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高温喷水冷却后型钢高强混凝土黏结滑移性能试验及剩余黏结强度评估

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混凝土 2024年第5期 21-30,36页

作者：许安邦周济周星宇陈宗平广西旅发置业集团有限公司广西南宁530004 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

为了研究型钢高强混凝土在不同火灾高温喷水冷却后的黏结滑移性能,设计了19个型钢高强混凝土试件并进行高温喷水冷却后的推出试验。观察试件的外观变化及受力过程中裂缝发展过程及形态,获取各个试件的荷载-滑移全曲线及极限黏结强度、... 详细信息

为了研究型钢高强混凝土在不同火灾高温喷水冷却后的黏结滑移性能,设计了19个型钢高强混凝土试件并进行高温喷水冷却后的推出试验。观察试件的外观变化及受力过程中裂缝发展过程及形态,获取各个试件的荷载-滑移全曲线及极限黏结强度、残余黏结强度等特征点参数,分析历经最高温度、混凝土强度等级、恒温时长和型钢锚固长度等变化参数对型钢高强混凝土试件界面黏结强度、黏结剪切刚度、耗能能力的影响规律,提出相应的黏结滑移本构方程和剩余黏结强度评估式。结果表明:随着历经温度的升高,喷水冷却后试件的黏结强度和黏结剪切刚度波动下降,耗能能力却有所提高;随着混凝土强度等级的提高,试件的黏结强度总体上升,黏结剪切刚度波动变化,耗能能力则变化较小;随着历经最高温度的恒温时间的增长,喷水冷却后试件的黏结强度和黏结剪切刚度均变大。历经最高温度对试件的界面黏结剪切刚度和界面耗能能力影响较为显著,并且温度较低的试件,其界面黏结损伤发展较早且较为迅速。基于试验数据,所提的黏结滑移本构方程和黏结强度计算公式其计算值与实测值吻合良好。

关键词：高温喷水冷却型钢高强混凝土黏结滑移本构关系剩余黏结强度评估

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珊瑚海水混凝土三轴受压力学性能试验研究

混凝土 2024年第2期 83-87,92页

作者：潘明棪郑祥昊史航覃龙寿陈宗平广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004 南宁学院土木与建筑工程学院广西南宁530200

为研究珊瑚海水混凝土的三轴受压力学性能,对24个试件进行常规三轴试验。试验观察了试件的破坏形态,获取其受力破坏全过程的应力-应变曲线。结果表明:随着围压值增大,其破坏形态由竖向劈裂转为斜向剪切和横向断裂;应力-应变曲线上升段... 详细信息

为研究珊瑚海水混凝土的三轴受压力学性能,对24个试件进行常规三轴试验。试验观察了试件的破坏形态,获取其受力破坏全过程的应力-应变曲线。结果表明:随着围压值增大,其破坏形态由竖向劈裂转为斜向剪切和横向断裂;应力-应变曲线上升段斜率增大、峰值点提高、峰点后下降段平缓,其相应峰值应力、峰值应变、弹性模量、耗能均增大,而延性系数则先增后降且最终稳定;侧向围压能延缓初始损伤出现,降低损伤发展速率和程度。

关键词：珊瑚海水混凝土三轴受压力学性能耗能损伤分析

圆形截面钢管混凝土受弯构件塑性发展系数的双因素计算模型研究

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混凝土 2024年第1期 56-63页

作者：杨绿峰陆振华戎艳广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004 广西交通设计集团有限公司广西南宁530029

为了综合考虑截面几何和材料特性对圆形截面钢管混凝土(CFST)受弯构件抗弯强度的影响,选择截面厚径比和材料强度比作为自变量,研究建立了圆CFST受弯构件截面塑性发展系数的二元函数计算表达,并建立了截面抗弯强度计算模型。首先在确定... 详细信息

为了综合考虑截面几何和材料特性对圆形截面钢管混凝土(CFST)受弯构件抗弯强度的影响,选择截面厚径比和材料强度比作为自变量,研究建立了圆CFST受弯构件截面塑性发展系数的二元函数计算表达,并建立了截面抗弯强度计算模型。首先在确定厚径比和强度比取值范围的基础上,设计1 656个圆CFST受弯构件的数值模型,利用纤维模型法计算确定每个构件的截面抗弯强度和塑性发展系数。然后选择截面钢管壁厚与外径之比、钢管强度与核心混凝土强度之比作为自变量,通过回归分析建立圆CFST构件的截面塑性发展系数的二元函数表达式,据此提出了圆CFST构件截面抗弯强度的计算模型。最后通过与试验数据、现行设计规范和研究文献中不同计算模型进行对比分析,验证了建立的圆形截面钢管混凝土受弯构件的截面塑性发展系数和抗弯强度计算模型具有更高的精度和适用性。

关键词：圆钢管混凝土塑性发展系数抗弯强度厚径比

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中空夹层玻璃板单向冷弯力学响应试验研究

工业建筑 2024年第7期54卷 159-165页

作者：张喜德骆迪李嘉文龙彦杰广西大学土木建筑工程学院南宁530004 工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004 广西工程防灾与结构安全重点实验室南宁530004

为研究中空夹层玻璃板在单向冷弯作用下的力学响应,考虑冷弯半径、玻璃板厚度、中空层厚度和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)夹层厚度的影响,对设计的12块中空夹层玻璃板进行了圆弧形单向冷弯试验,分析了试件两受拉面的应力分布情况和上下层玻璃板... 详细信息

为研究中空夹层玻璃板在单向冷弯作用下的力学响应,考虑冷弯半径、玻璃板厚度、中空层厚度和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)夹层厚度的影响,对设计的12块中空夹层玻璃板进行了圆弧形单向冷弯试验,分析了试件两受拉面的应力分布情况和上下层玻璃板间相对滑移值的变化特点,并对比了不同设计因素对试验结果的影响。研究结果表明:中空夹层玻璃板在单向冷弯作用下产生的最大主拉应力位于外凸面的长边中点处,两个受拉面的最大主拉应力平均相差15.5%;层间相对滑移值随冷弯加载位移的增加呈近线性增大趋势;主拉应力和层间相对滑移值受冷弯半径的影响最大,冷弯半径减小40%,试件的最大主拉应力平均增大101.5%,层间相对滑移值平均增大54.0%;玻璃板厚度或中空层厚度的增大会使冷弯主拉应力和层间相对滑移值增大;PVB夹层厚度对试验结果影响最小。

关键词：冷弯玻璃单向冷弯中空夹层玻璃力学响应

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非达西效应下瞬态承压无压转换数值解

广西大学学报（自然科学版） 2024年第3期49卷 517-528页

作者：史鹏钰韦宇杰肖良陈立华广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西岩溶区水安全与智慧调控工程研究中心广西南宁530004 工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

为了研究承压含水层中不稳定承压无压完整井渗流转换机制,提出了一个考虑非达西效应的数值模型。利用Izbash方程描述了比流量与水力梯度之间的非线性关系,并通过有限差分法对模型进行求解。通过与达西渗流模型进行比较,验证了所提出模... 详细信息

为了研究承压含水层中不稳定承压无压完整井渗流转换机制,提出了一个考虑非达西效应的数值模型。利用Izbash方程描述了比流量与水力梯度之间的非线性关系,并通过有限差分法对模型进行求解。通过与达西渗流模型进行比较,验证了所提出模型的可靠性。结果表明,非达西指数、准水力渗透系数及单位储水量与非承压区的发育和含水层的降深之间呈负相关关系,这是由湍流程度的增大加速了对抽水井的补给所致。通过敏感性分析发现,降深对非达西指数、准水力渗透系数较为敏感,但对弹性储水系数和重力储水系数等不敏感。

关键词：承压含水层非达西流 Izbash方程有限差分法敏感性分析

CFRP-PVC管约束珊瑚海水海砂混凝土柱轴压性能试验研究及有限元分析

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硅酸盐通报 2024年第3期43卷 891-904页

作者：朱和龙许瑞天梁宇涵梁莹杨倩陈宗平广西恒正建设工程质量检测有限公司防城港538001 广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点试验室南宁530004 南宁学院土木与建筑工程学院南宁530200 广西职业师范学院土木建筑工程学院南宁530007

为研究碳纤维增强聚合物-聚氯乙烯复合管(CFRP-PVC)约束珊瑚海水海砂混凝土(CSSC)柱的轴心受压性能,对6个试件进行轴心受压加载试验和有限元参数分析,重点研究了PVC管内、外表面CFRP层数和脱空缺陷对该组合柱轴压性能的影响。结果表明,C... 详细信息

为研究碳纤维增强聚合物-聚氯乙烯复合管(CFRP-PVC)约束珊瑚海水海砂混凝土(CSSC)柱的轴心受压性能,对6个试件进行轴心受压加载试验和有限元参数分析,重点研究了PVC管内、外表面CFRP层数和脱空缺陷对该组合柱轴压性能的影响。结果表明,CFRP-PVC管可以有效约束CSSC,使其处于三轴受压状态,当内、外壁均粘贴CFRP时可以有效减缓突然破坏的特征。相同情况下,管内壁粘贴1层CFRP时具有更好的延性和承载力,管外壁粘贴2层CFRP时约束应力提高系数高达121.5%,脱空缺陷仅对延性有显著影响。基于ABAQUS软件建立了CFRP-PVC约束CSSC柱有限元模型,准确还原了组合柱在轴向荷载作用下的破坏过程和CFRP损伤形态。当组合柱套箍系数小于0.3或长径比大于14.54时,荷载-位移曲线会失去强化段,提高外层CFRP层数会小幅提高强化段刚度。提出了适用于CFRP-PVC约束CSSC的承载力计算方法,误差为1.2%。

关键词： CFRP-PVC复合管珊瑚海水海砂混凝土轴压性能有限元分析承载力计算

考虑周边岩体约束的危岩体稳定性分析极限平衡法

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人民珠江 2024年

作者：苏国韶张吉祥刘友能王钧沐广西大学土木建筑工程学院广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西大学广西岩溶区水安全与智慧调控工程研究中心

现行规范在复杂形态危岩体稳定性分析方面存在缺乏同时考虑多个结构面影响的局限性。基于复杂形态危岩体的特点及三维离散元计算的剪应力分布情况，对现有极限平衡法进行了改进，对于规范中由上缘结构面控制的坠落式与由下缘面结构控制... 详细信息

现行规范在复杂形态危岩体稳定性分析方面存在缺乏同时考虑多个结构面影响的局限性。基于复杂形态危岩体的特点及三维离散元计算的剪应力分布情况，对现有极限平衡法进行了改进，对于规范中由上缘结构面控制的坠落式与由下缘面结构控制的滑移式危岩，均添加了对危岩体后缘结构面约束作用的考虑，对双结构面滑移式危岩体则增加了后缘结构面裂隙水压影响。采用改进的极限平衡法对上述三类危岩进行了稳定性分析，通过与三维离散法的模拟结果进行对比，表明，改进后的公式在计算多结构面影响下的不同复杂形态危岩体稳定性系数时，相对误差仅为3.06%～9.10%之间，相对于规范推荐公式13.8%～14.7%的相对误差，计算精度明显提高。改进后的公式充分考虑到了危岩体的周边约束的特点，为极限平衡法解决复杂形态危岩体问题提供了新的途径。

关键词：危岩离散元极限平衡法

基于大型波流水槽的FL-TENG水动力试验研究

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广西水利水电 2024年第3期 13-20页

作者：李俊锋杨小龙赵正华曾海铃邵俊洁巫志文广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004 广西大学电气工程学院南宁530004

本研究以莲花状摩擦纳米发电装置(FL-TENG)为研究对象。利用大型波流水槽构建FL-TENG模型试验,得到FL-TENG在不同工况下的发电性能和水动力性能。分析FL-TENG的电流和电压等效值以及横摇和缆力幅值随波浪波高、周期、流速以及装置负重... 详细信息

本研究以莲花状摩擦纳米发电装置(FL-TENG)为研究对象。利用大型波流水槽构建FL-TENG模型试验,得到FL-TENG在不同工况下的发电性能和水动力性能。分析FL-TENG的电流和电压等效值以及横摇和缆力幅值随波浪波高、周期、流速以及装置负重等工程变量的变化规律;并从船舶动力学和FL-TENG结构原理的角度出发,分析和讨论呈现该变化规律的原因;最后通过分析不同工况变量的情况下,FL-TENG的发电性能随横摇幅值的变化规律,得到FL-TENG发电性能和横摇幅值的关系。

关键词： FL-TENG 多自由度发电性能水动力性能波流激励

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NC–UHPC组合梁抗冲击性能的数值研究

工程科学学报 2024年第2期46卷 354-364页

作者：伍敏黄于倩潘仁胜金浏杜修力长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室长沙410114 北京工业大学城市减灾与防灾防护教育部重点实验室北京100124

超高性能混凝土(UHPC)材料已成为极具前景的高性能材料,并在冲击和爆炸等防护工程领域中取得了良好的效果.对于普通钢筋混凝土(NC)梁在受到冲击荷载时较易发生局部冲剪破坏,而纯UHPC梁虽可改善其冲击性能,但高昂的造价限制了其进一步的... 详细信息

超高性能混凝土(UHPC)材料已成为极具前景的高性能材料,并在冲击和爆炸等防护工程领域中取得了良好的效果.对于普通钢筋混凝土(NC)梁在受到冲击荷载时较易发生局部冲剪破坏,而纯UHPC梁虽可改善其冲击性能,但高昂的造价限制了其进一步的应用.为了实现结构抗冲击性能和经济的平衡,提出UHPC局部替换和包裹的方案改善钢筋混凝土梁的抗冲击性能.本文设计了NC梁、UHPC梁和NC–UHPC组合梁等不同的研究工况,然后对比分析各个试件的抗冲击性能.结果表明:相比普通钢筋混凝土梁,UHPC局部替换方案可以有效的避免梁的局部冲剪破坏,而UHPC包裹在冲击荷载下梁的破坏模式由冲剪破坏转变为弯曲破坏,两种方案均可有效的减少梁跨中的峰值位移和残余位移;UHPC局部替换相较于包裹方案,梁的跨中峰值位移和残余位移较小,且具有更高的跨中承载能力,在实际过程中建议UHPC局部替换长度取大于2倍梁高以避免局部冲剪破坏.

关键词：超高性能混凝土普通钢筋混凝土组合梁冲击荷载冲剪破坏弯曲破坏