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水-岩化学作用对砂岩力学特性影响的三维离散元分析

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岩石力学与工程学报 2023年第S01期42卷 3344-3354页

作者：王琪王华宁蒋明镜同济大学航空航天与力学学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092 苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215009

水-岩化学作用下岩石发生力学性质劣化,其重要原因是岩石胶结物在水溶液中发生不同程度的溶解。在合理假设的基础上,提出一种改进的离散元三维胶结接触模型,在胶结尺寸相关的离散元接触模型中引入易溶解胶结比例和与水化程度相关的胶结... 详细信息

水-岩化学作用下岩石发生力学性质劣化,其重要原因是岩石胶结物在水溶液中发生不同程度的溶解。在合理假设的基础上,提出一种改进的离散元三维胶结接触模型,在胶结尺寸相关的离散元接触模型中引入易溶解胶结比例和与水化程度相关的胶结宽度系数,来考虑水溶液对随机分布的易溶解胶结物的溶解作用。将该模型植入离散元进行砂岩的常规和水化后微观参数的标定,对不同水化程度砂岩的单轴和三轴压缩试验进行数值模拟,得到应力-应变曲线以及微观信息,并从宏微观角度分析水化作用对力学特性的影响。模拟结果表明:水化砂岩压缩试验中,以胶结的拉剪和拉弯破坏为主,且水化作用对拉破坏胶结数影响非常大,对压弯破坏影响很小。随着水化程度的加剧,岩石表面宏观裂纹数量增多,有由一条贯穿裂缝向多条裂缝发展的变化趋势;岩石的储能极限大幅降低,颗粒弹性能与胶结弹性能的储能极限和增速有不同程度的下降,胶结弹性能的储能极限有下降到一定程度后趋于稳定的趋势;随着易溶胶结占比的提高,水化岩石的峰值强度和弹性模量对胶结宽度的敏感性提高,当该占比为50%时岩石强度不到完好岩石的1/3,力学性能大幅下降。

关键词：岩石力学离散元水-岩化学作用胶结模型

CFRP修复震后RC桥墩分析模型与抗震性能

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应用基础与工程科学学报 2020年第4期28卷 878-889页

作者：孙治国管璐赵泰儀司炳君牛敬涵防灾科技学院土木工程学院北京101601 东南大学土木工程学院江苏南京211189 大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024

为研究震后采用碳纤维布(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)修复的钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)桥墩的抗震性能,建立了考虑CFRP对混凝土约束效应及初始损伤的震后修复RC桥墩抗震数值分析模型.结合2个采用外包CFRP修复的圆... 详细信息

为研究震后采用碳纤维布(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)修复的钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)桥墩的抗震性能,建立了考虑CFRP对混凝土约束效应及初始损伤的震后修复RC桥墩抗震数值分析模型.结合2个采用外包CFRP修复的圆形截面桥墩抗震拟静力试验结果,验证了模型的准确性.在此基础上分别建立了无损伤RC桥墩、震后修复RC桥墩以及配置竖向预应力筋的震后修复RC桥墩抗震数值分析模型,并对各模型分别输入不同强度的近断层及远场地震动记录,通过增量动力分析手段,对各模型的抗震性能进行了对比分析.结果表明,所建立的数值分析模型能够有效模拟震后修复RC桥墩的抗震性能.与无损伤RC桥墩相比,震后修复RC桥墩最大位移角和残余位移角增大,且近断层地震动将引起震后修复RC桥墩过大的残余位移.配置预应力筋的震后修复RC桥墩在遭受强震后残余位移较小.

关键词：桥梁抗震 RC桥墩震后修复碳纤维布数值模拟

考虑不确定性公路CFST拱桥抗倒塌安全储备分析

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公路交通科技 2024年第4期41卷 80-89页

作者：文乾鑫张童李冬羡丽娜辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 辽宁科技学院资源与土木工程学院辽宁本溪117004 淮阴工学院交通工程学院江苏淮安223003

为研究在不确定性影响下桥梁结构抗倒塌安全储备能力和地震损失,提出基于构件破坏安全储备系数DMR求取桥梁抗倒塌安全储备系数CMR的分析方法,并以此方法评估结构遭遇地震时的损失情况。以某公路CFST拱桥为例,首先充分考虑了模型信息相... 详细信息

为研究在不确定性影响下桥梁结构抗倒塌安全储备能力和地震损失,提出基于构件破坏安全储备系数DMR求取桥梁抗倒塌安全储备系数CMR的分析方法,并以此方法评估结构遭遇地震时的损失情况。以某公路CFST拱桥为例,首先充分考虑了模型信息相关不确性,利用拉丁超立方抽样,对模型信息参数进行随机组合,采用OpenSees程序对随机组合参数建立算例拱桥弹塑性动力分析模型,进行非线性时程分析,再利用概率地震需求分析(PSDA)方法建立构件概率地震需求模型,确定连续地震作用下构件易损性曲线,通过分析不同主要承重构件在遭遇地震时的破坏情况来最终确定桥梁的易损性曲线,探究DMR、CMR、地震损失、不确定性4者之间关系。通过对比两种不确定性工况分析,结果表明:不确定性对CMR、DMR和地震损失评估有着重要影响。在给定地震动强度作用下,DMR随着不确定性增大而变小,造成构件地震损失的增大。在同等地震下,DMR较小的构件比DMR较大的构件更易发生破坏。因桥梁结构的CMR是由DMR求得,所以在不确定性影响下变化趋势与DMR一致。通过构件的破坏安全储备进行评估,在评估过程中充分考虑不确定性的影响有助于更加精准了解结构的抗倒塌安全储备能力以及在遭遇地震时的损失情况。

关键词：桥梁工程破坏安全储备系数概率地震需求分析公路CFST拱桥不确定性

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油页岩废渣对玻化微珠保温砂浆性能的影响

非金属矿 2022年第1期45卷 23-26页

作者：王淑娟吉林建筑科技学院土木工程学院吉林长春130114

以油页岩半焦和油页岩粉煤灰作为矿物掺和料,替代部分水泥制备玻化微珠保温砂浆,研究了两种废渣对玻化微珠保温砂浆稠度、干表观密度、强度、导热系数等性能的影响,探讨了两种废渣在玻化微珠保温砂浆中应用的可行性。结果表明,两种废渣... 详细信息

以油页岩半焦和油页岩粉煤灰作为矿物掺和料,替代部分水泥制备玻化微珠保温砂浆,研究了两种废渣对玻化微珠保温砂浆稠度、干表观密度、强度、导热系数等性能的影响,探讨了两种废渣在玻化微珠保温砂浆中应用的可行性。结果表明,两种废渣替代部分水泥后均降低了保温砂浆的稠度和吸水率,保温砂浆的干表观密度随着替代量的增大均呈现先减小后增加的趋势。两种废渣替代水泥量在10%时可提高砂浆抗压强度,且有利于降低保温砂浆的导热系数;替代量达到15%时保温砂浆抗压强度降低,同时砂浆的导热系数提高。在同等替代量的条件下,油页岩粉煤灰保温砂浆样品抗压强度、吸水率和导热系数性能优于油页岩半焦保温砂浆样品。综合来看,两种废渣替代水泥量不宜超过10%,掺量过大对抗压强度、干表观密度和导热系数均有不利影响。

关键词：油页岩半焦油页岩粉煤灰玻化微珠保温砂浆抗压强度导热系数

环氧涂层钢筋海水珊瑚混凝土柱抗震性能与损伤评价

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建筑结构学报 2022年第7期43卷 290-300页

作者：黄一杰力传玺高朋肖建庄山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 同济大学土木工程学院上海200092

为了研究海水珊瑚混凝土柱的抗震性能,以混凝土类型、纵筋配筋率、配箍率和轴压比为主要参数,开展了6个环氧涂层钢筋混凝土柱低周反复荷载试验,分析了柱的破坏形态、承载力、延性和滞回耗能等变化。研究结果表明:环氧涂层钢筋海水珊瑚... 详细信息

为了研究海水珊瑚混凝土柱的抗震性能,以混凝土类型、纵筋配筋率、配箍率和轴压比为主要参数,开展了6个环氧涂层钢筋混凝土柱低周反复荷载试验,分析了柱的破坏形态、承载力、延性和滞回耗能等变化。研究结果表明:环氧涂层钢筋海水珊瑚混凝土具有良好的抗震性能,海水珊瑚混凝土对柱延性、刚度退化有明显影响,而对承载力与耗能能力影响较小;海水珊瑚混凝土柱位移延性系数和承载力较普通混凝土柱降低19.25%与6.67%,而屈服荷载和峰值位移分别提高5.94%、25.90%;环氧涂层钢筋海水珊瑚混凝土柱耗能能力和滞回特性随纵筋配筋率和轴压比的变化而显著改变;增大配箍率可提高其延性。针对环氧涂层钢筋海水珊瑚混凝土柱提出了骨架曲线模型与抗震损伤评估模型。分析表明,侧移达到弹塑性层间位移角限值时,海水珊瑚混凝土柱纵筋配筋率或配箍率宜分别提高10%、16%,可以使其震损水平与普通混凝土柱相近。

关键词：钢筋混凝土柱海水珊瑚混凝土环氧涂层钢筋拟静力试验抗震性能骨架曲线模型损伤指标

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颗粒度对不同煤种可见光-近红外光谱的影响

光谱学与光谱分析 2022年第12期42卷 3858-3863页

作者：张超刘善军易文华谢子超刘博雄岳衡东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 华北科技学院安全工程学院河北三河065201

煤炭是我国最主要的能源,在开采、运输、洗选加工、精煤储运等过程中都需要及时了解煤的成分、含量以及混矸程度,以便掌握和监控煤炭质量。目前,基于可见光-近红外反射光谱的煤炭原位测试技术已经成为一个研究热点。颗粒度是影响光谱特... 详细信息

煤炭是我国最主要的能源,在开采、运输、洗选加工、精煤储运等过程中都需要及时了解煤的成分、含量以及混矸程度,以便掌握和监控煤炭质量。目前,基于可见光-近红外反射光谱的煤炭原位测试技术已经成为一个研究热点。颗粒度是影响光谱特征的重要因素,开展颗粒度对不同煤种反射光谱特征的影响研究,对于深刻认识煤的光谱特征,进而提高煤光谱识别精度具有重要意义。为此,选取我国主要煤炭富集区(包括内蒙古乌海、新疆哈密、山西阳泉)的褐煤、烟煤、无烟煤为研究对象,利用SVC HR-1024光谱仪对不同颗粒度煤样的可见光-近红外光谱进行测试,分析了颗粒度对煤样光谱反射率的影响规律,以及颗粒度对于不同煤种光谱影响的差异。在此基础上,对实验现象背后的物理机理进行了分析讨论。研究表明,变质程度不同的煤反射光谱特征基本相似,即在可见光波段反射率较低且随波长增加出现缓慢下降趋势,在近红外波段快速上升。当煤样颗粒度>0.10 mm时,颗粒度大小对光谱特征的影响较小,煤样反射光谱特征随颗粒度变化规律不明显;当颗粒度<0.10 mm时,颗粒度对煤样的光谱影响增大,且影响主要体现在近红外波段的反射率光谱曲线的斜率大小,颗粒度越小,光谱反射率曲线斜率越大。0.10 mm颗粒度可作为颗粒度对煤的光谱特征影响的敏感界限。不同煤种可见光-近红外光谱曲线受颗粒度的影响程度不同,褐煤的影响最大,烟煤次之,无烟煤影响最小。实验表明,利用反射光谱进行煤质分析和煤种识别时需要考虑颗粒度的影响,同时,选择颗粒度小于0.10 mm的粉末状样品效果要好于大颗粒或块状样品。

关键词：煤颗粒度可见光-近红外光谱反射率

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钢纤维橡胶混凝土工作性能及力学性能

复合材料学报 2024年

作者：董硕史奉伟李朋陈海涛丁婧楠山东科技大学土木工程与建筑学院山东建筑大学土木工程学院山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室

本文以橡胶颗粒等体积替代砂率（0～20%）和钢纤维体积掺量（0～1.5%）为变量制备150个试件，分别进行立方体及轴心抗压强度试验、劈裂抗拉试验、弯曲抗折试验、双面剪切试验及扫描电子显微镜（SEM）观测，研究橡胶颗粒和钢纤维的掺入... 详细信息

本文以橡胶颗粒等体积替代砂率（0～20%）和钢纤维体积掺量（0～1.5%）为变量制备150个试件，分别进行立方体及轴心抗压强度试验、劈裂抗拉试验、弯曲抗折试验、双面剪切试验及扫描电子显微镜（SEM）观测，研究橡胶颗粒和钢纤维的掺入对钢纤维橡胶混凝土力学性能及微观结构影响。结果表明：掺入橡胶颗粒和钢纤维会显著降低钢纤维橡胶混凝土的工作性能；随着橡胶掺量的增加，混凝土各项力学性能指标均呈明显下降趋势；与橡胶混凝土不同，钢纤维橡胶混凝土的各项力学性能破坏模式均呈延性破坏，且随着钢纤维掺量的增加，混凝土各项强度指标均有不同程度的增加，其中抗剪强度增幅最为明显，橡胶掺量10%混凝土中掺入1.5%掺量钢纤维，抗剪强度增幅可达78%。根据试验结果并综合考虑橡胶和钢纤维的影响，提出了钢纤维橡胶混凝土基本强度指标的计算公式及其相互之间关系。

关键词：钢纤维橡胶混凝土橡胶颗粒掺量钢纤维掺量工作性能力学性能微观结构

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同方期刊数据库

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FRP加固RC连续梁桥抗震性能试验研究

振动与冲击 2016年第5期35卷 21-26,38页

作者：林元铮田石柱苏州科技学院土木工程学院江苏苏州215011

以某钢筋混凝土连续梁桥作为研究对象,对其桥墩进行了塑性铰区的FRP抗震加固,采用混合试验技术研究了该桥梁结构的抗震性能。将连续梁桥结构承担主要地震作用的固定墩作为试验单元,进行真实的物理试验;将桥梁结构其余部分作为计算单元... 详细信息

以某钢筋混凝土连续梁桥作为研究对象,对其桥墩进行了塑性铰区的FRP抗震加固,采用混合试验技术研究了该桥梁结构的抗震性能。将连续梁桥结构承担主要地震作用的固定墩作为试验单元,进行真实的物理试验;将桥梁结构其余部分作为计算单元通过有限元软件Open Sees进行模拟,通过Open Fresco混合试验平台集成协调,完成了该连续梁桥的抗震混合试验。最后将试验结果与Open Sees有限元分析结果进行了对比。研究结果表明,FRP抗震加固能够有效改善桥梁的抗震性能;试验结果与有限元分析结果吻合较好。

关键词：连续梁桥抗震加固 FRP 混合试验 Open Sees

疫情防控下土木工程施工实习模式探讨——以工程管理专业土木工程施工实习为例

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现代商贸工业 2023年第8期44卷 246-248页

作者：王雯防灾科技学院土木工程学院河北三河065201

新冠肺炎疫情已经持续三年时间多,对高校实习工作也提出了挑战,2022年土木工程施工实习只能单独开展,这也是无奈的选择,针对单独实习中可能出现的,无法保证有效实习时间,实习内容比较单一,学生没有实习的氛围等问题,提出疫情防控下采取... 详细信息

新冠肺炎疫情已经持续三年时间多,对高校实习工作也提出了挑战,2022年土木工程施工实习只能单独开展,这也是无奈的选择,针对单独实习中可能出现的,无法保证有效实习时间,实习内容比较单一,学生没有实习的氛围等问题,提出疫情防控下采取完善管理制度,细化实习任务,建立资源共享平台,成绩评定注重动手能力等措施,来保证土木工程施工实习质量。

关键词：管理制度细化任务资源共享动手能力