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SRPE管约束GFRP海砂混凝土柱的轴压力学性能研究 被引量:1
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作者 霍静思 王志滨 +2 位作者 李鑫雷 吴扬杭 高剑平 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期14-25,共12页
采用试验与数值模拟相结合的方法,研究了钢骨架增强聚乙烯(SRPE)管约束玻璃纤维增强塑料(GFRP)海砂混凝土柱的力学性能和受力机理。通过24个轴压短柱试验,研究SRPE管钢丝体积配箍率、混凝土强度和GFRP箍筋间距等参数对组合柱力学性能的... 采用试验与数值模拟相结合的方法,研究了钢骨架增强聚乙烯(SRPE)管约束玻璃纤维增强塑料(GFRP)海砂混凝土柱的力学性能和受力机理。通过24个轴压短柱试验,研究SRPE管钢丝体积配箍率、混凝土强度和GFRP箍筋间距等参数对组合柱力学性能的影响规律;在确定合理材料本构模型的基础上,运用ABAQUS有限元软件进行数值模拟和参数分析。结果表明:在试验参数范围内组合柱虽均发生剪切破坏,但仍具有较好的延性,说明SRPE管和GFRP箍筋对海砂混凝土形成了良好的约束效应;有限元数值参数分析结果表明,提高环向钢丝体积配箍率能显著提升峰值承载力、剩余承载力和延性,提高混凝土强度能显著提升峰值承载力、剩余承载力和弹性刚度,但延性明显降低,其他参数对组合柱力学性能的影响程度不显著;基于参数分析结果,提出了组合柱轴压承载力和峰值应变简化计算式,可为类似工程实践提供参考。 展开更多
关键词 SRPE管 GFRP筋 海砂混凝土 组合柱 轴压承载力 简化计算
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UHPC预制管混凝土组合柱抗震性能 被引量:1
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作者 欧智菁 陈伟隆 曹磊 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期63-71,共9页
为研究在低周反复荷载下超高性能混凝土(UHPC)预制管混凝土组合柱的抗震性能,进行共计3根UHPC预制管混凝土组合柱和1根钢筋混凝土柱的拟静力试验,分析在不同UHPC强度和核心混凝土有无配筋情况下,各组合柱试件的破坏模式、位移延性、耗... 为研究在低周反复荷载下超高性能混凝土(UHPC)预制管混凝土组合柱的抗震性能,进行共计3根UHPC预制管混凝土组合柱和1根钢筋混凝土柱的拟静力试验,分析在不同UHPC强度和核心混凝土有无配筋情况下,各组合柱试件的破坏模式、位移延性、耗能能力、刚度退化等方面抗震性能.分析结果表明:UHPC预制管混凝土组合柱试件的滞回曲线较为饱满,破坏形态基本相同,均为整体压弯破坏;与传统钢筋混凝土(RC)柱相比,UHPC预制管混凝土组合柱刚度、屈服荷载、延性性能均有提升;随着UHPC强度增大,组合柱试件的滞回曲线更为饱满,耗能能力增强,残余位移小,水平峰值荷载和位移延性系数分别提高了20.60%和6.40%,表现出良好的整体抗震性能;采用ABAQUS程序建立组合柱的有限元分析模型,计算结果与试验结果吻合良好;轴压比、长细比、UHPC强度是影响UHPC预制管混凝土组合柱抗震性能的重要参数,可为同类工程设计提供参考. 展开更多
关键词 超高性能混凝土(UHPC) 组合柱 抗震性能 拟静力试验 有限元分析
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基于桩身弯曲破坏的路堤下筋箍碎石桩复合地基稳定分析
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作者 张玲 彭搏程 +1 位作者 徐泽宇 赵明华 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期413-421,共9页
筋箍碎石桩复合地基的稳定分析是其设计计算的主要内容之一,但针对该方面的研究尚不完善。基于路堤下不同位置筋箍碎石桩破坏模式的差异对其进行分区,考虑桩身受压和弯曲破坏,对路堤下筋箍碎石桩复合地基稳定分析方法开展了理论研究。... 筋箍碎石桩复合地基的稳定分析是其设计计算的主要内容之一,但针对该方面的研究尚不完善。基于路堤下不同位置筋箍碎石桩破坏模式的差异对其进行分区,考虑桩身受压和弯曲破坏,对路堤下筋箍碎石桩复合地基稳定分析方法开展了理论研究。首先借鉴钢筋混凝土桩抗弯承载力的计算方法,结合筋箍碎石桩自身物理特性及二次逼近法求解超越方程的思想,提出了筋箍碎石桩临界弯矩理论值的计算方法。随后将桩身临界弯矩和等效抗剪强度概念引入传统极限平衡法进行改进,提出了基于桩身弯曲破坏的路堤下筋箍碎石桩复合地基稳定分析方法。最后通过算例分析对比传统极限平衡法、数值强度折减法与所提方法的计算结果,证明了所提方法用于路堤下筋箍碎石桩复合地基稳定分析的合理性。 展开更多
关键词 路堤 筋箍碎石桩 复合地基 稳定分析 弯曲破坏
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考虑黏结滑移影响的叠合梁-现浇柱子结构承载性能多参数分析
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作者 张望喜 叶缘 +2 位作者 周靓 杨学峰 易伟建 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第3期94-106,共13页
利用ABAQUS接口User Element(UEL)子程序,建立了分离式自计算单元长度的界面黏结单元BS1,该单元能按指定的黏结滑移关系工作。基于简化的Eligehausen黏结滑移本构,对叠合梁-现浇柱子结构试验开展了数值模拟,结果与试验吻合良好。同时,... 利用ABAQUS接口User Element(UEL)子程序,建立了分离式自计算单元长度的界面黏结单元BS1,该单元能按指定的黏结滑移关系工作。基于简化的Eligehausen黏结滑移本构,对叠合梁-现浇柱子结构试验开展了数值模拟,结果与试验吻合良好。同时,验证了单元自计算长度的准确性,对比时间效率提高了25%。基于上述验证,建立30个叠合梁-现浇柱子结构模型,采用叠合梁现浇层厚度、T型翼缘板宽度、力作用方向等参数进行分析。结果表明,采用90°弯钩锚固和锚固板锚固的2种子结构,承载性能相差不大,延性相差约12%,宜优先选择90°弯钩锚固形式;承载力分析表明我国规范中对于叠合梁的T型翼缘板的宽度规定较国外规范更加可靠;地震作用下,力作用方向的改变,子结构前后承载力相差12%,变形能力相差55%,这种差异值得深入讨论。研究结果为考虑黏结滑移的装配式混凝土结构的数值分析提供了可靠参考。 展开更多
关键词 界面单元 叠合梁-现浇柱子结构 黏结滑移 锚固形式 多参数分析
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局部采用高强高延性PE-ECC的RC板-柱节点拟静力试验研究
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作者 张耀庭 万一凡 +3 位作者 朱大壮 武建辉 黄冰峰 杨锐 《土木工程学报》 北大核心 2025年第5期14-26,共13页
为提高钢筋混凝土(RC)板-柱节点的抗冲切承载力,课题组采用自主开发的高强高延性PE-ECC材料,提出一种在节点核心及柱边区域内局部替换普通混凝土的新型板-柱节点。为研究此类节点的抗震性能,针对某实际工程板-柱结构的中柱节点,采用1∶... 为提高钢筋混凝土(RC)板-柱节点的抗冲切承载力,课题组采用自主开发的高强高延性PE-ECC材料,提出一种在节点核心及柱边区域内局部替换普通混凝土的新型板-柱节点。为研究此类节点的抗震性能,针对某实际工程板-柱结构的中柱节点,采用1∶2.5缩尺,主要考虑板纵筋配筋率的影响,设计制作4个板-柱节点试件,其中3个为节点核心及柱边2倍板厚区域采用PE-ECC替换的新型板-柱节点,1个为RC板-柱节点,并对其进行拟静力试验。试验结果表明:与RC板-柱节点相比,新型板-柱节点的抗震性能得到了较大的提高,在板底纵筋配筋率相同的情况下,新型板-柱节点的极限荷载提升约29%,延性提升约94%,耗能能力提升约39%;RC节点发生的是局部冲切破坏,其他3个新型板-柱节点发生的是弯曲破坏;随着新型板-柱节点试件纵筋配筋率的提高,试件的极限荷载提高,但其耗能能力及延性均有所降低;根据试验得到的力-位移曲线,建立适用于新型板-柱节点的恢复力模型。 展开更多
关键词 工程用水泥基复合材料 板-柱节点 抗震性能 拟静力试验 恢复力模型
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高性能竹基复合材料加固圆形中长木柱轴压性能
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作者 周长东 张鹏 郑玉槟 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期1192-1206,共15页
为了实现对古建木柱的无损和可逆加固,提出通过钢带约束高性能竹基复合材料加固木柱的方法,并对6根圆形中长木柱试件进行了轴心受压试验。试验结果表明:高性能竹基复合材料加固后的木柱承载力均显著提升,提升幅度为22.0%~97.6%;加固后... 为了实现对古建木柱的无损和可逆加固,提出通过钢带约束高性能竹基复合材料加固木柱的方法,并对6根圆形中长木柱试件进行了轴心受压试验。试验结果表明:高性能竹基复合材料加固后的木柱承载力均显著提升,提升幅度为22.0%~97.6%;加固后试件刚度提升18.9%~57.3%,但钢带对芯柱横向的约束效应并不明显。基于试验结果,将加固材料的种类和厚度作为试验变量,分析了加固圆形中长木柱的破坏形态、承载能力和变形性能。通过有限元模拟进行了扩展参数分析,建立了不同应力状态时木柱的抗压承载力计算模型,推导出高性能竹基复合材料加固圆形中长木柱的承载力计算公式。计算和试验结果的误差均在13%以内。研究结果可以为古建木柱的加固设计和相关分析提供理论参考。 展开更多
关键词 木柱 高性能竹基复合材料 结构加固 轴压性能 承载力
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顶升可缩式GFRP管混凝土组合支柱承载力试验研究
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作者 王军 武兆龙 +1 位作者 王港 吕顺章 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期50-62,共13页
针对高地应力沿空巷道巷旁支护难题,提出了顶升可缩式GFRP(玻璃钢)管混凝土组合支柱结构,开展了不同上节管、径厚比、让压量下GFRP管混凝土组合支柱的室内轴压承载试验,系统分析了上节管材质、管径及让压结构对支柱承载性能的影响机制,... 针对高地应力沿空巷道巷旁支护难题,提出了顶升可缩式GFRP(玻璃钢)管混凝土组合支柱结构,开展了不同上节管、径厚比、让压量下GFRP管混凝土组合支柱的室内轴压承载试验,系统分析了上节管材质、管径及让压结构对支柱承载性能的影响机制,组合支柱结构单位重量小,材料成本低,耐腐蚀性强,依据各支柱荷载−位移曲线、荷载−应变曲线及破坏特征对比分析了不同类别支柱的承载力与可缩性能。试验表明:顶升可缩式GFRP管混凝土组合支柱具备“增阻让压”性能,让压结构与核心混凝土耦合作用良好;GFRP管规格为ø220 mm×10 mm、ø270 mm×10 mm和ø320 mm×10 mm的相同长径比组合支柱,极限承载力为2180~3310 kN,极限可缩量为171~235 mm,达到让压结构初始高度(260 mm)的66%~90%,极限承载力与可缩量随GFRP管径增大而增加;为优化组合支柱受力结构,上节管材料选用钢管,GC−1、GC−2支柱极限承载力分别为2790 kN、2830 kN,极限可缩量分别为190 mm、195 mm,可缩式GFRP管−钢管混凝土组合支柱的承载性能及破坏特征较可缩式GFRP管混凝土组合支柱更优,组合支柱承载性能随钢管壁厚的增加而提高。基于支柱变形破坏特征分析了组合支柱协同承载机理并确定了不同类别组合支柱的极限破坏点,由此推导了顶升可缩式GFRP管混凝土组合支柱和可缩式GFRP管−钢管混凝土组合支柱的轴压极限承载力计算公式,预测组合支柱巷用承载力,为工程应用提供理论指导。 展开更多
关键词 沿空巷道 玻璃钢管混凝土 组合支柱 让压结构 轴压承载试验
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QPQ处理对27SiMn合金钢堆焊镍铝青铜合金涂层组织与性能的影响
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作者 宿友亮 崔昊 +1 位作者 郜雪楠 郑浩博 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期105-115,共11页
针对淬火-抛光-淬火(QPQ)处理对27SiMn合金钢堆焊的镍铝青铜合金涂层性能影响不明确的问题,该文开展了铜合金涂层的几何特征、组织变化、耐蚀性能和硬度检测等的研究,探讨QPQ处理工艺对铜合金涂层组织与性能的影响,以验证该复合防腐工... 针对淬火-抛光-淬火(QPQ)处理对27SiMn合金钢堆焊的镍铝青铜合金涂层性能影响不明确的问题,该文开展了铜合金涂层的几何特征、组织变化、耐蚀性能和硬度检测等的研究,探讨QPQ处理工艺对铜合金涂层组织与性能的影响,以验证该复合防腐工艺的合理性和可行性。结果表明:碳/氮化与氧化两道工序后,铜合金涂层形成了一种双层结构的渗层,其中金属碳化物跨越双层结构分布,铜的氧化物只在近表层分布,起防腐作用;QPQ处理前后的堆焊铜合金组织均有基体相α、亚稳定相β',以及分散于α相中的多种κ相;高、中温回火作用,致使β'相大量析出α相,基体相融合增大,整体硬度下降;铜合金堆焊层试样表面的耐蚀性保护评级为9级,铜合金堆焊层QPQ处理试样表面的耐蚀性保护评级为10级,QPQ处理后的铜合金表面的耐蚀性并未降低,反而超过了未经处理前的情况。该复合防腐技术在提升缸筒内壁耐蚀性的同时,又兼顾接头孔等其他部位及缸体外表面的耐蚀性,可应用于此类缸筒零部件的维修再制造。 展开更多
关键词 淬火-抛光-淬火处理 表面熔铜 复合涂层 立柱油缸 防腐
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泡沫混凝土-索氏体不锈冷弯型钢拼合柱轴压性能与承载力计算方法
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作者 郭风琪 关博友 +2 位作者 龙秋亮 蒋丽忠 徐瑾 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期3034-3049,共16页
为提升冷弯型钢拼合柱的耐腐蚀性能与承载能力,设计一种新型泡沫混凝土填充−索氏体不锈冷弯型钢拼合柱。进行8根新型拼合柱轴压试验,系统研究试件的破坏模式、性能指标、荷载−位移及荷载−应变关系等。建立试件的精细有限元模型,考虑板... 为提升冷弯型钢拼合柱的耐腐蚀性能与承载能力,设计一种新型泡沫混凝土填充−索氏体不锈冷弯型钢拼合柱。进行8根新型拼合柱轴压试验,系统研究试件的破坏模式、性能指标、荷载−位移及荷载−应变关系等。建立试件的精细有限元模型,考虑板件屈曲、螺钉及接触等复杂力学行为,在试验验证基础上对比研究不同参数对试件力学性能的影响规律。以GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》为基础,考虑冷弯型钢拼合柱发生局部屈曲而约束效应受限的本构特点,提出新型拼合柱承载力计算方法。研究结果表明:泡沫混凝土与冷弯型钢的相互支撑作用未达到钢管混凝土柱的约束效果,但延缓了屈曲的发展;绝大部分试件发生局部−畸变屈曲变形,未出现整体失稳现象;泡沫混凝土的填充可显著提升拼合柱的轴压承载力,增幅达21.8%~87.8%;现行规范的计算方法高估了新型拼合柱的承载能力,且结果呈现明显离散性,而采用本文考虑屈曲约束效应的承载力计算方法所得结果与试验和有限元结果更吻合,平均相对误差分别为6%和8%,均偏于安全。 展开更多
关键词 索氏体不锈冷弯型钢 泡沫混凝土 拼合柱 轴压性能 承载力计算方法
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一种高精度的柱温箱控制系统设计
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作者 闫丹 苏淑靖 +2 位作者 吴梦香 郭杨盛 亢叶飞 《中国测试》 北大核心 2025年第5期117-122,共6页
针对柱温箱温度控制的非线性、时变问题,设计一种高精度温度控制系统。控制系统软件上以温度偏差作为决策变量,较大温度偏差采用改进Bang-Bang温控策略,中等温度偏差采用模糊温控策略,微小温差采用模糊PID温控策略,硬件上以Cortex-M3内... 针对柱温箱温度控制的非线性、时变问题,设计一种高精度温度控制系统。控制系统软件上以温度偏差作为决策变量,较大温度偏差采用改进Bang-Bang温控策略,中等温度偏差采用模糊温控策略,微小温差采用模糊PID温控策略,硬件上以Cortex-M3内核处理器为核心,结合温度采集电路以及温度控制电路。实验结果表明:温度稳态精度达到了预期设计目标,设定温度为40.00℃时,稳态误差在0.04℃以内,同时具有良好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 柱温箱温控 复合温度控制方法 改进Bang-Bang控制 模糊控制 PID控制
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大采高液压支架立柱蕾形密封圈密封性能研究
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作者 赵丽娟 龚舒天 +1 位作者 吴天谷 杨世杰 《润滑与密封》 北大核心 2025年第6期147-153,共7页
为探究大采高液压支架立柱蕾形密封圈在实际加载工况下受力和密封性能,以ZYA21000/36/75D型液压支架为研究对象,采用Adams和Amesim联合仿真方法分析,分析其立柱活塞杆蕾形密封圈实际工况下的受力情况;基于蕾形密封圈受力情况,选择3种复... 为探究大采高液压支架立柱蕾形密封圈在实际加载工况下受力和密封性能,以ZYA21000/36/75D型液压支架为研究对象,采用Adams和Amesim联合仿真方法分析,分析其立柱活塞杆蕾形密封圈实际工况下的受力情况;基于蕾形密封圈受力情况,选择3种复合材料作为蕾形复合密封圈材料,并研究动密封状态下立柱活塞运动速度与密封间隙对蕾形密封圈强度和密封性能的影响。结果表明:当运动速度和密封间隙变化时,密封圈内外行程所受应力最大值均低于蕾形密封圈所用密封材料的强度,表明蕾形密封圈所用密封材料能够满足大采高液压支架立柱密封强度性能要求;同时蕾形密封圈内外行程所受最大接触压力皆大于油液压力,能够满足大采高工况下液压支架立柱蕾形密封圈的密封性能。 展开更多
关键词 蕾形密封圈 液压支架立柱 密封性能 复合密封材料 偏载工况
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装配式钢内芯-UHPC组合空心柱抗震性能研究
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作者 邵旭东 赵相如 +2 位作者 伍隋文 邵宗暄 何广 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1-16,共16页
为适应新型钢-UHPC拱桥的跨越能力、加快施工进度、减轻拱上建筑自重和造价,本文提出了一种新型装配式钢内芯-UHPC组合空心柱以及相应的插承式节点连接构造.新型柱由空心钢内芯与外部UHPC薄壁层组成,钢内芯可作为UHPC层的内模,同时提供... 为适应新型钢-UHPC拱桥的跨越能力、加快施工进度、减轻拱上建筑自重和造价,本文提出了一种新型装配式钢内芯-UHPC组合空心柱以及相应的插承式节点连接构造.新型柱由空心钢内芯与外部UHPC薄壁层组成,钢内芯可作为UHPC层的内模,同时提供额外的耗能.介绍了新型立柱及其与承台间连接构造的概念设计,通过设计2∶5的立柱缩尺模型,采用原桥初步设计中最不利轴压比(0.24)进行拟静力试验,研究该立柱的破坏模式、预制立柱界面处连接性能、位移延性、耗能能力、刚度退化、残余变形、曲率分布和钢板应变等.试验结果表明:试件为弯曲破坏模式,具体为柱底塑性铰区域钢筋钢板屈服,UHPC薄壁层压溃,但节点连接处保持完好,预制与后浇UHPC界面未见裂缝,表明提出的新型装配式连接构造是可靠的.此外,试件具有较高的等效阻尼比,但试件位移延性稍显不足,主要归因于试验模型钢内芯钢板厚度与UHPC薄壁层厚度不匹配,此外,高轴压比(0.24)也是潜在原因.其次,基于试验结果验证了有限元模型,并对原型柱开展参数分析,计算结果表明,新型柱随着轴压比的增加,延性降低,轴压比在0.05~0.20范围内,原型柱延性系数均接近或大于3.本研究成果可为后续钢内芯-UHPC立柱的设计与应用提供基础. 展开更多
关键词 钢内芯-UHPC组合柱 拱桥 抗震性能 拟静力试验 承插式连接
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往复荷载作用后钢管混凝土柱-组合梁节点耐火性能数值分析
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作者 王文达 李生强 +1 位作者 毛文婧 郑龙 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
为研究钢管混凝土柱-组合梁节点在往复荷载作用后的耐火性能,利用有限元软件ABAQUS建立了该节点的有限元分析模型,并与已有试验结果进行对比验证。在此基础上,分析了往复荷载作用后塑性损伤和残余变形对组合梁节点火灾下的应力和变形的... 为研究钢管混凝土柱-组合梁节点在往复荷载作用后的耐火性能,利用有限元软件ABAQUS建立了该节点的有限元分析模型,并与已有试验结果进行对比验证。在此基础上,分析了往复荷载作用后塑性损伤和残余变形对组合梁节点火灾下的应力和变形的影响,以及不同损伤程度、荷载作用水平和防火保护层厚度对节点耐火极限和破坏模态的影响。结果表明:地震预损伤对节点的耐火极限有不利影响,且随损伤程度的增加,耐火极限下降明显;重度损伤下节点的耐火极限与无损伤节点相比降低了23.5%;重度损伤的节点在火灾作用下形成塑性铰,且产生较大的耗能损伤,轻度和中度损伤下未形成明显塑性铰,耐火极限分别仅下降1.0%和3.6%;对于以梁损伤作为预损伤模式的节点,梁荷载比和防火保护层厚度是影响有地震预损伤节点耐火极限的主要因素;随柱荷载比的增大,耐火极限呈降低趋势,但整体影响不大。 展开更多
关键词 钢管混凝土柱-组合梁节点 低周往复加载 损伤程度 耐火极限
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圆钢管高强再生混凝土叠合柱轴压性能试验
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作者 牛海成 李博涵 +1 位作者 高锦龙 尚天宇 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期450-457,共8页
为探究圆钢管高强再生混凝土叠合柱轴心受压性能,本文以粗骨料取代率、配箍率、含钢率和长细比为变量,对5根圆钢管高强混凝土叠合柱进行单调加载试验,系统研究了各设计参数对叠合柱轴压性能的影响规律。试验结果表明:再生混凝土叠合柱... 为探究圆钢管高强再生混凝土叠合柱轴心受压性能,本文以粗骨料取代率、配箍率、含钢率和长细比为变量,对5根圆钢管高强混凝土叠合柱进行单调加载试验,系统研究了各设计参数对叠合柱轴压性能的影响规律。试验结果表明:再生混凝土叠合柱与普通混凝土叠合柱的破坏特征相近,但其承载力和耗能高于普通混凝土柱,延性较差,破坏时外围混凝土剥落更严重。配箍率的增加对承载力与耗能提升有限,却能显著改善延性;含钢率提高可大幅增强承载力、延性与耗能;长细比增大使叠合柱的破坏加剧,综合受压性能明显下降。利用T/CECS188-2019等国内外钢管混凝土叠合柱设计规程对17根叠合柱轴压承载力计算,结果显示该规程计算精度良好,计算值与试验值契合度高,可为钢管混凝土叠合柱结构设计与工程应用提供参考。 展开更多
关键词 圆钢管 叠合柱 高强再生混凝土 静力试验 轴压性能 延性 耗能 承载力计算
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双壁波纹钢管混凝土构件短柱轴压力学性能 被引量:1
15
作者 路博 崔燕 +2 位作者 方勇 王玉银 李豪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期56-64,共9页
为改善空心钢筋混凝土柱(HRC)的使用与受力性能,提出一种双壁波纹钢管混凝土(CFDCST)构件。本文共进行了4个大尺寸双壁波纹钢管混凝土短柱与2个空心钢筋混凝土短柱的轴压试验,关键试验参数为试件类型与波纹钢管类型。分析构件的破坏模式... 为改善空心钢筋混凝土柱(HRC)的使用与受力性能,提出一种双壁波纹钢管混凝土(CFDCST)构件。本文共进行了4个大尺寸双壁波纹钢管混凝土短柱与2个空心钢筋混凝土短柱的轴压试验,关键试验参数为试件类型与波纹钢管类型。分析构件的破坏模式,对比不同参数下构件的承载力、峰值应变、延性系数等关键力学指标,获得荷载-波纹钢管应变关系曲线以揭示试件的约束机理并验证外波纹钢管类型的影响。试验结果表明:外波纹钢管可为夹层混凝土提供约束作用,且螺旋角越小,外波纹钢管的约束作用越强;内波纹钢管则主要为夹层混凝土内壁提供有效支撑,以保持截面的完整性。名义约束效应系数与空心率相近时,由于咬口滑移影响,大螺旋角双壁波纹钢管混凝土比小螺旋角双壁波纹钢管混凝土的峰值应力、峰值应变与延性系数分别降低15.5%、21.8%与16.7%。在总用钢量相近的情况下,小螺旋角双壁波纹钢管混凝土柱的承载力、峰值应变与延性系数分别比空心钢筋混凝土柱提高10.6%、36.2%与50.0%。基于试验结果,检验了3种典型承载力公式的适用性,并提出了相应设计建议。 展开更多
关键词 组合结构 空心钢筋混凝土 波纹钢管 双壁构件 约束机理
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功能可恢复SFCB-ECC-混凝土桥墩抗震性能 被引量:1
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作者 白玉磊 靳晓杰 +1 位作者 张玉峰 韩世文 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期13-23,共11页
为实现高耐久功能可恢复结构,设计了钢-FRP复合筋(steel-FRP composite bar,SFCB)替代钢筋,塑性铰区使用高延性水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)替代混凝土的新型组合柱。在0.13轴压比下,对SFCB-ECC-混凝土组合... 为实现高耐久功能可恢复结构,设计了钢-FRP复合筋(steel-FRP composite bar,SFCB)替代钢筋,塑性铰区使用高延性水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)替代混凝土的新型组合柱。在0.13轴压比下,对SFCB-ECC-混凝土组合柱进行低周往复荷载试验研究。评估了SFCB中FRP体积分数(0%,43.6%,100%)和塑性铰区基体类型(ECC,混凝土)对组合柱抗震性能和可恢复性的影响。之后通过OpenSees进行了轴压比、SFCB配筋率和ECC强度的参数分析。结果表明:SFCB可使试件获得稳定的二次刚度,在2%位移角前,试件无需修复即可快速恢复原有功能;组合柱残余变形随SFCB中FRP体积分数增加而减少,但其初始刚度和峰值承载力也相应降低;在塑性铰区使用ECC可进一步减少残余位移,同时显著提高峰值承载力和延性;参数分析显示增大轴压比将提高SFCB-ECC-混凝土组合柱承载力,但会降低延性;随SFCB配筋率和ECC强度提高,组合柱承载力也相应增大;在实际工程中可合理设计SFCB和ECC材料特性以满足特定结构刚度、强度和可修复性的要求。 展开更多
关键词 桥梁工程 组合柱 抗震性能 OPENSEES 钢-FRP复合筋 高延性水泥基复合材料 可恢复
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高强钢筋增强UHPC-NC组合柱抗震性能研究 被引量:6
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作者 任亮 胡劭杰 +2 位作者 方博文 王凯 温帅 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期285-291,305,共8页
为探讨高强钢筋增强UHPC-NC组合柱抗震性能,基于大型有限元程序ABAQUS,结合UHPC、NC和高强钢筋材料本构关系,校准损伤塑性模型中相关参数,建立高强钢筋增强UHPC-NC组合柱抗震有限元模型。通过与3个NC柱和3个UHPC柱拟静力试验结果对比,... 为探讨高强钢筋增强UHPC-NC组合柱抗震性能,基于大型有限元程序ABAQUS,结合UHPC、NC和高强钢筋材料本构关系,校准损伤塑性模型中相关参数,建立高强钢筋增强UHPC-NC组合柱抗震有限元模型。通过与3个NC柱和3个UHPC柱拟静力试验结果对比,验证分析模型的有效性。在此基础上,进一步探讨轴压比、纵筋直径、纵筋强度、箍筋间距和UHPC高度等敏感参数对高强钢筋增强UHPC-NC组合柱抗震性能的影响。结果表明,高强钢筋增强UHPC-NC组合柱位移延性系数随轴压比、纵筋直径和箍筋间距的增大而降低,随纵筋强度和UHPC高度的增加表现出先增大后逐渐平缓的趋势,合适的UHPC替换高度能充分发挥高强钢筋和UHPC材料特性并取得良好的经济性。 展开更多
关键词 高强钢筋 uhpc-nc组合柱 ABAQUS 抗震性能 参数分析
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单柱复合筒型基础工程应用及承载能力优化研究
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作者 校建东 林毅峰 +3 位作者 程海锋 王舒扬 齐欣 张浦阳 《太阳能学报》 北大核心 2025年第8期104-113,共10页
利用物理试验和有限元计算方法,针对单柱复合筒型基础在工程应用中的施工效应进行分析,总结单柱复合筒型基础顶承式承载模式,并基于其承载特点提出在浅覆盖岩层提升承载能力的有效方法。研究表明:施工效应的影响在循环荷载作用过程中逐... 利用物理试验和有限元计算方法,针对单柱复合筒型基础在工程应用中的施工效应进行分析,总结单柱复合筒型基础顶承式承载模式,并基于其承载特点提出在浅覆盖岩层提升承载能力的有效方法。研究表明:施工效应的影响在循环荷载作用过程中逐渐减弱;单柱复合筒型基础为顶承式承载模式,采用等效重力模型对基础的极限承载力模拟可较好地反映单柱复合筒型基础的承载特性,且可通过等效重力模型手段对单柱复合筒型基础进行简化计算;压载能够有效提升单柱复合筒型基础在浅覆盖岩层地质中的适用性。 展开更多
关键词 海上风电 承载特性 压载 单柱复合筒型基础 施工效应
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圆竹-纤维增强磷石膏组合短柱轴向压缩性能研究
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作者 杨黎明 路晓明 刘鹏程 《林产工业》 北大核心 2025年第6期27-31,共5页
竹子是一种理想的绿色建筑材料,具有优异的力学性能。磷石膏是亟待资源化利用的固体废渣,可以被用作建筑材料。以一种圆竹-纤维增强磷石膏复合短柱为原料,开展纯竹、内填充磷石膏、外部包裹磷石膏的竹柱子和内外部均布置磷石膏的竹柱子... 竹子是一种理想的绿色建筑材料,具有优异的力学性能。磷石膏是亟待资源化利用的固体废渣,可以被用作建筑材料。以一种圆竹-纤维增强磷石膏复合短柱为原料,开展纯竹、内填充磷石膏、外部包裹磷石膏的竹柱子和内外部均布置磷石膏的竹柱子的轴向压缩试验,探究短柱破坏模式和受力性能,分析竹节、喉箍和竹管尺寸等参数对短柱力学性能的影响。结果表明:竹节和喉箍对柱子的承载力、初始刚度和延性具有一定的提升作用。竹管尺寸越大,短柱的力学性能越好。圆竹-磷石膏复合短柱的承载力高于纯竹柱子,外部包裹磷石膏的竹柱子的延性明显高于纯竹柱子。 展开更多
关键词 毛竹 磷石膏 组合柱 轴向压缩 力学性能
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碳纤维混合深抽杆柱的工作特性分析与应用
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作者 贺东旭 《机床与液压》 北大核心 2025年第14期193-200,共8页
测试φ25 mm碳纤维杆抗压性能发现,其抗压强度σ_(bc)=0.45~0.50 MPa,仅为其额定抗拉强度(1300 MPa)的0.0385%。这说明碳纤维杆不适于承受压力载荷,不宜用于抽油杆柱的抗压段。在混合杆柱优化设计的一般原则下,增添碳纤维杆柱不受压约... 测试φ25 mm碳纤维杆抗压性能发现,其抗压强度σ_(bc)=0.45~0.50 MPa,仅为其额定抗拉强度(1300 MPa)的0.0385%。这说明碳纤维杆不适于承受压力载荷,不宜用于抽油杆柱的抗压段。在混合杆柱优化设计的一般原则下,增添碳纤维杆柱不受压约束条件函数:G(1)=P_(min)>0,以建立新的碳纤维三级混合杆柱优化设计模型为指导,提出φ25 mm碳纤维杆+φ22 mm钢质杆+φ19 mm钢质杆的碳纤维三级混合杆柱设计,并对其展开工作特性分析与试验应用评价。结果表明:在轴向悬点位移激励下,碳纤维三级混合杆柱的第一、二级杆柱最大变形量为24.32、52.25 mm,与全钢质杆柱相比降低了27.45%、27.45%;在WHH74101井应用试验中,碳纤维三级混合杆柱在不同冲次与冲程下的悬点载荷理论值与试验值最大误差为6.19%,理论示功图与实测曲线吻合良好,表明碳纤维三级混合抽油杆柱设计方案合理有效。 展开更多
关键词 碳纤维杆 三级混合杆柱 深抽杆柱 复合梁单元 工作特性
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