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大型复合材料风电叶片吊装过程受力与失效分析
1
作者
鲁晓锋
刘宇轩
+3 位作者
翟佳琪
张东坡
孟鑫淼
冯鹏
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第3期106-114,共9页
为获得风电叶片蒙皮在柔性吊装工况中的力学响应,避免夹芯蒙皮因吊装应力集中而受损,开展足尺风电叶片单点柔性吊装测试,研究吊装过程中的位移变化和应变分布规律,获得吊装失效模式。基于试验结果对比分析节点约束加载和柔性吊带加载两...
为获得风电叶片蒙皮在柔性吊装工况中的力学响应,避免夹芯蒙皮因吊装应力集中而受损,开展足尺风电叶片单点柔性吊装测试,研究吊装过程中的位移变化和应变分布规律,获得吊装失效模式。基于试验结果对比分析节点约束加载和柔性吊带加载两种有限元模型的准确性,进一步开展参数分析,研究影响柔性吊装的关键因素。结果表明:单点柔性吊装失效区域为吊点附近,与实际吊装工况失效模式一致;节点约束加载和柔性吊带加载均能较为准确地预测整体位移分布,但节点约束加载时蒙皮应变分布与试验差异较大,柔性吊带加载的结果更为准确;参数分析结果表明,接触应力随接触面积的增加而显著减小,增加吊带宽度、弹性模量和界面粗糙度能够有效降低接触界面应力集中程度,而吊点高度对吊装应变和接触应力的影响不显著。
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关键词
柔性吊带
风电叶片
夹芯结构
吊装试验
有限元模拟
复合材料
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职称材料
缝高比对FRP拉挤型材软化关系的影响
2
作者
任贇跃
刘问
+3 位作者
冯鹏
王艳晗
罗璐
郑毅
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2016年第2期55-62,共8页
为研究FRP拉挤型材拉伸软化特性,对顺纤维方向切口梁采用了三点弯曲试验,试件初始缝高比分别为0.2、0.3、0.4和0.5。试验测定了试件的荷载-挠度(P-δ)曲线、荷载-裂缝口张开位移(P-CMOD)曲线和荷载-裂缝尖端张开位移(P-CTOD)曲线,结果显...
为研究FRP拉挤型材拉伸软化特性,对顺纤维方向切口梁采用了三点弯曲试验,试件初始缝高比分别为0.2、0.3、0.4和0.5。试验测定了试件的荷载-挠度(P-δ)曲线、荷载-裂缝口张开位移(P-CMOD)曲线和荷载-裂缝尖端张开位移(P-CTOD)曲线,结果显示FRP拉挤型材断裂过程包括3个阶段:线性阶段、稳定阶段与失效阶段,表现为准脆性断裂破坏。应用P-δ曲线计算试件断裂能,再根据拉伸强度、断裂能以及变形关系建立双线性拉伸软化曲线。总断裂能由微裂纹断裂能和纤维桥连断裂能组成,研究表明:总断裂能大小不受初始缝高比影响,微裂断裂能约占总断裂能的60%;拉伸软化曲线受初始缝高比影响明显,建立了相应的函数公式。
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关键词
结构工程
拉伸软化模型
试验研究
FRP拉挤型材
缝高比
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职称材料
腹板开孔木工字梁受弯性能试验及有限元分析
被引量：
2
3
作者
熊亚荻
赵东晖
+2 位作者
陈泓君
高颖
孟鑫淼
《广西林业科学》
2021年第6期725-733,共9页
在木工字梁腹板上开孔可同时满足美观和经济需求,但开孔使得腹板内的应力重新分布,工字梁的受力性能和破坏机理发生改变。以开孔直径、位置和数量为参数,对8根1.5 m跨度的木工字梁进行三点弯曲试验,研究不同开孔情况下木工字梁的力学性...
在木工字梁腹板上开孔可同时满足美观和经济需求,但开孔使得腹板内的应力重新分布,工字梁的受力性能和破坏机理发生改变。以开孔直径、位置和数量为参数,对8根1.5 m跨度的木工字梁进行三点弯曲试验,研究不同开孔情况下木工字梁的力学性能。结果表明,开孔直径由90 mm增大至130和170 mm时,木工字梁的峰值荷载分别下降16.17%和29.43%;在开孔直径相同的情况下,开孔位置由750 mm的跨中移动到距离腹板边缘300和500 mm时,木工字梁的峰值荷载分别下降28.82%和6.91%;在五等分点开4个90 mm孔的试件峰值荷载比在距离腹板边缘300 mm处两边各开1个130 mm孔的试件高出28.23%。采用ABAQUS软件进行有限元模拟,模拟破坏现象同试验观测现象一致,拟合得出的试件刚度与试验值误差在5%以内,模拟结果准确。本研究可为木工字梁的市场应用提供理论参考。
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关键词
木工字梁
孔径
开孔位置
承载力
有限元分析
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职称材料
木互承结构的发展与研究现状
被引量：
3
4
作者
高颖
禤示青
+3 位作者
孟鑫淼
周金将
徐飞扬
耿明豪
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第2期30-39,共10页
木结构具有绿色环保、低碳节能等优势,其发展与应用有助于推动我国“双碳”目标的实现。作为木结构形式之一,木互承结构是由相互支承的木构件通过循环互承围合形成的空间格构体系,在古代桥梁建造上多有应用。近年来,木互承结构在空间结...
木结构具有绿色环保、低碳节能等优势,其发展与应用有助于推动我国“双碳”目标的实现。作为木结构形式之一,木互承结构是由相互支承的木构件通过循环互承围合形成的空间格构体系,在古代桥梁建造上多有应用。近年来,木互承结构在空间结构领域的研究及应用逐渐增多。笔者梳理了木互承结构在形态学和力学性能等方面的国内外研究进展,讨论其发展现状与亟须解决的关键性技术问题。形态学研究表明,木互承结构找形理论众多,可根据图论、力平衡状态、迭代算法和空间解析几何法分为4类,但仍需进一步设计出简便易操作的通用型软件。木互承结构的力学性能研究目前主要集中于节点性能和整体受力性能方面,但在高性能节点和结构稳定性方面仍需进一步探索和研究。对木互承结构的工程应用进行了梳理和总结,可为其未来的研究与应用提供参考。相信伴随着木材科学与现代木结构技术的发展,构件规则、节点统一、造型丰富的木互承结构将越来越广泛应用于木结构工程建设项目中。
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关键词
木互承结构
找形方法
力学性能
工程案例
现代木结构
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职称材料
基于建筑信息建模的装配式轻型木结构设计建造方法
被引量：
17
5
作者
张鲁
黄建坤
+2 位作者
刘问
申士杰
李亚光
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期1676-1685,共10页
采用建筑信息建模(BIM)技术,通过Revit软件建立模块化的部品三维模型,将材性、耐火、尺寸、安装等关键信息赋予模块化部品;分类编码后形成信息化的BIM族库,并且族库中的部品可对接有限元软件进行力学分析;基于模数化网格的构造方式和区...
采用建筑信息建模(BIM)技术,通过Revit软件建立模块化的部品三维模型,将材性、耐火、尺寸、安装等关键信息赋予模块化部品;分类编码后形成信息化的BIM族库,并且族库中的部品可对接有限元软件进行力学分析;基于模数化网格的构造方式和区带方法,建立部品相匹配的混合模数网格.该设计建造方法可提高部品预制与装配的精度,实现部品的信息化管理,快速地实现住宅功能化组合.案例分析验证了族库和模块化部品组合方法的可行性,设计建造方法在现代轻型木结构建造与管理的信息化和标准化方面具有重要应用潜力.
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关键词
轻型木结构
建筑信息建模(BIM)
模块化部品
模数网格
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职称材料
预应力FRP增强胶合木的预应力损失研究
被引量：
3
6
作者
郑玉槟
刘问
+1 位作者
申士杰
赵立
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2019年第3期99-107,共9页
研究了预应力FRP增强胶合木梁的预应力损失,其中:FRP采用先张法施加预应力,并采用胶合与机械相结合的方式锚固于胶合木梁。分析表明:先张法FRP板的预应力损失主要包括垫块变形和木材弹性变形,FRP应力松弛、季节温差引起的预应力损失和...
研究了预应力FRP增强胶合木梁的预应力损失,其中:FRP采用先张法施加预应力,并采用胶合与机械相结合的方式锚固于胶合木梁。分析表明:先张法FRP板的预应力损失主要包括垫块变形和木材弹性变形,FRP应力松弛、季节温差引起的预应力损失和木材蠕变引起的预应力损失。该研究基于平截面假定,通过胶合木梁的受力平衡与变形协调及材料本构模型,建立了每项预应力损失的计算公式,以及预应力损失后的胶合木梁反拱挠曲线方程,确定初始预应力限值范围;计算并分析了3组预应力CFRP增强胶合木梁的预应力损失值,应用反拱挠度实测值验证该研究计算理论。研究成果可为预应力FRP增强胶合木的设计与安全性评估提供理论参考。
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关键词
胶合木
预应力FRP
预应力损失
预拱挠度
预应力限值
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职称材料
考虑土体结构扰动的三维柱孔扩张模型研究
被引量：
2
7
作者
杜永龙
张崇厚
胡雨村
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期1531-1540,共10页
基于考虑土体结构扰动的三维柱孔扩张模型分析沉桩挤土效应,提出对数式的土体原位强度扰动函数,引入土体灵敏度参数描述扰动的影响,推导出饱和土不排水条件下柱孔扩张的应力场、应变场及超孔隙水压力的解析解。参数分析结果显示:考虑土...
基于考虑土体结构扰动的三维柱孔扩张模型分析沉桩挤土效应,提出对数式的土体原位强度扰动函数,引入土体灵敏度参数描述扰动的影响,推导出饱和土不排水条件下柱孔扩张的应力场、应变场及超孔隙水压力的解析解。参数分析结果显示:考虑土体结构扰动下的应力场及超孔隙水压力均高于不考虑扰动情况;应力在径向方向呈非线性变化,在深度方向呈线性变化;极限扩张压力随深度呈非线性变化,且受土体内摩擦角影响较大;一定深度时,扩张产生的相对超孔隙水压力恒定不变。通过案例比较,验证了所提出的三维柱孔扩张模型在挤土效应分析上具有更高的适用性,将传统理论由平面应变问题扩展到三维空间分析上,可以为沉桩施工提供更加科学的理论指导。
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关键词
结构扰动
柱孔扩张
灵敏度
超孔隙水压力
莫尔库伦准则
极限扩张压力
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职称材料
木榫旋转焊接节点剪切试验研究与理论分析
被引量：
3
8
作者
贾贺然
高颖
+3 位作者
孟鑫淼
杨鸿达
张也
徐飞扬
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第1期38-44,共7页
为研究无胶层合木梁中旋转焊接木榫的抗剪性能,选用山毛榉木榫旋转焊接SPF(spruce-pine-fir)层板,制备20个单榫焊接节点试件开展双剪试验,获得其破坏模式及荷载-位移曲线。试件的破坏模式为木榫受剪出现类双铰破坏,同时开孔附近基材受...
为研究无胶层合木梁中旋转焊接木榫的抗剪性能,选用山毛榉木榫旋转焊接SPF(spruce-pine-fir)层板,制备20个单榫焊接节点试件开展双剪试验,获得其破坏模式及荷载-位移曲线。试件的破坏模式为木榫受剪出现类双铰破坏,同时开孔附近基材受木榫挤压破坏。试件的平均峰值位移为4.460 mm,平均峰值荷载为6.127 kN。分别采用中国GB 50005—2017《木结构设计标准》、美国NDSWC-2018木结构设计规范、欧洲Eurocode 5-1995木结构设计规范中金属销类连接件抗剪承载力公式进行计算。结果表明,因木榫与金属销的弹塑性行为差别较大,且木榫旋转焊接节点绳索效应不明显,上述规范计算误差均大于30%。基于破坏模式分析,本研究提出适用于旋转焊接木榫的抗剪承载力计算公式,计算误差为13.76%。进一步采用ABAQUS开展有限元分析,利用Cohesive Behavior模拟旋转焊接界面层。有限元结果与试验结果吻合较好,能够较为准确地预测剪切试验中旋转焊接木榫的类双铰破坏模式,承载力预测误差为13.17%。上述试验研究与理论分析为木榫旋转焊接技术在无胶层合木梁中的应用提供设计参考和理论依据。
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关键词
木榫
旋转焊接
双剪试验
理论计算
有限元分析
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职称材料
角钢-集成材L形组合柱的受压性能研究
被引量：
8
9
作者
李威
高颖
+2 位作者
孟鑫淼
胡祺斌
邱雅琴
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2020年第1期53-60,共8页
为提高装配式木结构中异形柱的力学性能,设计了一种用热压等边角钢和SPF集成材为原料,环氧树脂胶黏剂连接制作的角钢-集成材L形组合柱,作为框架结构或框架剪力墙结构的角柱。以角钢边宽度对L形柱正截面承载力的影响进行了轴压试验研究,...
为提高装配式木结构中异形柱的力学性能,设计了一种用热压等边角钢和SPF集成材为原料,环氧树脂胶黏剂连接制作的角钢-集成材L形组合柱,作为框架结构或框架剪力墙结构的角柱。以角钢边宽度对L形柱正截面承载力的影响进行了轴压试验研究,并进行ANSYS有限元模拟,以判断模拟预测的准确性。结果表明:角钢-集成材L形组合柱相对于同截面面积的木柱而言承载能力上升37.0%~51.4%,刚度上升36.5%~72.8%,同时L形柱有良好的延性;适当增加L形柱中的角钢边宽度可以使承载能力有效提高,但是其短边处的集成材易产生破裂,增加试件的脆性破坏;集成材之间的环氧树脂胶合界面在破坏前后都性能良好,在材料弹性阶段钢材和木材有效共同受力,承载力计算时需要考虑钢材的塑形增强作用;ANSYS有限元模拟的角钢-集成材L形组合柱弹性模量结果和试验结果一致,误差在10%以内,模拟结果基本可靠。研究成果对于预测角钢-集成材L形组合柱在实际预制装配时的安全可靠性提供了理论依据。
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关键词
钢木组合结构
集成材
异形柱
受压性能
有限元分析
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职称材料
FRP拉挤复合材料Ⅰ型层间断裂韧度研究
10
作者
李卓霖
胡雨村
任贇跃
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2016年第3期58-64,共7页
为研究FRP(Fiber Reinforce Plastic)拉挤型复合材料Ⅰ型层间断裂韧度,采用了偏心荷载和单边切口拉伸试样ESE(T)进行试验并运用有限元进行数值模拟验证。同时,采用虚拟裂纹闭合原理(VCCT)的有限元分析方法研究了正交各向异性对ESE(T)试...
为研究FRP(Fiber Reinforce Plastic)拉挤型复合材料Ⅰ型层间断裂韧度,采用了偏心荷载和单边切口拉伸试样ESE(T)进行试验并运用有限元进行数值模拟验证。同时,采用虚拟裂纹闭合原理(VCCT)的有限元分析方法研究了正交各向异性对ESE(T)试样Ⅰ型应力强度因子的影响。试验和数值分析结果表明:经过试验数据拟合建立的针对玻璃纤维/环氧树脂ESE(T)试样Ⅰ型断裂经验公式与有限元数值模拟结果符合的较好,同时在考虑材料的正交各向异性后,其层间断裂韧度计算值的准确度将进一步提高。
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关键词
结构工程
FRP拉挤型材
层间断裂韧度
数值模拟
正交各向异性
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职称材料
题名
大型复合材料风电叶片吊装过程受力与失效分析
1
作者
鲁晓锋
刘宇轩
翟佳琪
张东坡
孟鑫淼
冯鹏
机构
清华
大学
土木工程
系
中材科技风电叶片股份有限公司
北京林业大学土木工程系
出处
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第3期106-114,共9页
基金
中国建材集团攻关专项(2021HX1617)
江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金(BE2022008)。
文摘
为获得风电叶片蒙皮在柔性吊装工况中的力学响应,避免夹芯蒙皮因吊装应力集中而受损,开展足尺风电叶片单点柔性吊装测试,研究吊装过程中的位移变化和应变分布规律,获得吊装失效模式。基于试验结果对比分析节点约束加载和柔性吊带加载两种有限元模型的准确性,进一步开展参数分析,研究影响柔性吊装的关键因素。结果表明:单点柔性吊装失效区域为吊点附近,与实际吊装工况失效模式一致;节点约束加载和柔性吊带加载均能较为准确地预测整体位移分布,但节点约束加载时蒙皮应变分布与试验差异较大,柔性吊带加载的结果更为准确;参数分析结果表明,接触应力随接触面积的增加而显著减小,增加吊带宽度、弹性模量和界面粗糙度能够有效降低接触界面应力集中程度,而吊点高度对吊装应变和接触应力的影响不显著。
关键词
柔性吊带
风电叶片
夹芯结构
吊装试验
有限元模拟
复合材料
Keywords
soft lifting sling
wind turbine blade
sandwich structure
lifting test
finite element analysis
composites
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
缝高比对FRP拉挤型材软化关系的影响
2
作者
任贇跃
刘问
冯鹏
王艳晗
罗璐
郑毅
机构
北京林业大学土木工程系
清华
大学
土木工程
系
出处
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2016年第2期55-62,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51308046)
文摘
为研究FRP拉挤型材拉伸软化特性,对顺纤维方向切口梁采用了三点弯曲试验,试件初始缝高比分别为0.2、0.3、0.4和0.5。试验测定了试件的荷载-挠度(P-δ)曲线、荷载-裂缝口张开位移(P-CMOD)曲线和荷载-裂缝尖端张开位移(P-CTOD)曲线,结果显示FRP拉挤型材断裂过程包括3个阶段:线性阶段、稳定阶段与失效阶段,表现为准脆性断裂破坏。应用P-δ曲线计算试件断裂能,再根据拉伸强度、断裂能以及变形关系建立双线性拉伸软化曲线。总断裂能由微裂纹断裂能和纤维桥连断裂能组成,研究表明:总断裂能大小不受初始缝高比影响,微裂断裂能约占总断裂能的60%;拉伸软化曲线受初始缝高比影响明显,建立了相应的函数公式。
关键词
结构工程
拉伸软化模型
试验研究
FRP拉挤型材
缝高比
Keywords
structural engineering
tensile softening model
experiment research
pultruded FRP
crack height ratio
分类号
TU317 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
腹板开孔木工字梁受弯性能试验及有限元分析
被引量：
2
3
作者
熊亚荻
赵东晖
陈泓君
高颖
孟鑫淼
机构
北京林业大学
材料科学与技术学院木材科学与
工程
北京
市重点实验室木质材料科学与应用教育部重点实验室
北京林业大学土木工程系
出处
《广西林业科学》
2021年第6期725-733,共9页
基金
北京市支持中央在京高校共建项目(2015-共建)
国家自然科学基金项目(51908038,31770602)
北京林业大学科技创新计划项目(2019GJZL1)。
文摘
在木工字梁腹板上开孔可同时满足美观和经济需求,但开孔使得腹板内的应力重新分布,工字梁的受力性能和破坏机理发生改变。以开孔直径、位置和数量为参数,对8根1.5 m跨度的木工字梁进行三点弯曲试验,研究不同开孔情况下木工字梁的力学性能。结果表明,开孔直径由90 mm增大至130和170 mm时,木工字梁的峰值荷载分别下降16.17%和29.43%;在开孔直径相同的情况下,开孔位置由750 mm的跨中移动到距离腹板边缘300和500 mm时,木工字梁的峰值荷载分别下降28.82%和6.91%;在五等分点开4个90 mm孔的试件峰值荷载比在距离腹板边缘300 mm处两边各开1个130 mm孔的试件高出28.23%。采用ABAQUS软件进行有限元模拟,模拟破坏现象同试验观测现象一致,拟合得出的试件刚度与试验值误差在5%以内,模拟结果准确。本研究可为木工字梁的市场应用提供理论参考。
关键词
木工字梁
孔径
开孔位置
承载力
有限元分析
Keywords
wood I-Joist
hole diameter
opening position
load-carrying capacity
finite element analysis
分类号
TU366.2 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
木互承结构的发展与研究现状
被引量：
3
4
作者
高颖
禤示青
孟鑫淼
周金将
徐飞扬
耿明豪
机构
北京林业大学
材料科学与技术学院
北京林业大学土木工程系
苏州昆仑绿建木结构科技股份有限公司
出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第2期30-39,共10页
基金
国家自然科学基金(51908038)。
文摘
木结构具有绿色环保、低碳节能等优势,其发展与应用有助于推动我国“双碳”目标的实现。作为木结构形式之一,木互承结构是由相互支承的木构件通过循环互承围合形成的空间格构体系,在古代桥梁建造上多有应用。近年来,木互承结构在空间结构领域的研究及应用逐渐增多。笔者梳理了木互承结构在形态学和力学性能等方面的国内外研究进展,讨论其发展现状与亟须解决的关键性技术问题。形态学研究表明,木互承结构找形理论众多,可根据图论、力平衡状态、迭代算法和空间解析几何法分为4类,但仍需进一步设计出简便易操作的通用型软件。木互承结构的力学性能研究目前主要集中于节点性能和整体受力性能方面,但在高性能节点和结构稳定性方面仍需进一步探索和研究。对木互承结构的工程应用进行了梳理和总结,可为其未来的研究与应用提供参考。相信伴随着木材科学与现代木结构技术的发展,构件规则、节点统一、造型丰富的木互承结构将越来越广泛应用于木结构工程建设项目中。
关键词
木互承结构
找形方法
力学性能
工程案例
现代木结构
Keywords
timber reciprocal structures
form-finding method
mechanical performance
engineering case
modern wood construction
分类号
TU366.2 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于建筑信息建模的装配式轻型木结构设计建造方法
被引量：
17
5
作者
张鲁
黄建坤
刘问
申士杰
李亚光
机构
北京林业大学土木工程系
北京林业大学
材料科学与技术学院
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期1676-1685,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(31700637)
国家"863"高技术研究发展计划资助项目(2017YFC0703502)
文摘
采用建筑信息建模(BIM)技术,通过Revit软件建立模块化的部品三维模型,将材性、耐火、尺寸、安装等关键信息赋予模块化部品;分类编码后形成信息化的BIM族库,并且族库中的部品可对接有限元软件进行力学分析;基于模数化网格的构造方式和区带方法,建立部品相匹配的混合模数网格.该设计建造方法可提高部品预制与装配的精度,实现部品的信息化管理,快速地实现住宅功能化组合.案例分析验证了族库和模块化部品组合方法的可行性,设计建造方法在现代轻型木结构建造与管理的信息化和标准化方面具有重要应用潜力.
关键词
轻型木结构
建筑信息建模(BIM)
模块化部品
模数网格
Keywords
light-wood frame structure
building information modeling(BIM)
modular component
modular grid
分类号
TU366.2 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
预应力FRP增强胶合木的预应力损失研究
被引量：
3
6
作者
郑玉槟
刘问
申士杰
赵立
机构
北京林业大学土木工程系
北京林业大学
水土保持国家
林业
局重点实验室
北京林业大学
木材材料科学与应用教育部重点实验室
出处
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2019年第3期99-107,共9页
基金
科技部国家重点研发计划项目(2017YFC0703502)
文摘
研究了预应力FRP增强胶合木梁的预应力损失,其中:FRP采用先张法施加预应力,并采用胶合与机械相结合的方式锚固于胶合木梁。分析表明:先张法FRP板的预应力损失主要包括垫块变形和木材弹性变形,FRP应力松弛、季节温差引起的预应力损失和木材蠕变引起的预应力损失。该研究基于平截面假定,通过胶合木梁的受力平衡与变形协调及材料本构模型,建立了每项预应力损失的计算公式,以及预应力损失后的胶合木梁反拱挠曲线方程,确定初始预应力限值范围;计算并分析了3组预应力CFRP增强胶合木梁的预应力损失值,应用反拱挠度实测值验证该研究计算理论。研究成果可为预应力FRP增强胶合木的设计与安全性评估提供理论参考。
关键词
胶合木
预应力FRP
预应力损失
预拱挠度
预应力限值
Keywords
glulam
prestressing FRP
prestress loss
precast
prestress limit
分类号
TU366 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
考虑土体结构扰动的三维柱孔扩张模型研究
被引量：
2
7
作者
杜永龙
张崇厚
胡雨村
机构
北京林业大学土木工程系
清华
大学
土木工程
系
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期1531-1540,共10页
基金
国家自然科学基金(31700637)。
文摘
基于考虑土体结构扰动的三维柱孔扩张模型分析沉桩挤土效应,提出对数式的土体原位强度扰动函数,引入土体灵敏度参数描述扰动的影响,推导出饱和土不排水条件下柱孔扩张的应力场、应变场及超孔隙水压力的解析解。参数分析结果显示:考虑土体结构扰动下的应力场及超孔隙水压力均高于不考虑扰动情况;应力在径向方向呈非线性变化,在深度方向呈线性变化;极限扩张压力随深度呈非线性变化,且受土体内摩擦角影响较大;一定深度时,扩张产生的相对超孔隙水压力恒定不变。通过案例比较,验证了所提出的三维柱孔扩张模型在挤土效应分析上具有更高的适用性,将传统理论由平面应变问题扩展到三维空间分析上,可以为沉桩施工提供更加科学的理论指导。
关键词
结构扰动
柱孔扩张
灵敏度
超孔隙水压力
莫尔库伦准则
极限扩张压力
Keywords
structural disturbance
cylindrical cavity expansion
sensitivity
excess pore water pressure
Mohr-Coulomb criterion
ultimate expansion pressure
分类号
TU431 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
木榫旋转焊接节点剪切试验研究与理论分析
被引量：
3
8
作者
贾贺然
高颖
孟鑫淼
杨鸿达
张也
徐飞扬
机构
北京林业大学
材料科学与技术学院
北京林业大学土木工程系
出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第1期38-44,共7页
基金
国家重点研发计划(2017YFC0703503)
国家自然科学基金(31770602,51908038)。
文摘
为研究无胶层合木梁中旋转焊接木榫的抗剪性能,选用山毛榉木榫旋转焊接SPF(spruce-pine-fir)层板,制备20个单榫焊接节点试件开展双剪试验,获得其破坏模式及荷载-位移曲线。试件的破坏模式为木榫受剪出现类双铰破坏,同时开孔附近基材受木榫挤压破坏。试件的平均峰值位移为4.460 mm,平均峰值荷载为6.127 kN。分别采用中国GB 50005—2017《木结构设计标准》、美国NDSWC-2018木结构设计规范、欧洲Eurocode 5-1995木结构设计规范中金属销类连接件抗剪承载力公式进行计算。结果表明,因木榫与金属销的弹塑性行为差别较大,且木榫旋转焊接节点绳索效应不明显,上述规范计算误差均大于30%。基于破坏模式分析,本研究提出适用于旋转焊接木榫的抗剪承载力计算公式,计算误差为13.76%。进一步采用ABAQUS开展有限元分析,利用Cohesive Behavior模拟旋转焊接界面层。有限元结果与试验结果吻合较好,能够较为准确地预测剪切试验中旋转焊接木榫的类双铰破坏模式,承载力预测误差为13.17%。上述试验研究与理论分析为木榫旋转焊接技术在无胶层合木梁中的应用提供设计参考和理论依据。
关键词
木榫
旋转焊接
双剪试验
理论计算
有限元分析
Keywords
woodowel
rotation welding
double-shear test
theoretical calculation
finite element analysis
分类号
TU223 [建筑科学—建筑设计及理论]
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职称材料
题名
角钢-集成材L形组合柱的受压性能研究
被引量：
8
9
作者
李威
高颖
孟鑫淼
胡祺斌
邱雅琴
机构
北京林业大学
材料科学与技术学院
北京林业大学土木工程系
出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2020年第1期53-60,共8页
基金
国家重点研发计划(2017YFC0703503)
国家自然科学基金(31770602)
+2 种基金
北京市支持中央在京高校共建项目(2015-共建)
北京林业大学科技创新计划项目(2017JC11)
中央高校基本科研业务费专项资金资助(BLX201706)
文摘
为提高装配式木结构中异形柱的力学性能,设计了一种用热压等边角钢和SPF集成材为原料,环氧树脂胶黏剂连接制作的角钢-集成材L形组合柱,作为框架结构或框架剪力墙结构的角柱。以角钢边宽度对L形柱正截面承载力的影响进行了轴压试验研究,并进行ANSYS有限元模拟,以判断模拟预测的准确性。结果表明:角钢-集成材L形组合柱相对于同截面面积的木柱而言承载能力上升37.0%~51.4%,刚度上升36.5%~72.8%,同时L形柱有良好的延性;适当增加L形柱中的角钢边宽度可以使承载能力有效提高,但是其短边处的集成材易产生破裂,增加试件的脆性破坏;集成材之间的环氧树脂胶合界面在破坏前后都性能良好,在材料弹性阶段钢材和木材有效共同受力,承载力计算时需要考虑钢材的塑形增强作用;ANSYS有限元模拟的角钢-集成材L形组合柱弹性模量结果和试验结果一致,误差在10%以内,模拟结果基本可靠。研究成果对于预测角钢-集成材L形组合柱在实际预制装配时的安全可靠性提供了理论依据。
关键词
钢木组合结构
集成材
异形柱
受压性能
有限元分析
Keywords
steel-wood composite structure
glued laminated timber
special-shaped column
compressive performance
finite element analysis
分类号
TU366.2 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
FRP拉挤复合材料Ⅰ型层间断裂韧度研究
10
作者
李卓霖
胡雨村
任贇跃
机构
北京林业大学土木工程系
出处
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2016年第3期58-64,共7页
文摘
为研究FRP(Fiber Reinforce Plastic)拉挤型复合材料Ⅰ型层间断裂韧度,采用了偏心荷载和单边切口拉伸试样ESE(T)进行试验并运用有限元进行数值模拟验证。同时,采用虚拟裂纹闭合原理(VCCT)的有限元分析方法研究了正交各向异性对ESE(T)试样Ⅰ型应力强度因子的影响。试验和数值分析结果表明:经过试验数据拟合建立的针对玻璃纤维/环氧树脂ESE(T)试样Ⅰ型断裂经验公式与有限元数值模拟结果符合的较好,同时在考虑材料的正交各向异性后,其层间断裂韧度计算值的准确度将进一步提高。
关键词
结构工程
FRP拉挤型材
层间断裂韧度
数值模拟
正交各向异性
Keywords
structural engineering
puhruded FRP
interlaminar fracture toughness
numerical modeling
orthotropy
分类号
TU311 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大型复合材料风电叶片吊装过程受力与失效分析
鲁晓锋
刘宇轩
翟佳琪
张东坡
孟鑫淼
冯鹏
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
缝高比对FRP拉挤型材软化关系的影响
任贇跃
刘问
冯鹏
王艳晗
罗璐
郑毅
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2016
0
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职称材料
3
腹板开孔木工字梁受弯性能试验及有限元分析
熊亚荻
赵东晖
陈泓君
高颖
孟鑫淼
《广西林业科学》
2021
2
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职称材料
4
木互承结构的发展与研究现状
高颖
禤示青
孟鑫淼
周金将
徐飞扬
耿明豪
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
5
基于建筑信息建模的装配式轻型木结构设计建造方法
张鲁
黄建坤
刘问
申士杰
李亚光
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
17
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职称材料
6
预应力FRP增强胶合木的预应力损失研究
郑玉槟
刘问
申士杰
赵立
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2019
3
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职称材料
7
考虑土体结构扰动的三维柱孔扩张模型研究
杜永龙
张崇厚
胡雨村
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
8
木榫旋转焊接节点剪切试验研究与理论分析
贾贺然
高颖
孟鑫淼
杨鸿达
张也
徐飞扬
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
9
角钢-集成材L形组合柱的受压性能研究
李威
高颖
孟鑫淼
胡祺斌
邱雅琴
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2020
8
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职称材料
10
FRP拉挤复合材料Ⅰ型层间断裂韧度研究
李卓霖
胡雨村
任贇跃
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2016
0
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职称材料
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