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型钢-钢纤维混凝土局部组合梁受力性能 被引量：2
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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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：1
2
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 被引量：1
3
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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板柱节点考虑弯剪相关性的受冲切承载力计算方法
4
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
5
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
6
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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厌/缺氧段HRT对平衡EDPR系统内DPAOs和DGAOs的影响
7
作者 李冬 张复旦 +2 位作者 张杰 李帅 柴晨旭 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第5期1-10,共10页
为解决反硝化除磷技术中反硝化聚糖菌(DGAOs)和反硝化聚磷菌(DPAOs)竞争碳源造成除磷性能恶化的问题,试验设置3组同规格的SBR反应器,通过对比不同厌/缺氧段HRT下的运行情况,探究各系统内碳源转化、脱氮除磷性能及DPAOs和DGAOs丰度比的... 为解决反硝化除磷技术中反硝化聚糖菌(DGAOs)和反硝化聚磷菌(DPAOs)竞争碳源造成除磷性能恶化的问题,试验设置3组同规格的SBR反应器,通过对比不同厌/缺氧段HRT下的运行情况,探究各系统内碳源转化、脱氮除磷性能及DPAOs和DGAOs丰度比的变化。结果表明:厌/缺氧段HRT为90 min/170 min时,DGAOs与DPAOs丰度之比为1.97,内碳源储量(182.81 mg/L)和释磷量(31.72 mg/L)最大,COD、TP和NO_(2)^(-)-N去除率分别为94.69%、96.37%和90.40%;厌/缺氧段HRT为50 min/210 min时,厌氧时间过短导致微生物吸收碳源不充分,内碳源储量(141.59 mg/L)最低,同时,缺氧时间过长导致DGAOs因储存的糖原(Gly)被反硝化利用而影响生长,DGAOs与DPAOs丰度之比最低(0.49);厌/缺氧段HRT为130 min/130 min时,DGAOs与DPAOs丰度之比升至2.63,厌氧时间过长不利于DPAOs储存内碳源,出水TP大于0.5 mg/L,同时,缺氧时间过短不利于反硝化作用,NO_(2)^(-)-N去除率降至81.05%;在50 min/210 min时,DPAOs占比较高更有利于PN分泌,促进成粒(平均粒径为517.6μm),130 min/130 min时DGAOs占比更大促使PS分泌,不利于成粒(平均粒径为255.3μm);厌/缺氧段HRT为90 min/170 min时,污泥平均粒径为480.1μm,此时建立的DGAOs-DPAOs平衡,系统稳定性和污染物去除性能均为最佳。 展开更多
关键词 厌/缺氧段水力停留时间 反硝化聚磷菌 反硝化聚糖菌 内源反硝化除磷 高通量测序
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脱靶量及其变化率双重加权的微分对策制导律
8
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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基于地震动谱反演的我国场地效应经验模型
9
作者 温瑞智 李辉 +2 位作者 王宏伟 任叶飞 刘也 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第6期92-102,共11页
为探讨场地效应的区域差异特征,同时给出经验性场地效应经验模型,本文利用我国强震动观测台网在2007~2020年间收集的强震动观测记录,基于地震动广义谱反演方法,给出了南天山西部、龙门山断裂带、云南地区的211个强震动观测台站的场地效... 为探讨场地效应的区域差异特征,同时给出经验性场地效应经验模型,本文利用我国强震动观测台网在2007~2020年间收集的强震动观测记录,基于地震动广义谱反演方法,给出了南天山西部、龙门山断裂带、云南地区的211个强震动观测台站的场地效应,分别建立了场地类别、地表以下30 m深度内的平均剪切波速(VS30)相关的场地效应经验模型,并探讨了场地效应的区域相关以及场地分类指标(覆盖层厚度H和等效剪切波速VSe)与场地效应的相关性。研究表明:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地的平均放大效应经验模型可以在整个频段上体现不同类别场地的场地效应的整体差异;同类别场地的场地效应区域性差异十分明显,尤其是南天山西部和云南地区III类场地表现出场地效应的显著差异;我国规范的场地分类指标(H和VSe)与场地效应的相关性并不明显,且可能存在区域性的差异;与VS30相关的场地效应的经验模型整体上能够体现场地条件的影响。本文研究结果可为区域化地震动预测模型的构建、地震风险评估精度的提升提供依据,可指导区域场地放大效应的应用,并为探索更优场地分类指标、制定区域差异化场地分类标准提供技术支撑。 展开更多
关键词 地震动 谱反演 场地效应 经验模型 区域特性
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固化淤泥破碎重塑后抗剪强度及孔隙结构变化规律
10
作者 王柳江 臧耀辉 +3 位作者 江后根 赵海涛 刘斯宏 崔红斌 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第6期116-126,共11页
为明确固化淤泥破碎重塑后的强度变化规律及其微观机制,促进固化淤泥破碎重塑土的工程应用。本文采用工业废渣基固化剂,对固化淤泥和破碎重塑土开展一系列直剪试验、扫描电镜(SEM)试验和压汞(MIP)试验,研究了固化剂掺量、破碎前养护龄... 为明确固化淤泥破碎重塑后的强度变化规律及其微观机制,促进固化淤泥破碎重塑土的工程应用。本文采用工业废渣基固化剂,对固化淤泥和破碎重塑土开展一系列直剪试验、扫描电镜(SEM)试验和压汞(MIP)试验,研究了固化剂掺量、破碎前养护龄期和后养护龄期对破碎重塑土抗剪强度的影响,并结合微观形貌和孔隙结构特征分析,探讨了破碎重塑土抗剪强度变化的微观机制。结果表明:初期重塑土的抗剪强度随固化剂掺量的增加和前养护龄期的延长而增长,其内摩擦角在25°~50°,与固化淤泥接近,黏聚力在20~125 kPa,较固化淤泥显著降低;破碎重塑土的抗剪强度主要来源于土团之间的摩擦咬合作用,土团强度越高,内摩擦角越大;随着后养护龄期的增长,破碎重塑土的土团颗粒及孔隙被水化产物胶结填充,黏聚力增长显著,但内摩擦角变化较小;固化淤泥中以孔径0.01~0.10μm的小孔隙和0.1~1.0μm的中孔隙为主,且中孔隙随着固化剂掺量的增加和养护龄期的增长逐渐转化为小孔隙;破碎重塑后,初期重塑土中的小孔隙体积明显减少,孔径超过1μm的大孔隙及超过10μm的裂隙孔隙显著增加,中孔隙体积变化不明显。 展开更多
关键词 固化淤泥 破碎 重塑土 抗剪强度 孔隙结构
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基于FWD三参数的路基模量预测方法
11
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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BC-AMF联合对水稻根际Cd固定的趋向调控机制
12
作者 赵廷 杨基先 +3 位作者 汤丁丁 薛强 刘东斌 王立 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第5期11-21,共11页
为探究外源添加物如何影响水稻根际微环境,进而对水稻Cd积累过程产生影响,采用生物炭(BC)和丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)作为非生物与生物制剂的代表,联合添加修饰水稻根际环境应对土壤Cd污染。结果表明:生物炭和AMF... 为探究外源添加物如何影响水稻根际微环境,进而对水稻Cd积累过程产生影响,采用生物炭(BC)和丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)作为非生物与生物制剂的代表,联合添加修饰水稻根际环境应对土壤Cd污染。结果表明:生物炭和AMF的添加均促使土壤有机质质量分数提高,且对土壤有效磷、速效钾质量分数以及土壤碳、氮固定具有积极的影响,同时缓解了Cd胁迫对土壤脲酶的活性抑制作用,使土壤DTPA-Cd占比从58.95%提高到64.42%;Cd胁迫影响了水稻根际土壤微生物群落的丰富度和多样性,而生物炭和AMF的添加促使土壤中变形菌门的丰度由29.7%恢复到33.1%;土壤Cd质量分数为1 mg/kg时,BC+AMF处理组较CK处理组Bacillus群落丰度提高88.5%;在5 mg/kg土壤Cd胁迫下,生物炭和AMF的联合施加使水稻根系Cd积累量占比由CK处理组的60.4%提高到联合处理组的77.1%,而籽实Cd积累量占比由4.4%降低到1.6%;生物炭和AMF的施加可通过提高水稻根际土壤的营养条件和微生物群落结构和功能,促进Cd在水稻根系的固定,减少了向地上部籽实的迁移。这一结果为联合生物和非生物因子对重金属污染土壤环境的改善提供了理论支持。 展开更多
关键词 重金属 根际固定 丛枝菌根真菌 秸秆生物炭 水稻
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钢筋混凝土板柱中节点冲切破坏面割线倾角研究
13
作者 郑文忠 曹棒 +1 位作者 郑博文 王英 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第5期88-99,共12页
为考察板受拉纵筋屈服的板柱节点冲切破坏情况,提出一种新的试验方案,该方案能够在板自由端施加力偶和板周边施加竖向荷载。基于所提试验方案,完成了3个冲跨比和相对受压区高度不同的板柱节点冲切试验。结果表明:3个试件达到峰值荷载时... 为考察板受拉纵筋屈服的板柱节点冲切破坏情况,提出一种新的试验方案,该方案能够在板自由端施加力偶和板周边施加竖向荷载。基于所提试验方案,完成了3个冲跨比和相对受压区高度不同的板柱节点冲切试验。结果表明:3个试件达到峰值荷载时,板受拉纵筋在柱边处均已屈服;板受拉纵筋配筋率从1.04%增加到1.25%,冲切破坏面割线倾角从46.3°降低到39.4°。基于本文和收集到的板柱节点冲切试验数据,建立考虑冲跨比、混凝土轴心抗压强度、板受拉纵筋配筋率和板有效高度影响的板柱节点冲切破坏面割线倾角计算公式。并给出考虑冲跨比、相对受压区高度和冲切破坏面割线倾角影响的板柱节点受冲切承载力计算公式。 展开更多
关键词 板柱中节点 冲切破坏面 割线倾角 冲跨比 受压区高度 受冲切承载力
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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
14
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
15
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
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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
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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
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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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APC接头连接的T型全预制剪力墙抗震试验
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作者 余琼 袁越 +3 位作者 程浩 唐子鸣 郭霖 谢青海 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第5期100-113,共14页
为研究套筒灌浆搭接接头(简称APC接头)连接的T型全预制剪力墙的抗震性能,在Ⅰ、Ⅱ型APC接头的基础上,对1片现浇墙和2片预制墙进行拟静力试验。结果表明:现浇墙初始水平裂缝出现在基础顶面,由于套筒对混凝土的约束,预制墙的初始水平裂缝... 为研究套筒灌浆搭接接头(简称APC接头)连接的T型全预制剪力墙的抗震性能,在Ⅰ、Ⅱ型APC接头的基础上,对1片现浇墙和2片预制墙进行拟静力试验。结果表明:现浇墙初始水平裂缝出现在基础顶面,由于套筒对混凝土的约束,预制墙的初始水平裂缝出现在套筒上方;极限状态下,试件均为弯剪破坏,现浇墙墙脚边缘混凝土压碎、钢筋压屈,预制墙为套筒上方钢筋压屈、混凝土压碎、套筒外混凝土剥落;在开裂、屈服、峰值荷载,刚度、延性和耗能能力方面,采用Ⅰ型套筒的预制墙与现浇墙相当,而采用Ⅱ型套筒的预制墙大于现浇墙;两种套筒在预制剪力墙的受力过程中保持弹性状态,均能有效传递钢筋应力;预制试件平面外位移在加载过程中出现负向累积,但相同加载级时预制墙与现浇墙平面外位移绝对值相当。 展开更多
关键词 T型全预制剪力墙 套筒灌浆搭接接头 搭接连接 拟静力试验 抗震性能
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跨模态自适应特征融合的视觉问答方法
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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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