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分离式叠合板组合梁抗火性能研究与数值分析

工程力学 2020年第5期37卷 249-256页

作者：吕俊利吕京京蔡永远仲崇强山东建筑大学土木工程学院济南250101 建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室济南250101

为了研究分离式叠合板组合梁的火灾行为,对四块足尺分离式叠合板组合梁进行了均布荷载作用下的火灾试验。考虑了栓钉间距、后浇层厚度、预制板在钢梁上翼缘搭接长度的影响因素,研究了组合梁在受火过程中沿板厚混凝土温度场分布规律、混... 详细信息

为了研究分离式叠合板组合梁的火灾行为,对四块足尺分离式叠合板组合梁进行了均布荷载作用下的火灾试验。考虑了栓钉间距、后浇层厚度、预制板在钢梁上翼缘搭接长度的影响因素,研究了组合梁在受火过程中沿板厚混凝土温度场分布规律、混凝土板中钢筋温度、沿钢梁高度温度场分布规律、抗弯刚度以及叠合板与钢梁的整体工作性。并利用ABAQUS对叠合板组合梁在热力耦合作用下的温度场和变形行为进行了数值模拟分析。结果表明:升温过程中,后浇层与预制底板结合界面未发生明显破坏,仍能共同承受荷载;但由于结合界面和预制板拼缝的存在,组合梁的整体抗弯刚度明显降低;热力耦合作用下,预制板在钢梁上翼缘搭接长度对组合梁的变形能力影响显著;对比试验研究结果与数值分析结果,二者吻合良好,验证了数值分析模型的有效性与可行性。

关键词：分离式叠合板组合梁火灾试验数值模拟结合界面整体工作性

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预应力混凝土钢管桁架叠合底板受力性能研究

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2023年第6期55卷 791-800页

作者：吕晓贾广皓张鑫王顺山东建筑大学土木工程学院山东济南250101 建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点试验室山东济南250101 山东省医药工业设计院有限公司山东济南250101

为研究预应力混凝土钢管桁架叠合底板受力性能及各个结构要素对预应力混凝土钢管桁架叠合底板整体受力性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立模型并对数据进行分析,计算得出叠合底板试件的荷载-跨中挠度曲线关系,并将有限元计算的数据与... 详细信息

为研究预应力混凝土钢管桁架叠合底板受力性能及各个结构要素对预应力混凝土钢管桁架叠合底板整体受力性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立模型并对数据进行分析,计算得出叠合底板试件的荷载-跨中挠度曲线关系,并将有限元计算的数据与既有试验数据进行了对比.发现有限元软件计算模拟的荷载-跨中挠度曲线关系变化与试验测得数据基本一致,在此基础上,研究了钢管直径、钢管壁厚、底板跨度、预应力筋数量、预应力大小、混凝土强度、砂浆强度等因素对预制板承载力的影响.研究结果表明:预应力大小、钢管壁厚、预应力筋数量、灌浆料强度、叠合板跨度对叠合板承载力影响较大,混凝土强度对叠合板承载力影响较小.

关键词：预应力钢管桁架预制底板有限元模型参数分析

岩溶地层运营期地下水上涨引起管片上浮规律研究

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科学技术与工程 2023年第20期23卷 8863-8872页

作者：李文杨凡吴圣智刘越中铁十四局集团有限公司济南250000 山东建筑大学工程鉴定加固研究院有限公司济南250013 山东建筑大学土木工程学院济南250101 山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室济南250101

岩溶地层溶隙发育,地下水流通性强,盾构隧道施工过程中浆液易流失,导致隧道运营过程中易出现上浮错台等灾害。为了研究岩溶地层盾构隧道在运营期因地下水位变化造成的管片上浮问题,通过数值模拟和现场监测,分析岩溶地层盾构隧道在运营... 详细信息

岩溶地层溶隙发育,地下水流通性强,盾构隧道施工过程中浆液易流失,导致隧道运营过程中易出现上浮错台等灾害。为了研究岩溶地层盾构隧道在运营期因地下水位变化造成的管片上浮问题,通过数值模拟和现场监测,分析岩溶地层盾构隧道在运营期因地下水位上涨引起管片上浮的规律。结果表明:注浆层隧顶空洞、隧底注浆不密实和地下水位上涨是影响管片上浮的主要因素,其中隧顶空洞对管片上浮影响最大;管片隧顶注浆流失越严重,上部注浆层对管片的约束越小,地下水位上涨造成的管片上浮越明显;管片隧底注浆不密实导致管片底部和注浆层之间黏结力降低,管片上浮量增加;研究给出了管片上浮量与注浆层空洞、注浆不密实和地下水位的对应关系,可为岩溶地层盾构注浆施工质量控制提供借鉴。

关键词：盾构隧道上浮规律数值计算岩溶地层注浆流失地下水位上涨

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受火后叠合板组合梁受力性能试验研究

工程力学 2021年第1期38卷 220-230页

作者：吕俊利周圣楠吕京京蔡永远陈其超山东建筑大学土木工程学院山东济南250101 建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室山东济南250101

为研究受火后叠合板组合梁的受力性能,分别对五个火灾后叠合板组合梁和一个常温下叠合板组合梁进行静力加载试验,研究了后浇层厚度、栓钉间距、预制底板在钢梁上翼缘的搁置长度、预制底板接缝形式、是否受火等因素对叠合板组合梁的破坏... 详细信息

为研究受火后叠合板组合梁的受力性能,分别对五个火灾后叠合板组合梁和一个常温下叠合板组合梁进行静力加载试验,研究了后浇层厚度、栓钉间距、预制底板在钢梁上翼缘的搁置长度、预制底板接缝形式、是否受火等因素对叠合板组合梁的破坏形态、承载能力和抗弯刚度的影响。结果表明:火灾后整体式叠合板组合梁的极限承载力较分离式叠合板组合梁提高9%;后浇层厚度和栓钉间距是影响火灾后整体式叠合板组合梁初始抗弯刚度的主要因素;火灾前后整体式叠合板组合梁在荷载作用下均发生受弯破坏,且破坏形态基本相同,但经历火灾高温作用后,整体式叠合板组合梁出现裂缝的时间提前,其抗弯承载力和延性均有不同程度的降低,本次试验中火灾后整体式叠合板组合梁在荷载作用下的抗弯承载力和延性较常温下分别降低23.3%和55.4%;分离式叠合板组合梁中预制底板接缝的存在,破坏了预制底板的连续性,造成试件发生粘结破坏,但在远离接缝处,叠合板的协同工作性能良好;提出火灾后叠合板组合梁剩余承载力和抗弯刚度的计算方法,该方法具有良好的精度。

关键词：叠合板组合梁受火后静力试验破坏形态承载力抗弯刚度

基于LCA理论的装配式高延性再生微粉混凝土结构碳排放研究

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材料导报 2023年

作者：于晓涵李秀领马锐孙昊东苏振鹏山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室山东建筑大学土木工程学院

装配式建筑碳排放与新型绿色建材环境影响评估是研究建筑业减碳路径重要方面。本文基于全生命周期评价(Life Cycle Assessment， LCA)理论构建了含再生循环过程的装配式建筑碳排放计算模型，提出了符合绿色建材生产方式的环境影响评估... 详细信息

装配式建筑碳排放与新型绿色建材环境影响评估是研究建筑业减碳路径重要方面。本文基于全生命周期评价(Life Cycle Assessment， LCA)理论构建了含再生循环过程的装配式建筑碳排放计算模型，提出了符合绿色建材生产方式的环境影响评估公式，并运用排放因子法定量计算了高延性再生微粉混凝土(High Ductility Recycled Powder Concrete， HDRPC)结构物化阶段碳排放以及相较于C30混凝土结构全生命周期减碳量。经计算得出1 m3HDRPC与C30混凝土碳排放强度分别为0.104 kgCO2e/(MPa·年)和0.193 kgCO2e/(MPa·年)，证明了应用HDRPC相较于C30混凝土将带来更好的环境效益；当HDRPC回收率取零时，基于核算案例的HDRPC结构仍可比C30混凝土结构节约31.86 kgCO2e。

关键词：装配式建筑高延性再生微粉混凝土(HDRPC) 碳排放全生命周期评价(LCA)

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海底隧道开挖过程中衬砌结构变形与能量损失

铁道建筑 2023年第3期63卷 103-107页

作者：秦松陈云娟盛圣胜王乐宁高涛刘效智中铁十四局集团第一工程发展有限公司山东日照276800 山东建筑大学土木工程学院济南250101 山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室济南250101

基于流固耦合理论,推导海底隧道圆形衬砌结构水压力计算公式。以汕头湾海底隧道为工程依托,结合有限差分软件FLAC 3D建立全包与半包隧道模型,分析不同海水深度、不同防排水形式下围岩渗流场特征,孔隙水压力、衬砌结构位移和能量变化规... 详细信息

基于流固耦合理论,推导海底隧道圆形衬砌结构水压力计算公式。以汕头湾海底隧道为工程依托,结合有限差分软件FLAC 3D建立全包与半包隧道模型,分析不同海水深度、不同防排水形式下围岩渗流场特征,孔隙水压力、衬砌结构位移和能量变化规律。结果表明:不同海水深度下Ⅱ级围岩段隧道稳定性均明显优于Ⅳ级围岩段,Ⅳ级围岩段全包隧道孔隙水压力均大于半包隧道,Ⅱ级围岩段全包与半包隧道孔隙水压力基本一致;对于隧道衬砌结构位移,同一海水深度下全包、半包隧道相差极小,海水深度小于等于15 m时位移随海水深度增加而稳步小幅增大,海水深度20 m时Ⅱ级围岩段位移剧增,Ⅳ级围岩段增幅较Ⅱ级围岩段小;海水深度小于15 m时,全包、半包隧道的能量差异较小且耗散能略小于弹性应变能,海水深度为15 m(半包隧道)、20 m时耗散能明显大于弹性应变能;隧道围岩塑性区单元数量与海水深度正相关,海水深度从5 m增至10 m、15 m增至20 m时,塑性区单元数量呈跳跃式增长。

关键词：海底隧道全包隧道半包隧道数值模拟渗流场海水深度孔隙水压力能量损失

铰接约束圆孔蜂窝组合梁抗火性能试验研究与数值模拟

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建筑结构 2023年第19期53卷 76-83页

作者：张鑫李汝凯杨立华吕俊利济南市历城区城乡建设综合服务中心济南250100 山东建筑大学工程鉴定加固研究院有限公司济南250013 山东建筑大学土木工程学院济南250101 山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室济南250101

为研究铰接约束圆孔蜂窝组合梁的抗火性能,对圆孔蜂窝组合梁进行恒载升温试验和数值模拟分析,研究圆孔蜂窝组合梁在火灾全过程的温度分布、位移变化、破坏形态和耐火极限。结果表明:圆孔蜂窝组合梁孔间腹板和孔边腹板的温度变化基本一致... 详细信息

为研究铰接约束圆孔蜂窝组合梁的抗火性能,对圆孔蜂窝组合梁进行恒载升温试验和数值模拟分析,研究圆孔蜂窝组合梁在火灾全过程的温度分布、位移变化、破坏形态和耐火极限。结果表明:圆孔蜂窝组合梁孔间腹板和孔边腹板的温度变化基本一致;停止升温后,圆孔蜂窝组合梁经历收缩反拱、挠曲回落和变形恢复三个阶段;圆孔蜂窝组合梁板端形成明显的斜裂缝,且板端斜裂缝在升温阶段和降温阶段发展方向相反,板面纵向裂缝在降温阶段进一步形成、延伸和扩展;蜂窝钢梁端部腹板和下翼缘形成明显的局部屈曲,且下翼缘局部屈曲主要位于梁端第一开孔处;铰接约束圆孔蜂窝组合梁耐火极限时间为78min;数值模拟结果和试验结果吻合良好。

关键词：铰接约束圆孔蜂窝组合梁抗火性能恒载升温试验数值模拟分析

月面松软地质环境下足式机器人足–壤滑移性能

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深空探测学报（中英文） 2023年第2期10卷 190-198页

作者：钟世英岳茜茜凌道盛周浩韩润奇丛波日山东建筑大学土木工程学院济南250101 建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室济南250101 浙江大学岩土工程研究所杭州310058 北京空间飞行器总体设计部北京100094 山东高速集团有限公司创新研究院济南250100

移动机器人作为月球探索的重要方式,足端力是步态控制的重要参量。为研究足端花纹式设计在松散月壤环境中足-壤相互作用对足端抗滑移性能的影响,分别对三角形、圆弧形和矩形3种足端花纹构型进行防滑性能研究。通过数值仿真研究了在相同... 详细信息

移动机器人作为月球探索的重要方式,足端力是步态控制的重要参量。为研究足端花纹式设计在松散月壤环境中足-壤相互作用对足端抗滑移性能的影响,分别对三角形、圆弧形和矩形3种足端花纹构型进行防滑性能研究。通过数值仿真研究了在相同竖向载荷界面对不同花纹构型的抗滑移性能,并利用等效原则得到了各花纹构型抗滑移参数。结果表明,足端花纹未完全刺入月壤前,相同竖向载荷作用下圆弧形花纹的沉陷量最小,矩形花纹次之,三角形花纹沉陷量最大;同时,圆弧形花纹滑移量、应力峰值也最小;足-壤接触面抗滑移模型在相同沉陷量时矩形花纹等效抗剪强度最大其等效摩擦角33.44°、黏聚力2.58kPa,圆弧形花纹最小其等效摩擦角30.16°、黏聚力2.48kPa。

关键词：足式机器人足-壤间滑移性能:摩擦角黏聚力有限元分析

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土木工程专业中科技术语的教学新方式研究

教育进展 2023年第5期13卷 2944-2951页

作者：王艺霖王军刘春阳曲爽王继伟山东建筑大学土木工程学院建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室山东济南

为克服土木工程专业中存在大量科技术语且表述抽象、理解难度大的问题,在术语学理论和陶行知生活教育理论指导下,建立了一种基于案例教学法的科技术语教学新方式:首先深入挖掘科技术语所代表的本质现象或规律,然后将其与实际生活中的常... 详细信息

为克服土木工程专业中存在大量科技术语且表述抽象、理解难度大的问题,在术语学理论和陶行知生活教育理论指导下,建立了一种基于案例教学法的科技术语教学新方式:首先深入挖掘科技术语所代表的本质现象或规律,然后将其与实际生活中的常见物品或场景对应起来,以案例和图片的形式形成一种新的教学方式。研究与应用表明:科技术语的教学新方式可有机融入专业课程的教学之中,显著促进学生对重要术语的理解和掌握,提升了学习过程的形象性,增强了学习实效。

关键词：生活教育理论科技术语形象生活实用