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考虑断裂损伤的足尺透榫节点抗震性能试验及恢复力模型研究

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土木工程学报 2025年第1期58卷 22-34页

作者：白福玉董飞隋䶮薛建阳胡成明吴晨伟西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

为研究断裂损伤对古建筑木结构透榫节点抗震性能及恢复力模型的影响,对3个足尺铁杉透榫节点模型进行拟静力试验,通过声发射测试确定节点临界荷载和临界能量释放率,分析节点断裂损伤模式、滞回性能,提出考虑断裂损伤效应的节点恢复力模... 详细信息

为研究断裂损伤对古建筑木结构透榫节点抗震性能及恢复力模型的影响,对3个足尺铁杉透榫节点模型进行拟静力试验,通过声发射测试确定节点临界荷载和临界能量释放率,分析节点断裂损伤模式、滞回性能,提出考虑断裂损伤效应的节点恢复力模型。结果表明:往复荷载下透榫节点破坏为变截面与榫颈局部断裂,变截面局部为RL、LT及RT型断裂,榫颈局部为LT与RT型断裂。负向加载松动程度对节点能量释放率影响较大,负向最大能量释放率相差217.48kN/mm。拔榫量随松动程度增加而降低,正向加载拔榫量最多降低33.72%,负向加载拔榫量最多降低35.53%。变截面裂纹贯通前,随着节点松动增加,正负向加载初始滑移增大,弹性刚度减小,屈服刚度变化不大;榫颈截面开裂后,随着节点松动增加,正向加载刚度减小,负向加载刚度变化不大。

关键词：古建筑木结构足尺透榫节点声发射断裂损伤抗震性能恢复力模型

高压大功率IGBT用液晶环氧性能研究(一):热导率与耐热特性

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电工技术学报 2025年第1期40卷 273-284页

作者：王争东曹晓龙杨淦秋罗盟周远航西安建筑科技大学机电工程学院西安710055

随着绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在工业应用上向高电压、大功率方向发展,对其散热、耐热、绝缘等性能提出了更高的要求,亟须研制高性能的绝缘灌封材料。该文提出利用联苯型环氧单体与联苯胺固化剂双液晶分子构筑液晶畴,着重调控材料热学... 详细信息

随着绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在工业应用上向高电压、大功率方向发展,对其散热、耐热、绝缘等性能提出了更高的要求,亟须研制高性能的绝缘灌封材料。该文提出利用联苯型环氧单体与联苯胺固化剂双液晶分子构筑液晶畴,着重调控材料热学及电气性能。系列论文(一)研究了其相关热性能,研究表明通过利用液晶联苯胺固化剂与联苯液晶环氧构建具有π-π堆砌液晶畴及高交联密度网络结构的固化物,其玻璃化转变温度Tg可达247℃,与传统双酚A型环氧的Tg相比提高了76.4%;热导率提升至0.351 W/(m·K),相对于双酚A型环氧提高了64.0%。此外,通过分子动力学模拟对交联聚合物的自由体积、Tg、热导率等微观参数及宏观性能进行了机理分析。

关键词：绝缘灌封材料联苯液晶环氧联苯液晶固化剂热导率耐热性能

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氯盐侵蚀RC梁抗震性能试验与数值模拟方法

哈尔滨工业大学学报 2025年第2期57卷 143-152页

作者：胡卫兵罗雨欣白澄宇郑山锁西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 结构工程与抗震教育部重点实验室(西安建筑科技大学) 西安710055

为研究锈蚀钢筋混凝土(RC)梁抗震性能,对8根RC梁进行人工气候加速腐蚀试验和拟静力加载试验,分析了锈蚀程度和配箍率对RC梁破坏过程、承载能力、变形能力及耗能能力等的影响。在OpenSees中分别采用SFI-MVLEM单元和零长度截面单元模拟梁... 详细信息

为研究锈蚀钢筋混凝土(RC)梁抗震性能,对8根RC梁进行人工气候加速腐蚀试验和拟静力加载试验,分析了锈蚀程度和配箍率对RC梁破坏过程、承载能力、变形能力及耗能能力等的影响。在OpenSees中分别采用SFI-MVLEM单元和零长度截面单元模拟梁的弯剪变形和黏结滑移变形,并以承载力和耗能能力最优为原则对模型相关参数进行标定。结果表明:纵筋锈蚀率从0增加到6.8%,试件剪切破坏特征愈加严重,承载力、延性及塑性转动能力分别降低6.7%、5.1%、11.5%;随着配箍率的增加,试件的变形能力、延性和承载力逐渐提高;单位纵筋锈蚀率增量下,梁试件DL-4的峰值荷载、延性系数和塑性转角比相同配箍率试件DL-3分别降低1.48%、1.79%和3.04%;试件DL-8的峰值荷载、延性系数和塑性转角比相同配箍率试件DL-7分别降低1.77%、3.20%和6.97%,表明锈蚀率和配箍率参数存在耦合效应。模拟与试验的承载力误差均值为8.95%,累积耗能能力误差均值为9.82%,表明所提出的数值模型具有较好的准确性,可用于锈蚀RC梁抗震性能评估。

关键词：锈蚀钢筋混凝土梁销钉刚度系数数值模型抗震性能

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流速、pH值、硫酸根和碱度耦合变化对管网铁释放的影响

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中国环境科学 2025年第1期45卷 124-131页

作者：王龙张卉张珊苗梓怡刘卓范明洲贾培馨冯永嘉西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055

当饮用水水质和水力条件发生变化时,给水管网中管垢和水相之间的固液平衡会被破坏,引起铁释放,造成饮用水的二次污染.本文通过建立动态模拟系统,重点分析了流速(v)、pH值、硫酸根(SO_(4)^(2-))和碱度(Alk)耦合变化影响下的给水管网铁释... 详细信息

当饮用水水质和水力条件发生变化时,给水管网中管垢和水相之间的固液平衡会被破坏,引起铁释放,造成饮用水的二次污染.本文通过建立动态模拟系统,重点分析了流速(v)、pH值、硫酸根(SO_(4)^(2-))和碱度(Alk)耦合变化影响下的给水管网铁释放过程,并运用主成分回归法构建了铁释放预测模型.结果表明,在v=0.12m/s、pH=6.5、C_(SO_(4)^(2-))=250mg/L、Alk=100mg/L CaCO_(3)的条件下,钢管和铸铁管总铁浓度达到最大,分别为1.423mg/L和0.184mg/L;2种管道腐蚀产物中均存在大量片状和散射球状结构,主要成分均为α-FeOOH,且实验后钢管和铸铁管管垢中α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe_(2)O_(3)含量增加,Fe_(3)O_(4 )含量减少;预测模型表明,总铁浓度与pH值和Alk呈负相关关系,与SO_(4)^(2-)和v呈正相关关系,四种因素的影响程度排序为v>pH>Alk>SO_(4)^(2-).

关键词：给水管网管垢铁释放黄水

TiC/Fe@氮掺杂碳纳米角复合材料的电磁吸波性能

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复合材料学报 2025年第1期42卷 336-348页

作者：许莉朱启程张育斌南艳丽乔明涛西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710072 宁波财经学院宁波315175

Fe/C复合材料因其优异的微波吸收性能而备受关注,但其阻抗匹配和匹配厚度有待进一步优化。本文通过高温等离子放电法在制备包覆Fe纳米颗粒的氮掺杂碳纳米角(Fe@NCNHs)的基础上引入了TiC,成功合成包覆TiC和Fe纳米颗粒的氮掺杂碳纳米角(Ti... 详细信息

Fe/C复合材料因其优异的微波吸收性能而备受关注,但其阻抗匹配和匹配厚度有待进一步优化。本文通过高温等离子放电法在制备包覆Fe纳米颗粒的氮掺杂碳纳米角(Fe@NCNHs)的基础上引入了TiC,成功合成包覆TiC和Fe纳米颗粒的氮掺杂碳纳米角(TiC/Fe@NCNHs)复合材料。这种复合材料具有良好的阻抗匹配,同时具备介电损耗、磁损耗、反射损耗等多种损耗机制,展现出良好的电磁波衰减性能。实验结果表明:当Fe和Ti C纳米颗粒的负载量分别为9wt%和7wt%时,吸波性能最优。在频率为17.66 GHz处,其匹配厚度为1.4 mm,最小反射损耗达到-41.62 dB,有效吸收带宽为4.85 GHz(13.15~18 GHz)。本文解决了Fe/C复合材料阻抗匹配差的问题,并且进一步优化了其电磁波衰减性能,获得了“薄、轻、宽、强”的TiC/Fe@NCNHs吸波材料。

关键词：微波吸收碳纳米角 TiC 阻抗匹配反射损耗介电损耗

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3D打印混凝土流动度稳定控制策略设计

工程设计学报 2025年

作者：韩怡萱马宗方贺静宋琳刘超崔衡西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安建筑科技大学土木学院

3D打印混凝土流动度的稳定控制对于提高打印构件成型质量意义重大。现存提升打印精度的途径主要集中在这几方面：优化混凝土材料特性、优化打印设备的机械结构或者优化打印工艺参数。而事实上，混凝土打印材料流动度稳定与否直接影响打... 详细信息

3D打印混凝土流动度的稳定控制对于提高打印构件成型质量意义重大。现存提升打印精度的途径主要集中在这几方面：优化混凝土材料特性、优化打印设备的机械结构或者优化打印工艺参数。而事实上，混凝土打印材料流动度稳定与否直接影响打印质量，为此本文从控制角度出发研究3D打印混凝土流动度稳定控制问题。首先分析了混凝土打印材料流动度与打印精度的关系，提出了3D打印混凝土流动度稳定控制系统结构；其次设计了基于PSO-PID算法的混凝土材料流动度控制策略，可以实现控制参数实时在线多次优化，使3D打印混凝土流动度稳定控制性能得到提升；最后仿真表明，本文所设计的控制策略可以满足混凝土流动度稳定控制要求，与传统PID、模糊PID算法对比，动态性能最优。实物实验也表明，本文所设计的控制策略能保证打印材料挤出的连续和均匀，最终成型精度得以提高。本文方法通过实时控制机械参数，实现材料流动度的稳定控制，这种方法有望为3D打印混凝土技术的有效工程应用提供技术支撑。

关键词： 3D打印混凝土流动度 PSO-PID控制策略打印精度

市镇：经济繁盛时期人居空间单元营建与区域统筹发展的典型模式

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城市规划 2025年第2期 131-132页

作者：严少飞张霄汉李小龙王树声西安建筑科技大学建筑学院西安建筑科技大学中国城乡建设与文化传承研究院

1.何谓“市镇”纵观中国本土城市的营建，尤其是唐宋以后，随着商品经济的稳定发展、人口资源的快速增长，使围绕城市周边的辐辏之地逐渐形成了以商贸活动为主、产业集聚且文化特色鲜明的城镇单元，这种散布于城市周边专司经济生产与发...

1.何谓“市镇”纵观中国本土城市的营建，尤其是唐宋以后，随着商品经济的稳定发展、人口资源的快速增长，使围绕城市周边的辐辏之地逐渐形成了以商贸活动为主、产业集聚且文化特色鲜明的城镇单元，这种散布于城市周边专司经济生产与发展的空间模式，即为“市镇”。所谓市，人聚也，镇，商贾所集。在历史文献中亦有“市廛”“市墟”“集镇”等诸多记载，此类模式深刻影响着城市区域功能空间的形成与发展。

关键词：

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装配式HPFRC耗能墙抗震性能试验研究

工程力学 2025年

作者：于婧吴鹏赵花静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西安建筑科技大学理学院

高性能纤维增强混凝土材料（High performance fibre reinforced concrete，简称HPFRC）能够表现出受拉应变-硬化和多裂缝开展性能，可以作为一种理想的耗能材料来制作可更换耗能构件。使用HPFRC材料设计制作5个1∶3比例的耗能墙，对... 详细信息

高性能纤维增强混凝土材料（High performance fibre reinforced concrete，简称HPFRC）能够表现出受拉应变-硬化和多裂缝开展性能，可以作为一种理想的耗能材料来制作可更换耗能构件。使用HPFRC材料设计制作5个1∶3比例的耗能墙，对其进行水平低周往复加载试验，研究分析了耗能墙的破坏特征、承载力、变形性能、刚度退化和耗能能力，并运用Park双参数模型对耗能墙进行了全过程损伤评估，最后将各项抗震性能指标按优劣分为A、B、C三类，结果显示耗能墙WP90F表现出的综合性能最佳。基于OpenSees平台，建立能够反映试件WP90F在循环荷载下滞回性能的数值模型并验证了适用性。结果表明：高宽比对耗能墙体初始刚度和水平承载力的影响最显著，竖向配筋率对水平承载力影响较为显著，但对初始刚度影响不显著。带竖缝HPFRC耗能墙具备成为可恢复功能结构体系中有效耗能元件的条件。

关键词：纤维增强混凝土耗能墙低周往复加载试验耗能能力有限元分析

历史文化建筑砖木混合结构原位动力特性试验及地震响应分析

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工程力学 2025年

作者：吴晨伟薛建阳白福玉宋德军王泽运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西安建筑科技大学理学院

为研究历史文化建筑砖木混合结构的动力特性及地震响应，进行原位动力特性试验，采用峰值拾取法计算结构自振频率和振型。考虑二层木结构和一层砖混结构的动力特性和相互作用，建立了混合结构有限元模型，计算得到的频率和振型与试验结... 详细信息

为研究历史文化建筑砖木混合结构的动力特性及地震响应，进行原位动力特性试验，采用峰值拾取法计算结构自振频率和振型。考虑二层木结构和一层砖混结构的动力特性和相互作用，建立了混合结构有限元模型，计算得到的频率和振型与试验结果吻合较好。输入不同幅值的Kobe波、El Centro波和人工波，进行位移响应及加速度响应分析。结果表明：砖木混合结构1阶、2阶自振频率为4.278 Hz、4.375 Hz，振型分别为平动（东西方向）和平动（南北方向）。8度多遇地震下结构的峰值位移较小，而设防和罕遇地震下，结构位移响应明显增加。罕遇地震下，二层木结构柱头最大位移是一层砖混结构柱头最大位移的6.12倍，最大层间位移角为1/155小于规范限值。二层柱顶和屋顶的最大加速度响应较大，而一层柱顶较小。整体结构动力系数小于1，结构的减震性能较好。

关键词：历史文化建筑砖木混合结构原位试验动力特性地震响应