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CFRP-钢复合筋与珊瑚海砂海水混凝土黏结性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第8期 243-258页

作者：周济陈宗平庞云升黎盛欣宋春梅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广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室

为研究碳纤维布包裹钢复合筋(CFRP-钢复合筋,简称“复合筋”)与珊瑚海砂海水混凝土(coral sea-sand seawater concrete, CSSC)的黏结性能,进行15组共45个黏结试件的单向拔出试验,得到复合筋与CSSC的界面黏结破坏机理,分析复合筋直径、... 详细信息

为研究碳纤维布包裹钢复合筋(CFRP-钢复合筋,简称“复合筋”)与珊瑚海砂海水混凝土(coral sea-sand seawater concrete, CSSC)的黏结性能,进行15组共45个黏结试件的单向拔出试验,得到复合筋与CSSC的界面黏结破坏机理,分析复合筋直径、黏结长度、保护层厚度、混凝土强度、混凝土及筋材种类对黏结性能的影响。试验结果表明:区别于钢筋,由于外覆层FRP抗剪性能差造成界面滑移后复合筋表面发生剪切损伤,界面层混凝土的破碎程度更小;随着复合筋直径及黏结长度的增大,界面的黏结强度逐渐降低;混凝土保护层小于4倍复合筋直径dc时,增大混凝土厚度可有效提高黏结强度,但混凝土保护层大于4dc后增强效果大幅减弱;与嵌入复合筋试件相比,嵌入相同直径钢筋试件的界面黏结强度增大了17.9%;与普通混凝土(NC)试件相比,CSSC试件的界面黏结强度增大了23.8%,但劈裂破坏界面上CSSC的粗骨料断裂程度远高于NC。基于试验结果及收集到的同类研究结果,提出了复合筋与CSSC的黏结强度计算式,其在大样本量下具有良好的计算精度,并通过确定界面黏结系数K的取值范围,建立临界锚固长度的计算式。为反映预测曲线的全过程,建议采用m BPE模型全面准确地描述复合筋与CSSC间的黏结应力-滑移关系。

关键词： CFRP-钢复合筋珊瑚海砂海水混凝土拔出试验黏结性能黏结应力-滑移本构模型

混杂钢纤维超高性能混凝土轴拉力学性能及本构模型

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复合材料学报 2024年第1期41卷 383-394页

作者：王秋维梁林史庆轩西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

通过单轴受拉试验,研究了平直型(短直、长直)和端钩钢纤维混掺的超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)轴心受拉力学性能,基于试验结果分析了钢纤维掺量和混杂配比对UHPC抗拉强度、应变能力、韧性等的影响。结果表明:U... 详细信息

通过单轴受拉试验,研究了平直型(短直、长直)和端钩钢纤维混掺的超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)轴心受拉力学性能,基于试验结果分析了钢纤维掺量和混杂配比对UHPC抗拉强度、应变能力、韧性等的影响。结果表明:UHPC轴拉试件发生多缝延性破坏,且宏观主裂缝的倾斜、弯曲程度随端钩纤维的混掺越发明显;混杂短直和端勾钢纤维UHPC的轴拉性能随着端勾纤维掺量的增大而显著提升,而混掺长直和端勾钢纤维UHPC的轴拉性能呈相反变化趋势;混杂钢纤维在UHPC受拉过程中呈现出逐级、分层次、相互作用的阻裂增韧特点,短直和端钩钢纤维掺量均为1.0vol%的UHPC轴拉力学性能最佳,其抗拉强度、应变能力和韧性同比单掺短直纤维试件分别提高28.2%、147%和31.1%。基于实测轴拉应力-应变曲线分析,提出了考虑纤维相互作用和纤维增强因子的混杂钢纤维UHPC轴拉本构模型,与相关试验曲线吻合良好,可用于预测UHPC受拉应力-应变关系。

关键词： UHPC 混杂钢纤维应力-应变曲线轴拉力学性能本构模型

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确定混凝土软化曲线的自修正逆推法

硅酸盐学报 2024年第2期52卷 641-651页

作者：米正祥袁任重罗丹旎高小峰张洪亮长安大学公路学院西安710064 湖北交投荆楚建设管理有限公司湖北荆州434000 广西大学土木建筑工程学院南宁530004 浙江工业大学土木工程学院杭州310023

为基于试验所测荷载-裂缝张开位移曲线确定出混凝土软化关系,将全局最佳拟合与参数自动修正技术相结合,提出了自修正逆推法。该方法可以考虑局部特性对软化曲线的影响,允许自定义拟合参数的搜索边界,且无需预先假定软化曲线最终形状。... 详细信息

为基于试验所测荷载-裂缝张开位移曲线确定出混凝土软化关系,将全局最佳拟合与参数自动修正技术相结合,提出了自修正逆推法。该方法可以考虑局部特性对软化曲线的影响,允许自定义拟合参数的搜索边界,且无需预先假定软化曲线最终形状。通过开展断裂试验,校验了所提方法的合理性、通用性与稳健性。结果表明:该方法模拟的荷载与试验结果吻合良好,逆推所得软化曲线跟拟合参数初始猜测无关,对不同形式和材料的混凝土试件普遍适用;不同湿度下的软化曲线形状相似,但湿度越低,抗拉强度和临界裂缝宽度越小,且在后期这种减小更显著。

关键词：混凝土自修正技术软化本构局部特性干–热养护

“专业认证”和“新工科”背景下工程管理专业课程体系重构研究

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中文科技期刊数据库（文摘版）教育 2024年第3期 38-41页

作者：刘晓丹廖羚广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545000

在“专业认证”和“新工科”背景下,在探讨如何重构工程管理专业课程体系的问题时,本文首先对工程管理专业课程体系所面临的挑战进行了深入分析,并详细阐述了工程管理专业课程体系重构的重要意义。最后,通过提炼专业特色,明确专业定位,... 详细信息

在“专业认证”和“新工科”背景下,在探讨如何重构工程管理专业课程体系的问题时,本文首先对工程管理专业课程体系所面临的挑战进行了深入分析,并详细阐述了工程管理专业课程体系重构的重要意义。最后,通过提炼专业特色,明确专业定位,调整专业人才培养目标;通过专业认证毕业达到标准,优化课程体系建设;以专业认证体系为基础,修编课程教学大纲;重设教学进程计划;以成果为导向,我们需要建立一个评估毕业要求达成情况的机制,并且建立一个基于持续改进的教学过程质量监控机制,同时还要建立一个基于持续改进的外部跟踪反馈与社会评价机制从七个维度进行建立了工程管理专业课程体系的重构思路。

关键词：专业认证新工科工程管理课程体系

工程教育认证背景下课程思政的融入路径——以土木工程材料课程为例

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科教文汇 2024年第11期 65-68页

作者：苏柳月董健苗谭春雷廖灵青广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006

为落实立德树人根本任务,促进高校课程思政的有效开展,基于土木工程材料专业课程的特点,探讨了工程教育认证背景下土木工程材料课程的思政教学目标,挖掘了教学内容中的思政元素和融入方法,分析了课程思政的考核方式。可围绕家国情怀与... 详细信息

为落实立德树人根本任务,促进高校课程思政的有效开展,基于土木工程材料专业课程的特点,探讨了工程教育认证背景下土木工程材料课程的思政教学目标,挖掘了教学内容中的思政元素和融入方法,分析了课程思政的考核方式。可围绕家国情怀与使命担当、工匠精神与专业伦理、科学精神与学术修养等维度设定土木工程材料课程思政目标。将思政教育巧妙融入专业知识的传授过程,形成专业课程与思政教育同向同行的育人机制,实现润物无声的育人效果。

关键词：土木工程材料工程教育认证课程思政

基于PBL+LBL模式的《土木工程结构检测技术》实验课程教学改革与探讨

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中文科技期刊数据库（文摘版）教育 2024年第2期 5-8页

作者：钟卿瑜罗莹莹廖羚康侃广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545000

党的二十大报告首次提出“教育强国、科技强国、人才强国”三大发展战略,应用型人才培养作为教育强国、人才强国的重要组成部分之一,对建设社会主义现代化强国得到了重要支撑作用。土木工程结构检测技术作为土木工程专业实践课程体系中... 详细信息

党的二十大报告首次提出“教育强国、科技强国、人才强国”三大发展战略,应用型人才培养作为教育强国、人才强国的重要组成部分之一,对建设社会主义现代化强国得到了重要支撑作用。土木工程结构检测技术作为土木工程专业实践课程体系中的重要组成部分,在土木工程应用型人才培养体系中处于重要地位。本文针对土木工程结构检测实验教学存在的问题,提出系列改革策略,以提高教学质量,提升学生综合逻辑思维和实践动手能力,促进高质量应用型人才的培养。

关键词：教育强国土木工程结构检测技术教育改革

新型排水用轴向中空壁聚氯乙烯埋地管力学性能试验及数值分析

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第4期55卷 1509-1522页

作者：唐鹏飞胡少伟潘福渠叶宇霄侯兆光何宗院广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 郑州大学黄河实验室河南郑州450001 山东东信塑胶科技有限公司山东聊城252000

为了研究埋地轴向中空壁塑料排水管的变形与力学响应特性,以便充分利用材料与结构性能,基于模型箱试验,获得埋地管道受到土荷载、地面荷载和管土相互作用下管道及其管周土体的力学及其变形特性;基于ABAQUS有限元分析管截面在埋地外压、... 详细信息

为了研究埋地轴向中空壁塑料排水管的变形与力学响应特性,以便充分利用材料与结构性能,基于模型箱试验,获得埋地管道受到土荷载、地面荷载和管土相互作用下管道及其管周土体的力学及其变形特性;基于ABAQUS有限元分析管截面在埋地外压、排水内压及两者组合作用下的应力和变形特性,建立管道的基本力学参数在砂箱试验与真实埋地条件下的换算关系,提出边界效应修正计算公式。研究结果表明:土柱法+分布角法适用于计算地面静荷载作用下埋地结构壁管道的管顶竖向压力,荷载扩散角宜取30°~35°;在地面静荷载作用下,管道径向变形计算方法中Spangler-Iowa公式偏保守,AWWA M23规范计算结果与试验结果较吻合,而考虑准永久值系数会导致变形计算结果偏小;在埋土外压作用下,管腰位置内壁易发生受压破坏;排水时,管顶位置内壁易发生受拉破坏;内外壁起主要承载作用,受力较大;中间筋主要起连接作用,受力时应力以中性轴为零点向两侧呈梯度增加;本文提出的边界效应修正计算公式是准确可行的。研究成果可为轴向中空壁塑料管等柔性埋地管道的结构设计、力学和损伤失效分析提供参考。

关键词：轴向中空壁塑料管砂箱埋地试验力学性能有限元分析边界效应

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CFRP-PVC管内置螺旋筋混凝土柱抗震性能试验研究

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土木工程学报 2024年第1期57卷 34-44页

作者：许瑞天陈宗平广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 南宁学院广西南宁530200 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点试验室广西南宁530004

聚氯乙烯(PVC耐腐蚀)、碳纤维(CFRP轻质高强)和螺旋筋(强塑性)进行组合可以使材料特性充分互补从而为混凝土提供约束,有效改善钢筋混凝土的力学性能。为研究CFRP-PVC管内置螺旋筋混凝土柱的抗震性能,以螺旋筋直径、螺旋筋间距和剪跨比... 详细信息

聚氯乙烯(PVC耐腐蚀)、碳纤维(CFRP轻质高强)和螺旋筋(强塑性)进行组合可以使材料特性充分互补从而为混凝土提供约束,有效改善钢筋混凝土的力学性能。为研究CFRP-PVC管内置螺旋筋混凝土柱的抗震性能,以螺旋筋直径、螺旋筋间距和剪跨比为变化参数,完成9个试件的低周反复加载试验。结果表明:绝大部分试件发生了CFRP-PVC复合管断裂的压弯破坏,螺旋筋在达到极限荷载后在受压区提供明显约束作用,从而提高抗震性能;所有试件破坏延性在2.76~4.35之间,极限层间位移角均大于1/30,满足规范要求;螺旋箍筋直径的减小、螺旋筋间距的增加和剪跨比的增大均使试件的抗剪承载力和延性降低,但对刚度退化影响不大。基于ABAQUS软件建立的精细有限元模型能较准确地预测CFRP-PVC螺旋筋复合约束混凝土柱在恒定轴力和反复水平力下的承载力和内部混凝土开裂行为,参数分析表明:轴压比、混凝土强度显著影响试件的承载力和变形能力,纵筋强度和直径对试件承载力和屈服后的刚度影响较大,并提出混凝土强度与轴压比限值的匹配关系。所提出的压弯承载力计算方法在较低轴压比和使用普通强度等级混凝土时具有良好的适用性。

关键词： CFRP-PVC组合管螺旋筋抗震性能有限元分析承载力计算

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高温作用下非饱和黄土水热迁移试验研究

岩土工程学报 2024年第1期46卷 151-161页

作者：赵再昆王铁行金鑫张亮西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安工业大学建筑工程学院陕西西安710021

黄土的水敏性特点使其强度随含水率降低而大幅增加,高温疏干方法进行黄土加固具有广阔应用前景,研究高温作用下非饱和土水热迁移规律具有重要意义。通过自制高温水热迁移装置,进行不同高温水平下不同初始含水率黄土的水热迁移试验。试... 详细信息

黄土的水敏性特点使其强度随含水率降低而大幅增加,高温疏干方法进行黄土加固具有广阔应用前景,研究高温作用下非饱和土水热迁移规律具有重要意义。通过自制高温水热迁移装置,进行不同高温水平下不同初始含水率黄土的水热迁移试验。试验结果表明:高温对水分具有显著驱动作用;当热端温度超过100℃时,试验初期贴近热源土体的水分被快速驱离,是气液相变导致的气态水迁移显著增加所致;含水率分布由峰值曲线逐渐演变为含水率单向增大的缓变曲线;热源温度越高,水分迁移通量越大。建立了高温水热迁移模型,并通过计算验证了模型的可靠性。以体积含水量表示计算所得水分场数据分析了高温和水分含量对水分迁移的综合影响机制,根据黄土高温水分迁移特征在不同体积含水量阶段的差异化表现,将高温水分迁移特征划分为3个区间。Ⅰ低体积含水量区间:水分迁移通量随体积含水量变化曲线呈现峰值曲线,水分主要迁移形式为气态水;Ⅱ中体积含水量区间:随体积含水量增大,气态水迁移通量减小的同时液态水迁移通量增大;Ⅲ高体积含水量区间:温度作用对水分迁移进程不产生影响。

关键词：高温非饱和黄土含水率水热迁移