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基于IWOA-LSTM算法的预应力钢筋混凝土梁损伤识别 被引量:5
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作者 范旭红 章立栋 +2 位作者 杨帆 李青 郁董凯 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期105-112,119,共9页
为准确识别桥梁结构的损伤程度,制作了桥梁的关键构件——预应力钢筋混凝土梁,进行三点弯曲加载试验.收集了损伤破坏全过程的声发射(AE)信号,通过AE信号参数分析,将梁的损伤破坏过程划分为4个典型阶段.构建了长短时记忆神经网络(LSTM)模... 为准确识别桥梁结构的损伤程度,制作了桥梁的关键构件——预应力钢筋混凝土梁,进行三点弯曲加载试验.收集了损伤破坏全过程的声发射(AE)信号,通过AE信号参数分析,将梁的损伤破坏过程划分为4个典型阶段.构建了长短时记忆神经网络(LSTM)模型,根据经验设置LSTM模型的超参数容易导致网络陷入局部最优而影响了分类结果,提出采用Sine混沌映射和自适应权重来改进鲸鱼优化算法(WOA),对LSTM进行超参数寻优.设计了IWOA-LSTM算法模型,训练识别试验梁各损伤阶段的AE信号特征参数.定型网络结构,并识别同种工况下其他梁的AE信号.结果表明:IWOA-LSTM算法模型识别准确率均超过或接近92%,相较于普通LSTM模型,IWOA-LSTM模型识别准确率提高了约7%. 展开更多
关键词 预应力钢筋混凝土梁 声发射 损伤识别 长短时记忆神经网络 改进的鲸鱼优化算法
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梁式桥抗震韧性评估方法:Ⅰ.基于专家意见的构件震后功能恢复模型 被引量:7
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作者 王晓伟 叶爱君 +6 位作者 吴学平 周连绪 宋开辉 李军 娄亮 魏新农 彭俊 《土木工程学报》 北大核心 2025年第1期65-76,共12页
梁式桥是中国交通路网中最普遍的桥型,建立其抗震韧性评估方法是“韧性城市”国家战略顺利实施的必然需求,但其中至关重要的梁式桥各构件震后功能恢复模型尚未建立。震后功能恢复模型表征了结构在遭受地震后使用功能损失-保持-恢复的过... 梁式桥是中国交通路网中最普遍的桥型,建立其抗震韧性评估方法是“韧性城市”国家战略顺利实施的必然需求,但其中至关重要的梁式桥各构件震后功能恢复模型尚未建立。震后功能恢复模型表征了结构在遭受地震后使用功能损失-保持-恢复的过程。为填补这一空白,该文第一部分采用专家意见调研的方法,构建了梁式桥主要受力构件(墩柱、主梁、支座、基础、桥台)和次要受力构件(挡块、伸缩缝)的震后功能恢复模型。首先,系统地定义了各构件的多级损伤状态和性能指标;然后,设计了调研问卷,面向全国各地124位桥梁设计、科研、施工、检测、养护、加固领域的专家,征询各构件不同损伤状态下的桥梁震后通行决策、残余通行功能、决策时间、构件修复策略与时间、以及构件修复期间桥梁残余通行功能;最后,通过对调研结果的统计分析,建立了梁式桥各构件的震后功能恢复模型。该文第二部分将利用该模型对我国量大面广的板式支座梁式桥开展抗震韧性评估研究。 展开更多
关键词 桥梁工程 抗震韧性 震后功能恢复模型 专家意见调研 功能损失 构件修复时间
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套筒灌浆缺陷对装配式剪力墙抗震性能的影响 被引量:2
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作者 郑巍 张士前 +2 位作者 马明磊 阴光华 陈少军 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第5期52-63,共12页
为研究套筒灌浆缺陷对装配式混凝土剪力墙抗震性能的影响,以灌浆缺陷套筒数量、上侧钢筋灌浆缺陷长度为变化参数,设计7个钢筋套筒灌浆连接的装配式混凝土剪力墙(6个灌浆缺陷试件和1个灌浆饱满对比试件),完成拟静力试验,观察试件受力破... 为研究套筒灌浆缺陷对装配式混凝土剪力墙抗震性能的影响,以灌浆缺陷套筒数量、上侧钢筋灌浆缺陷长度为变化参数,设计7个钢筋套筒灌浆连接的装配式混凝土剪力墙(6个灌浆缺陷试件和1个灌浆饱满对比试件),完成拟静力试验,观察试件受力破坏过程和最终破坏形态,获取荷载-位移滞回曲线,分析试件滞回性能、骨架曲线、承载力、变形、刚度退化、延性和耗能能力等抗震性能指标。结果表明:套筒灌浆缺陷装配式混凝土剪力墙与灌浆饱满试件的破坏形态相似,最终破坏形态表现为边缘构件最外侧竖向钢筋受拉屈服甚至因套筒倾斜而拉断,且墙角套筒外侧混凝土保护层压碎脱落;灌浆缺陷试件的荷载-位移滞回曲线呈弓形或反“S”形;与灌浆饱满试件相比,套筒灌浆缺陷试件的承载力、变形和耗能能力减小,而灌浆缺陷对试件初始刚度影响不明显,但对后期刚度的影响逐渐变大;试件承载力、峰值位移和耗能能力随着灌浆缺陷套筒数量增加而减小,试件刚度随着灌浆缺陷套筒数量和套筒内灌浆缺陷长度增加而减小。 展开更多
关键词 装配式剪力墙 套筒灌浆连接 灌浆缺陷 抗震性能 拟静力试验
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基于主成分方法研究钢纤维增强混凝土劈裂破坏的损伤机制 被引量:2
4
作者 李涛 任会兰 +2 位作者 宁建国 宋水舟 檀日晶 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期221-231,共11页
研究钢纤维混凝土劈裂破坏的细观损伤机制,对在役钢纤维混凝土结构的健康检测具有重要意义。通过多通道声发射系统,采集混凝土和钢纤维混凝土试件(钢纤维含量分别为15和45 kg/m 3)劈裂破坏过程中的声发射信号,并结合主成分分析法和k-me... 研究钢纤维混凝土劈裂破坏的细观损伤机制,对在役钢纤维混凝土结构的健康检测具有重要意义。通过多通道声发射系统,采集混凝土和钢纤维混凝土试件(钢纤维含量分别为15和45 kg/m 3)劈裂破坏过程中的声发射信号,并结合主成分分析法和k-means聚类算法,对混凝土和钢纤维混凝土的损伤特征进行分析。结果表明,钢纤维的加入抑制了混凝土中裂纹扩展,有效地改善了混凝土的峰后韧性;声发射计数和能量参数变化特征反映了钢纤维混凝土试件宏观变形、破坏的细观损伤演化过程。最后,识别出了钢纤维混凝土中砂浆基体开裂和钢纤维拉拔的两种损伤机制。与砂浆基体开裂相比,钢纤维拉拔产生的声发射信号具有计数高、幅值高、能量强和持续时间长的特征。 展开更多
关键词 钢纤维增强混凝土(SFRC) 声发射技术 主成分分析(PCA) K-MEANS聚类
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空间网格空腹夹层板结构创新与实践最新进展 被引量:1
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作者 陈红鸟 杨瑛 +4 位作者 田鹏刚 周正荣 陈靖 魏艳辉 马克俭 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期1-20,共20页
为了解决大跨度空腹网架结构抗剪刚度不足的问题,贵州大学马克俭教授于20世纪90年代创新地提出了空腹夹层板结构。通过减小竖杆的高宽比,使之形成“超短柱”,即剪力键,利用剪力键连接上、下肋协同受力,从而使空腹夹层板结构具有较大的... 为了解决大跨度空腹网架结构抗剪刚度不足的问题,贵州大学马克俭教授于20世纪90年代创新地提出了空腹夹层板结构。通过减小竖杆的高宽比,使之形成“超短柱”,即剪力键,利用剪力键连接上、下肋协同受力,从而使空腹夹层板结构具有较大的剪切刚度,其整体力学特性介于密肋井字楼盖与空腹网架之间。系统回顾了空腹夹层板结构的发展历程,介绍了该结构的组成和分类,总结了该结构的几何和力学特点,归纳了现有的理论分析方法与技术规程、结构优势及工程应用案例,尤其是2010年以后的工程实践进展;最后,对空腹夹层板结构体系的应用前景进行展望。空腹夹层板结构具有大跨度灵活划分空间、节约层高、降低结构自重、节省建筑用材、空腹可穿越管线等诸多优势,在全国30个省(市、自治区)的实际工程应用面积已达300余万平方米,节约建设资金超过2亿元。空腹夹层板结构体系的理论及实践创新体现了新时代的科技自立自强,采用多高层大跨度空腹夹层板楼盖结构可节约土地资源,对促进我国生态文明建设有重要意义。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 空腹夹层板 大跨度结构 多高层建筑 网格结构
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砌体填充墙边界条件对框架结构整体抗震性能影响的简化分析 被引量:2
6
作者 解恒燕 许航 郑鑫 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第1期1-9,共9页
框架结构中的填充墙不起承重作用,因此在框架结构设计及抗震分析中一般不进行详细计算。然而历次震害表明框架结构中的填充墙破坏严重,其对结构的抗震性能影响不容忽视。本文采用杆系有限元软件建立了不同砌体填充墙边界条件框架结构模... 框架结构中的填充墙不起承重作用,因此在框架结构设计及抗震分析中一般不进行详细计算。然而历次震害表明框架结构中的填充墙破坏严重,其对结构的抗震性能影响不容忽视。本文采用杆系有限元软件建立了不同砌体填充墙边界条件框架结构模型,通过与已有振动台试验结果对比得到了与试验结果最接近的砌体填充墙边界条件。然后采用该边界条件模型进行了模拟地震波作用下的结构响应分析。分析结果表明:在模拟地震波作用下,采用砌体填充墙边界条件与实际砌体填充墙与框架连接施工方法最接近的模型,得到的模型纵向加速度峰值和位移峰值与试验值吻合度较好。采用杆系有限元软件分析砌体填充墙与框架的边界条件对框架结构整体抗震性能影响简化分析的方法是可行的。 展开更多
关键词 砌体填充墙 边界条件 框架结构 抗震性能 结构响应分析 有限元模拟
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防屈曲支撑-钢筋混凝土框架结构基于韧性的抗震设计方法研究 被引量:2
7
作者 马恺泽 李兰欣 +1 位作者 邢国华 陈韵如 《振动与冲击》 北大核心 2025年第7期146-154,共9页
为实现防屈曲支撑-钢筋混凝土(buckling-restrained braced reinforced concrete,BRB-RC)框架结构基于韧性的抗震设计,引入韧性水平量化指标,建立建筑抗震韧性等级的分级,提出利用功能损失控制韧性指标的计算假定,并建立建筑多层级功能... 为实现防屈曲支撑-钢筋混凝土(buckling-restrained braced reinforced concrete,BRB-RC)框架结构基于韧性的抗震设计,引入韧性水平量化指标,建立建筑抗震韧性等级的分级,提出利用功能损失控制韧性指标的计算假定,并建立建筑多层级功能损失量化关系,提出根据建筑功能损失控制构件损伤及工程需求参数的方法。依据BRB-RC框架结构的受力机制,提出其基于韧性的抗震设计方法并建立设计流程。将设计方法应用于一幢5层的BRB-RC框架结构的抗震设计并进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。分析结果表明,结构的层间位移角和层间剪力分布均满足设计要求,所提出的方法能实现预期的抗震韧性目标。 展开更多
关键词 建筑抗震韧性 防屈曲支撑(BRB) 钢筋混凝土(RC)框架结构 抗震设计 功能损失
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电石渣激发磷石膏矿渣的强度及浸出特性研究 被引量:1
8
作者 姚威 谈云志 +4 位作者 明华军 沈克军 吴赤球 吕伟 吴军 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期74-80,共7页
少量碱性水泥或石灰可激发磷石膏-粒化高炉矿渣,形成水硬性胶凝材料,但水泥和石灰成本较高,不符合国家“碳达峰、碳中和”战略,而作为工业废弃物的电石渣也富含碱性氧化钙,因此本文提出用电石渣取代石灰激发磷石膏-粒化高炉矿渣,以达到... 少量碱性水泥或石灰可激发磷石膏-粒化高炉矿渣,形成水硬性胶凝材料,但水泥和石灰成本较高,不符合国家“碳达峰、碳中和”战略,而作为工业废弃物的电石渣也富含碱性氧化钙,因此本文提出用电石渣取代石灰激发磷石膏-粒化高炉矿渣,以达到减少生产成本、“以废治废”的目的.通过对不同龄期的试样进行抗压强度、可溶磷浸出、可溶氟浸出、SEM、XRD等试验来验证电石渣取代石灰的可行性.结果表明:对于磷石膏-矿渣体系,电石渣具有和石灰相似的激发效果,其能与磷石膏、矿渣生成水化硅酸钙和钙矾石,形成胶凝骨架,增强混合试样强度,最佳掺比试样28 d强度超过40 MPa;其可溶磷、氟浸出液质量浓度均满足规范要求,矿渣-磷石膏-电石渣掺比为80∶12∶8时强度与磷氟固定效果均最好. 展开更多
关键词 磷石膏 电石渣 粒化高炉矿渣 强度 浸出
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装配式掉层框架结构抗连续倒塌性能分析 被引量:2
9
作者 杨佑发 黄振宇 陈铵旭 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第1期101-109,118,共10页
研究目的:山地结构受力及变形特点与常规结构有显著差别。本文针对一种典型的螺栓-钢板连接的干式连接装配式节点,基于静力非线性分析和动力非线性分析的拆除构件法对装配式山地掉层框架结构的抗连续倒塌性能和规律展开研究。研究结论:... 研究目的:山地结构受力及变形特点与常规结构有显著差别。本文针对一种典型的螺栓-钢板连接的干式连接装配式节点,基于静力非线性分析和动力非线性分析的拆除构件法对装配式山地掉层框架结构的抗连续倒塌性能和规律展开研究。研究结论:(1)提出了梁荷载系数、各层梁端轴力、各层梁端弯矩随失效节点竖向位移的变化规律和柱底轴力、弯矩变化的影响范围,揭示了装配式掉层框架和现浇掉层框架在抗连续倒塌中的抗力机制差异;(2)采用动力非线性分析逼近两种结构的倒塌极限状态,得到了两种掉层框架在倒塌破坏模式上的差异;(3)装配式掉层框架的抗连续倒塌性能不如现浇掉层框架,并且由于节点受力性能的差异,装配式掉层框架在抗连续倒塌过程中的悬链线机制与现浇掉层框架不同,装配式掉层框架和现浇掉层框架在柱失效后产生主要抗倒塌承载力的楼层位置不同;(4)本研究成果可为山地掉层框架结构的抗连续倒塌设计提供参考。 展开更多
关键词 掉层框架结构 装配式 抗连续倒塌性能 拆除构件法
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UHPC免拆模板钢筋混凝土柱抗震性能参数分析及承载力计算 被引量:1
10
作者 王朋 尤学辉 +3 位作者 史庆轩 陶毅 戎翀 黄杰 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期41-50,共10页
为研究UHPC免拆模板钢筋混凝土柱在不同参数影响下的抗震性能,基于ABAQUS软件中混凝土塑性损伤(CDP)模型,考虑模板与后浇混凝土的界面接触滑移建立了数值分析模型;讨论了轴压比、普通混凝土强度、配筋率和模板厚度等参数对UHPC免拆模板... 为研究UHPC免拆模板钢筋混凝土柱在不同参数影响下的抗震性能,基于ABAQUS软件中混凝土塑性损伤(CDP)模型,考虑模板与后浇混凝土的界面接触滑移建立了数值分析模型;讨论了轴压比、普通混凝土强度、配筋率和模板厚度等参数对UHPC免拆模板-RC柱承载力和延性的影响;基于平截面假定,给出了UHPC免拆模板-RC柱的承载力计算公式。结果表明:建立的有限元模型能较好地模拟试件的承载力、骨架曲线和混凝土损伤情况;随着轴压比的增大,试件的承载力和延性均先增大后减小,轴压比为0.7时承载力和延性均最高;随着混凝土强度的提高,试件的承载力逐渐增大,但增长幅度却逐渐降低;提高配筋率可以提高试件的承载力,但对延性影响不大;模板的厚度对试件的承载力和延性影响显著,当模板厚度从10 mm增加到25 mm时,试件的承载力提高了24.1%,但其延性降低了43.8%,在保证试件拥有足够的承载力和变形能力下,建议UHPC模板厚度选择15~20 mm;基于平截面假定得到的承载力计算方法可以很好地预测试件的承载能力,计算值与模拟值(试验值)的比值均值为0.97,标准差为0.04。 展开更多
关键词 UHPC免拆模板 钢筋混凝土柱 抗震性能 数值模拟 承载力计算
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外包钢加固锈蚀箍筋混凝土柱抗剪承载力模型 被引量:1
11
作者 李强 曹腾飞 +3 位作者 陈少杰 阎沛霖 汪勇 刘晓岩 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第1期161-169,共9页
为研究锈蚀箍筋混凝土柱外包型钢加固后的抗剪承载能力,设计9根不同箍筋间距的混凝土柱,对其中7根混凝土柱通电加速锈蚀箍筋,采用水泥基灌浆料或环氧树脂胶作为外包型钢加固柱的填充物,加固处理后进行低周往复荷载试验;以箍筋间距、箍... 为研究锈蚀箍筋混凝土柱外包型钢加固后的抗剪承载能力,设计9根不同箍筋间距的混凝土柱,对其中7根混凝土柱通电加速锈蚀箍筋,采用水泥基灌浆料或环氧树脂胶作为外包型钢加固柱的填充物,加固处理后进行低周往复荷载试验;以箍筋间距、箍筋锈蚀率和填充物为变量,综合运用试验研究与理论分析方法对其破坏形态和抗剪承载性能进行分析;基于混凝土柱极限抗剪承载力计算模型,引入外包型钢有效利用系数,建立外包型钢加固锈蚀箍筋混凝土柱斜截面抗剪承载力计算模型。结果表明:在低周往复荷载作用下柱底形成塑性铰、柱底加固型钢连接处失效,箍筋间距和箍筋锈蚀率等因素共同影响其抗剪承载力;相同箍筋间距及锈蚀率下采用水泥基灌浆料与环氧树脂胶对外包型钢与混凝土柱协同工作性能一致;加固后外包型钢对核心区混凝土约束能力的提升,显著提高了混凝土柱的抗剪承载力。研究可为外包型钢加固锈蚀箍筋混凝土柱采用水泥基灌浆料作为填充物提供实践指导,为抗剪承载力计算、耐久性分析提供理论参考。 展开更多
关键词 混凝土柱 箍筋锈蚀 抗剪承载力 外包型钢加固 抗震性能
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机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土梁受弯性能的影响 被引量:1
12
作者 张淑云 刘建波 +2 位作者 杨旭龙 李强 白苗苗 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期142-150,共9页
为探究机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土梁受弯性能的影响,设计制作了5根机制砂掺量分别为0%、30%、60%、80%、100%的自密实轻骨料混凝土梁,进行四点弯曲试验,研究不同机制砂掺量的自密实轻骨料混凝土梁在荷载作用下的挠度曲线、跨中挠... 为探究机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土梁受弯性能的影响,设计制作了5根机制砂掺量分别为0%、30%、60%、80%、100%的自密实轻骨料混凝土梁,进行四点弯曲试验,研究不同机制砂掺量的自密实轻骨料混凝土梁在荷载作用下的挠度曲线、跨中挠度和裂缝分布形态,探究机制砂掺量对其开裂弯矩和受弯承载力的影响规律。结果表明:各试验梁截面平均应变符合平截面假定,荷载-挠度曲线基本相似。随着机制砂掺量的增加,自密实轻骨料混凝土梁产生次裂缝更多、裂缝分布更加均匀,在屈服前的同级荷载作用下,最大裂缝宽度减小;而跨中挠度和极限承载力在机制砂掺量为80%时达到最大,相较于全河砂自密实轻骨料混凝土梁,分别提高了16.13%和6.62%。采用轻骨料混凝土挠度计算公式得到的各试验梁挠度计算值与试验值有所差异。试验梁开裂弯矩采用规范公式计算,计算值与试验值差异较大。通过试验结果分析和受弯承载力计算,得出自密实轻骨料混凝土机制砂最优掺量为60%~80%。 展开更多
关键词 自密实轻骨料混凝土梁 机制砂 受弯性能 破坏形态 开裂弯矩 受弯承载力
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超高性能混凝土加固受损钢筋混凝土梁受弯性能试验研究 被引量:1
13
作者 寇佳亮 温江 +1 位作者 齐悦 周恒 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期217-228,共12页
为研究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)加固受损试件的力学性能,共设计10根UHPC加固受损钢筋混凝土梁,通过四点弯曲性能试验,研究UHPC加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁受弯的裂缝开展情况、破坏形态、... 为研究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)加固受损试件的力学性能,共设计10根UHPC加固受损钢筋混凝土梁,通过四点弯曲性能试验,研究UHPC加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁受弯的裂缝开展情况、破坏形态、承载能力和位移,分析了不同加固厚度、不同加固方式对UHPC加固受损RC梁的受弯性能影响。研究结果表明:UHPC加固受损RC梁的承载能力有极大的提升,峰值荷载最高提升194%;发生破坏时的裂缝较原梁数目多且发展较完全;延性较原梁有很大的提升,其中加固梁相较于原梁的位移延性系数增大了49.77%~178.31%;提出了UHPC加固混凝土梁峰值荷载计算方法及基本假定,将试验参数代入公式,结果与试验值较为吻合,表明所提出的计算公式可以有效地预测此类加固梁的峰值荷载。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 加固试件 受弯性能 承载能力 本构模型
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加固方式对钢筋混凝土柱抗震性能的影响 被引量:1
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作者 侯利军 孙巍 +2 位作者 夏富政 彭钰皓 陈达 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期1035-1046,共12页
针对外包碳纤维复材(CFRP)、外包纤维网增强砂浆层(TRM)和外包纤维网增强超高韧性水泥基复合材料层(TRU)3种加固方式,开展了不同剪跨比下加固钢筋混凝土(RC)柱的水平循环加载试验,探究了不同加固方式的破坏机理和抗震加固效果。结果表明... 针对外包碳纤维复材(CFRP)、外包纤维网增强砂浆层(TRM)和外包纤维网增强超高韧性水泥基复合材料层(TRU)3种加固方式,开展了不同剪跨比下加固钢筋混凝土(RC)柱的水平循环加载试验,探究了不同加固方式的破坏机理和抗震加固效果。结果表明,TRU和TRM加固RC柱都表现出角部竖向主裂缝和柱根弯曲主裂缝,TRU约束层较TRM层表现出更好的整体性,剪跨比较小时TRU加固层的斜裂缝远比TRM的轻微,而CFRP加固在剪跨比≥2.58时主要表现为塑性铰区弯曲裂缝。3种加固方式下,RC柱的承载能力提升较小,但水平变形能力和延性可提高1倍,耗能能力可提高1.7~4.0倍,变形和耗能能力增幅从大到小依次为CFRP加固、TRU加固和TRM加固。 展开更多
关键词 抗震性能 外包纤维网增强砂浆 外包纤维网增强超高韧性水泥基 外包碳纤维复材 延性
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基于超高性能混凝土连接的预制混凝土框架结构研究进展 被引量:3
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作者 薛伟辰 胡新宇 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1111-1119,共9页
超高性能混凝土具有超高强度和类金属拉伸强化特性,与钢筋的粘结性能远优于普通混凝土。将UHPC用于预制混凝土梁、柱中钢筋的连接,可大幅缩短钢筋搭接长度、简化连接构造、提高施工效率,具有良好的经济技术效益及应用前景。近年来,国内... 超高性能混凝土具有超高强度和类金属拉伸强化特性,与钢筋的粘结性能远优于普通混凝土。将UHPC用于预制混凝土梁、柱中钢筋的连接,可大幅缩短钢筋搭接长度、简化连接构造、提高施工效率,具有良好的经济技术效益及应用前景。近年来,国内外对基于UHPC连接的预制混凝土框架结构开展了系列的研究。本文介绍了UHPC中钢筋搭接性能,梳理了试验方法、破坏模式、粘结强度和粘结应力分布规律,比较了搭接强度计算方法,并提出了搭接长度设计建议。总结了基于UHPC连接的预制混凝土柱、节点和框架的构造特点和抗震性能。总体上,经合理设计的预制混凝土框架结构具有良好的整体性,可实现“等同现浇”的抗震性能,包括承载力、延性和耗能能力等方面,满足在抗震设防区推广应用的要求。在此基础上,对基于UHPC连接的预制混凝土结构的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 钢筋搭接性能 预制混凝土柱 预制混凝土节点 预制混凝土框架 抗震性能
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CFRP筋混凝土柱抗震性能拟静力试验研究 被引量:1
16
作者 亓立刚 刘超然 +4 位作者 周颖 杨燕 鲁懿虬 许国文 韩泽斌 《振动与冲击》 北大核心 2025年第10期224-232,共9页
碳纤维增强复合(carbon fiber-reinforced polymer,CFRP)筋是一种高强、耐腐蚀的非金属材料,将其引入混凝土结构可提升结构全寿命周期性能。目前CFRP筋鲜有应用到混凝土结构的一个重要原因在于其线弹性使得CFRP筋混凝土结构不再符合传... 碳纤维增强复合(carbon fiber-reinforced polymer,CFRP)筋是一种高强、耐腐蚀的非金属材料,将其引入混凝土结构可提升结构全寿命周期性能。目前CFRP筋鲜有应用到混凝土结构的一个重要原因在于其线弹性使得CFRP筋混凝土结构不再符合传统的延性抗震认知。为了揭示CFRP筋混凝土柱的抗震机理,以纵筋配筋率、箍筋间距和轴压比为参数,设计、制作了4个全CFRP筋混凝土柱、1个钢筋混凝土柱和1个CFRP/钢筋混合配筋柱试件,并开展拟静力试验,对比各影响因素对构件裂缝形态、承载能力、残余变形、耗能能力的作用,考察CFRP筋的实际发挥作用。试验结果表明,钢筋混凝土试件发生钢筋屈曲、核心混凝土压溃破坏,而全CFRP筋混凝土试件均由于CFRP纵筋陆续脆性断裂而迅速失去承载能力,受压CFRP筋在箍筋处受到箍筋横向抵抗的剪力易被剪断。CFRP筋混凝土柱试件均展现出较高的极限承载力,极限位移角在5%及以上,残余位移极小,耗能性能较弱,具有鲜明的优缺点:“强承载力、低损伤”但“低延性、脆性破坏”。该试验可为CFRP筋混凝土结构的抗震设计和应用提供基础数据。 展开更多
关键词 混凝土柱 碳纤维增强复合(CFRP)筋 拟静力试验 抗震性能 滞回曲线
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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 被引量:2
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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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高强钢丝布增强UHPC约束混凝土柱轴压性能 被引量:2
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作者 邓宗才 王天宇 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期72-82,共11页
为掌握新型高强钢丝布增强超高性能混凝土(UHPC)的约束效应,研究高强钢丝布面密度和层数变化对约束混凝土柱轴压性能的影响规律.首先,利用混凝土泊松比、延性指数和韧性指数对高强钢丝布增强UHPC的约束效应进行评估;其次,考虑高强钢丝布... 为掌握新型高强钢丝布增强超高性能混凝土(UHPC)的约束效应,研究高强钢丝布面密度和层数变化对约束混凝土柱轴压性能的影响规律.首先,利用混凝土泊松比、延性指数和韧性指数对高强钢丝布增强UHPC的约束效应进行评估;其次,考虑高强钢丝布与UHPC提供的约束力,建立复合约束层的侧向约束力模型;最后,基于Ottosen破坏准则和有效约束指标,建立约束混凝土轴压本构模型.研究结果表明:约束柱受压时呈明显的延性破坏,高强钢丝布增强UHPC约束体系可有效抑制裂缝发展,减缓加载后期试件刚度退化;与未约束柱相比,约束柱极限承载力、峰值压应变和峰值应力的最大增幅分别为147.0%、104.0%和58.0%;当高强钢丝布层数从1层增加至2层,面密度增加至3.3倍时,约束柱极限承载力、峰值压应变和峰值应力分别提高了8.4%、29.3%和15.8%,延性指数和韧性指数分别提高了50.3%和44.2%.对比经典约束混凝土轴压本构模型,本文建立的模型结果与试验结果吻合度较高. 展开更多
关键词 高强钢丝布 轴压性能 超高性能混凝土 约束混凝土 本构模型
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含粗骨料超高性能混凝土与钢筋黏结性能研究 被引量:2
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作者 黄远 吴仁迪 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期170-179,共10页
在超高性能混凝土(UHPC)中加入粗骨料可以有效地解决UHPC自身收缩大、成本高等问题.为了研究弯曲应力状态下含粗骨料超高性能混凝土(UHPC-CA)与钢筋的黏结性能,对12根UHPC-CA搭接梁式试件进行4点弯曲加载试验,并采用钢筋开槽粘贴应变片... 在超高性能混凝土(UHPC)中加入粗骨料可以有效地解决UHPC自身收缩大、成本高等问题.为了研究弯曲应力状态下含粗骨料超高性能混凝土(UHPC-CA)与钢筋的黏结性能,对12根UHPC-CA搭接梁式试件进行4点弯曲加载试验,并采用钢筋开槽粘贴应变片的方式测量了沿搭接钢筋长度方向黏结应力,研究其分布规律.主要研究参数包括粗骨料粒径、粗骨料含量、搭接长度以及保护层厚度.试验结果表明,试件破坏以劈裂破坏为主.粗骨料对钢筋的黏结性能具有双重影响,一方面,骨料与钢筋的互锁机制能增强机械咬合力,提升黏结强度;另一方面,骨料的加入会增加材料的不均匀程度,对黏结性能产生不利影响.5~10 mm粒径的骨料对黏结性能的影响比10~15 mm粒径的骨料更显著,当骨料含量达到800 kg/m^(3)时,钢筋黏结应力沿搭接长度方向的分布变得更均匀.增大钢筋搭接长度和增加混凝土保护层厚度均能增强对黏结强度的保持作用,从而提高试件的峰后黏结强度.提出了考虑粗骨料特征参数的UHPC-CA劈裂黏结强度计算表达式,计算结果与试验结果吻合良好. 展开更多
关键词 超高性能混凝土 粗骨料 黏结性能 梁式试验 搭接
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钢-UHPC组合梁负弯矩区抗裂性能试验研究 被引量:2
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作者 李立峰 彭浩 +2 位作者 邹德强 黄心仪 李凌霄 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期15-25,共11页
为解决钢-混凝土组合连续梁负弯矩区桥面板的开裂问题,提出了采用超高性能混凝土(UHPC)代替负弯矩区桥面板的部分普通混凝土(NC),利用UHPC超高的力学性能解决负弯矩区桥面板的开裂问题,对其抗裂性能进行研究;设计并完成了3片钢-UHPC组... 为解决钢-混凝土组合连续梁负弯矩区桥面板的开裂问题,提出了采用超高性能混凝土(UHPC)代替负弯矩区桥面板的部分普通混凝土(NC),利用UHPC超高的力学性能解决负弯矩区桥面板的开裂问题,对其抗裂性能进行研究;设计并完成了3片钢-UHPC组合梁负弯矩区抗裂试验,获得开裂荷载、跨中位移、裂缝宽度和应变等试验数据。结合国内外裂缝宽度计算公式,提出了简易的适用于钢-UHPC组合梁的桥面板裂缝宽度计算公式,并根据已有钢-UHPC组合梁文献的裂缝宽度试验数据,验证了提出的桥面板裂缝宽度计算公式的可靠性和适用性。结果表明:UHPC能提高组合梁负弯矩区的开裂荷载,具有抑制桥面板裂缝发展的能力,能明显提高桥面板负弯矩区的抗裂性能,有效解决负弯矩区桥面板的开裂问题;根据试验结果计算的名义应力均大于工程实际设计值,负弯矩区采用UHPC代替NC的结构具有优异的抗裂性能;建议组合梁负弯矩区UHPC纵向铺设长度宜为0.2L~0.25L(L为计算跨径),铺设厚度宜为60~70 mm。 展开更多
关键词 钢-UHPC组合梁 负弯矩区 抗裂性能 裂缝宽度
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