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基于CFRP布和SMA/CFRP组合贴片的桥梁横隔板疲劳裂纹修复方法

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交通运输工程学报 2024年第1期24卷 171-184页

作者：强旭红武亚鹏姜旭林志平同济大学土木工程学院上海200092 福建省高速公路集团有限公司福建福州350001

为了解决长期服役状态下正交异性钢桥面板的横隔板弧形切口处在车致振动和反复轮压荷载作用下的疲劳开裂问题,提出了2种加固方法,即碳纤维增强复合材料(CFRP)布粘贴止裂孔法和通过激活形状记忆合金(SMA)引入预应力的SMA/CFRP组合贴片粘... 详细信息

为了解决长期服役状态下正交异性钢桥面板的横隔板弧形切口处在车致振动和反复轮压荷载作用下的疲劳开裂问题,提出了2种加固方法,即碳纤维增强复合材料(CFRP)布粘贴止裂孔法和通过激活形状记忆合金(SMA)引入预应力的SMA/CFRP组合贴片粘贴止裂孔法;对修复后的横隔板试件进行静力和疲劳加载试验,建立了相应的有限元模型对不同加固方法进行数值模拟和参数分析,对比了不同加固方法的修复效果。研究结果表明:在止裂孔的基础上粘贴CFRP布和SMA/CFRP组合贴片后,横隔板止裂孔边的应力相比单纯止裂孔修复时分别降低了12.46%和44.90%,横隔板的疲劳寿命分别为单纯止裂孔修复横隔板的2.57和5.07倍,2种方法可有效提高开裂区域的局部刚度,改善横隔板开裂局部的应力集中和疲劳受力性能;采用CFRP布粘贴修复时,增加CFRP布层数可以明显降低横隔板上的应力水平和应力集中程度,但为保证CFRP布和钢板间的黏结性能,实际应用中建议粘贴2~3层CFRP布为宜;采用SMA/CFRP组合贴片修复时,钢板上的应力集中程度随SMA丝激活应力的增加近似成线性下降,实际工程中可通过增大SMA丝的激活应力来有效提升修复效果。

关键词：桥梁工程横隔板裂纹有限元模拟结构加固修复方案 SMA/CFRP组合贴片

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锈蚀分布对斜拉索承载能力的作用效应

交通运输工程学报 2024年第1期24卷 232-244页

作者：徐俊张志乐林志平同济大学土木工程学院上海200092 福建省高速公路集团有限公司福建福州350001

为了提高斜拉索极限承载力评估的精度,考虑了斜拉索锈蚀损伤的影响,建立了锈蚀钢丝力学性能模型,模拟了完好与锈蚀钢丝的力学性能;以3种典型截面锈蚀分布模型模式和3种典型索长方向锈蚀分布模型类型的联合作用为前提,分析了斜拉索内不... 详细信息

为了提高斜拉索极限承载力评估的精度,考虑了斜拉索锈蚀损伤的影响,建立了锈蚀钢丝力学性能模型,模拟了完好与锈蚀钢丝的力学性能;以3种典型截面锈蚀分布模型模式和3种典型索长方向锈蚀分布模型类型的联合作用为前提,分析了斜拉索内不同位置处的锈蚀程度,研究了斜拉索的锈蚀分布规律;采用蒙特卡罗方法模拟了不同锈蚀程度下索内钢丝的力学性能,最终得到了索的极限承载力以及斜拉索达到极限承载力时的断丝数,统计分析了斜拉索极限承载力、断丝数、锈蚀深度以及截面锈蚀率之间的相关关系,分析了锈蚀分布规律的影响。分析结果表明:不同锈蚀分布条件下,锈蚀斜拉索达到极限承载力时的断丝数的样本均值相差可达到约3倍,而斜拉索极限承载力的样本均值变化可达到约20%;虽然锈蚀斜拉索达到极限承载力时的断丝数随着锈蚀程度增加而增加,但是断丝数与极限承载力间的相关性较差,在某些锈蚀分布条件下甚至仅为0.014;为了保证斜拉索的安全可靠性,不宜以断丝数作为评估索承载力的技术指标。

关键词：桥梁工程斜拉索极限承载力锈蚀分布模型蒙特卡罗方法断丝数

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基于双层梁理论的隧道下穿诱发无砟铁路变形计算方法

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西南交通大学学报 2024年第3期59卷 646-652,669页

作者：雷鸣张丙强刘海黄志斌长沙学院土木工程学院湖南长沙410022 福建理工大学土木工程学院福建福州350118 中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司福建福州350013

为研究隧道下穿无砟铁路轨道时板底部脱空对轨道变形的影响,提出一种改进的隧道下穿引起无砟铁路变形的计算方法.首先,将无砟铁路轨道结构简化为双层地基梁模型,建立隧道下穿施工引起无砟铁路变形的控制方程;然后,将无砟铁路分为中间脱... 详细信息

为研究隧道下穿无砟铁路轨道时板底部脱空对轨道变形的影响,提出一种改进的隧道下穿引起无砟铁路变形的计算方法.首先,将无砟铁路轨道结构简化为双层地基梁模型,建立隧道下穿施工引起无砟铁路变形的控制方程;然后,将无砟铁路分为中间脱空段和两端接地段共三部分,推导隧道下穿施工诱发无砟铁路变形的计算式,对比路基不均匀沉降引起无砟轨道变形的理论计算值与数值模拟结果,验证了理论计算方法的正确性;最后,探讨了新建隧道埋深、隧道下穿施工引起周围地层的损失率,以及既有铁路与隧道间的水平夹角对无砟铁路轨道变形的影响.研究结果表明:当隧道从铁路下方6 m处垂直穿越既有铁路时,轨道中点变形将达到最大值;隧道施工引起周围地层损失率从0.25%增大到2.50%时,轨道中点变形和轨道板底部脱空区宽度将分别增大4.0倍和2.2倍.

关键词：轨道变形隧道下穿双层梁模型 Winkler地基理论方法

CFRP-PE-不锈钢筋混凝土短柱的设计方法研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第5期51卷 22-33页

作者：王志滨宋培徐辉邱瑞明张健斌福州大学土木工程学院福建福州350108 福建鑫陆建设集团有限公司福建福州350315

进行了17个CFRP-PE-不锈钢筋混凝土短柱和8个对比试件的轴压试验,探究不锈钢种类、箍筋间距、CFRP厚度、PE厚度对该类组合柱的破坏模态、荷载-应变曲线、极限应变、极限承载力、延性的影响规律.试验结果表明:在CFRP和混凝土间设置PE垫... 详细信息

进行了17个CFRP-PE-不锈钢筋混凝土短柱和8个对比试件的轴压试验,探究不锈钢种类、箍筋间距、CFRP厚度、PE厚度对该类组合柱的破坏模态、荷载-应变曲线、极限应变、极限承载力、延性的影响规律.试验结果表明:在CFRP和混凝土间设置PE垫层能提高该类组合短柱的延性和变形能力,并降低其承载力;增大CFRP厚度可提高其承载力和极限应变,但试件表现出增大的脆性;减小箍筋间距或增大钢筋强度可显著提高其承载力、峰值应变和延性.建立了有限元模型,有限元分析表明:增大PE厚径比会显著提高该类组合短柱的变形能力和延性,并降低CFRP对其承载力的影响;增大配箍率、不锈钢强度、CFRP抗拉强度、CFRP厚度可提升该类组合短柱的极限应变与承载力;提高混凝土强度会提高该类组合短柱的峰值承载力,但降低其极限应变.最终建议了该类组合短柱的延性设计方法、承载力模型和极限应变模型.

关键词： CFRP-PE-不锈钢筋混凝土 PE垫层延性设计承载力模型有限元模型

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矩形截面型钢超高性能混凝土梁抗弯承载力

交通运输工程学报 2024年第3期24卷 94-109页

作者：林上顺暨邦冲刘君平林建凡赵锦冰福建理工大学土木工程学院福建福州350118 福州大学土木工程学院福建福州350108 福建省交通科研院有限公司福建福州350004 皓耀时代(福建)集团有限公司福建福州350002

为研究矩形截面型钢超高性能混凝土(SRUHPC)梁的抗弯特性,制作了4根配筋率为0.8%~1.1%,含钢率为8.7%~15.6%,内置型钢分别为一字型、倒T型与H型的矩形截面SRUHPC梁试件,开展了抗弯极限承载力试验,分析了矩形截面SRUHPC梁试件的损伤机理... 详细信息

为研究矩形截面型钢超高性能混凝土(SRUHPC)梁的抗弯特性,制作了4根配筋率为0.8%~1.1%,含钢率为8.7%~15.6%,内置型钢分别为一字型、倒T型与H型的矩形截面SRUHPC梁试件,开展了抗弯极限承载力试验,分析了矩形截面SRUHPC梁试件的损伤机理和破坏模式;基于试验结果与理论推导,提出了矩形截面SRUHPC梁抗弯承载力计算方法,计算了21根矩形截面SRUHPC梁试件和111个有限元计算模型的抗弯承载力,并将计算结果与试验值和有限元计算值进行了对比。分析结果表明:矩形截面SRUHPC梁试件的破坏模式均为适筋受弯破坏,即型钢与受拉纵筋先后屈服,随后受压区UHPC被压碎,且型钢与UHPC可较好地共同工作至试件破坏;内置倒T型钢试件和H型钢试件的承载力和刚度高于内置一字型钢试件,且抗裂性能更好;与其他试件相比,内置H型钢试件中纵筋、UHPC与型钢在相同荷载作用下的应变及其发展速度均较小,因此,在矩形截面SRUHPC梁内的型钢中设置上、下翼缘有助于提高组合梁的抗弯性能;采用提出方法得到的计算结果与试验值和有限元计算值的比值均值分别为0.972和1.035,方差分别为0.009和0.002,研究结果可为矩形截面SRUHPC梁在实际工程中的推广应用和规范、规程的制定提供理论支撑。

关键词：桥梁工程型钢超高性能混凝土梁抗弯承载力试验计算方法刚度抗裂性能

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压缩感知在斜轴式马达声强成像中的应用研究

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 68-76页

作者：陈淑梅罗远明黄惠吴干永黄秋芳钱聪杜恒张志忠福州大学机械工程及自动化学院/流体动力与电液智能控制福建省高校重点实验室福建福州350108 福龙马集团股份有限公司福建龙岩364028

斜轴式轴向柱塞马达内部噪声源距离较近,如马达配流盘进、出油口间的距离为38 mm,且马达噪声源存在同频及倍频现象。斜轴式马达内部密集复杂的噪声源,导致频谱分析方法难以准确识别同频及倍频信号,传统声强测量的最高分辨率为50 mm,无... 详细信息

斜轴式轴向柱塞马达内部噪声源距离较近,如马达配流盘进、出油口间的距离为38 mm,且马达噪声源存在同频及倍频现象。斜轴式马达内部密集复杂的噪声源,导致频谱分析方法难以准确识别同频及倍频信号,传统声强测量的最高分辨率为50 mm,无法满足马达内部噪声源的辨识精度要求。针对传统方法难以准确辨识马达噪声源的问题,文中提出了一种基于压缩感知的声强测量方法,将压缩感知理论运用于声强云图高精度重构中,获取马达高分辨率的声强重构图像。首先,通过对斜轴式马达进行噪声辐射仿真分析,获取其外表面声场特性;然后,以马达外表面声强云图为先验信息,设计应用于马达声场的压缩感知框架,获取高精度重构马达声强云图;最后,通过马达传统声强测量与压缩感知声强测量的对比实验验证压缩感知理论对于提高马达噪声源辨识精度的可行性。结果表明,基于压缩感知的声强测量方法将马达噪声源辨识尺度从原来的70 mm提升至30 mm,提高了马达噪声源的辨识精度,实现了马达噪声源的高精度定位。

关键词：斜轴式马达压缩感知声强测量声源高精度定位

UHPC石墙嵌缝加固的福建典型石结构抗震性能模拟与分析

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应用基础与工程科学学报 2024年第3期32卷 824-838页

作者：施微丹施建日林环周耿丽林婷婷吴应雄王昊福建船政交通职业学院土木工程学院福建福州350007 福建省建筑设计研究院有限公司福建福州350025 中国建筑第四工程局有限公司广东广州510630 福建省建筑科学研究院有限责任公司福建福州350100 福州大学土木工程学院福建福州350108 福建中咨规划设计研究集团有限公司福建漳州363005

福建沿海地区石结构民宅保有量大,石结构抗震性能较差.石墙是石结构主要的承重及抗侧力构件,超高性能混凝土(UHPC)嵌缝加固石墙可提高石结构的抗震性能.为探究石墙经过UHPC嵌缝加固后石结构的整体抗震性能,采用LS-DYNA有限元软件分别建... 详细信息

福建沿海地区石结构民宅保有量大,石结构抗震性能较差.石墙是石结构主要的承重及抗侧力构件,超高性能混凝土(UHPC)嵌缝加固石墙可提高石结构的抗震性能.为探究石墙经过UHPC嵌缝加固后石结构的整体抗震性能,采用LS-DYNA有限元软件分别建立了未加固石墙和UHPC嵌缝加固石墙的两种石结构模型,研究石结构地震破坏全过程,分析结构地震响应、破坏机制和抗震性能.研究结果表明:石结构在地震作用下呈现“竖向倒塌”的破坏模式.在PGA为55gal和110gal的工况下,未加固结构的损伤状态为轻微破坏和整体坍塌;加固后结构的损伤状态分别为基本完好和中等破坏.相比未加固结构,加固后的石结构基本周期略有降低,楼面峰值加速度降低了21.05%~25.26%;位移角减小了74.90%~94.50%,加固后石墙开裂得到有效抑制,结构损伤程度有所减小,加固效果明显.

关键词：石结构石墙抗震加固嵌缝加固 UHPC LS-DYNA 有限元模拟

拉伸变形对经济型双相不锈钢S32001组织和耐蚀性的影响

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钢铁研究学报 2024年第7期36卷 918-930页

作者：姜海洪江来珠郑椿肖祥勇王海臣黄新立青拓集团有限公司福建宁德355006 福建青拓特钢技术研究有限公司福建宁德355006

经济型双相不锈钢S32001具有与304不锈钢相当的耐点蚀能力。得益于其高塑性、良好的耐应力腐蚀和焊接性能,新近开发的高伸长率的经济型双相不锈钢S32001不锈钢常被应用于需要冷成型的建筑和化工能源等领域,因此了解冷成型对组织和耐腐... 详细信息

经济型双相不锈钢S32001具有与304不锈钢相当的耐点蚀能力。得益于其高塑性、良好的耐应力腐蚀和焊接性能,新近开发的高伸长率的经济型双相不锈钢S32001不锈钢常被应用于需要冷成型的建筑和化工能源等领域,因此了解冷成型对组织和耐腐蚀性能等方面的影响具有重要意义。对S32001进行了不同形变量的拉伸试验,通过光学显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射分析了其形变前后的组织和腐蚀形貌。采用电化学工作站、酸性介质腐蚀和晶间腐蚀试验分析了不同拉伸形变量下的耐腐蚀性能。随着拉伸形变量的增加,S32001的微观组织出现由位错塞积到形变马氏体的转变。这种应变诱发马氏体可导致S32001钢的TRIP效应,从而获得较高的塑性。与此同时,点蚀电位从退火态的327 mV下降到拉伸断裂状态的297 mV,这可能与应变诱发马氏体的负作用有关。由于S32001双相不锈钢具有优异的抗硫酸和晶间腐蚀能力,随着拉伸形变增加,两者腐蚀速率只是轻微上升。

关键词：经济型双相不锈钢拉伸形变形变马氏体点腐蚀硫酸腐蚀晶间腐蚀

弘扬海洋文化赋能海洋经济——福建海洋文化传播与产业发展的探索与启示

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中国广播电视学刊 2024年第2期 119-122,133页

作者：蔡加珍福建省广播影视集团卫视中心

随着全球化的步伐不断加快和知识经济的蓬勃发展,海洋经济已成为全球经济的重要组成部分。海洋强国的建设,离不开文化软实力的坚实支撑,蓝色经济的发展同样需要海洋文化的扬帆出海。福建海洋资源丰富,海洋文化底蕴深厚,沿海地区孕育的... 详细信息

随着全球化的步伐不断加快和知识经济的蓬勃发展,海洋经济已成为全球经济的重要组成部分。海洋强国的建设,离不开文化软实力的坚实支撑,蓝色经济的发展同样需要海洋文化的扬帆出海。福建海洋资源丰富,海洋文化底蕴深厚,沿海地区孕育的人文、建筑、饮食等颇具特色的地域文化,无不成为福建当代海洋文化开发与相关产业发展的坚实支撑。本文以福建省近年来在海洋文化建设中的实践为例,结合省级媒体的海洋文化品牌传播特色,探讨海洋文化事业产业的创新发展路径及其对海洋经济高质量发展的促进作用。

关键词：海洋文化海洋经济文化传播创新发展