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超高性能混凝土弯拉与轴拉性能试验与有限元分析 被引量：2
1
作者 邢凯迪 邢颖 李伟 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第31期13521-13530,共10页
作为一种新型超高性能材料,超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)的力学性能研究得到国内外众多学者的关注。相比于普通混凝土,UHPC的巨大优势体现在抗拉性能方面,而关于UHPC抗拉性能的测试还没有较为成熟可靠的方法... 作为一种新型超高性能材料,超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)的力学性能研究得到国内外众多学者的关注。相比于普通混凝土,UHPC的巨大优势体现在抗拉性能方面,而关于UHPC抗拉性能的测试还没有较为成熟可靠的方法。因此制作了一组哑铃形试件和两组棱柱体试件,分别开展单轴拉伸和弯曲拉伸试验对UHPC的拉伸性能展开研究,结果发现,单轴拉伸试验的开裂应变约为200微应变,是普通混凝土的2倍;由于钢纤维的桥接作用,四点弯曲试验的初裂应力和弯曲强度比单轴拉伸试验的分别高了26.7%和96.2%;对单轴拉伸试验得到的应力-应变曲线进行拟合分析建立了UHPC抗拉应力-应变关系;在此基础上,结合混凝土损伤塑性模型建立了数值研究模型,以便于试验条件不足的情况下开展关于UHPC材料在大型构件中的研究。 展开更多
关键词 UHPC 单轴拉伸试验 有限元分析 轴拉本构模型
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疲劳荷载后螺栓连接的钢-混凝土组合界面摩擦性能研究
2
作者 赵钰臣 邢颖 +1 位作者 李伟 郭琪 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第6期2111-2120,共10页
螺栓作为组合梁中新型剪力连接件,可提高结构装配化程度并避免焊接缺陷,本文对13组试件进行静力及疲劳试验,研究螺栓连接的钢-混凝土组合界面在疲劳荷载下的摩擦性能演化规律,得到了钢-混凝土组合界面的静摩擦承载力及循环荷载下的相对... 螺栓作为组合梁中新型剪力连接件,可提高结构装配化程度并避免焊接缺陷,本文对13组试件进行静力及疲劳试验,研究螺栓连接的钢-混凝土组合界面在疲劳荷载下的摩擦性能演化规律,得到了钢-混凝土组合界面的静摩擦承载力及循环荷载下的相对滑移、抗剪刚度、螺栓预紧力、磨损后摩擦系数。结果表明:摩擦抗剪连接在200万次循环后未发生疲劳破坏;螺栓预紧力在循环过程中持续衰减并与峰值荷载呈正相关,损失约为8.38%;磨损后界面的摩擦系数于10万次循环后降至最低值0.486,之后持续增大并超过初始静摩擦系数;由于咬合抗剪变化及磨粒迁移作用,磨痕深度先增大再降低,从微观尺度上揭示了混凝土界面摩擦性能疲劳的演化机理。研究结果为摩擦型螺栓剪力连接件的设计提供一定参考。 展开更多
关键词 钢-混凝土组合界面 螺栓连接 疲劳荷载 界面摩擦 磨损机制 微观形貌
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角闪岩弃碴机制砂和石粉掺量对混凝土性能的影响机理 被引量：9
3
作者 王立川 李景 +3 位作者 于长彬 曹文权 凌建军 王倩倩 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第1期246-256,共11页
为探明角闪岩弃碴制砂过程中石粉对混凝土性能的影响,以冀环京津6个地区的角闪岩弃碴为对象,通过开展力学测试、坍落度试验和Zeta电位分析,并结合SEM、FTIR等测试探讨了角闪岩弃碴机制砂和石粉掺量对混凝土工作性能、力学性能及微观结... 为探明角闪岩弃碴制砂过程中石粉对混凝土性能的影响,以冀环京津6个地区的角闪岩弃碴为对象,通过开展力学测试、坍落度试验和Zeta电位分析,并结合SEM、FTIR等测试探讨了角闪岩弃碴机制砂和石粉掺量对混凝土工作性能、力学性能及微观结构的影响机理。研究表明:除鑫鑫地区外,其他地区的角闪岩弃碴机制砂均可提升混凝土的抗压强度,其中承德和小石匣地区的角闪岩弃碴机制砂对混凝土增强效果较优,与天然砂制备的混凝土相比,这两种弃碴机制砂制备的C30混凝土7 d抗压强度分别提升了20.51%和11.11%,28 d抗压强度分别提升了10.79%和6.58%;C50混凝土7 d抗压强度分别提升了15.14%和12.57%,28 d抗压强度分别提升了14.55%和16.55%。承德、鑫鑫、冀恒和小石匣地区石粉最佳掺量一般可达胶凝材料质量的8%~15%,而平山地区最佳掺量仅为5%。其中承德和小石匣地区石粉取代胶凝材料用量最高,原因在于这两个地区石粉的颗粒粒度较小,SEM表明在碱性条件下石粉呈明显侵蚀破坏形貌,在骨料界面处形成较多胶凝产物,提升了骨料颗粒之间的胶结程度。此外,适量石粉的加入对丰宁地区较粗机制砂混凝土有一定填充作用,能提升混凝土力学性能。FTIR和Zeta电位测试结果表明,角闪岩弃碴石粉能吸附聚羧酸减水剂并发生反应生成离子化合物,聚羧酸减水剂提升了石粉、水泥和聚羧酸溶液体系稳定性。本研究可为角闪岩弃碴机制砂在普通混凝土中应用及石粉在混凝土中取代不同胶凝材料用量配比设计提供参考。 展开更多
关键词 角闪岩弃碴 机制砂 石粉 混凝土 抗压强度 微观结构 坍落度
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纳米α-Al2O3的合成及其对混凝土力学性能的影响 被引量：5
4
作者 李子成 张爱菊 +2 位作者 刘晓庆 李君君 刘传涛 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第7期2061-2065,共5页
采用溶胶凝胶法合成α-Al2O3纳米粉,利用DSC-TG、XRD及TEM对α-Al2O3纳米粉的煅烧温度、晶相及微观形貌进行表征。将该纳米粉掺入水泥混凝土,借助万能试验机研究纳米α-Al2O3粉对混凝土力学性能的影响。结果表明:干凝胶前驱体经1050℃... 采用溶胶凝胶法合成α-Al2O3纳米粉,利用DSC-TG、XRD及TEM对α-Al2O3纳米粉的煅烧温度、晶相及微观形貌进行表征。将该纳米粉掺入水泥混凝土,借助万能试验机研究纳米α-Al2O3粉对混凝土力学性能的影响。结果表明:干凝胶前驱体经1050℃煅烧得到结晶良好的α-Al2O3纳米粉;纳米α-Al2O3粉的适量添加使混凝土的抗压强度、抗折强度及劈裂抗拉强度均有所提高,对劈裂抗拉强度的提高最为显著;纳米α-Al2O3粉的合理掺量在2.0%~2.5%之间;纳米α-Al2O3粉的添加有利于降低混凝土的脆性。 展开更多
关键词 纳米 Α-AL2O3 混凝土 力学性能
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云南宣威群地层路堑边坡滑带土蠕变特性研究 被引量：4
5
作者 陈爱云 龚标 +2 位作者 杨宇轩 彭辉雄 汪洋 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期111-118,共8页
为研究云南宣威群地层路堑边坡滑带土的蠕变特性,采用GDS非饱和反压直剪仪,对边坡滑带土进行直剪蠕变试验,研究该路堑边坡滑带土在不同法向应力下的蠕变特性和长期强度。试验结果表明:该路堑边坡滑带土的绝对蠕变量随水平剪切应力的增... 为研究云南宣威群地层路堑边坡滑带土的蠕变特性,采用GDS非饱和反压直剪仪,对边坡滑带土进行直剪蠕变试验,研究该路堑边坡滑带土在不同法向应力下的蠕变特性和长期强度。试验结果表明:该路堑边坡滑带土的绝对蠕变量随水平剪切应力的增加而增加,当水平剪切应力一定时,滑带土的绝对蠕变量与法向应力呈负相关性,而滑带土的瞬时蠕变量随水平剪切应力的增加表现为先减小后增大;滑带土的长期黏聚力为14.00 kPa,长期内摩擦角为7.13°,与常规慢剪试验的滑带土的抗剪强度参数相比,滑带土的黏聚力和内摩擦角分别减少了56.5%和10.9%;采用Burgers-Kelvin蠕变模型对滑带土的蠕变试验数据进行了拟合,模型拟合的相关系数都在0.96以上,表明Burgers-Kelvin蠕变模型能够较好地反映该路堑边坡滑带土的蠕变特性。 展开更多
关键词 路堑边坡 滑带土 蠕变特性 云南宣威群地层
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新建公路隧道上穿既有铁路隧道施工方案比选 被引量：8
6
作者 刘传涛 《人民长江》 北大核心 2019年第11期167-173,共7页
新建公路隧道上穿既有铁路隧道的施工方案选择是否合理直接影响到既有铁路隧道的安全性。依托新建巴通万高速的羊子岭隧道上穿既有襄渝铁路二线隧道工程,比选了两台阶法、两台阶开挖预留核心土法及CD法施工对既有隧道的影响。研究结果表... 新建公路隧道上穿既有铁路隧道的施工方案选择是否合理直接影响到既有铁路隧道的安全性。依托新建巴通万高速的羊子岭隧道上穿既有襄渝铁路二线隧道工程,比选了两台阶法、两台阶开挖预留核心土法及CD法施工对既有隧道的影响。研究结果表明:多步开挖能有效减少拱部及仰拱应力释放,减小隧道周边位移及仰拱上浮量;两台阶法施工对既有隧道影响较小,满足工程安全要求;地质条件较好且净距较大的交叉隧道工程,可以考虑不采用辅助措施进行施工。相关经验可供类似工程开挖施工借鉴。 展开更多
关键词 近接施工 工法优化 既有隧道 两台阶法 两台阶开挖预留核心土法 CD法
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S30408不锈钢角焊缝低温力学性能试验 被引量：1
7
作者 高喜峰 杨怡昕 +2 位作者 刘红波 李景 周婷 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期820-827,共8页
焊接接头作为压力容器的重要组成,其低温下的力学性能直接影响容器的安全性.目前针对奥氏体不锈钢焊接接头的力学性能研究主要集中在对接焊缝连接件,且试验温度多为常温和-196℃,对角焊缝在不同温度下的研究较少.为了研究S30408不锈钢... 焊接接头作为压力容器的重要组成,其低温下的力学性能直接影响容器的安全性.目前针对奥氏体不锈钢焊接接头的力学性能研究主要集中在对接焊缝连接件,且试验温度多为常温和-196℃,对角焊缝在不同温度下的研究较少.为了研究S30408不锈钢角焊缝接头的低温力学性能,采用100 t万能试验机,在-60~20℃的温度范围内,进行了一批正面和侧面角焊缝接头试件低温下的拉伸试验,绘制其在各温度下的应力-应变曲线,以及焊缝强度、变形和破坏特征.采用热场发射扫描电子显微镜JSF对断口形貌进行了观测研究,分析其组织特点.试验结果表明:-60℃相较于20℃,正面角焊缝构件屈服强度提高了18%、抗拉强度提高了25%,侧面角焊缝构件分别提高了约35%和30%,低温强化效应显著;正面角焊缝构件的抗拉强度与侧面件的比值略小于理论值1.5;正面角焊缝受到拉力和剪力共同作用,20℃时其弹性模量为198 GPa,侧面构件仅受剪力作用,其弹性模量约102 GPa;弹性模量随温度降低增长缓慢,正面构件的弹性模量最大增幅为6%,侧面构件为9%;正面角焊缝的断口呈多边形韧窝形貌,侧面为剪切型韧窝形貌,温度降低,韧窝数量均减少,颜色变浅,塑性变形能力减弱,但仍旧为韧性断裂. 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 角焊缝 拉伸试验 低温性能
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基于沟谷信息熵的公路泥石流危险性快速评价 被引量：1
8
作者 龚标 陈爱云 +2 位作者 杨亮 汪洋 彭辉雄 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期142-146,共5页
公路可行性研究阶段常常缺少较详细的地质资料和数据,能够基于有限资料条件下开展公路泥石流危险性的快速评价对公路选线和后期减灾防灾非常必要。以地貌演化理论为基础,探讨了泥石流发育阶段划分依据,构建了泥石流发育程度与泥石流沟... 公路可行性研究阶段常常缺少较详细的地质资料和数据,能够基于有限资料条件下开展公路泥石流危险性的快速评价对公路选线和后期减灾防灾非常必要。以地貌演化理论为基础,探讨了泥石流发育阶段划分依据,构建了泥石流发育程度与泥石流沟谷信息熵之间的判断矩阵,并结合公路与泥石流沟的位置关系,提出了公路泥石流危险性快速评价方法和实施方案,最后选取云南省勐绿高速公路K204~K221段沿线的6条典型泥石流沟进行了实例验证分析。实例应用结果表明:选取的6条典型的泥石流沟中,2条泥石流沟的危险性等级为中等,4条泥石流沟的危险性等级为小,该评价结果与现场调查结果完全吻合,验证了本文评价方法是可行、可靠的,该方法数据易于获取,评价非常快速方便,适用于公路可行性研究阶段的泥石流灾害危险性快速评价。 展开更多
关键词 公路 泥石流 危险性快速评价 沟谷信息熵
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纳米粉对隧道混凝土抗裂防渗性能的影响 被引量：4
9
作者 李鹏 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第11期3541-3545,共5页
在隧道用水泥混凝土中添加α-Al2O3纳米粉,分析纳米粉对混凝土的力学性能、收缩性、早期抗裂性和抗渗性的影响。结果表明:纳米α-Al2O3的添加有利于提高混凝土的抗压强度和抗折强度,适宜的掺量范围为2%~2.5%;纳米粉提高了混凝土的早期... 在隧道用水泥混凝土中添加α-Al2O3纳米粉,分析纳米粉对混凝土的力学性能、收缩性、早期抗裂性和抗渗性的影响。结果表明:纳米α-Al2O3的添加有利于提高混凝土的抗压强度和抗折强度,适宜的掺量范围为2%~2.5%;纳米粉提高了混凝土的早期收缩值,并且在一定范围内随着纳米粉掺量的增加收缩值增加,当纳米粉掺量增加到一定程度混凝土干缩率减小;适宜的纳米粉掺量有利于提高混凝土的早期抗裂性;纳米α-Al2O3粉的掺入可以显著提高混凝土的抗渗性。 展开更多
关键词 纳米 混凝土 抗渗性
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腐蚀老化对聚乙烯丙纶卷材搭接区抗拉性能的影响
10
作者 刘晓庆 王海彦 +3 位作者 李君君 孔超 任松波 刘传涛 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第1期136-142,共7页
针对腐蚀环境下聚乙烯丙纶防水层搭接薄弱区所存在的抗力性能退化问题,本文开展了聚乙烯丙纶卷材单片及搭接试件的人工加速腐蚀与静力拉伸试验,基于材料力学与损伤力学基本原理,分析了腐蚀老化作用对搭接区黏结强度、有效变形及抗拉能... 针对腐蚀环境下聚乙烯丙纶防水层搭接薄弱区所存在的抗力性能退化问题,本文开展了聚乙烯丙纶卷材单片及搭接试件的人工加速腐蚀与静力拉伸试验,基于材料力学与损伤力学基本原理,分析了腐蚀老化作用对搭接区黏结强度、有效变形及抗拉能力的影响,并构建了考虑搭接尺寸、工艺以及环境氧化侵蚀综合作用的聚乙烯丙纶防水卷材搭接区的有效变形计算模型。研究结果表明:腐蚀对聚乙烯丙纶搭接试件抗拉性能的影响远大于单片试件;腐蚀持续时间越长,试件搭接区黏结强度退化越显著;腐蚀引起搭接区黏结强度退化,造成其抗拉承载能力退化,引起其有效伸长率降低,最大降幅可达75%;通过对比理论与试验值发现,预测模型能够实现搭接区有效伸长率的精确预测。 展开更多
关键词 搭接薄弱区 腐蚀老化作用 黏结强度 抗拉能力 有效伸长率
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