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重复荷载作用后海工高性能混凝土梁刚度退化试验研究

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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第3期46卷 171-179页

作者：陆春华吴小龙蔡启明张菊连江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013 上海宏信建筑科技有限公司上海201800

在荷载长期作用下,钢筋混凝土受弯构件的变形是一个重要的评价指标,也是构件正常使用极限状态的验算内容之一。为了研究经历重复荷载后海工高性能混凝土梁的变形发展规律,设计制作了10根试验梁,分别进行了重复荷载试验、氯盐干湿试验以... 详细信息

在荷载长期作用下,钢筋混凝土受弯构件的变形是一个重要的评价指标,也是构件正常使用极限状态的验算内容之一。为了研究经历重复荷载后海工高性能混凝土梁的变形发展规律,设计制作了10根试验梁,分别进行了重复荷载试验、氯盐干湿试验以及两者的共同作用试验;通过四点受弯试验对梁的跨中挠度及刚度退化进行评价,提出了梁短期刚度规范计算公式的修正方法。研究结果表明:荷载水平按梁纯弯段弯矩等于0.4M_(u)确定时,施加30次重复荷载后混凝土的损伤度接近15%;对于仅进行氯盐干湿循环的试验梁,其跨中挠度发展要慢于参照梁;施加重复荷载后,试验梁的跨中挠度发展要快于参照梁;对施加重复荷载后的试验梁再进行氯盐干湿循环,梁的刚度退化更为显著。结合试验结果,采用损伤效应折减系数对梁短期刚度计算公式进行修正,并验证了修正公式的合理性和有效性。

关键词：重复荷载海工混凝土梁损伤度氯盐环境弯曲刚度

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围岩-充填体组合承载宏细观损伤演化机理

中国矿业大学学报 2024年第2期53卷 277-290页

作者：张雯李泽峰郭利杰郭进平王小林张宝华西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 矿冶科技集团有限公司北京100160

充填体与围岩共同承载地应力,揭示其组合体宏细观损伤演化机理有助于完善充填体与围岩相互作用理论和优化充填体的配比和强度设计.开展不同灰砂比的围岩-充填体组合体单轴压缩试验和数值模拟,分析宏观下应力-应变曲线、力学参数及破坏模... 详细信息

充填体与围岩共同承载地应力,揭示其组合体宏细观损伤演化机理有助于完善充填体与围岩相互作用理论和优化充填体的配比和强度设计.开展不同灰砂比的围岩-充填体组合体单轴压缩试验和数值模拟,分析宏观下应力-应变曲线、力学参数及破坏模式,细观下裂纹扩展、能量变化及损伤演化规律.结果表明:灰砂比越高,组合体的峰值强度和弹性模量越大,峰值应变越小;组合体发生张拉剪切混合式破坏,低灰砂比时接触界面产生断裂破坏,高灰砂比时分层界面产生宏观裂隙;峰前阶段,接触界面和分层界面等薄弱部分先出现微裂纹,组合体以弹性应变能的转化为主,伴随小幅度能量损耗,损伤程度较低;峰后阶段,组合体耗散能急速增长并超过弹性应变能,内部损伤程度加速恶化.围岩内部裂纹数量大幅增加并迅速扩展贯通,率先出现宏观断裂面,充填体内部裂纹汇聚合并于分层界面,在高灰砂比时发挥良好的协同支护作用.

关键词：围岩-充填体结构界面裂纹扩展能量演化损伤演化机理

时变空间路面模型建立及其对车-桥耦合振动的影响分析

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中国公路学报 2024年第8期37卷 17-31页

作者：王俊峰韩万水袁阳光杨干张浩宇申世豪卢清西安建筑科技大学土木工程学院长安大学公路学院潍坊市路通机械电子有限公司陕西省建筑科学研究院有限公司中国建筑装饰集团有限公司西北公司

路面不平度模型是车-桥耦合振动分析的重要组成部分，路面不平度的横向分布及其劣化对分析结果影响较大。鉴于现有研究中对路面劣化进程中的车辆荷载时变因素及路面横向分布特征考虑不足，本文提出了一种时变空间路面非一致激励模型建... 详细信息

路面不平度模型是车-桥耦合振动分析的重要组成部分，路面不平度的横向分布及其劣化对分析结果影响较大。鉴于现有研究中对路面劣化进程中的车辆荷载时变因素及路面横向分布特征考虑不足，本文提出了一种时变空间路面非一致激励模型建立方法，并分析其对车-桥耦合系统的影响。首先，基于交通量发展特征及典型高速公路实测数据，建立车辆荷载时变模型；然后融合路面不平度劣化及轮迹横向分布规律，建立时变空间路面模拟方法；最后以一实桥工程为例对时变空间路面模拟过程进行分析，并研究其对车-桥耦合系统响应的影响。研究结果表明：提出的时变车辆荷载模型可以较好地反映交通量及车质量分布的演变规律；随着服役时间的增长，路面位移功率谱密度不断增大，路面横向位移呈凹凸分布，与累计轴载作用次数的分布相对应，桥梁冲击系数及车体加速度均快速增长，增长速率逐渐增大。采用提出的非一致激励路面模型时，桥梁冲击系数及车体加速度对车辆加载位置的变化较为敏感，基本表现为越靠近超车道，数值越小；非一致激励路面模型的冲击系数计算结果基本介于一致激励最差路面与最好路面之间；非一致激励路面模型对车体横向加速度的影响大于竖向加速度，且对横向加速度有放大效应。研究结论可对桥梁动力性能评估及冲击系数取值的制定提供参考。

关键词：桥梁工程车-桥耦合振动车辆荷载模型时变空间路面非一致激励

基于高面容量锌溴液流电池的电堆结构及负极材料设计与优化

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储能科学与技术 2024年第2期13卷 370-380页

作者：孙晓云王德仁孟琳任忠山李森森北京科技大学新材料技术研究院北京100083 江苏恒安储能科技有限公司江苏南京211153

双碳目标下,大规模长时储能对以新能源为主体的新型电力系统发展至关重要。锌溴液流电池兼具低成本和高能量密度优势,在能源存储领域有良好的发展前景。作为半沉积型电池,锌沉积面容量的大小对电池储能时长和经济性均有重要影响。本研... 详细信息

双碳目标下,大规模长时储能对以新能源为主体的新型电力系统发展至关重要。锌溴液流电池兼具低成本和高能量密度优势,在能源存储领域有良好的发展前景。作为半沉积型电池,锌沉积面容量的大小对电池储能时长和经济性均有重要影响。本研究采用高导电性的双极板,并在负极表面构建缺陷工程,成功对锌溴液流电池电堆结构和负极电极进行优化,并实现了电池在高面容量条件下的出色性能。此外,通过SEM、XPS、Raman光谱、CV、EIS以及GCD测试等方法进行表征对比,选取了中度氧化的石墨毡为最佳电极材料。优化的电堆结构与中度氧化的石墨毡相结合,在电流密度为20 mA/cm^(2)、面容量为120 mA·h/cm^(2)的条件下,电池实现了94.26%的库仑效率和82.12%的能量效率。最后,本文揭示了这一优化策略的作用机制,优化的电堆结构可以改善电池内部电流分布,且在低面容量条件下效果显著。而随着面容量的提升,只有结合负极表面的亲锌缺陷工程方可实现平坦且致密的锌沉积,并避免锌枝晶形成。结合优化后的电堆结构与负极材料,最终实现电池在高面容量条件下实现优异性能。本研究为锌溴液流电池作为长时储能设备的未来应用提供了有力支持。

关键词：锌溴液流电池高面容量均匀电流分布电堆结构缺陷工程

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预埋型钢的钢筋混凝土柱-钢梁组合节点抗震性能试验研究及设计方法

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建筑结构学报 2024年第10期45卷 107-119页

作者：门进杰郭梦强范栋鑫王鸿霄兰涛西安建筑科技大学土木工程学院西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室中国船舶重工集团国际工程有限公司

为了提高钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合节点的传力效率和抗震性能，提出一种带预埋型钢的RCS组合节点。设计并制作了4个试件，通过拟静力试验，研究预埋型钢的延伸长度和配钢率对试件破坏模式和抗震性能的影响，并提出该节点的设计方法。... 详细信息

为了提高钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合节点的传力效率和抗震性能，提出一种带预埋型钢的RCS组合节点。设计并制作了4个试件，通过拟静力试验，研究预埋型钢的延伸长度和配钢率对试件破坏模式和抗震性能的影响，并提出该节点的设计方法。研究结果表明：节点的破坏模式分为混凝土柱型钢截断处破坏、混凝土柱端破坏、型钢截断处和混凝土柱端同时破坏(界限破坏),其中混凝土柱端破坏的节点具有更高的承载力和耗能能力；当预埋型钢的延伸长度超过界限长度时，节点发生混凝土柱端破坏，可实现预埋型钢有效传力的作用；预埋型钢配钢率的增大可提高混凝土柱端破坏节点的抗震性能，但相应的延伸长度也随之增大；型钢截断处混凝土柱受弯承载力为普通钢筋混凝土柱的68%,混凝土柱端受弯承载力为型钢混凝土柱的86%。最后，提出了预埋型钢合理延伸长度的设计方法，并给出了延伸长度系数、预埋型钢配钢率及节点的设计建议。

关键词： RCS组合节点预埋型钢拟静力试验抗震性能设计方法

钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料永久模板叠合RC单向板短期刚度计算方法

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材料导报 2024年第3期38卷 122-130页

作者：王照耀梁兴文翟天文王莹吴奎西安建筑科技大学理学院西安710055 西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 中建八局第三建设有限公司南京210000

钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)具有良好的受拉韧性和耐久性能,是永久模板的理想材料。首先探究了PVA纤维掺量对HFRCC工作性能和抗折强度的影响,随着PVA纤维掺量增加,HFRCC的工作性能显著减弱,抗折强度先增大再减小,最终选用... 详细信息

钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)具有良好的受拉韧性和耐久性能,是永久模板的理想材料。首先探究了PVA纤维掺量对HFRCC工作性能和抗折强度的影响,随着PVA纤维掺量增加,HFRCC的工作性能显著减弱,抗折强度先增大再减小,最终选用含有1.5%钢纤维和0.25%PVA纤维的HFRCC来制作永久模板。随后对六个HFRCC永久模板叠合RC单向板和一个RC单向板进行了四点受弯试验,探究了HFRCC-RC界面处理方式和配筋率对叠合板受弯性能的影响。试验结果表明:抹平、等距凹槽和钢钉拉毛三种界面处理方式对叠合板受弯性能的影响可以忽略;HFRCC模板能够有效限制裂缝发展,减小裂缝宽度和间距,叠合板的开裂弯矩相比于普通混凝土板提高了20.1%~31.7%。分别采用刚度解析法和有效惯性矩法建立了HFRCC-RC叠合板短期刚度计算方法,两种方法均有较高的计算精度且离散性较小。

关键词：钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料永久模板短期刚度刚度解析法有效惯性矩法

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油炸预制鱼冷冻复热过程中的品质变化

食品工业科技 2024年第4期45卷 267-272页

作者：葛智勤陈哲余达威夏文水许艳顺江南大学食品学院江苏无锡214122 甘棠明善食品有限公司广东广州510000

为解决新零售预制烤鱼经冷冻复热后口感下降的问题,选取草鱼为研究对象,以水分含量、持水力、水分分布及组成和微观结构等为指标,探究鱼肉油炸、冷冻、复热不同阶段的品质变化规律。结果表明,随冻融循环次数增加,鱼肉肌纤维破坏程度增加... 详细信息

为解决新零售预制烤鱼经冷冻复热后口感下降的问题,选取草鱼为研究对象,以水分含量、持水力、水分分布及组成和微观结构等为指标,探究鱼肉油炸、冷冻、复热不同阶段的品质变化规律。结果表明,随冻融循环次数增加,鱼肉肌纤维破坏程度增加,水分含量显著降低(P<0.05),持水性变差,脂肪氧化和蛋白降解程度显著增加(P<0.05),风味发生改变。复热后,冻融1次鱼肉仍能保持较好口感,但冻融2次后鱼肉感官评分较低,且肌原纤维小片化指数、TBARS和TCA-可溶性肽含量较冷冻前样品分别增加了24.44%、225.84%和52.85%。综上,当油炸预制鱼产品在贮运流通过程中发生冻融次数超过2次时明显降低产品食用品质和消费者接受度。

关键词：预制烤鱼冷冻水分蛋白质品质变化

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换热站并联水泵分布式优化控制

控制理论与应用 2024年第2期41卷 342-354页

作者：赵安军席江涛荆竞赵啸西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学信息与控制工程学院陕西西安710055 中国建筑西北设计研究院有限公司陕西西安710018

针对现有换热站并联水泵优化算法在集中式架构下控制适应性不足的问题,本文提出了一种改进的分布式并联水泵优化算法.首先,建立了并联水泵的分布式控制系统,并对该优化问题的数学模型进行描述,在目标函数中引入自适应非线性因子;然后,... 详细信息

针对现有换热站并联水泵优化算法在集中式架构下控制适应性不足的问题,本文提出了一种改进的分布式并联水泵优化算法.首先,建立了并联水泵的分布式控制系统,并对该优化问题的数学模型进行描述,在目标函数中引入自适应非线性因子;然后,设计了改进的分布式果蝇优化算法,在该算法中每台水泵的控制器仅通过与邻居控制器交互信息即可完成并联水泵的优化;并且,在嗅觉搜索阶段,使用正弦余弦策略替代赋予个体距离与方向的随机策略;最后,以两个实际换热站中不同并联水泵系统为例对算法进行仿真验证,并基于仿真结果进行性能分析.结果表明,相较于传统算法,改进的分布式果蝇优化算法能得到更优的控制策略,有着收敛速度快、稳定性好和鲁棒性强的特点;并且该算法适用于不同系统的并联水泵优化问题,具有可扩展性.在实际工程验证中相较于集中式算法,该算法在总功率和计算时间上分别平均降低了5.47%和29.90%,因此,能够满足实际换热站中对并联水泵热负荷优化分配的需求.

关键词：换热站并联水泵分布式控制系统果蝇优化算法负荷优化分配

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劲性复合桩承载性能现场试验研究

甘肃科学学报 2024年第4期36卷 76-82页

作者：苏刚陈信升李志越戴国亮邓亚光南通洋吕铁路开发建设有限公司江苏南通226601 东南大学土木工程学院江苏南京211189 江苏恒棠建筑科技有限公司江苏南通226400

劲性复合桩是一种在水泥土桩中植入混凝土管桩的新型桩基础形式,是实现绿色低碳建造的重要技术手段。为研究劲性复合桩在近海地基土层中的承载性能,基于南通市洋吕铁路项目场地开展了劲性复合桩及其对应管桩的竖向和水平静载试验,通过... 详细信息

劲性复合桩是一种在水泥土桩中植入混凝土管桩的新型桩基础形式,是实现绿色低碳建造的重要技术手段。为研究劲性复合桩在近海地基土层中的承载性能,基于南通市洋吕铁路项目场地开展了劲性复合桩及其对应管桩的竖向和水平静载试验,通过对比劲性复合桩和PHC管桩的现场试验结果,探讨了劲性复合桩的加固机理及变形规律。试验结果表明:劲性复合桩极限承载力提高显著,竖向承载力较PHC管桩提高了48%,其中桩侧阻力最高增幅达58%,桩端阻力仅占比3.75%,属于摩擦型桩;水平承载力提高了50%,桩顶转角稳定;在变形上,劲性复合桩桩头刚度提升明显,且回弹率高\,卸载后残余变形小;此外无论是竖向受荷时的桩侧阻力峰值点还是水平受荷时的桩身弯矩峰值点,劲性复合桩较管桩均呈明显上移,充分发挥了浅层土体的承载性能,在未来工程设计中可采用此桩基形式进一步优化桩长。

关键词：劲性复合桩现场试验极限承载力桩侧阻力桩身弯矩