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纳米SiO_(2)和混杂纤维增强环氧树脂水泥基修复材料的抗折性能和微观结构
1
作者 张鹏 吴靖江 +2 位作者 张承实 尉晓雪 代小兵 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期834-841,共8页
水泥基材料因强度高、易于施工而被广泛应用于土木工程,但脆性较大、抗折性能差的缺点也限制了其在有高抗折要求条件下的应用。为提高其抗折强度,环氧树脂乳液、纳米SiO_(2)和聚乙烯醇(PVA)-钢混杂纤维被掺入水泥基材料。为研究环氧树... 水泥基材料因强度高、易于施工而被广泛应用于土木工程,但脆性较大、抗折性能差的缺点也限制了其在有高抗折要求条件下的应用。为提高其抗折强度,环氧树脂乳液、纳米SiO_(2)和聚乙烯醇(PVA)-钢混杂纤维被掺入水泥基材料。为研究环氧树脂乳液、纳米SiO_(2)和PVA-钢混杂纤维对水泥基修复材料抗折性能和微观结构的影响,通过抗折强度试验和扫描电子显微镜测试,分别测得了水泥基修复材料的抗折强度和观察了其微观结构。结果表明,随着环氧树脂乳液掺量从0%增加到12%(质量分数),水泥基修复材料的抗折强度呈先上升后下降的趋势,最大抗折强度可达7.44 MPa。纳米SiO_(2)和PVA-钢混杂纤维均能够提升水泥基修复材料的抗折强度超过45%,其中钢纤维对抗折强度的提高效果更显著。掺加环氧树脂乳液和纳米SiO_(2)能够明显提高基体内部结构的致密性,从而改善水泥基修复材料的抗折性能。此外,聚合物可以附着于掺入纤维的表面,改善纤维与基体间的黏结作用。本研究将为水泥基材料在高抗折工况下的应用提供参考。 展开更多
关键词 水泥基修复材料 环氧树脂 纳米SiO_(2) 混杂纤维 抗折性能 微观结构
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单轴压缩条件下碳纳米管混凝土力学性能与破坏过程数值模拟研究
2
作者 郭卫杰 李慧宽 +2 位作者 黄山秀 郭佳奇 冯小江 《混凝土》 北大核心 2025年第8期12-16,20,共6页
为了研究碳纳米管混凝土力学性质及破坏过程,构建混凝土三维细观有限元分析模型。对不同碳纳米管掺量的混凝土试样开展了不同应变率下的单轴压缩数值模拟,结果表明:单轴压缩条件下,试样的破坏形态均以张拉破坏为主,斜剪破坏为辅,且损伤... 为了研究碳纳米管混凝土力学性质及破坏过程,构建混凝土三维细观有限元分析模型。对不同碳纳米管掺量的混凝土试样开展了不同应变率下的单轴压缩数值模拟,结果表明:单轴压缩条件下,试样的破坏形态均以张拉破坏为主,斜剪破坏为辅,且损伤的部分均位于试件下部;同一加载速率下,在碳纳米管掺量达到0.5%时,试样的抗压强度提升幅度最大,相较于没有掺加碳纳米管试样的抗压强度提升25.87%;同一碳纳米管掺量,不同加载速率下,试样的抗压强度也表现出较大差别;在0.5 mm/s的加载速率下,对应的峰值抗压强度最大为64.847 MPa,相较于0.001 mm/s加载速率下的抗压强度分别提升了31.72%。 展开更多
关键词 碳纳米管 混凝土 细观力学 破坏形态 数值模拟
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钢-混凝土组合扁梁长期性能与设计方法 被引量：1
3
作者 丁纪楠 王庆贺 +2 位作者 王刚 马俊杰 侯恒军 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期171-178,共8页
研究混凝土强度、混凝土板厚、梁跨和长期荷载作用对钢-混凝土组合扁梁长期性能的影响,提出长期荷载作用下组合扁梁的挠度计算方法。利用ABAQUS有限元分析软件对国内外典型试验中组合扁梁构件进行有限元建模,将所得有限元结果与现有试... 研究混凝土强度、混凝土板厚、梁跨和长期荷载作用对钢-混凝土组合扁梁长期性能的影响,提出长期荷载作用下组合扁梁的挠度计算方法。利用ABAQUS有限元分析软件对国内外典型试验中组合扁梁构件进行有限元建模,将所得有限元结果与现有试验结果进行对比,验证组合扁梁建模的合理性;通过参数分析,量化混凝土强度、长期荷载等因素对组合扁梁长期性能的影响;根据参数分析结果,利用现有组合结构规范公式对组合扁梁长期刚度计算方法进行评价。有限元模型预测结果与试验结果的误差为4.50%~10.36%;与跨度为4200 mm的组合扁梁相比,跨度为6400 mm和8400 mm的组合扁梁长期挠度分别增加183.22%和478.65%;与荷载为0.1 P_(u)的组合扁梁相比,荷载为0.2 P_(u)和0.3 P_(u)的组合扁梁长期挠度分别增加42.30%和85.34%。笔者建立的组合扁梁长期性能有限元模型具有可靠性,构件跨度以及长期均布荷载对组合扁梁的长期挠度影响显著,我国现有规范《组合结构设计规范》(JGJ 138—2016)能较好地预测组合扁梁的长期性能。 展开更多
关键词 组合扁梁 长期性能 收缩徐变 有限元模拟
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基于BO-KELM的大跨变截面连续箱梁桥损伤识别研究
4
作者 吴庆亮 赵洋 +2 位作者 崔书宇 姚兵 高桢赞 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期112-119,共8页
大跨度变截面连续箱梁桥是我国公路和市政桥梁中经常采用的典型结构型式,在运营阶段,精准识别桥梁损伤是准确评价其结构健康状态的首要条件。针对桥梁缺陷产生的不确定性,提出了一种基于BO-KELM识别大跨度变截面连续箱梁桥损伤的方法。... 大跨度变截面连续箱梁桥是我国公路和市政桥梁中经常采用的典型结构型式,在运营阶段,精准识别桥梁损伤是准确评价其结构健康状态的首要条件。针对桥梁缺陷产生的不确定性,提出了一种基于BO-KELM识别大跨度变截面连续箱梁桥损伤的方法。试验和工程应用结果表明:放大曲率模态作为损伤识别指标,可有效识别大型结构单点和多点的轻微损伤位置;基于KELM构建的预测模型并结合BO算法,可快速识别梁桥不同程度的损伤,预测精度可达98.75%,较传统神经网络提高10%。提出的放大曲率模态和BO-KELM损伤识别方法具有对微小损伤识别能力强、损伤程度判别速度快、精度高等特点。研究结果可为大跨度变截面连续箱梁桥损伤位置和损伤程度的快速精准识别提供理论和方法指导。 展开更多
关键词 大跨度变截面连续箱梁桥 损伤识别 放大曲率模态 贝叶斯优化 核极限学习机
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基于ABAQUS塑性损伤的半灌浆套筒力学性能有限元分析 被引量：22
5
作者 王腾辉 陈权 +2 位作者 夏文传 姚兵 刘建 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第9期3709-3715,共7页
为研究钢筋直径、灌浆饱满度以及锚固端钢筋偏心对半灌浆套筒连接件的力学性能影响,选用考虑损伤塑性的套筒灌浆料本构曲线方程,通过ABAQUS有限元软件进行建模分析。研究结果表明:钢筋直径减小,半灌浆套筒连接件的屈服强度与极限强度降... 为研究钢筋直径、灌浆饱满度以及锚固端钢筋偏心对半灌浆套筒连接件的力学性能影响,选用考虑损伤塑性的套筒灌浆料本构曲线方程,通过ABAQUS有限元软件进行建模分析。研究结果表明:钢筋直径减小,半灌浆套筒连接件的屈服强度与极限强度降低,筒壁应变减小;随着灌浆料饱满度的增加,最大荷载下总伸长率降低;当灌浆饱满度低于75%时,将会出现钢筋拔出破坏形式;钢筋垂直偏心时,偏心试件与原试件相比,弹性阶段曲线基本相同,在强化阶段,随着偏心距离增大,屈服强度和极限强度降低,套筒纵向应变增大;钢筋倾斜偏心时,随着倾斜角度增大,屈服强度和极限强度降低,变形增大,当倾斜角度≥3°时,钢筋未达到屈服强度前因灌浆料压碎拔出破坏。 展开更多
关键词 灌浆料本构曲线 抗拉强度 钢筋偏心 灌浆饱满度
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考虑剪切变形的欧拉梁单元一致质量矩阵
6
作者 张军锋 胡连超 +2 位作者 吴靖江 耿玉鹏 李杰 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期128-134,共7页
为明确考虑剪切变形的欧拉梁单元一致质量矩阵推导方法,以形函数为基础,基于虚功原理,区分伸缩、扭转以及是否考虑剪切变形的弯曲受力状态,给出了欧拉梁单元一致质量矩阵表达式。研究表明:不考虑剪切变形时,欧拉梁受弯状态的一致质量分... 为明确考虑剪切变形的欧拉梁单元一致质量矩阵推导方法,以形函数为基础,基于虚功原理,区分伸缩、扭转以及是否考虑剪切变形的弯曲受力状态,给出了欧拉梁单元一致质量矩阵表达式。研究表明:不考虑剪切变形时,欧拉梁受弯状态的一致质量分析中一般不计单元上微元体水平方向的惯性力,此时仅需弯曲变形引发的竖向位移形函数即可;考虑剪切变形时,则需计入水平方向的惯性力,且同时需要完整的竖向位移形函数和纯弯曲转角位移形函数;对于变截面欧拉梁单元,其一致质量矩阵表达式过于复杂,可在等截面梁的基础上,根据元素位置对矩阵元素匹配左右端或平均截面面积及截面极惯性矩近似给出实用的质量矩阵表达式;考虑剪切变形时,欧拉梁的刚度矩阵亦可经竖向位移和纯弯曲转角位移形函数计算得到,这一过程与使用纯弯曲竖向位移和纯剪切竖向位移形函数的过程在本质上是一致的。 展开更多
关键词 一致质量矩阵 欧拉梁单元 形函数 剪切变形 变截面
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基于厚壁圆筒理论的袖阀管注浆开环压力计算方法及影响因素分析
7
作者 郭佳奇 杨浩楠 +2 位作者 王建业 徐鹏飞 冯小江 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期173-182,共10页
目的袖阀管注浆技术已广泛应用于地层加固、路基病害治理、地铁站渗漏水处治等众多工程领域,然而袖阀管注浆的关键技术—开环压力的确定问题目前尚未有效解决。为解决此问题,方法基于厚壁圆筒理论模型,提出任意倾斜状态下袖阀管出浆口... 目的袖阀管注浆技术已广泛应用于地层加固、路基病害治理、地铁站渗漏水处治等众多工程领域,然而袖阀管注浆的关键技术—开环压力的确定问题目前尚未有效解决。为解决此问题,方法基于厚壁圆筒理论模型,提出任意倾斜状态下袖阀管出浆口地层应力计算方法,结合第四强度准则,建立考虑多因素综合影响的袖阀管注浆开环压力理论计算公式,并进行开环压力影响因素分析。结果结果表明,袖阀管注浆开环压力随套壳料抗压强度、套壳料与土体泊松比比值、注浆深度、地层最小与最大水平主应力比值的增大而增大,随着套壳料内外半径比、套壳料与土体弹性模量比的增大而减小。套壳料抗压强度、套壳料内外半径比、注浆深度和注浆钻孔方向对开环压力的影响较显著。注浆钻孔方向对开环压力影响较大,α一定时,开环压力随β增大而减小;β一定时,开环压力随α增大而增大。将本文建立的袖阀管注浆开环压力计算公式应用于新建大冶北至阳新铁路DK107+105框架顶进涵工程,并与现有开环压力计算方法进行对比,利用本文方法计算得到的开环压力值更接近现场实测范围,并优于现有计算方法。结论研究结果可为袖阀管注浆理论发展和现场应用提供支持。 展开更多
关键词 袖阀管注浆 套壳料 厚壁圆筒理论 开环压力
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新时代北斗精神融入专业课思政教学的探索与实践 被引量：5
8
作者 朱新慧 孙立喆 +2 位作者 孙付平 陈明剑 刘婧 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第S01期8-12,28,共6页
本文深入解读了新时代北斗精神的内涵,介绍了卫星定位理论与方法课程的基本情况,探讨了如何将新时代北斗精神“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”4个方面的内容,无痕地融入专业课程的课堂教学及思政建设中,并在笔者2021年秋季... 本文深入解读了新时代北斗精神的内涵,介绍了卫星定位理论与方法课程的基本情况,探讨了如何将新时代北斗精神“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”4个方面的内容,无痕地融入专业课程的课堂教学及思政建设中,并在笔者2021年秋季学期担任的专业班授课过程中进行了实践与探索,达到了思政教育的目的。 展开更多
关键词 新时代北斗精神 课程思政 卫星定位 教学改革
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波形钢腹板钢梁日照非均匀温度场试验研究与数值仿真 被引量：2
9
作者 黄石基 蔡陈之 +3 位作者 邹云峰 何旭辉 杨国琛 苏成玉 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2913-2922,共10页
波形钢腹板钢梁作为一种新型结构形式,凭借其优良的力学性能在桥梁工程中得到了广泛应用,但目前对于波形钢腹板钢梁日照温度场的研究尚且不足。针对波形钢腹板钢梁日照温度场开展实验研究,探求波形钢腹板钢梁日照温度场分布规律。实验... 波形钢腹板钢梁作为一种新型结构形式,凭借其优良的力学性能在桥梁工程中得到了广泛应用,但目前对于波形钢腹板钢梁日照温度场的研究尚且不足。针对波形钢腹板钢梁日照温度场开展实验研究,探求波形钢腹板钢梁日照温度场分布规律。实验期间所有测点的温度变化均以日为周期进行波动,与大气温度的变化趋势较为接近。波形钢腹板特殊的几何形式导致波形钢腹板钢梁不同截面的温度分布有着明显的差异,钢梁截面III的温度最高,截面II温度次之,而截面I的温度最低。波形钢腹板钢梁日照温度场表现出明显的非均匀性,实验期间截面I,II,III最大竖向温度梯度分别可达10.2,10.1和7.9℃。利用COMSOL有限元软件建立波形钢腹板钢梁日照温度场数值仿真模型,并利用日照温度场实验数据对该模型的准确性进行验证。钢梁截面I,II,III测点的AAE分别为1.2,1.1和0.9℃,MAE分别为3.1,3.1和3.0℃。基于热力学稳态分析理论,提出一种波形钢腹板钢梁日照温度场的简易计算方法,并利用温度实验数据检验了该计算方法的准确性,该方法可为实际工程中的钢梁温度场计算提供一种简单有效的工具。 展开更多
关键词 波形钢腹板 钢梁 非均匀温度场 试验研究 数值模拟
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EFPI的地层关联性与复杂地层盾构掘进参数的演化规律分析 被引量：6
10
作者 黄继辉 唐志成 +2 位作者 张晓辉 陈小羊 郭晓 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第S02期215-221,共7页
盾构掘进参数的演化规律是复杂地层盾构施工中地层感知和大数据分析研究的基础,福州地铁某区间沿线穿越淤泥质土、黏土、碎卵石、强风化和中风化硬岩等16种地层,针对该工程地层复杂的特点,提出考虑土舱压力影响的有效比推力指标EFPI用... 盾构掘进参数的演化规律是复杂地层盾构施工中地层感知和大数据分析研究的基础,福州地铁某区间沿线穿越淤泥质土、黏土、碎卵石、强风化和中风化硬岩等16种地层,针对该工程地层复杂的特点,提出考虑土舱压力影响的有效比推力指标EFPI用于表征地层条件的变化,并对依托工程盾构掘进参数的演化规律进行分析,得到如下结果:1)复杂地层中,EFPI在评估盾构切削围岩的难易程度,区分土层和强风化硬岩上的效果方面优于目前常用的FPI指标。2)EFPI与地层标贯击数呈线性正相关,土—风化岩交互的复杂地层施工中可采用Log(EFPI)=2.3作为划分土层和强风化硬岩地层的判断依据。3)Log(EFPI)和Log(TPI)正相关,Log(EFPI)和掘进速度v反相关,且土层中特征点的离散性很大;而强风化硬岩、强—中风化硬岩过渡段的特征点离散性较小,拟合得到强风化硬岩和强—中风化硬岩过渡段Log(EFPI)和Log(TPI)、Log(EFPI)和v的函数关系。4)Log(EFPI)≤2.3时,建议掘进速度控制以保持土舱压力稳定为主;Log(EFPI)>2.3时,建议根据EFPI数值采用合理的掘进速度以提高掘进效率。 展开更多
关键词 复杂地层 盾构掘进参数 演化规律 有效比推力 地层关联性
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