相对偏差分别为0.6%、3%及11%，钢管混凝土拱桥采用串-并联体系进行系统易损性分析明显更为合理。

关键词：钢管混凝土拱桥地震易损性串-并联体系 Copula函数神经网络

考虑流固耦合效应的核电储液结构晃动特性与隔震特性研究

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世界地震工程 2024年第4期40卷 87-97页

作者：赵杰王建山黄杰华大连大学建筑工程学院辽宁大连116622 广东顺控发展股份有限公司容桂分公司广东佛山528300

泳池式反应堆是一种核能供热堆厂房结构,其中的堆水池是关键部位。在地震发生时,堆水池内的液体会与结构发生流固耦合效应,威胁到堆水池的完整性,因此需要进行抗震分析和隔震保护。首先,以某反应堆的堆水池为研究对象,在地面地震动水平... 详细信息

泳池式反应堆是一种核能供热堆厂房结构,其中的堆水池是关键部位。在地震发生时,堆水池内的液体会与结构发生流固耦合效应,威胁到堆水池的完整性,因此需要进行抗震分析和隔震保护。首先,以某反应堆的堆水池为研究对象,在地面地震动水平双向输入条件下,对比分析了非隔震结构和隔震结构的动力响应;其次,使用位移、加速度、主应力、晃动波高和基底剪力指标分析隔震层对储液结构抗震性能的提升程度。研究结果表明:设置隔震层对加速度、位移、应力和基底剪力都有明显降幅,隔震效果明显,起到了良好的隔震效果;而对于晃动波高来说,隔震尚不能有效控制晃动波高,反而有一定的放大作用。研究成果可为核电储液结构的隔震设计提供参考。

关键词：堆水池流固耦合隔震层时程分析地震响应

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大连梭鱼湾足球场罩棚结构健康监测及应用

建筑结构学报 2024年第3期45卷 92-100页

作者：张照博任亮李宏男郑帅周光毅伊廷华大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024 中国建筑第八工程局有限公司上海200135

大连梭鱼湾足球场的屋盖结构是基于张拉结构延拓的一种自平衡外凸形轮辐式索网结构。为保证延拓设计后的结构安全和解决新型大跨空间结构形式健康监测的重点及难点,针对大连梭鱼湾足球场的罩棚结构建立了由结构层、传感层、数据采集与... 详细信息

大连梭鱼湾足球场的屋盖结构是基于张拉结构延拓的一种自平衡外凸形轮辐式索网结构。为保证延拓设计后的结构安全和解决新型大跨空间结构形式健康监测的重点及难点,针对大连梭鱼湾足球场的罩棚结构建立了由结构层、传感层、数据采集与分析层组成的结构健康监测系统,动态监测结构在多种环境荷载下的实时响应。获取了外荷载由索撑体系中的径向承重索传递至外环柱撑体系中摇摆柱和柱间人字斜撑的体系间荷载传递路径,以及索撑体系中“稳定索-撑杆-承重索”和柱撑体系中“摇摆柱-斜撑”的荷载传递路径和协同受力响应。结果表明,由健康监测系统获取的拉索与重要连接构件在七级风荷载和温度荷载下的索力分别为45kN和85kN,可用于实时评估结构的安全状态。此外,克服温度影响误差的长期监测结果显示结构的最大应力变化约为3MPa。

关键词：大连梭鱼湾足球场结构健康监测索力应力长期监测

废弃陶瓷对水泥基复合材料力学性能影响与机制的研究综述

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复合材料学报 2024年第6期41卷 2829-2844页

作者：张立卿肖振荣刘莎王云洋许开成韩宝国华东交通大学土木建筑学院南昌330013 中恒建设集团有限公司南昌330200 南昌大学工程建设学院南昌330031 中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222 湖南文理学院土木建筑工程学院常德415000 大连理工大学建筑工程学院大连116024

废弃陶瓷作为一种固体废弃物,质地坚硬,主要化学组成为SiO_(2)和Al_(2)O_(3)。这些特点使废弃陶瓷经简单的物理处理后具有部分替代天然砂石骨料和作为掺合料的潜力。将废弃陶瓷应用于水泥基复合材料的生产中,可缓解天然砂石过度开采、... 详细信息

废弃陶瓷作为一种固体废弃物,质地坚硬,主要化学组成为SiO_(2)和Al_(2)O_(3)。这些特点使废弃陶瓷经简单的物理处理后具有部分替代天然砂石骨料和作为掺合料的潜力。将废弃陶瓷应用于水泥基复合材料的生产中,可缓解天然砂石过度开采、水泥生产过程的高能耗与污染及废弃陶瓷堆积所造成环境污染等问题。本文首先分析了各类废弃陶瓷的物理化学性质;而后从废弃陶瓷在水泥基复合材料中的不同应用形式方面入手,综合评述了废弃陶瓷粗、细骨料及废弃陶瓷粉对水泥基复合材料基本力学性能影响,揭示了废弃陶瓷对水泥基复合材料力学性能的影响机制;最后,讨论并给出了废弃陶瓷在水泥基复合材料中,尤其在绿色超高性能混凝土和高力学保持性能的耐高温混凝土,进一步应用和研究的建议。

关键词：水泥基复合材料物化性质废弃陶瓷力学性能机制

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某斜柱转折复杂超限高层的结构分析与设计

建筑结构 2024年第11期54卷 16-23页

作者：高嵩蒋俊杰王世刚刘璐璐刘旭吕昌明陈勇刘希刚中国建筑东北设计研究院有限公司沈阳110006 宋腾添玛沙帝建筑工程设计咨询(北京)有限公司北京100004 大连国际航运中心大厦有限公司大连116000

大连东北亚国际航运中心总部大厦为超B级高度的超限高层建筑,建筑高度245.8m,建筑造型呈中区大、低区和高区小的梭形,存在跃层构件、斜柱、楼板不连续等三项不规则类型。采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,对跃层构件的屈曲、斜柱转折... 详细信息

大连东北亚国际航运中心总部大厦为超B级高度的超限高层建筑,建筑高度245.8m,建筑造型呈中区大、低区和高区小的梭形,存在跃层构件、斜柱、楼板不连续等三项不规则类型。采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,对跃层构件的屈曲、斜柱转折、干缩与徐变的影响、钢骨梁柱节点和罕遇地震弹塑性分析等进行了探讨,并根据分析结果,对关键和重要构件进行适当加强,在构造措施方面亦进行相应处理。结果表明,整体结构及构件的抗震性能均满足抗震性能目标,项目各项不规则程度得到了有效改善,结构体系合理、安全、有效,保证了项目施工的顺利进行。

关键词：超限高层建筑斜柱转折跃层构件徐变干缩

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路用煤气化渣混凝土的制备与微观结构

煤炭学报 2024年第S1期49卷 424-433页

作者：许云龙周长俊刘晓敏周俊龙赵云靳贺欣中国建筑第六工程局有限公司大连理工大学交通运输学院

为处理存量巨大的煤气化渣(CGS)，寻找河砂的替代物，研究煤气化渣混凝土的路用可行性，并探讨CGS对水泥基材料性能的影响。以CGS(粒径在4.75 mm以下)为细集料，按照0%、20%、40%、60%、80%等质量分数替代河砂制作CGS砂浆，通过开展砂... 详细信息

为处理存量巨大的煤气化渣(CGS)，寻找河砂的替代物，研究煤气化渣混凝土的路用可行性，并探讨CGS对水泥基材料性能的影响。以CGS(粒径在4.75 mm以下)为细集料，按照0%、20%、40%、60%、80%等质量分数替代河砂制作CGS砂浆，通过开展砂浆流动度试验、抗压强度试验、X射线衍射分析、压汞分析、扫描电子显微镜及能谱分析，系统研究了CGS替代率对砂浆的流变性、力学性能、水化产物、孔结构以及微观形貌的影响；通过综合比选确定CGS最优替代率，并在此替代率下开展路用CGS混凝土配合比设计，以CGS混凝土的28 d弯拉强度评价其力学性能可靠性。结果表明：随着CGS替代率增加，CGS砂浆的流动性逐渐下降、28 d抗压强度逐渐升高；综合考虑砂浆流动性和力学性能，CGS的最优替代率为80%，对应的CGS砂浆抗压强度可达34 MPa；微观分析发现，CGS可以促进CGS砂浆水泥水化反应，使C—S—H凝胶相对质量分数增加，C2S和C3S质量分数减少；掺入CGS降低了砂浆临界孔径、平均孔径和中值孔径，提高了小孔径孔隙占比，改善其孔径分布类型，进而提高小孔径孔隙占比，使得孔隙连通性下降，表现出更高的致密性；掺入CGS后，CGS砂浆并未生成新的水化产物，降低了C—S—H凝胶的钙硅比，增强了凝胶结晶度，砂浆耐久性提高。在变异系数0.1的情况下，替代率80%的CGS混凝土可保证无标准轴载农村公路水泥混凝土路面使用10 a。

关键词：煤气化渣路面混凝土砂浆力学性能微观结构

偏高岭土改性轻烧氧化镁基磷酸镁水泥的3D打印性能

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硅酸盐通报 2024年第5期43卷 1663-1672页

作者：李楠钟建军邓永杰梁云万德田李维红李栋伟大连大学复杂结构系统灾害预测与防治辽宁省重点实验室大连116622 大连大学建筑工程学院大连116622 中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024 大连学庆铭锋数控技术有限公司大连116622

本文采用自主研发的混搅挤功能一体化建筑3D打印设备,实现了轻烧氧化镁基磷酸镁水泥材料的3D打印,探究了不同掺量偏高岭土(MK)对3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥性能的影响规律,并结合XRD与SEM试验进一步分析MK掺量对3D打印轻烧氧化镁基... 详细信息

本文采用自主研发的混搅挤功能一体化建筑3D打印设备,实现了轻烧氧化镁基磷酸镁水泥材料的3D打印,探究了不同掺量偏高岭土(MK)对3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥性能的影响规律,并结合XRD与SEM试验进一步分析MK掺量对3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥水化产物及晶体形貌的影响。结果表明:3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥的凝结时间与力学性能均随着MK掺量的增加呈先上升后下降的趋势;当MK掺量为胶凝材料质量的4%~6%时,MK的加入有效改善了轻烧氧化镁基磷酸镁水泥浆体的打印性能,此时的轻烧氧化镁基磷酸镁水泥具有良好的挤出性能、建造性能与力学性能,能够满足3D打印应用要求;MK的加入不会改变轻烧氧化镁基磷酸镁水泥水化产物晶体的组成,但会产生大量无定形的非晶体水化产物,进一步填充水化产物与颗粒间的空隙,改善结构密实程度。

关键词：轻烧氧化镁偏高岭土磷酸镁水泥 3D打印打印性能力学性能

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铺设枕下胶垫对有砟道床静动力学性能的影响

铁道建筑 2024年第5期64卷 52-58页

作者：王森曹跃华肖宏中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司辽宁大连116600 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

在一重载铁路重车方向直线段选取长100 m的试验段,铺设枕下胶垫进行现场试验,对比了铺设枕下胶垫道床与普通轨枕道床阻力,并建立枕下胶垫-有砟道床仿真模型,从道砟颗粒运动特性、颗粒间接触力和道床应力水平三个方面探讨枕下胶垫与有砟... 详细信息

在一重载铁路重车方向直线段选取长100 m的试验段,铺设枕下胶垫进行现场试验,对比了铺设枕下胶垫道床与普通轨枕道床阻力,并建立枕下胶垫-有砟道床仿真模型,从道砟颗粒运动特性、颗粒间接触力和道床应力水平三个方面探讨枕下胶垫与有砟道床的相互作用机理。现场试验结果表明:铺设枕下胶垫道床横向、纵向阻力均略大于普通轨枕道床,且两者均满足TB 10625—2017《重载铁路设计规范》要求;铺设枕下胶垫道床振动加速度平均值比普通轨枕道床减小36.09%。数值模拟结果表明:列车荷载作用下铺设枕下胶垫道床道砟颗粒振动加速度峰值比普通轨枕道床减小10.02%;铺设枕下胶垫可以降低列车峰值荷载对枕下20~35 cm深处道砟颗粒的影响;铺设枕下胶垫道床道砟颗粒平均接触力比普通轨枕道床减小20.19%,接触力分布更均匀;铺设枕下胶垫可减缓轨枕对道床的振动冲击,使道床平均应力减小26.52%。综上所述,铺设枕下胶垫可以明显减少道砟的破碎及粉化。

关键词：重载铁路力学性能现场试验数值模拟枕下胶垫振动加速度接触力