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土木工程学报 2012年第9期 2-2页

基于等参梯度单元分析界面层属性对石墨烯/环氧树脂复合材料弹性性能的影响

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复合材料学报 2022年第2期39卷 577-589页

作者：黄立新杨绍钊梁福安黄君广西大学土木建筑工程学院南宁530004

针对石墨烯片在环氧树脂基体内定向连续和定向非连续分布的复合材料,通过分别构建三明治代表体单元和嵌入式代表体单元,进行了弹性性能预测的研究。代表体单元是三相复合结构,其中石墨烯和环氧树脂基体之间的界面层视为连续介质,其材料... 详细信息

针对石墨烯片在环氧树脂基体内定向连续和定向非连续分布的复合材料,通过分别构建三明治代表体单元和嵌入式代表体单元,进行了弹性性能预测的研究。代表体单元是三相复合结构,其中石墨烯和环氧树脂基体之间的界面层视为连续介质,其材料属性分别考虑均匀、线性和指数变化等3种情况。在代表体单元的有限元建模过程中,石墨烯和环氧树脂基体分别采用梁单元和实体单元进行离散,而界面层则采用等参梯度单元逼近。采用有限元软件ABAQUS分析了小应变下的代表体单元的力学变形行为并提取其弹性性能,然后分析了界面层属性对石墨烯/环氧树脂复合材料弹性性能的影响。通过与混合率模型、修正的HalpinTsai模型及实验数据对比,验证了本文提出的基于等参梯度单元计算方法的有效性。数值算例表明,在处理界面层材料属性不均匀分布的问题方面,等参梯度单元具有计算量少、收敛快和精度高的优点。石墨烯/环氧树脂复合材料杨氏模量预测结果显示,界面层材料属性采用梯度变化的模型时,杨氏模量计算结果比均匀分布的模型、混合率模型和修正的Halpin-Tsai模型的结果偏大,但是更接近实验值。本文的研究结果说明界面层属性是影响复合材料力学性能的重要因素,并为寻求复合材料力学性能更精确地分析提供有效的途径。

关键词：等参梯度单元界面层属性石墨烯复合材料弹性性能环氧树脂

钢支撑加固RC框架抗连续倒塌试验与数值模拟研究

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振动与冲击 2022年第5期41卷 173-181页

作者：翁运昊李治邓小芳钱凯广西大学土木建筑工程学院南宁530004 桂林理工大学土木建筑工程学院广西桂林541004

为研究钢支撑对RC框架抗连续倒塌性能的加固效应,在实验室制作了2榀RC平面子框架试件,并对其中1榀框架通过钢支撑进行加固,采用pushdown加载方式研究钢支撑对RC框架破坏模式和抗倒塌承载能力的影响。试验结果表明:钢支撑可以提高峰值荷... 详细信息

为研究钢支撑对RC框架抗连续倒塌性能的加固效应,在实验室制作了2榀RC平面子框架试件,并对其中1榀框架通过钢支撑进行加固,采用pushdown加载方式研究钢支撑对RC框架破坏模式和抗倒塌承载能力的影响。试验结果表明:钢支撑可以提高峰值荷载超过122%,其承载能力随拉杆的断裂而突然下降;由于压杆在加载初期就发生严重的平面外屈曲破坏,故仅对试件的初始刚度有影响,对峰值荷载作用很小。为进一步量化拉杆与压杆的加固贡献,通过商用有限元软件LS-DYNA进行精细有限元分析。有限元结果进一步验证了试验结果:采用角钢加固RC框架,压杆在加载初期容易发生平面外屈曲,对结构抗力影响不大,抗力提升主要由拉杆提供;通过拓展分析发现:采用防屈曲支撑加固可以显著提升压杆对结构抗力贡献,如压杆使用方钢管混凝土截面比L形截面峰值荷载提升超过42.8%。

关键词：钢支撑 RC框架连续倒塌加固效应防屈曲支撑

CFRP-钢复合筋珊瑚海砂海水混凝土梁受弯性能及界限配筋率研究

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工程力学 2024年

作者：周济陈宗平黄禹铭覃钦泉梁延赵杨杰广西大学土木建筑工程学院南宁学院土木与建筑工程学院

为研究CFRP-钢复合筋(C-FSCB)珊瑚海砂海水混凝土(CSSC)梁的受弯性能，并验证基于理想破坏模式建立的界限配筋率计算公式的准确性，设计并制作了22根梁试件进行四点静力受弯试验，主要变化参数为纵筋配筋率、混凝土强度、剪跨比、筋材... 详细信息

为研究CFRP-钢复合筋(C-FSCB)珊瑚海砂海水混凝土(CSSC)梁的受弯性能，并验证基于理想破坏模式建立的界限配筋率计算公式的准确性，设计并制作了22根梁试件进行四点静力受弯试验，主要变化参数为纵筋配筋率、混凝土强度、剪跨比、筋材种类和混凝土种类。试验中获取了梁试件的破坏形态、弯矩-跨中挠度曲线、裂缝宽度和应变发展规律。结果表明：不同配筋率下，C-FSCB增强CSSC梁破坏时的控制状态包括C-FSCB拉断控制、C-FSCB屈服后混凝土压碎控制以及混凝土压碎控制，本文建立的界限配筋率计算公式可以控制C-FSCB增强CSSC梁的破坏类型。适筋率范围内，随着配筋率的增大，梁试件的峰值弯矩和抗弯刚度逐渐提高，延性系数先增大后减小。与钢筋梁相比，相同配筋率时C-FSCB梁的峰值弯矩提升了14%，延性系数降低了27%，抗弯刚度K1仅减小了7%，但K2却增大了52%。钢筋梁的最大裂缝宽度远小于C-FSCB梁，考虑结构的强度利用率后建议C-FSCB增强CSSC梁正常使用极限状态时的最大裂缝宽度限值取为0.5mm。根据适筋破坏时截面的受力分析，建立了C-FSCB增强CSSC梁的受弯极限承载力计算公式，具有良好的计算精度。

关键词： CFRP-钢复合筋珊瑚海砂海水混凝土梁界限配筋率受弯性能极限承载力

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 2023年

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学院土木与建筑工程学院

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以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... 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以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0.15%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四个特征点：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

“双碳”目标下我国湾区城市群空间规划应对策略

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规划师 2022年第1期38卷 17-23,31页

作者：覃盟琳欧阳慧婷刘雨婷朱梓铭赵胤程广西大学土木建筑工程学院建规系广西大学土木建筑工程学院人居环境设计研究中心广西大学土木建筑工程学院

湾区城市群具有人类活动频繁、生态系统敏感和碳流通量大的特点,是我国推进“双碳”目标的重要臷体。文章在对我国湾区城市群低碳发展现状问题进行全面分析的基础上,借鉴世界范围内湾区城市群的低碳发展经验,从政策引导、区域协作、技... 详细信息

湾区城市群具有人类活动频繁、生态系统敏感和碳流通量大的特点,是我国推进“双碳”目标的重要臷体。文章在对我国湾区城市群低碳发展现状问题进行全面分析的基础上,借鉴世界范围内湾区城市群的低碳发展经验,从政策引导、区域协作、技术突破、管理创新4个方面提出我国湾区城市群实现“双碳”目标的整体应对策略;同时,将我国“双碳”目标进程划分为探索期、达峰期、交错期、中和期、后中和期5个阶段,并针对不同阶段提出不同类型湾区城市群的应对策略。

关键词： “双碳”目标湾区城市群空间规划应对策略

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狭窄基坑抗隆起稳定性计算方法的改进研究

地下空间与工程学报 2022年第S1期18卷 74-81页

作者：李林黄奕鹏苏宁川广西大学土木建筑工程学院

在考虑了狭窄基坑抗隆起稳定性特点的基础上，利用基坑的对称性，假设其中轴线是一个完全光滑的、不存在剪切力的平面，在此基础上取一半的基坑展开力学分析，提出一个针对狭窄基坑抗隆起稳定性计算的新方法，该计算方法是在圆弧滑动法... 详细信息

在考虑了狭窄基坑抗隆起稳定性特点的基础上，利用基坑的对称性，假设其中轴线是一个完全光滑的、不存在剪切力的平面，在此基础上取一半的基坑展开力学分析，提出一个针对狭窄基坑抗隆起稳定性计算的新方法，该计算方法是在圆弧滑动法的基础上，把圆弧的圆心沿支护结构下移，从而建立力学平衡条件，计算狭窄基坑抗隆起稳定安全系数。通过一个工程算例，比较了新的计算方法与现有的基坑规范中的计算方法的差异，并且利用PLAXIS 2D岩土工程软件进行数值模拟，发现与基坑规范中的计算方法对比，新的计算方法与数值模拟的结果更为接近，能够避免狭窄基坑支护结构过于保守的设计，节约投资，为狭窄基坑抗隆起稳定性理论的发展提供了有益的借鉴。

关键词：基坑抗隆起稳定安全系数宽度

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点阵夹芯梁的自由振动特性研究

机械设计与制造 2024年

作者：农立彦卢福聪吴泽伟何宗誉广西大学土木建筑工程学院

论文推导出了两端简支金字塔型点阵夹芯梁的线性动力学方程，得到了点阵夹芯梁固有频率的理论解，并采用有限元数值模拟进行验证，结果表明论文的理论解与数值解一致；在此基础上，再进一步推导了不同拓扑结构的点阵夹芯梁的线性动力学... 详细信息

论文推导出了两端简支金字塔型点阵夹芯梁的线性动力学方程，得到了点阵夹芯梁固有频率的理论解，并采用有限元数值模拟进行验证，结果表明论文的理论解与数值解一致；在此基础上，再进一步推导了不同拓扑结构的点阵夹芯梁的线性动力学方程，分析了芯层间芯子中心节点和结构参数对点阵夹芯梁固有频率的影响。结果表明，芯层间芯子中心节点会增强弯曲刚度使点阵夹芯梁的固有频率变大，点阵夹芯梁的固有频率随梁的长度的增加而减小，随芯层的高度的增加而增加，随芯杆半径的增大先增大后减小。论文的研究结论对点阵夹芯梁结构参数的合理设计有一定的指导意义。

关键词：点阵夹芯梁自由振动固有频率动力学方程有限元

考虑非均匀表皮效应的单井循环地热系统渗流模型

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工程力学 2024年

作者：杨迪黄锐董勤喜杨伟涛陈征西华大学建筑与土木工程学院海南大学土木建筑工程学院广西大学土木建筑工程学院

单井循环地下换热系统的热交换主要受热传导、热对流及热扩散的影响，此外，井周表皮效应又对地下水的抽灌影响显著，因此分析地下水流动对研究地热系统热交换至关重要。鉴于此，针对非均匀表皮效应建立抽灌同井地下换热系统渗流模型，... 详细信息

单井循环地下换热系统的热交换主要受热传导、热对流及热扩散的影响，此外，井周表皮效应又对地下水的抽灌影响显著，因此分析地下水流动对研究地热系统热交换至关重要。鉴于此，针对非均匀表皮效应建立抽灌同井地下换热系统渗流模型，采用有限Fourier余弦变换和Laplace变换推导了地下水降深的Laplace域内解答，并利用Laplace数值逆变换获取降深时域解答。通过退化分析和数值模拟验证了本文解答的正确性，并提出了不同的径向渗透系数变化模式以表征非均匀表皮效应，探究了相关参数对地下水降深的影响。研究结果表明：表皮效应对表皮区域地下水降深的影响显著，对含水层区域地下水降深的影响可以忽略；相比于均质表皮层，非均质正表皮层引起的地下水降深更小，非均质负表皮层引起的地下水降深更大；抽、回水区长度及回水流量对地下水降深亦有明显影响。新建立的单井循环地热系统渗流模型能够有效地描述表皮层的径向非均质特性，为工程应用提供一种分析方法。

关键词：抽灌同井非均匀表皮效应水位降深渗流模型理论分析

钢筋混凝土梁-板子结构抗连续性倒塌性能研究

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工程力学 2019年第6期36卷 239-247页

作者：钱凯李治翁运昊邓小芳广西大学土木建筑工程学院

该文通过试验与有限元模拟研究边柱失效工况下钢筋混凝土(RC)梁-板子结构抗连续倒塌性能。在实验室通过对RC梁-板子结构缩尺模型开展pushdown试验研究梁-板子结构的破坏模态,并进一步讨论了梁-板子结构在倒塌过程中的荷载传递机理和抗... 详细信息

该文通过试验与有限元模拟研究边柱失效工况下钢筋混凝土(RC)梁-板子结构抗连续倒塌性能。在实验室通过对RC梁-板子结构缩尺模型开展pushdown试验研究梁-板子结构的破坏模态,并进一步讨论了梁-板子结构在倒塌过程中的荷载传递机理和抗力机制。试验结果表明:RC梁-板子结构在倒数第二个边柱失效下可以形成有效的梁机制、压拱机制、悬链线机制以及拉膜机制抵抗倒塌。在小变形阶段,楼板在负弯矩区作为梁翼缘可以显著提升RC梁抗弯承载力(T型梁作用);在大变形阶段,楼板发展拉膜作用早于梁发展悬链线机制。此外,根据有限元软件LSDYNA开展的数值分析结果表明:楼板提升RC框架屈服承载力与极限承载力分别高达65%和61%。

关键词：梁-板子结构压拱机制梁机制拉膜机制连续倒塌