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型钢-钢纤维混凝土局部组合梁受力性能 被引量：1
1
作者 伍凯 杨毅恒 +3 位作者 诸睿哲 张雁杰 梁庆庆 王世龙 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第2期153-163,共11页
为解决型钢混凝土结构的施工困难,充分发挥各部分材料的性能优势,将钢筋笼离散化为随机分布的钢纤维,并将钢纤维混凝土集中应用于受压区,形成型钢-钢纤维混凝土局部组合梁。对18根不同钢纤维体积率(ρ_(sf))、剪跨比(λ)、型钢受压翼缘... 为解决型钢混凝土结构的施工困难,充分发挥各部分材料的性能优势,将钢筋笼离散化为随机分布的钢纤维,并将钢纤维混凝土集中应用于受压区,形成型钢-钢纤维混凝土局部组合梁。对18根不同钢纤维体积率(ρ_(sf))、剪跨比(λ)、型钢受压翼缘上下部混凝土保护层厚度(C_(ss)、C_(sv))和型钢规格(I_(s))的组合梁试件进行四点弯试验。分析试验参数对破坏模式、荷载-挠度曲线以及破坏对称性的影响。结果表明:增大ρ_(sf)对小剪跨比试件(λ为1.5或1.7)的界面黏结性能具有积极改善作用,试件破坏模式由界面破坏转为弯扭破坏;混凝土保护层厚度须随I_(s)同步增大,确保混凝土保护层对型钢提供足够的“握裹效应”,避免或削弱弯扭变形的不利影响。通过高斯分布拟合,得到试件整体性能开始出现严重退化时的挠度退化系数,进而对构件整体性能开始出现严重退化时的挠度进行预测。 展开更多
关键词 组合结构 型钢混凝土 钢纤维混凝土 破坏模式 荷载-挠度曲线 能量耗散
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板柱节点考虑弯剪相关性的受冲切承载力计算方法
2
作者 郑文忠 吕盛先 +1 位作者 郑博文 王英 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期65-76,共12页
对于同时受到竖向荷载和不平衡弯矩作用的板柱节点,目前已有方法大多将不平衡弯矩等效为竖向荷载,从而给出其受冲切承载力计算方法。但该方法所涉及的不平衡弯矩比例系数的计算还存在较大争议,且没有考虑竖向荷载与不平衡弯矩耦合的影... 对于同时受到竖向荷载和不平衡弯矩作用的板柱节点,目前已有方法大多将不平衡弯矩等效为竖向荷载,从而给出其受冲切承载力计算方法。但该方法所涉及的不平衡弯矩比例系数的计算还存在较大争议,且没有考虑竖向荷载与不平衡弯矩耦合的影响。因此,本文首先通过推导给出仅有竖向荷载作用的板柱节点受冲切承载力计算公式和仅有不平衡弯矩作用的板柱节点受弯承载力计算公式,并与试验结果进行对比,验证了所提公式的合理性。然后基于板柱节点在竖向荷载和不平衡弯矩共同作用下的试验结果,拟合得到板柱节点考虑弯剪相关性的受冲切承载力计算公式。最后对所提计算方法与不同规范计算方法进行对比,结果表明本文计算方法能够更加准确地预测板柱节点受冲切承载力。 展开更多
关键词 板柱节点 竖向荷载 不平衡弯矩 受冲切承载力 计算方法
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预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接受拉性能
3
作者 朱张峰 郭正兴 +1 位作者 黄丁丁 陈耀钢 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期120-127,共8页
为改善预制混凝土构件钢筋连接工艺及性能,提出一种预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接技术。针对该新型钢筋连接的传力可靠性问题,开展了考虑钢筋直径、混凝土强度和浆锚长度变化的接头单向拉伸试验。试验结果表明,钢筋浆锚对接连接接头... 为改善预制混凝土构件钢筋连接工艺及性能,提出一种预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接技术。针对该新型钢筋连接的传力可靠性问题,开展了考虑钢筋直径、混凝土强度和浆锚长度变化的接头单向拉伸试验。试验结果表明,钢筋浆锚对接连接接头受拉性能由钢筋浆锚长度与帮条钢筋承载力共同控制,与混凝土强度无明显关系,表现为帮条钢筋配置相同的条件下,12 mm、14 mm直径连接钢筋试件分别在0.5l a(受拉钢筋基本锚固长度)、0.6l a钢筋浆锚长度条件下实现钢筋拉断,16 mm直径连接钢筋试件在0.6l a钢筋浆锚长度条件下发生帮条钢筋拉断。结合数据分析,建议12~16 mm直径连接钢筋浆锚长度按0.6l a控制,帮条钢筋与连接钢筋牌号相同的前提下,12~14 mm直径连接钢筋的帮条钢筋按4 C 8设计,16 mm直径连接钢筋的帮条钢筋应按6 C 8设计。同时,试验中钢筋镦头构造可保证钢筋充分锚固,其具体尺寸可用于指导钢筋加工;螺旋筋对接头受拉性能影响不明显,可参照本次试验参数进行设计。 展开更多
关键词 预制混凝土 钢筋连接 浆锚对接 帮条钢筋 受拉性能
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面向抗震韧性评价的型钢混凝土柱易损性函数
4
作者 李磊 王菲菲 +1 位作者 代旷宇 于晓辉 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期24-34,共11页
为满足型钢混凝土(steel reinforced concrete,SRC)结构地震损失评估及抗震韧性评价的需求,建立SRC柱构件的地震易损性函数十分关键。本文首先基于文献调研,结合JGJ 138—2016《组合结构设计规范》,从国内外文献中筛选了227榀拟静力循... 为满足型钢混凝土(steel reinforced concrete,SRC)结构地震损失评估及抗震韧性评价的需求,建立SRC柱构件的地震易损性函数十分关键。本文首先基于文献调研,结合JGJ 138—2016《组合结构设计规范》,从国内外文献中筛选了227榀拟静力循环加载的SRC柱,建立标准化的SRC柱试验数据库。其次,考虑失效模式的差异性,将构件分为延性SRC柱和偏脆性SRC柱,并给出了不同类别的构件损伤等级划分标准及对应的修复方法。然后,以位移角为工程需求参数,分别提取了各构件对应不同损伤等级的位移角限值,采用FEMA P-58方法,建立了不同类别的SRC柱在各损伤等级下的易损性函数。最后,给出了与GB/T 38591—2020《建筑抗震韧性评价标准》相容的易损性函数参数表,并分析了抗震等级和轴压比对SRC柱易损性函数参数及易损性曲线的影响。最终,通过分析一幢型钢混凝土框架结构办公楼的抗震韧性,说明了所提出的易损性函数在抗震韧性评价中的作用。 展开更多
关键词 型钢混凝土柱 试验数据库 损伤状态 易损性函数 抗震韧性评价标准
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脱靶量及其变化率双重加权的微分对策制导律
5
作者 花文华 李群生 +1 位作者 张拥军 张金鹏 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期31-39,共9页
为进一步增强导弹飞行弹道的收敛速度,定义末端的脱靶量和脱靶量变化率作为性能优化指标,并基于线性二次型微分对策理论进行了制导律的推导,推导结果实现了减少脱靶量的同时向着最大化脱靶量收敛速度的方向上进行控制的目的。本研究从... 为进一步增强导弹飞行弹道的收敛速度,定义末端的脱靶量和脱靶量变化率作为性能优化指标,并基于线性二次型微分对策理论进行了制导律的推导,推导结果实现了减少脱靶量的同时向着最大化脱靶量收敛速度的方向上进行控制的目的。本研究从一般意义上进行导弹和目标控制系统动态特性的建模,适用于二者具有高阶控制系统动态特性的形式,推导结果具有一般性。针对导弹和目标具有一阶控制系统动态特性的情况,进行了制导律的扩展,并相应完成了对策空间的分析和典型制导参数的取值分析。非线性系统仿真针对比例导引、典型微分对策制导律和本研究所提出的脱靶量及其变化率双重加权的微分对策制导律进行了对比分析,仿真情形包括目标常值机动、S型机动和随机机动3种情形,并采用单发命中概率作为制导性能衡量指标。结果表明,所提出制导律的弹道快速收敛性能和低过载需求,在最小化脱靶量的同时最大化脱靶量的收敛速度,实现了在拦截导弹飞行弹道快速收敛的方向上进行控制的目的。 展开更多
关键词 制导律 高阶控制系统动态特性导弹 飞行弹道特性 微分对策制导 末制导
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基于FWD三参数的路基模量预测方法
6
作者 张磊 张定一 +2 位作者 肖倩 王龙 姚鹏飞 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期25-33,共9页
为了建立能够客观准确评价既有路基承载能力状况的测算方法,改善路面模量反算软件因初值选取不唯一而导致的误差问题,建立了路面弹性层状体系有限元动力模型,基于相关性分析筛选优化了弯沉盆参数,提出了基于BDI-F 2-d 9的三参数路基模... 为了建立能够客观准确评价既有路基承载能力状况的测算方法,改善路面模量反算软件因初值选取不唯一而导致的误差问题,建立了路面弹性层状体系有限元动力模型,基于相关性分析筛选优化了弯沉盆参数,提出了基于BDI-F 2-d 9的三参数路基模量预测模型;在此基础上形成多层路面模量反算新方法,并利用北京RIOHTrack环道的4种不同典型路面结构的实测数据对该模型的有效性和准确性进行验证。结果表明:应用所提出的FWD三参数预测模型计算得到的路基模量较常规反算方法更为准确,且与承载板实测值之间存在较好的线性关系(R^(2)=0.9106),两者比值介于0.19~0.28之间,符合已有文献研究结论。以此路基模量预测值作为输入参数并利用沥青路面动力有限元模型能更加准确地模拟FWD测试动态过程,从而提高了路面各层模量的反算精度。研究成果为模量反算软件初值选取提供了参考,并为利用弯沉盆参数(DBP指标)构建适用于实际工程的路基、路面模量反算方法提供了理论依据。 展开更多
关键词 道路工程 FWD模型 非线性特性 路基模量反算
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填土-EPS板蠕变下减载式涵洞土压力长期变化规律
7
作者 陈保国 吴森 +3 位作者 高琦 孙梦尧 袁山 吴雪婷 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期46-54,共9页
减载式涵洞改变了涵顶填土荷载的传递路径,使得上部填土荷载向减载块集中,从而降低涵洞顶板受到的土压力,但是在长期填土荷载下,土体与减载孔内的柔性填料会发生蠕变变形导致应力重分布。为了明确长期填土荷载作用下减载式涵洞的土压力... 减载式涵洞改变了涵顶填土荷载的传递路径,使得上部填土荷载向减载块集中,从而降低涵洞顶板受到的土压力,但是在长期填土荷载下,土体与减载孔内的柔性填料会发生蠕变变形导致应力重分布。为了明确长期填土荷载作用下减载式涵洞的土压力变化规律与减载效果,利用模型试验探究了刚性地基条件下减载式涵洞在填筑砂土施工期间的荷载传递规律,根据试验结果验证了数值模型的正确性;再利用验证后的数值模型研究了填土荷载作用下,考虑减载孔内EPS柔性填料蠕变、路基填土蠕变,以及二者共同蠕变条件下,减载式涵洞的土压力长期变化规律。研究结果表明:刚性地基条件下,考虑EPS板蠕变时,工后30年涵顶土压力相对于填土结束时减小了25.4%,涵顶土压力减载效果随时间增长而增强,建议涵顶竖向土压力系数可取0.45;考虑填土蠕变或二者共同蠕变时,涵顶土压力波动式增大,并最终均趋近于填土自重压力,减载效果随时间增长逐渐减弱,建议涵顶竖向土压力系数可取1.1。对于黏性土路基,设计中如果不考虑长期填土蠕变引起的土压力重分布,很可能高估减载式涵洞的减载效果,从而导致结构病害。 展开更多
关键词 减载式涵洞 蠕变变形 应力重分布 长期土压力 土拱效应
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LNG油罐车火灾下的大跨径悬索桥结构热力响应
8
作者 杨明 郭晓月 +4 位作者 刘志 黄侨 宋恒宇 畅卫杰 林阳子 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期34-45,共12页
国内某跨海悬索桥作为连接当地岛屿的交通要道,桥面上易燃物质LNG(液化天然气)的大量运输给该桥运营带来了不可忽视的安全隐患。针对该桥主桥跨中处如果发生两辆LNG油罐车追尾燃烧的小概率火灾事故,基于国内已有的油池燃烧实验,结合使... 国内某跨海悬索桥作为连接当地岛屿的交通要道,桥面上易燃物质LNG(液化天然气)的大量运输给该桥运营带来了不可忽视的安全隐患。针对该桥主桥跨中处如果发生两辆LNG油罐车追尾燃烧的小概率火灾事故,基于国内已有的油池燃烧实验,结合使用火灾动力学模拟软件FDS与有限元分析软件ABAQUS进行桥面油罐车火灾模拟与火灾下的全桥力学分析,以预测LNG油罐车火灾对桥梁结构产生的影响,为防范与应对桥面发生油罐车火灾的突发事件提供参考。仿真计算结果表明:当桥上发生LNG油罐车火灾时,局部主缆和部分吊索直接受火作用,受火主缆失去部分结构性能,受火吊索遭到破坏而失效;高温区域的桥面铺装也遭高温破坏,铺装下层的主梁钢结构所受温度影响相对较小;火灾下桥梁挠度增加0.234 m,桥梁东西两幅受力不再均衡。通过对火灾中高温区域关键构件的防火研究,ABAQUS的传热分析显示,外包双层5 mm厚的隔热气凝胶保护层设计在火灾中可有效保护桥梁主要构件。 展开更多
关键词 桥梁火灾 悬索桥杆系模型 LNG油罐车火灾模型 传热分析 力学响应
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氯盐侵蚀RC梁抗震性能试验与数值模拟方法
9
作者 胡卫兵 罗雨欣 +1 位作者 白澄宇 郑山锁 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第2期143-152,共10页
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... 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。 展开更多
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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蝶形钢板阻尼器力学性能与几何参数优化研究
10
作者 徐略勤 刘杰 +2 位作者 岳克锋 潘锐华 范磊 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期69-80,共12页
为了提升新型蝶形钢板阻尼器的耗能效率并优化其几何参数,首先推导了新型阻尼器的初始刚度和屈服力计算公式,然后采用拟静力试验对8个阻尼器试件的失效模式、力学参数和滞回性能进行了对比研究,最后通过67个模型的数值模拟分析,探讨了... 为了提升新型蝶形钢板阻尼器的耗能效率并优化其几何参数,首先推导了新型阻尼器的初始刚度和屈服力计算公式,然后采用拟静力试验对8个阻尼器试件的失效模式、力学参数和滞回性能进行了对比研究,最后通过67个模型的数值模拟分析,探讨了耗能肋宽度比a/b、高厚比H/t、耗能肋条数n、钢板片数N等参数对阻尼器力学性能的影响规律。结果表明:新型阻尼器力学性能稳定,滞回曲线饱满,极限位移角大于10%,最大等效黏滞阻尼比超过0.4,其力学性能与耗能肋条数n和钢板片数N成比例,便于标准化设计,且初始刚度、屈服力和等效屈服位移均具有良好的理论解析性,理论公式的平均计算误差分别为14.0%、8.4%、-10.9%;通过合理设计耗能肋的尺寸,可实现其全截面屈服的变形状态,使得钢材单位体积耗能量最大达0.217 J/mm^(3),当耗能肋几何参数满足a/b=0.25~0.50、H/t=20~30时,新型阻尼器可实现最优的耗能经济性。 展开更多
关键词 蝶形钢板阻尼器 耗能效率 几何参数 拟静力试验 数值模拟
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球面爆轰波下不同孔径耦合装药孔壁压力沿炮孔轴向分布特征
11
作者 楼晓明 林杰 +2 位作者 王新龙 刘怀宇 王广 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期148-159,共12页
为分析岩石爆破孔壁压力沿炮孔轴向分布的特征,采用理论分析、模型试验和有限元模拟相结合的方法,对不同孔径耦合装药炮孔轴向孔壁压力进行研究。首先基于球面爆轰波理论,建立炮孔内爆轰作用模型;以爆轰波与孔壁的入射角和炮孔直径关系... 为分析岩石爆破孔壁压力沿炮孔轴向分布的特征,采用理论分析、模型试验和有限元模拟相结合的方法,对不同孔径耦合装药炮孔轴向孔壁压力进行研究。首先基于球面爆轰波理论,建立炮孔内爆轰作用模型;以爆轰波与孔壁的入射角和炮孔直径关系为基础,推导出各阶段爆轰作用下的孔壁压力理论计算公式,得到不同孔径的孔壁压力沿炮孔轴向孔壁的变化曲线。为验证理论分析的合理性,进一步利用混凝土厚壁圆筒模型试验,运用高速多路动态应变测试系统对孔壁压力进行监测,同时建立不同炮孔直径的有限元数值模拟,获得不同孔径炮孔孔壁压力沿炮孔轴向分布结果,并将模型试验和数值模拟结果与理论分析结果进行了对比分析。研究结果表明:耦合装药孔壁压力沿炮孔轴向方向呈现不均匀分布,起爆点近区孔壁压力急剧增大,达到最大压力峰值后开始衰减,最后孔壁压力趋于平稳波动的特征;炮孔直径与孔壁压力存在正相关,最大压力峰值和平稳波动阶段孔壁压力随炮孔直径增大而增大;在d=40 mm炮孔轴向孔壁压力的理论计算值与模型试验、数值模拟结果相对误差均较小,验证了理论分析的合理性。 展开更多
关键词 球面爆轰波 孔壁压力 耦合装药 模型试验 数值模拟
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跨模态自适应特征融合的视觉问答方法
12
作者 陈巧红 项深祥 +1 位作者 方贤 孙麒 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期94-104,共11页
为提高视觉问答(VQA)中跨模态融合与交互的精确度,减少多模态特征信息的丢失,提出了一种新颖的基于跨模态自适应特征融合的视觉问答方法。首先,该方法设计了卷积自注意力单元,包含自注意力层和空洞卷积层,前者用于捕捉全局特征信息,后... 为提高视觉问答(VQA)中跨模态融合与交互的精确度,减少多模态特征信息的丢失,提出了一种新颖的基于跨模态自适应特征融合的视觉问答方法。首先,该方法设计了卷积自注意力单元,包含自注意力层和空洞卷积层,前者用于捕捉全局特征信息,后者用于捕捉视觉对象间的空间关系。其次,通过自适应特征融合层,将全局关系与空间关系进行有效结合,使模型在处理图像特征时能够同时考虑全局关系和视觉对象之间的关联性,从而克服了传统注意力机制忽视空间关系的问题。最后,基于不同模态特征在答案预测中贡献程度的差异,该方法还构建了多模态门控融合模块,根据多模态特征间的重要程度自适应地融合特征,减少多模态信息的丢失,同时不会带来额外的计算资源开销。研究结果表明,该方法在未使用额外数据集预训练的情况下,在VQA2.0的测试-开发集、测试-标准集和GQA数据集上的整体准确率分别达到71.58%、72.00%、58.14%,显著优于传统自注意力方法,该研究成果可为跨模态特征融合领域提供了重要的参考和借鉴。 展开更多
关键词 视觉问答(VQA) 特征融合 多模态 注意力机制 门控机制
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L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱轴压性能
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作者 吴丽丽 刘艳霞 +1 位作者 武海鹏 韩港豪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期77-91,共15页
为解决异形钢管混凝土柱阴角对其承载力的影响,提出了用1个冷弯薄壁方钢管和2个U形钢管焊接成L形钢管,内填充混凝土形成L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱形式。设计了5组共10根试件的轴压试验,并开展了有限元参数分析,研究了钢管厚度、... 为解决异形钢管混凝土柱阴角对其承载力的影响,提出了用1个冷弯薄壁方钢管和2个U形钢管焊接成L形钢管,内填充混凝土形成L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱形式。设计了5组共10根试件的轴压试验,并开展了有限元参数分析,研究了钢管厚度、U形管外伸长度和钢材强度等参数对构件承载力和延性等力学性能的影响。结果表明:该类试件的主要破坏形态为中上部局部鼓曲破坏,适量增大U形管外伸长度可以提高承载力,但增大到一定程度之后易发生弯扭破坏;承载力和延性随着钢管厚度和钢材强度增大而增加;混凝土强度对构件的初始刚度和峰值荷载的影响都很小,但对曲线下降段的影响较大;试件端部和中部截面阴角处的混凝土应力值比各边中部更大,说明采用U形钢管与方钢管组合的方式改善了阴角处钢管对混凝土约束普遍较弱的问题。基于“统一理论”,给出了两种承载力建议计算公式,与试验结果吻合较好,两种计算方法在0.44~1.94的约束效应系数范围内具有良好的适用性。 展开更多
关键词 L形 U形管 钢管混凝土柱 轴心受压 承载力
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搭接长度等对Ⅱ型APC接头拉伸性能的影响
14
作者 余琼 敖晟瑞 +4 位作者 唐子鸣 郭霖 谢青海 张志 陈振海 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期128-139,共12页
为研究搭接长度和钢筋直径对Ⅱ型APC接头力学性能的影响,对63个该接头进行单向拉伸试验,分析了接头破坏模式、极限承载力、延性和黏结应力等。结果表明:钢筋直径相同时,随搭接长度增加,平均黏结应力降低,试件强度、延性、最大力总伸长... 为研究搭接长度和钢筋直径对Ⅱ型APC接头力学性能的影响,对63个该接头进行单向拉伸试验,分析了接头破坏模式、极限承载力、延性和黏结应力等。结果表明:钢筋直径相同时,随搭接长度增加,平均黏结应力降低,试件强度、延性、最大力总伸长率明显提高,残余变形整体呈下降趋势;钢筋拉断破坏试件强度、延性、最大力总伸长率和残余变形满足规范要求;加载过程中,套筒中部截面短边纵向和长边环向始终受拉;极限荷载下,随搭接长度增加,套筒中部截面短边侧环向压应变先转变为拉应变再向压应变发展,长边侧纵向压应变转变为拉应变;相对搭接长度相同时,极限承载力随钢筋直径增加而提高;提出的极限黏结强度及临界搭接长度计算公式与试验值吻合较好,可为实际工程应用提供参考。单拉工况下,钢筋直径不大于18 mm时,建议接头搭接长度大于12 d。 展开更多
关键词 Ⅱ型APC接头 拉伸性能 搭接长度 黏结强度
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封面图片说明
15
作者 杨明(文/图) 畅卫杰(文/图) 周业凯(文/图) 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期13-13,共1页
封面图片来自本期论文“LNG油罐车火灾下的大跨径悬索桥结构热力响应”,图片为浙江省舟山西堠门大桥现场实景。西堠门大桥采用分体式钢箱梁悬索桥方案,主跨为1650 m的两跨连续钢箱梁悬索桥,南边跨引桥采用预应力混凝土刚构连续组合箱梁... 封面图片来自本期论文“LNG油罐车火灾下的大跨径悬索桥结构热力响应”,图片为浙江省舟山西堠门大桥现场实景。西堠门大桥采用分体式钢箱梁悬索桥方案,主跨为1650 m的两跨连续钢箱梁悬索桥,南边跨引桥采用预应力混凝土刚构连续组合箱梁的桥梁方案,北跨及中跨为悬吊结构。西堠门跨海大桥桥面经常运输大量易燃物质液化天然气,存在巨大火灾隐患,为了保障桥梁运行安全,依据Babrauskas的油池燃烧理论与Ingason H.的火灾热释放理论,建立了燃料控制的LNG油罐车火灾热释放率指数增长模型,用于模拟桥面开放空间发生的LNG油罐车火灾,进一步计算悬索桥上火灾产生的高温场,分析结构高温下力学响应。依据ABAQUS有限元软件模拟结果,可获取桥梁易被火灾高温影响的危险位置与受高温破坏后对结构安全影响较大的关键构件。对桥梁在火灾中的力学行为进行模拟预测,可提前针对西堠门跨海大桥关键构件采取相应防火措施、增设防火设计。同时验证了外包双层5 mm复合气凝胶绝热层的防护设计在火灾中可以有效降低高温对主缆与吊索的温度影响,从而进行有效的火灾险情的预防与避险。 展开更多
关键词 跨海大桥 悬索桥 易燃物质 悬吊结构 关键构件 燃料控制 热释放率 液化天然气
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内置U型永磁电机电磁优化及振动噪声抑制
16
作者 高锋阳 岳文瀚 +3 位作者 高建宁 徐昊 孙伟 吴银波 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期71-83,共13页
为提高内置U型永磁同步电机电磁性能及抑制电机低频振动噪声,提出一种U一型磁极结构并结合Halbach充磁方式、转子开槽的电机拓扑。首先,推导电机相关电磁性能表达式,分析定转子间气隙径向磁通密度、径向电磁力密度的低频振动和噪声波动... 为提高内置U型永磁同步电机电磁性能及抑制电机低频振动噪声,提出一种U一型磁极结构并结合Halbach充磁方式、转子开槽的电机拓扑。首先,推导电机相关电磁性能表达式,分析定转子间气隙径向磁通密度、径向电磁力密度的低频振动和噪声波动构成。其次,采用解析法与有限元法得到气隙径向电磁力时空分布,利用参数敏感度分析法、参数扫描法和响应面法对所选转子拓扑参数进行多目标优化并得到最优参数解。最后,将U一磁极结构空载反电动势、径向磁通密度、齿槽转矩、输出转矩、转矩脉动、径向电磁力密度、振动加速度和声压级与4种U型磁极结构进行对比分析;并结合电磁场、机械场和声场对U一型电机结构进行验证。结果表明,通过在U型磁极结构上增设一型磁极、改变充磁方式、dq轴开槽调制气隙磁场正弦度,使得电机齿槽转矩降低91.3%,空载反电动势提高53 V,输出转矩提高39.6%,气隙中径向电磁力波的各阶次谐波幅值均有所下降,各频率下定子总成振动加速度降低明显,电机周身声压级最大值处下降9 dB,下降率为10.1%。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机(IPMSM) 低频振动噪声 Halbach充磁 磁场调制 多物理场耦合 频谱分析
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形状记忆合金嵌入式加固钢筋混凝土柱抗震性能试验
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作者 邢国华 赵嘉华 +2 位作者 常召群 王浩楠 陆勇健 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第2期78-89,共12页
为研究形状记忆合金(SMA)嵌入式加固法对钢筋混凝土柱抗震性能的影响,设计制作6根SMA嵌入式加固钢筋混凝土柱试件,通过低周往复荷载试验研究SMA筋加固混凝土柱的破坏过程及破坏模式,分析SMA加固量、轴压比和环包CFRP布对加固柱滞回性能... 为研究形状记忆合金(SMA)嵌入式加固法对钢筋混凝土柱抗震性能的影响,设计制作6根SMA嵌入式加固钢筋混凝土柱试件,通过低周往复荷载试验研究SMA筋加固混凝土柱的破坏过程及破坏模式,分析SMA加固量、轴压比和环包CFRP布对加固柱滞回性能、位移延性、刚度退化和耗能等抗震性能的影响,基于数字图像相关法分析SMA筋嵌入式加固柱的曲率分布。结果表明:SMA筋嵌入式加固钢筋混凝土柱因柱脚处纵向受拉钢筋屈服和混凝土压溃形成塑性铰而破坏,主要表现为延性破坏模式;相同轴压比下,加固柱试件较普通混凝土柱承载力提高了51.2%~70.2%,位移延性和累计耗能也得到提升,抗震性能显著改善;随加固量增加,SMA筋嵌入式加固柱的耗能、塑性铰长度和极限位移显著提高;在层间位移角达到1/50之前,承载力没有明显下降;轴压比增大至0.4时,加固柱的峰值荷载和耗能能力增大,延性显著降低,环包CFRP布后加固柱的变形和耗能明显改善。基于平截面假定,提出SMA筋嵌入式加固钢筋混凝土柱受弯承载力计算模型,计算结果与试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 钢筋混凝土柱 形状记忆合金 抗震性能 嵌入式加固 承载力 数字图像相关法
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基于材料应变的新型装配式剪力墙变形指标限值
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作者 樊禹江 陈玉喜 +2 位作者 李寰芳 许锦宝 葛俊 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第2期104-112,共9页
为研究新型装配式剪力墙的抗震性能及其变形指标限值,基于课题组所做新型装配式剪力墙抗震性能试验,采用析因法,共设计216个不同剪跨比、轴压比、边缘构件纵筋配筋率等新型装配式剪力墙模型,完成相应的单推性能研究;基于有限元破坏形态... 为研究新型装配式剪力墙的抗震性能及其变形指标限值,基于课题组所做新型装配式剪力墙抗震性能试验,采用析因法,共设计216个不同剪跨比、轴压比、边缘构件纵筋配筋率等新型装配式剪力墙模型,完成相应的单推性能研究;基于有限元破坏形态识别,将构件破坏形态划分为弯曲破坏、弯剪破坏和剪切破坏3类,提出墙体破坏形态划分准则。参考GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》,对弯曲破坏和弯剪破坏划分6个性能状态,对剪切破坏划分两个性能状态,基于构件极限状态下混凝土、钢筋应变和承载力,确定墙体性能状态判定准则。通过线性回归分别得到弯曲破坏、弯剪破坏和剪切破坏形态下构件各塑性位移角限值的回归方程,并提出各破坏形态下具有90%保证率的构件变形指标限值标准,为基于性能的新型装配式剪力墙抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 装配式剪力墙 有限元模拟 破坏形态 变形指标限值
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钢-混组合桥面混凝土层横向受力的弹性地基梁比拟模型
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作者 叶华文 何建希 +2 位作者 潘威洲 周渝 邓雪峰 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期90-97,109,共9页
钢-混组合桥面板的混凝土铺装层设计参数多由工程经验确定,针对因缺乏明确的受力机制分析而容易导致其结构开裂或不经济的问题,根据正交异性钢-混组合桥面板构造特点,将混凝土铺装层横桥向受力比拟为弹性地基上的无限长梁,建立了轮载下... 钢-混组合桥面板的混凝土铺装层设计参数多由工程经验确定,针对因缺乏明确的受力机制分析而容易导致其结构开裂或不经济的问题,根据正交异性钢-混组合桥面板构造特点,将混凝土铺装层横桥向受力比拟为弹性地基上的无限长梁,建立了轮载下混凝土层横桥向效应的理论分析模型,推导了混凝土层横桥向弹性变形、受力和有效作用范围的解析式。以实际正交异性钢-混组合桥面构造为原型,设计和实施了足尺模型静载试验,还进行了空间有限元仿真分析,结果证明了弹性地基梁比拟模型的合理性。因横隔板和刚性混凝土层约束,偏载下U肋扭转变形可忽略不计;轮载横桥向有效作用范围不超过5个U肋中心距。基于有限元的参数分析表明:栓钉布置和横隔板对混凝土层横桥向受力影响很显著。在所提的混凝土铺装层设计参数取值范围内,提出的横桥向受力计算公式适用于正交异性钢混组合桥面设计。 展开更多
关键词 钢-混组合桥面 轮载作用 弹性地基梁 混凝土铺装层 横向受力
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大悬臂PC盖梁根部受力性能试验与分析
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作者 胡志坚 张申昕 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期55-68,共14页
大悬臂预应力混凝土盖梁(以下简称大悬臂PC盖梁)通常会在悬臂根部设置折线段来保证结构的受力性能,但尚未有合理的折线段尺寸设计依据。为此,通过将附加折线段等效为弧线段,提出了折线段大悬臂PC盖梁的剪应力计算理论;针对大悬臂PC盖梁... 大悬臂预应力混凝土盖梁(以下简称大悬臂PC盖梁)通常会在悬臂根部设置折线段来保证结构的受力性能,但尚未有合理的折线段尺寸设计依据。为此,通过将附加折线段等效为弧线段,提出了折线段大悬臂PC盖梁的剪应力计算理论;针对大悬臂PC盖梁的折线段尺寸设计问题进行了1∶4的缩尺模型试验,分析了折线段对悬臂根部剪应力分布及受力性能的影响;并根据结构弯剪受力强度要求,给出了不同盖梁悬臂长度、受压边倾角及预应力水平等设计参数下的最小折线段长度比计算公式。结果表明:所提出的折线段变截面梁剪应力计算理论能较好地反映折线段设置对剪应力纵向分布带来的影响,顶缘最不利受力位置由悬臂根部转变为变受压边倾角处,随着折线段长度比的增加,盖梁顶底缘应力峰值均有所降低,需要通过控制折线段尺寸来保证结构受压边底缘的强度要求。所给出的最小折线段长度比计算公式对不同设计参数的大悬臂PC盖梁均能保证其有效精度,具有一定的实用性。 展开更多
关键词 折线段大悬臂盖梁 悬臂根部受力性能 剪应力计算 缩尺模型试验 折线段尺寸
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