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冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的抗弯性能
1
作者 李福海 杨宗驰 +4 位作者 刘耕园 刘梦辉 吴昊南 陈昭 李固华 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期53-62,共10页
为探究冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用对聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)梁抗弯性能的影响,设置7种试验工况,采用三分点加载方式对PP-ECC梁抗弯性能进行研究,分析冻融及冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的荷载-跨中挠度曲线、抗弯承... 为探究冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用对聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)梁抗弯性能的影响,设置7种试验工况,采用三分点加载方式对PP-ECC梁抗弯性能进行研究,分析冻融及冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的荷载-跨中挠度曲线、抗弯承载力及裂缝发展形态差异;基于计算假定和正常环境下PP-ECC梁抗弯承载力的计算模型,结合PP-ECC材料冻融劣化机理,推导出PP-ECC梁在冻融环境下抗弯承载力计算模型;在此基础上引入持荷损伤系数γ,建立冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁抗弯承载力计算模型.研究结果表明:不同持荷比的PP-ECC梁极限抗弯承载力在冻融循环作用下出现不同程度降低,500次冻融循环后,持荷比为0、0.25、0.50的PP-ECC梁极限抗弯承载力分别降低了28.70%、27.09%、35.69%;受拉区PP-ECC材料开裂后不退出工作仍能协同受拉钢筋参与全截面受力;PP-ECC梁在达到极限状态时,受拉区呈多条裂缝稳态发展模式,且随冻融损伤加剧,梁体最大裂缝宽度增大,裂缝数量减少;单一冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用下的PP-ECC梁仍满足平截面假定;基于平截面假定建立的冻融和冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的抗弯承载力计算模型吻合度分别在0.88~1.06和0.96~1.10. 展开更多
关键词 冻融-弯曲荷载耦合作用 抗弯性能 聚丙烯纤维水泥基复合材料 抗弯承载力 多裂缝发展
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水-荷载耦合作用下沥青路面孔隙水压力研究 被引量：51
2
作者 董泽蛟 谭忆秋 +1 位作者 曹丽萍 钟阳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1614-1617,共4页
水-荷载的耦合作用是沥青路面早期损坏的主要原因之一.基于饱和多孔介质理论通过轴对称有限元的瞬态动力分析,计算得到饱和沥青路面内部孔隙水压力的时程变化;分析不同渗透性、车速和荷载条件下的孔隙水压力变化规律.结果表明,荷载的动... 水-荷载的耦合作用是沥青路面早期损坏的主要原因之一.基于饱和多孔介质理论通过轴对称有限元的瞬态动力分析,计算得到饱和沥青路面内部孔隙水压力的时程变化;分析不同渗透性、车速和荷载条件下的孔隙水压力变化规律.结果表明,荷载的动态作用导致沥青路面内部的孔隙水压力具有波动性质;正负孔隙水压力的循环作用是沥青膜破坏的主要诱因;路面内部存水时,高速、重载将加速沥青路面性能衰减. 展开更多
关键词 水-荷载耦合作用 孔隙水压力 有限元 饱和多孔介质
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考虑温度与荷载耦合作用的连续配筋混凝土复合式路面损伤分析 被引量：11
3
作者 张磊 黄卫 +1 位作者 王斌 钱振东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期108-114,共7页
连续配筋混凝土路面的裂缝形态和分布模式是影响路面路用性能和寿命周期的重要因素。本文采用通用有限元软件建立了CRCP+AC的复合式路面模型,并用混凝土损伤塑性模型表征CRCP面板的力学特性。通过对路面结构温度场的分析,得到沥青面层与... 连续配筋混凝土路面的裂缝形态和分布模式是影响路面路用性能和寿命周期的重要因素。本文采用通用有限元软件建立了CRCP+AC的复合式路面模型,并用混凝土损伤塑性模型表征CRCP面板的力学特性。通过对路面结构温度场的分析,得到沥青面层与CRCP面板厚度比的临界值为0.15,达到或超过这一临界厚度比值,沥青面层改善CRCP面板温度状况的作用才会发挥明显。在此基础上进一步分析了复合式路面在温度与荷载耦合作用下,CRCP面板结构损伤的演化规律以及裂缝张开闭合的行为特征。研究结果可以为CRCP+AC复合式路面的设计以及施工过程中的裂缝控制提供理论依据与借鉴。 展开更多
关键词 CRCP+AC 复合式路面 温度与荷载耦合作用 损伤分析
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腐蚀与荷载耦合作用下钢-混凝土组合梁长期变形研究 被引量：10
4
作者 曹国辉 廖世杰 +1 位作者 彭鹏 肖勇刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期32-40,88,共10页
为探究腐蚀与荷载耦合作用下钢-混凝土组合梁长期变形规律,对钢-混凝土组合梁进行腐蚀与荷载耦合作用225d的长期性能试验,考虑不同加载龄期、栓钉锈蚀率对钢-混凝土组合梁界面相对滑移和长期挠度的影响。研究结果表明:在腐蚀与荷载耦合... 为探究腐蚀与荷载耦合作用下钢-混凝土组合梁长期变形规律,对钢-混凝土组合梁进行腐蚀与荷载耦合作用225d的长期性能试验,考虑不同加载龄期、栓钉锈蚀率对钢-混凝土组合梁界面相对滑移和长期挠度的影响。研究结果表明:在腐蚀与荷载耦合作用下,栓钉锈蚀率越高,组合梁的界面相对滑移及长期挠度也越大;长期挠度增长与混凝土徐变发展规律类似,与混凝土加载龄期7d的组合梁相比,混凝土加载龄期28d的组合梁长期挠度较小;基于龄期调整的有效模量法和应力重分布原理,考虑组合梁由混凝土收缩徐变和栓钉锈蚀引起的附加挠度,提出栓钉锈蚀条件下组合梁的长期挠度计算公式;组合梁长期挠度理论计算值与实测值吻合较好,可为工程实际运用提供参考。 展开更多
关键词 腐蚀与荷载耦合作用 栓钉锈蚀 收缩徐变 相对滑移 有效模量法 应力重分布
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腐蚀-荷载耦合作用下耐候桥梁钢及其焊接节点性能劣化研究进展 被引量：2
5
作者 郭晓宇 温晓晶 +3 位作者 孟庆领 王海良 彭全敏 张龙明 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第11期182-189,共8页
耐候钢以其可免涂装使用的优越性被广泛应用于桥梁工程,并且是我国钢桥领域将来一段时间大力发展的重要方向。近年来,随着耐候桥梁钢的广泛应用,耐候钢桥焊接节点的腐蚀与疲劳断裂问题也日益突出,这在一定程度上严重影响了耐候钢桥服役... 耐候钢以其可免涂装使用的优越性被广泛应用于桥梁工程,并且是我国钢桥领域将来一段时间大力发展的重要方向。近年来,随着耐候桥梁钢的广泛应用,耐候钢桥焊接节点的腐蚀与疲劳断裂问题也日益突出,这在一定程度上严重影响了耐候钢桥服役性能。因此,迫切需要开展耐候桥梁钢焊接节点腐蚀力学行为与性能劣化预测方法的研究。基于桥梁实际服役工况,耐候钢往往会受到腐蚀-荷载的耦合作用,故全面系统研究腐蚀环境与荷载耦合作用下耐候桥梁钢焊接节点腐蚀行为,量化导致其力学性能劣化的应力腐蚀损伤与疲劳损伤显得尤为重要。通过分析评价国内外关于耐候钢及其焊接节点腐蚀力学行为、腐蚀演化过程模拟与力学性能劣化评估方法的研究现状,建议了针对耐候桥梁钢及其焊接节点性能研究亟待解决的问题,同时介绍了当前的研究新进展,为耐候钢桥相关研究工作的开展指明了方向,旨在消除我国桥梁设计与建设单位对于耐候钢长期性能所存的疑虑,推动耐候桥梁钢在全国规模化应用进程,为今后我国耐候钢桥建设和维护发挥更积极的作用。 展开更多
关键词 耐候桥梁钢 焊接节点 腐蚀-荷载耦合作用 腐蚀机理 性能劣化
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荷载与湿热环境耦合作用下粘钢加固RC梁的耐久性能 被引量：7
6
作者 姚国文 刘宇森 陈雪松 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期83-88,共6页
粘贴钢板在钢筋混凝土结构加固领域得到了广泛的关注,但关于加固结构耐久性的研究较少涉及,尤其是荷载与湿热环境耦合作用下的耐久性研究。为探究粘钢加固RC梁在湿热环境与荷载耦合作用下的耐久性与损伤机理,开展了空载、静载和交变荷... 粘贴钢板在钢筋混凝土结构加固领域得到了广泛的关注,但关于加固结构耐久性的研究较少涉及,尤其是荷载与湿热环境耦合作用下的耐久性研究。为探究粘钢加固RC梁在湿热环境与荷载耦合作用下的耐久性与损伤机理,开展了空载、静载和交变荷载与湿热环境耦合作用下7片粘贴钢板加固钢筋混凝土梁的15、30 d高温高湿老化试验,最后进行了加固梁的三点弯曲试验,获取了不同荷载与环境工况耦合作用下加固梁的破坏形态、挠度、钢板与钢筋应变等力学参数,进一步分析了荷载与湿热环境耦合作用对加固RC梁的力学性能及耐久性能的影响。结果表明:经过15、30 d的湿热老化后,粘贴钢板加固RC梁的力学性能有所退化,耦合静载作用的加固梁力学性能退化更加明显,耦合交变荷载作用的加固梁力学性能退化最为显著;交变荷载与湿热环境作用下加固梁的极限强度、弯曲性能、钢板极限应变较对比梁分别下降17.26%、17.21%、41.92%;荷载与湿热环境耦合作用对梁体受力性能影响较大,对破坏模式影响较小,加固梁在荷载与湿热环境耦合作用下的破坏模式分为混凝土开裂、裂缝发展、钢板剥离破坏3个阶段;湿热腐蚀介质渗透入钢筋混凝土梁及粘结界面,对加固结构耐久性造成了损伤,荷载耦合作用进一步加剧了损伤演化。 展开更多
关键词 粘贴钢板加固 钢筋混凝土梁 荷载与湿热环境耦合作用 耐久性
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利用混凝土损伤塑性模型评价CRCP+AC复合式路面的损伤演变
7
作者 王斌 杨军 张磊 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2010年第6期67-73,79,共8页
在连续配筋混凝土复合式路面(CRCP+AC)的研究中,CRCP面板的裂缝形态和分布模式是影响今后路面使用性能和生命周期的重要因素。研究采用ABAQUS有限元程序中的混凝土损伤塑性模型(CDP)表征CRCP面板的力学特性,结合三维瞬态热传导分析的温... 在连续配筋混凝土复合式路面(CRCP+AC)的研究中,CRCP面板的裂缝形态和分布模式是影响今后路面使用性能和生命周期的重要因素。研究采用ABAQUS有限元程序中的混凝土损伤塑性模型(CDP)表征CRCP面板的力学特性,结合三维瞬态热传导分析的温度场数据,分析了变温条件下的结构损伤情况;并进一步分析复合式路面在温度变化和交通荷载耦合作用下,CRCP面板损伤的演化规律以及裂缝张开闭合的行为特征。研究认为沥青面层的作用不仅仅局限在功能性方面,它可以明显改善CRCP面板的受力状况;复合式路面设计中应根据CRCP面板的温缩性能和损伤性能综合考虑沥青面层的合理厚度。 展开更多
关键词 复合式路面 混凝土损伤塑性模型 损伤分析 温度与荷载耦合作用
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应力状态对RC梁混凝土碳化损伤及承载力的影响
8
作者 姚国文 刘汶朋 +3 位作者 邸小勇 蒋俊彦 王雅倩 钟浩 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第34期14750-14759,共10页
为研究应力状态对钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁碳化损伤及承载力的影响规律,制作了7根RC梁进行加速碳化环境与荷载耦合作用试验研究。将RC梁放入环境箱中,进行三点弯曲静力持荷条件下的7 d、14 d、28 d加速碳化试验,得到不同... 为研究应力状态对钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁碳化损伤及承载力的影响规律,制作了7根RC梁进行加速碳化环境与荷载耦合作用试验研究。将RC梁放入环境箱中,进行三点弯曲静力持荷条件下的7 d、14 d、28 d加速碳化试验,得到不同持荷时间下的RC梁受拉、受压不同区域的混凝土碳化深度,进一步开展加速碳化作用、加速碳化与荷载耦合作用后的RC梁三点弯曲试验,探讨应力状态时碳化深度对RC梁极限承载力的影响机制。结果表明:通过对RC梁受压、受拉区的混凝土碳化深度分析,发现压应力状态会抑制碳化反应的进行,而拉应力状态会促进碳化反应的进行,28 d后受拉区混凝土碳化深度比受压区增加了34.7%。混凝土碳化损伤导致抗压强度降低、钢筋锈蚀影响了试验梁的极限承载力,加速碳化作用28 d后RC梁的极限承载力下降了10.7%,加速碳化与荷载耦合作用28 d后RC梁的极限承载力下降了14.9%。 展开更多
关键词 RC梁 加速碳化试验 荷载耦合作用 应力状态 碳化损伤
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九江长江大桥列车振动对钢桥面铺装复合体系的影响研究 被引量：4
9
作者 钱宇峰 刘强 +2 位作者 张煜恒 钱振东 薛永超 《世界桥梁》 北大核心 2021年第1期59-64,共6页
为研究列车振动对钢桥面铺装复合体系力学行为的影响,以九江长江大桥公路正桥(改造后,采用正交异性钢桥面铺装复合体系)为背景,采用Abaqus有限元软件建立加载公路车辆荷载的模型与同时加载公路车辆荷载和列车振动荷载的模型,对比分析2... 为研究列车振动对钢桥面铺装复合体系力学行为的影响,以九江长江大桥公路正桥(改造后,采用正交异性钢桥面铺装复合体系)为背景,采用Abaqus有限元软件建立加载公路车辆荷载的模型与同时加载公路车辆荷载和列车振动荷载的模型,对比分析2种模型钢桥面铺装复合体系力学响应的变化规律。结果表明:与仅承受公路车辆荷载相比,列车振动与公路车辆荷载耦合作用不会改变公路路面与横隔板位置处的应力分布规律,最大应力的位置也保持不变,虽然会大幅度增加钢桥面铺装复合体系的应力,产生较大的竖向位移,但整体上在可控范围内;在设计和施工等阶段需采用更高的标准来保证桥梁结构的使用性能。 展开更多
关键词 公路铁路两用桥 钢桥面铺装复合体系 列车振动 荷载耦合作用 应力 位移 有限元法
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盐渍土环境下聚丙烯纤维混凝土柱抗震性能 被引量：2
10
作者 鲁海波 张广泰 +2 位作者 刘诗拓 李雪藩 韩霞 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期111-121,共11页
为了研究盐渍土环境耦合荷载下聚丙烯纤维锂渣混凝土(PLiC)柱的抗震性能,以侵蚀天数、轴压比、耦合应力比为主要变量,设计并制作8根PLiC柱试件和3根钢筋混凝土(RC)柱试件.采用8.3%(质量分数)NaCl+10%(质量分数)Na2SO4的溶液,浸泡施加持... 为了研究盐渍土环境耦合荷载下聚丙烯纤维锂渣混凝土(PLiC)柱的抗震性能,以侵蚀天数、轴压比、耦合应力比为主要变量,设计并制作8根PLiC柱试件和3根钢筋混凝土(RC)柱试件.采用8.3%(质量分数)NaCl+10%(质量分数)Na2SO4的溶液,浸泡施加持续荷载后的试件.在浸泡侵蚀完成后,分别对11根试件进行低周往复循环荷载试验,分析各试件的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性及刚度退化等,明确PLiC柱和RC柱在不同变量下延性及耗能能力的变化规律.结果表明,PLiC柱的耐盐渍土侵蚀性能优于RC柱.随着侵蚀时间的增加,PLiC柱和RC柱耗能能力均出现先下降后上升的趋势,延性均持续下降,PLiC柱的下降幅值小于RC柱.当轴压比从0.2增加至0.3时,PLiC柱在相同加载位移时的总耗能增大.随着耦合应力比的增大,试件的耗能、刚度退化均呈现下降的趋势. 展开更多
关键词 盐渍土环境耦合荷载作用 聚丙烯纤维锂渣混凝土(PLiC) 低周往复荷载 抗震性能
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