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新型混杂纤维UHPC双向板弯曲韧性研究

哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：于跟社邓宗才中南大学土木工程学院北京工业大学建筑工程学院

为研究混杂纤维对超高性能混凝土板弯曲性能的影响，开展了混杂纤维超高性能混凝土方板弯曲试验。试验共设计7组尺寸为500×500×50 mm的方板试件，其中单掺钢纤维1组，钢纤维分别与2种长径比粗聚烯烃纤维混掺2组、与2种长径比粗聚乙烯... 详细信息

为研究混杂纤维对超高性能混凝土板弯曲性能的影响，开展了混杂纤维超高性能混凝土方板弯曲试验。试验共设计7组尺寸为500×500×50 mm的方板试件，其中单掺钢纤维1组，钢纤维分别与2种长径比粗聚烯烃纤维混掺2组、与2种长径比粗聚乙烯醇纤维混掺2组，与2种长径比粗聚酯纤维混掺2组。测定了各组板试件的荷载-挠度曲线、初裂荷载、峰值荷载，计算并分析了双向板的裂后弯曲韧性指标和能量吸收值等。结果表明：板的破坏经历了弹性阶段、强化阶段和软化阶段；混杂纤维超高性能混凝土板变形曲线具有明显的硬化特征；与单掺钢纤维比较，混杂纤维有利于提高板峰值荷载和裂后弯曲韧性；混掺长径比较大的粗合成纤维有利于改善板强化阶段和软化阶段力学性能，特别是显著改善了板的裂后韧性和耗能能力；粗聚酯纤维的直径不宜大于0.75mm。

关键词： UHPC 混杂纤维弯曲韧性能量韧性指标双向板弯曲力学性能

胶合木-CLT组合梁斜螺钉连接的界面受剪性能

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 243-254页

作者：陆言杨会峰史本凯陶昊天吴明旺南京工业大学土木工程学院江苏南京211816 东南大学土木工程学院江苏南京211189

为研究胶合木(GLT)梁和正交胶合木(CLT)板之间斜螺钉连接的界面受剪性能,对6组GLT-CLT界面连接抗剪试件进行了推出试验研究,主要考虑自攻螺钉的布置方式、钉入长度和数量等参数对界面连接受剪性能的影响,其中布置方式包括剪拉螺钉、剪... 详细信息

为研究胶合木(GLT)梁和正交胶合木(CLT)板之间斜螺钉连接的界面受剪性能,对6组GLT-CLT界面连接抗剪试件进行了推出试验研究,主要考虑自攻螺钉的布置方式、钉入长度和数量等参数对界面连接受剪性能的影响,其中布置方式包括剪拉螺钉、剪压螺钉和交叉螺钉。试验结果表明:剪拉螺钉连接的承载力约是剪压螺钉连接承载力的6倍;交叉螺钉连接的承载力约为单个剪拉螺钉和单个剪压螺钉的承载力之和,刚度亦然。在揭示斜螺钉连接破坏机制的基础上,基于刚性杆模型提出了剪拉螺钉连接滑移刚度和承载力的计算方法;基于弹性地基梁理论提出了考虑剪压螺钉连接典型双铰破坏模式的滑移刚度和承载力计算方法;通过剪拉和剪压螺钉连接受剪性能的叠加,得到交叉螺钉连接的滑移刚度和承载力,理论计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：组合梁正交胶合木自攻螺钉连接推出试验理论分析受剪性能

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爆破荷载作用下大断面隧道围岩累积损伤特性

沈阳工业大学学报 2024年

作者：王军祥赵梦梦陈四利张业权李俭沈阳工业大学建筑与土木工程学院中铁十九局集团第三工程有限公司

为了研究爆破作用下大断面隧道围岩累积损伤演化特征和加强隧道施工安全和围岩稳定，依托实际隧道工程，基于ANSYS/LS-DYNA对实际工程进行了数值模拟，并采用了现场爆破监测试验，研究了单个断面多段炮孔爆破荷载作用下该区段隧道围岩... 详细信息

为了研究爆破作用下大断面隧道围岩累积损伤演化特征和加强隧道施工安全和围岩稳定，依托实际隧道工程，基于ANSYS/LS-DYNA对实际工程进行了数值模拟，并采用了现场爆破监测试验，研究了单个断面多段炮孔爆破荷载作用下该区段隧道围岩的累积损伤演化过程。结果表明：围岩损伤范围和损伤程度与爆破加载次数呈非线性增加，各雷管段别起爆对围岩损伤影响程度各不相同；随着爆心距增加，测点处的质点峰值振速与爆心距成负相关；实测拟合振速和模拟结果大体趋势一致且量化分析差距较小，验证了模型的可靠性。研究成果可为现场类似工程的施工提供理论依据。

关键词：大断面隧道爆破荷载累积损伤峰值振速深埋隧道围岩稳定

附加不同形式调谐质量惯容系统的高耸烟囱轻量化减震控制

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振动工程学报 2024年第3期37卷 464-475页

作者：张力张瑞甫薛松涛谢丽宇同济大学土木工程学院土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院结构防灾减灾工程系上海200092 日本东北工业大学建筑系仙台982-8577

附加调谐质量阻尼器是烟囱结构的一种传统减震控制方法,然而其通常需要较大的附加质量及额外的安装空间,这为施工安装带来不便。本文提出附加调谐质量惯容系统(TMIS)控制高耸烟囱的地震响应,以利用惯容元件的表观质量效果实现轻量化减... 详细信息

附加调谐质量阻尼器是烟囱结构的一种传统减震控制方法,然而其通常需要较大的附加质量及额外的安装空间,这为施工安装带来不便。本文提出附加调谐质量惯容系统(TMIS)控制高耸烟囱的地震响应,以利用惯容元件的表观质量效果实现轻量化减震目标。同时,考虑烟囱高阶模态对其地震响应不容忽视的影响,提出沿烟囱高度布置的分布式TMIS以实现多模态控制效果。建立了基于两种不同惯容子系统的TMIS力学模型及相应的附加分布式TMIS烟囱运动方程。以金井清谱为随机地震激励输入,并基于改进的定点理论提出了分布式TMIS的部分设计参数简化假设,提出了基于需求的分布式TMIS烟囱结构多模态优化设计方法。通过实例验证了所建议设计方法的有效性,并对比检验了分布式TMIS的轻量化及多模态控制效果,通过参数分析检验了所采用的改进定点理论简化的合理性。结果表明:所建议的设计方法可以按照预定目标发挥两种分布式TMIS的减震性能,两种分布式TMIS均显示了明显的轻量化减震效果。

关键词：减震惯容烟囱多模态控制调谐

基于中国场地相关谱的核电厂结构地震易损性与风险研究

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工程力学 2024年第4期41卷 222-236页

作者：王晓磊阎卫东吕大刚沈阳建筑大学土木工程学院沈阳110168 河北省地震灾害防御与风险评价重点实验室三河065301 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

随着概率地震危险性分析与分解理论与应用的发展,场地相关谱生成理论也得到了不断发展,基于中国场地相关谱的核工程等重要基础设施地震易损性与风险分析研究还较为匮乏。该文总结了标量型中国概率地震危险性分析与分解理论方法,提出了... 详细信息

随着概率地震危险性分析与分解理论与应用的发展,场地相关谱生成理论也得到了不断发展,基于中国场地相关谱的核工程等重要基础设施地震易损性与风险分析研究还较为匮乏。该文总结了标量型中国概率地震危险性分析与分解理论方法,提出了向量型中国概率地震危险性分析与分解、条件型中国概率地震危险性分析基本原理,给出了基于中国概率地震危险性分析与分解的我国场地一致危险谱、条件均值谱、广义条件均值谱和条件一致危险谱生成理论和方法,总结了基于中国场地相关谱的核电厂结构地震易损性与风险分析理论基础,以我国某核电厂厂址及核电厂安全壳结构为算例,生成算例厂址场地相关谱,计算不同场地相关谱条件下核电厂安全壳结构地震易损性与风险。分析结果表明:不同场地相关谱条件下,我国核电厂安全壳结构安全裕量都较大;基于条件均值谱计算得到的风险结果偏于不保守。

关键词：核电厂结构中国地震危险性分析中国地震危险性分解中国场地相关谱地震易损性地震风险

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六棱柱模块化可展开天线索网结构设计与分析

机械工程学报 2024年第1期60卷 262-273页

作者：田大可石祖玮金路郭宏伟刘荣强孙梓雄沈阳建筑大学机械工程学院沈阳110168 沈阳建筑大学土木工程学院沈阳110168 哈尔滨工业大学机器人技术与系统全国重点实验室哈尔滨150001

为更好地研究天线索网结构对展开态形面精度的影响机理,针对六棱柱模块化天线构型,提出一种六边形索网结构高精度几何设计方法。首先,根据支撑结构特点、工作波段及天线形面方程等参数,开展了天线索网构型设计,建立了形面精度与索长、... 详细信息

为更好地研究天线索网结构对展开态形面精度的影响机理,针对六棱柱模块化天线构型,提出一种六边形索网结构高精度几何设计方法。首先,根据支撑结构特点、工作波段及天线形面方程等参数,开展了天线索网构型设计,建立了形面精度与索长、索段等分数间的参数化模型,并基于机器人学齐次坐标变换理论,建立了考虑悬垂效应的边界节点数学模型;其次,以实际应用工程案例作为比较,对上述模型进行了验证,并在六棱柱单模块样机上对索网结构进行了实物研制,对误差进行了分析与研究;最后,开展了多参数影响分析,研究了展开口径、抛物面方程、网格密度等参数对形面精度的影响规律。研究结果表明:索段实测绝对误差均值约为4.9 mm,相对误差均值约为3.38%,实测值与理论值吻合良好;索网形面误差减小的趋势随着索段密度的增加相对变缓;采用增大反射面焦距、降低天线口径等方式可有效改善索网精度。该研究可为后续索网结构找形分析、形面精度调整及同类天线索网结构的研究等提供借鉴与参考。

关键词：可展开天线模块化结构索网结构结构设计形面精度

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高低温下高性能环氧胶黏剂的制备

建筑材料学报 2024年第6期27卷 559-564页

作者：李传习高有为王孝耀李游司睹英胡长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530005 湖南工业大学土木工程学院湖南株洲412007

基于团队已研发的胶黏剂配比,制备了一种适用于钢桥加固用的高性能结构胶黏剂,研究了纳米SiO_(2)掺量、缩胺105固化剂与聚醚胺D230固化剂的混掺比例及固化时间对胶黏剂室温性能的影响,并探讨了胶黏剂在不同工作温度下的力学性能.结果表... 详细信息

基于团队已研发的胶黏剂配比,制备了一种适用于钢桥加固用的高性能结构胶黏剂,研究了纳米SiO_(2)掺量、缩胺105固化剂与聚醚胺D230固化剂的混掺比例及固化时间对胶黏剂室温性能的影响,并探讨了胶黏剂在不同工作温度下的力学性能.结果表明:当纳米SiO_(2)掺量为0.75%,缩胺105固化剂与聚醚胺D230固化剂的质量比为1∶2,固化制度为90℃下固化2.5 h时,胶黏剂的室温力学性能最佳,并且在低温(-20℃)和高温(70℃)下均能保持良好的力学性能.

关键词：纳米材料高低温固化时间高性能环氧胶黏剂力学性能

风机叶片内部缺陷日光激励动态热成像方法研究

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电子测量与仪器学报 2024年第1期38卷 64-71页

作者：彭一誉何赟泽虞俊锋孙高森李响王洪金周勃王耀南湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 湖南大学深圳研究院深圳518000 沈阳工业大学建筑与土木工程学院沈阳110870

针对在役风力发电机组叶片内部缺陷类型难以区分的问题,本文提出了基于自然日光激励的动态热成像检测理论与方法,并进行有限元仿真模拟与试件实验研析了自然日光激励下风机叶片不同内部缺陷的动态热成像规律。首先,建立风机叶片切片的... 详细信息

针对在役风力发电机组叶片内部缺陷类型难以区分的问题,本文提出了基于自然日光激励的动态热成像检测理论与方法,并进行有限元仿真模拟与试件实验研析了自然日光激励下风机叶片不同内部缺陷的动态热成像规律。首先,建立风机叶片切片的有限元传热仿真模型,通过数值计算揭示脱粘、积水两类典型内部缺陷在日光激励热传导物理场下热特征的变化规律;其次,对叶片切片进行同质加工,并利用无人机搭载热成像载荷搭建了日光激励热成像检测平台;最后,在自然日光激励条件下进行全天不同时段下的日光激励热成像实验。仿真和实验结果表明,风机叶片内部脱粘、积水两类典型缺陷在日光激励下将导致表面温度场呈现不同的变化趋势,脱粘缺陷会导致风机叶片表面对应区域出现高温异常到低温异常的动态演化,积水则相反,上述规律将为在役风机叶片的智能运维提供新的方法论。

关键词：风机叶片内部缺陷日光激励动态热成像

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卷积神经网络与随机场分析桩梁基础承载力

哈尔滨工业大学学报 2024年第9期56卷 124-130页

作者：邓友生张克钦李文杰李龙彭程谱姚志刚西安科技大学建筑与土木工程学院西安710054 西安科技大学桩承结构研究中心西安7100542 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

岩土体的参数在空间上随机分布,为能更好地反应实际工程地质条件,在桩基础承载力研究中考虑土体的不确定性,并建立具有重要工程价值的承载力预测模型,将基于随机场理论的岩土参数空间变异性引入桩梁基础的研究中,采用数值方法建立桩梁... 详细信息

岩土体的参数在空间上随机分布,为能更好地反应实际工程地质条件,在桩基础承载力研究中考虑土体的不确定性,并建立具有重要工程价值的承载力预测模型,将基于随机场理论的岩土参数空间变异性引入桩梁基础的研究中,采用数值方法建立桩梁基础与群桩基础的二维随机有限元模型分析承载能力,并与模型试验结果验证。随后通过卷积神经网络建立土体参数随机场图像与基础极限承载力之间的模型进行承载力预测,并基于预测模型研究不同参数的影响。结果表明:考虑土体空间变异性的基础承载力与试验结果基本吻合,随机结果均高于确定性分析;随机场下桩梁基础与群桩基础的承载力均为正态分布;采用卷积神经网络建立的基础承载力预测模型精度较高,且可以用于参数分析,基础承载力随着土体参数的增加而增加,随变异系数的增加而下降。随机条件下,桩梁基础的承载力高于群桩基础,可以充分发挥土体强度并抵御参数不确定性带来的承载力损失。

关键词：桩梁基础空间变异性随机场理论卷积神经网络承载力