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基于DIC高温下混凝土断裂性能研究
1
作者 王磊 饶斌 +2 位作者 赵燕茹 许有俊 陈明 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第9期3196-3206,共11页
对不同温度(20、200、400、600、800℃)下混凝土切口梁进行三点弯曲断裂试验,借助数字图像相关(DIC)方法观测其表面变形场演化规律。通过定义应变边界阈值,识别混凝土断裂过程区。基于断裂力学理论计算混凝土起裂韧度、失稳韧度和断裂能... 对不同温度(20、200、400、600、800℃)下混凝土切口梁进行三点弯曲断裂试验,借助数字图像相关(DIC)方法观测其表面变形场演化规律。通过定义应变边界阈值,识别混凝土断裂过程区。基于断裂力学理论计算混凝土起裂韧度、失稳韧度和断裂能,分析断裂性能随温度的变化规律。结果表明:DIC测得水平应变云图能较好地反映高温下混凝土断裂演化过程。随着温度升高,断裂过程区提前出现,裂缝稳定扩展阶段延长。断裂损伤因子的增长速率在加载初期随温度逐渐增加,在接近峰值荷载时逐渐下降,说明高温使混凝土断裂过程由脆性向延性转变。起裂和失稳韧度随温度升高逐渐降低。断裂能虽然在200~600℃时因高温下混凝土的延性与峰值后变形能力增加而逐渐增加,但是在800℃时因材料分解显著减少。 展开更多
关键词 混凝土 高温 断裂性能 断裂过程区 数字图像相关方法
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冻融环境下钢纤维增强自密实轻骨料混凝土弯曲韧性研究
2
作者 李京军 张雪莲 +2 位作者 李哲 张加瑞 石子钊 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期214-222,共9页
为推动纤维增强自密实轻骨料混凝土在北方严寒及寒冷地区的应用,亟需对该新型混凝土冻融后的性能指标展开研究。将不同体积掺量微细钢纤维与自密实轻骨料混凝土相结合制备出钢纤维增强自密实轻骨料混凝土,首先通过开展快速冻融试验研究... 为推动纤维增强自密实轻骨料混凝土在北方严寒及寒冷地区的应用,亟需对该新型混凝土冻融后的性能指标展开研究。将不同体积掺量微细钢纤维与自密实轻骨料混凝土相结合制备出钢纤维增强自密实轻骨料混凝土,首先通过开展快速冻融试验研究相对动弹性模量、质量损失率的变化规律,继而对经历0、25、50、75次冻融后的试件开展三点弯曲试验,并采用新提出适用于大峰值跨中挠度特征的弯曲韧性评价方法,明确纤维对低温冻融环境下自密实轻骨料混凝土弯曲韧性的影响,揭示纤维对不同加载阶段的增强增韧效果。结果表明:随着冻融次数增加,相对动弹性模量呈降低趋势,但其质量损失率一直为负值,试件质量呈增大趋势;微细钢纤维能够提升受冻自密实轻骨料混凝土的抗折强度;在选定的冻融循环次数内,不同纤维掺量的纤维增强自密实轻骨料混凝土的初始弯曲强度比随冻融次数的增加呈高低起伏变化;当冻融次数<50次时,残余弯曲韧度比、残余弯曲强度比均随着纤维掺量增加呈增大趋势,但当冻融次数≥50次时,两个韧性指标已不具备明显的规律性变化趋势;对于未冻融的纤维增强自密实轻骨料混凝土试件,纤维峰前贡献率指标随纤维掺量增加先增后减,而纤维峰后贡献率指标呈增大趋势;经历冻融循环后,纤维增强自密实轻骨料混凝土试件的纤维峰前和峰后贡献率指标随纤维掺量增加没有明显的规律性变化趋势。 展开更多
关键词 自密实轻骨料混凝土 钢纤维 冻融循环 弯曲韧性 试验研究
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激波脉动荷载作用下煤岩体动态损伤特征 被引量：2
3
作者 鲍先凯 姜斌 +4 位作者 张武 宋翔宇 赵金昌 于超云 张童 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期204-223,共20页
为了研究水中高压电脉冲激波脉动荷载特性及其作用下的煤岩体动态损伤特征,开展了真三轴煤岩体压裂试验。试验研究了不同水压、电压条件下的水激波峰值压力、冲击荷载、加载速率等水激波加载特性,探究了煤岩体钻孔侧壁环向有效应力与动... 为了研究水中高压电脉冲激波脉动荷载特性及其作用下的煤岩体动态损伤特征,开展了真三轴煤岩体压裂试验。试验研究了不同水压、电压条件下的水激波峰值压力、冲击荷载、加载速率等水激波加载特性,探究了煤岩体钻孔侧壁环向有效应力与动态抗拉强度的关系,同时揭露了煤岩体裂纹起裂应力、扩展角与地应力、水压力、脉冲激波之间的关系。基于CT扫描和ABAQUS数值模拟计算不同液电参数下的煤岩体损伤变量,进而评价煤岩体动态损伤和裂纹起裂扩展形态及演化特征。结果表明:脉冲水激波峰值压力随着放大电压和水压的增加而迅速增加,加载速率随放电电压增加而增加,随水压增加而减小;相对于水压变化,放电电压的变化对水激波峰值压力及其加载速率影响更大;数值模拟与室内试验所得结果吻合度较高,二者从细、微观角度互相印证了随着水压、放电电压的增加,煤岩体的损伤变量增加明显,损伤致裂程度加剧,裂纹数量、扩展长度、开度、复杂程度变化明显,其中放电电压的改变对煤岩体的损伤影响尤其明显。研究结果可以为我国水中高压电脉冲压裂煤岩体,高效抽采煤层气提供指导。 展开更多
关键词 水激波 加载速率 损伤变量 动态损伤 高压电脉冲水力压裂
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组合赋权-云模型的变电站检修风险评价 被引量：6
4
作者 于景飞 刘俊俊 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3315-3324,共10页
为解决变电站检修风险评价指标的不确定性和风险等级难以确定的困难,首先,运用工作分解结构-风险分解结构(Work Breakdown Structure-Risk Breakdown Structure,WBS-RBS)法识别出影响变电站检修的主要风险因素,并通过灰色关联度分析优... 为解决变电站检修风险评价指标的不确定性和风险等级难以确定的困难,首先,运用工作分解结构-风险分解结构(Work Breakdown Structure-Risk Breakdown Structure,WBS-RBS)法识别出影响变电站检修的主要风险因素,并通过灰色关联度分析优化评价指标,构建了包括5个一级指标、20个二级指标的变电站检修风险评价指标体系;其次,采用博弈论对网络层次分析法(Analytic Network Process,ANP)和改进CRITIC(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation)法分别确定的主、客观指标权重进行组合赋权计算,并结合云模型以内蒙古某变电站为例进行风险等级评价,得到该变电站检修风险综合云特征值为(0.4805,0.0337,0.0055),根据MATLAB绘图及风险等级划分可知,该变电站检修处于中等风险等级;最后,将案例中云模型与模糊综合评价法的计算结果进行对比。结果表明,二者的评价结果相近,但组合赋权-云模型方法能够克服模糊综合评价法随机性和模糊性的缺陷,较全面客观地反映变电站检修风险的实际情况。 展开更多
关键词 安全工程 变电站检修 风险评价 博弈论组合赋权 云模型
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硅灰对再生混凝土抗盐冻性能及微观结构的影响 被引量：3
5
作者 王晨霞 王金旭 +3 位作者 王宇飞 梁卫国 苏天 曹芙波 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第6期171-177,共7页
为研究硅灰对内蒙河套盐碱地区的再生混凝土微观结构和抗盐冻性能的影响,以硅灰掺量为变量对再生混凝土(RAC)进行了冻融循环试验、抗氯离子渗透试验和电镜扫描试验(SEM)。结果表明:通过SEM能看出球状硅灰颗粒可以使结构变得致密,RAC的... 为研究硅灰对内蒙河套盐碱地区的再生混凝土微观结构和抗盐冻性能的影响,以硅灰掺量为变量对再生混凝土(RAC)进行了冻融循环试验、抗氯离子渗透试验和电镜扫描试验(SEM)。结果表明:通过SEM能看出球状硅灰颗粒可以使结构变得致密,RAC的质量损失率、立方体抗压强度损失率和氯离子迁移系数均随硅灰掺量的增加呈现先减后增的趋势,但硅灰掺量为10%和15%的RAC相对动弹性模量却相差不大;综合来看硅灰掺量为10%时抗盐冻性能最好,90次冻融循环后RC10组的质量损失率、立方体抗压强度损失率和氯离子迁移系数分别仅为RC0组的54.3%、50.3%和49.81%;同时建立了以硅灰掺量和冻融循环次数为参数的冻融损伤模型,并对内蒙盐碱地区的RAC进行了寿命预测。研究成果有助于推动再生混凝土的合理利用。 展开更多
关键词 再生混凝土 硅灰 盐冻循环 微观结构 寿命预测
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CFRP条带和混凝土帆布联合加固混凝土短柱声发射性能研究 被引量：1
6
作者 王俊 相泽辉 +1 位作者 牛建刚 许文明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期105-112,共8页
为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)条带与混凝土帆布联合加固混凝土短柱的力学性能及破坏机理,对联合加固试件进行单轴压缩-声发射试验;分析了CFRP条带宽度、CFRP层数、截面形式等因素对联合加固试件的加载损伤破坏声发射过程。结果表明:... 为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)条带与混凝土帆布联合加固混凝土短柱的力学性能及破坏机理,对联合加固试件进行单轴压缩-声发射试验;分析了CFRP条带宽度、CFRP层数、截面形式等因素对联合加固试件的加载损伤破坏声发射过程。结果表明:配置钢筋和混凝土强度等级对联合加固试件的承载力影响较小,增加CFRP条带的宽度和CFRP条带层数可以提高联合加固试件的强度和变形能力,试件在加载过程中释放的声发射(AE)信号强度就会越大;根据声发射特征参数与时间应力曲线的相关性,将联合加固试件内部的破坏分为三个阶段:混凝土内部微裂纹的萌生阶段、内部裂纹稳定发展阶段和内部宏观裂纹形成破坏阶段;通过b值分析法可以有效地反映联合加固试件内部损伤的衍化,随着荷载的增加b值总体上减小,表明试件内部的开裂程度不断增加。 展开更多
关键词 CFRP条带 混凝土帆布 声发射 振铃计数 能量
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煅烧水滑石对钢筋混凝土的阻锈机理研究 被引量：1
7
作者 冀慧星 杭美艳 杨宇斌 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期144-152,共9页
通过线性极化(LPR)、电化学阻抗谱(EIS)、能谱(EDS)、氯离子含量等测试,研究了氯盐-硫酸盐侵蚀下掺入水滑石(LDHs)、煅烧水滑石(CLDHs)对钢筋混凝土的阻锈作用。结果表明:CLDHs、LDHs具有较小的粒径、较大的比表面积,产生的微集料效应... 通过线性极化(LPR)、电化学阻抗谱(EIS)、能谱(EDS)、氯离子含量等测试,研究了氯盐-硫酸盐侵蚀下掺入水滑石(LDHs)、煅烧水滑石(CLDHs)对钢筋混凝土的阻锈作用。结果表明:CLDHs、LDHs具有较小的粒径、较大的比表面积,产生的微集料效应可以提高混凝土28 d抗压强度6%左右,并优化了混凝土孔隙结构,提高了混凝土体系氯离子结合率;耦合盐干湿循环侵蚀下,CLDHs和LDHs明显提高了钢筋混凝土内钢筋的极化电阻和容抗弧半径,CLDHs阻锈效率大于LDHs;随着循环次数的增加,阻锈效率下降,但干湿循环90次CLDHs的阻锈效率仍在85%以上,且阻锈机理主要来源于其对自由氯离子的吸附作用,因此,掺入CLDHs能够有效提高钢筋混凝土的抗锈蚀能力。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 阻锈机理 氯离子 电化学 煅烧水滑石
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砂浆流变参数的Marsh筒法和微坍法测定 被引量：4
8
作者 李京军 谭德林 牛建刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期98-104,共7页
流变仪常被用于测定砂浆的流变参数,但因设备、试验参数等差异,不同设备的测试结果不具可比性。基于此,本工作提出了两种简便且实用的砂浆流变参数测定方法,即Marsh筒法和微坍法,并对比分析了这两种方法的适用性。结果表明,砂浆流变模... 流变仪常被用于测定砂浆的流变参数,但因设备、试验参数等差异,不同设备的测试结果不具可比性。基于此,本工作提出了两种简便且实用的砂浆流变参数测定方法,即Marsh筒法和微坍法,并对比分析了这两种方法的适用性。结果表明,砂浆流变模型的选取与测试方法有关,对于Marsh筒法,宜选用H-B模型;对于微坍法,宜选用宾汉姆模型。Marsh筒法的试验结果受砂浆自身重力和惯性力的影响作用较大,导致砂浆的塑性粘度离散性大;而微坍法的试验结果离散性小,可重复性高,可有效减小砂浆自身重力和惯性力的影响作用,更适用于测试砂浆流变参数。 展开更多
关键词 流变参数 砂浆 MARSH筒法 微坍法
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