L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算方法

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作者 马腾飞 陈志华 杜颜胜 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期82-89,共8页

基于叠加原理,在《矩形钢管混凝土组合异形柱技术规程》提供的理论计算公式基础上,研究了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算方法。在考虑再生混凝土有效约束面积影响的基础上,提出了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载... 基于叠加原理,在《矩形钢管混凝土组合异形柱技术规程》提供的理论计算公式基础上,研究了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算方法。在考虑再生混凝土有效约束面积影响的基础上,提出了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算公式,绘制出轴力-弯矩关系曲线。结果表明:通过引入钢管对内填再生混凝土的约束效应系数,考虑钢管对不同粗骨料取代率再生混凝土的有效约束作用,并根据约束强弱将钢管对内填再生混凝土的约束区域进行划分,可得到再生混凝土的有效约束面积;通过与试验及数值模拟结果对比,验证了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算公式的有效性,该公式可用于预测L形方钢管再生混凝土组合异形柱的偏压承载力,轴力-弯矩关系曲线可较为准确且安全地预测试件的承载力。 展开更多

关键词 方钢管混凝土柱 L形异形柱 再生混凝土 偏压承载力 计算方法

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分段胶结充填法非胶结充填体顶水高度的力学模型 被引量：7

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作者 张爱卿 吴爱祥 +3 位作者 王贻明 王洪江 尹升华 王正英 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1686-1693,共8页

为了预防分段胶结充填过程中非胶结充填体顶水高度过大导致充填挡墙破坏而发生跑浆事故,在满足一定假设条件和必要前提的基础上,建立非胶结充填体顶水高度力学模型,并进行理论求解。以某铁矿充填采场为工程分析实例,采用控制变量法(CVM... 为了预防分段胶结充填过程中非胶结充填体顶水高度过大导致充填挡墙破坏而发生跑浆事故,在满足一定假设条件和必要前提的基础上,建立非胶结充填体顶水高度力学模型,并进行理论求解。以某铁矿充填采场为工程分析实例,采用控制变量法(CVM)研究非胶结充填体顶水高度随充填沉降比和充填挡墙承受荷载的变化规律。结果表明:在充填挡墙承受荷载一定的前提下,非胶结充填体顶水高度随着充填沉降比的增大而不断增大,呈二次多项式关系;在充填沉降比一定的前提下,非胶结充填体顶水高度随着充填挡墙承受荷载的增大而不断增大,呈线性关系。最终得到某铁矿充填采场非胶结充填体安全顶水高度值为2 m,与工程实测结果相同,研究具有一定的工程实用意义。 展开更多

关键词 非胶结充填体 顶水高度 充填挡墙 力学模型

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拜什塔木铜矿爆破开采软岩巷道围岩损伤规律研究 被引量：4

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作者 张爱卿 王贻明 +1 位作者 王少勇 周发陆 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期13-16,共4页

为了揭示中深孔爆破对软岩巷道围岩产生的损伤规律,以拜什塔木铜矿项目为依托,采用井下监测开采巷道围岩位移和巷道收敛变形的方法,对软岩巷道围岩在中深孔爆破作用下累计损伤规律进行了研究。结果表明,随着爆破不断向深部扩展,岩石蠕... 为了揭示中深孔爆破对软岩巷道围岩产生的损伤规律,以拜什塔木铜矿项目为依托,采用井下监测开采巷道围岩位移和巷道收敛变形的方法,对软岩巷道围岩在中深孔爆破作用下累计损伤规律进行了研究。结果表明,随着爆破不断向深部扩展,岩石蠕变速率不断增大,且靠近空区部分测点表现为向围岩深部移动的特征,软岩巷道围岩最大位移量为4 cm,表明现有支护形式可以抑制软岩巷道围岩变形的继续发展。10中段2#测点的收敛速率介于0.02~0.5 mm/d之间,属于欠稳定巷道;1#测点巷道收敛速率均大于0.5 mm/d,属于不稳定巷道,虽有减缓趋势,但变形量不断增加,且水平方向变形大于垂直方向变形,不利于软岩巷道围岩的稳定,应采取措施加固软岩巷道。 展开更多

关键词 中深孔爆破 软岩巷道 损伤 位移 收敛速率 支护 变形

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基于仿生学的新型脱水管设计及其强化脱水规律 被引量：4

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作者 张爱卿 吴爱祥 +1 位作者 王贻明 李金云 《重庆大学学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期14-20,共7页

脱水管类型是影响非胶结充填体脱水技术的关键因素之一。基于仿生学设计新型脱水管,以某铁矿尾砂为例,通过脱水试验对比分析新型脱水管的脱水效率和脱水效果,研究强化脱水规律。试验结果表明:脱水管根系状设计可以增加脱水管过水面积和... 脱水管类型是影响非胶结充填体脱水技术的关键因素之一。基于仿生学设计新型脱水管,以某铁矿尾砂为例,通过脱水试验对比分析新型脱水管的脱水效率和脱水效果,研究强化脱水规律。试验结果表明:脱水管根系状设计可以增加脱水管过水面积和减小渗流距离。新型脱水管相比普通脱水管,脱水时间减少了20%,累计脱水量增加了10.3%;引入尾砂流失量作为评价脱水管脱水效果的依据,新型脱水管相比普通脱水管尾砂流失量减少了45%;新型脱水管强化非胶结充填体脱水的过程可划分为2个区域,即急流区和平稳区。观察到非胶结充填体与试验装置内表面形成了大量分布均匀的孔隙导水带,这也是新型脱水管能提高脱水效率的原因之一。 展开更多

关键词 仿生学 脱水管 非胶结充填 脱水规律 脱水效率

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嗣后充填多矿柱同时回采充填体侧向位移研究 被引量：2

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作者 张爱卿 李金云 +1 位作者 吴爱祥 王贻明 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期24-27,31,共5页

以3个矿柱同时回采为例,运用FLAC^(3D)建立了有限元模型并进行分析,采用控制变量法研究了在不同的矿柱一次回采高度、矿柱跨度、矿房宽度和充填体强度条件下充填体侧向位移的变化规律。结果表明,3个矿柱同时回采时,充填体双侧侧向位移... 以3个矿柱同时回采为例,运用FLAC^(3D)建立了有限元模型并进行分析,采用控制变量法研究了在不同的矿柱一次回采高度、矿柱跨度、矿房宽度和充填体强度条件下充填体侧向位移的变化规律。结果表明,3个矿柱同时回采时,充填体双侧侧向位移值大于单侧侧向位移值,充填体侧向位移最大值出现在回采矿柱高度中间位置,由靠近中央位置向两端逐渐减小;充填体最大侧向位移值随着矿柱跨度和一次回采高度增加不断增大,与矿房宽度和充填体强度呈负相关,充填体侧向位移的影响敏感程度由大到小顺序为:矿房宽度、矿柱跨度、一次回采高度及充填体强度。 展开更多

关键词 矿柱 有限元 嗣后充填 回采高度 侧向位移 矿柱跨度 充填体强度

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金属矿阶段嗣后充填预留顶柱厚度力学模型 被引量：1

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作者 张爱卿 吴爱祥 +1 位作者 李金云 王贻明 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2021年第2期98-102,共5页

预留顶柱厚度是保证金属矿阶段嗣后充填安全的重要影响因素之一。基于弹性力学平面应变基本假设,建立金属矿阶段嗣后充填预留顶柱厚度的力学模型,并利用伽辽金法进行理论求解。以某铜矿为工程分析实例,研究预留顶柱水平应力随厚度和上... 预留顶柱厚度是保证金属矿阶段嗣后充填安全的重要影响因素之一。基于弹性力学平面应变基本假设,建立金属矿阶段嗣后充填预留顶柱厚度的力学模型,并利用伽辽金法进行理论求解。以某铜矿为工程分析实例,研究预留顶柱水平应力随厚度和上部荷载的变化规律,以及厚度与矿房长度之间的变化规律。研究表明:当矿房尺寸一定,预留顶柱厚度不变,水平应力随着上部荷载增加呈线性增大;上部荷载不变,水平应力随着厚度的增加呈二项式下降。当矿房宽度、水平应力和上部荷载一定,预留顶柱厚度随着矿房长度增加呈二项式增大。结合工程实例确定预留顶柱厚度,可以满足矿山安全生产要求。研究成果对金属矿阶段嗣后充填预留顶柱厚度的选取具有一定理论指导意义。 展开更多

关键词 阶段嗣后充填 厚度 预留顶柱 应力分布 力学模型

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基于库仑摩擦原理的充填体强度力学模型 被引量：4

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作者 常宝孟 杜翠凤 +1 位作者 魏丁一 张爱卿 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期777-782,共6页

以充填体无限小单元为研究对象,基于库仑摩擦原理建立摩擦充填体强度力学模型,采用理论分析与工程实例相结合的方法研究其变化规律,并应用模型预测值进行现场试验验证模型有效性。研究结果表明:摩擦充填体强度模型预测值随充填体高度的... 以充填体无限小单元为研究对象,基于库仑摩擦原理建立摩擦充填体强度力学模型,采用理论分析与工程实例相结合的方法研究其变化规律,并应用模型预测值进行现场试验验证模型有效性。研究结果表明:摩擦充填体强度模型预测值随充填体高度的增加而逐渐增加,且充填体高度超过30 m后,由于静摩擦向动摩擦的转化,其增加幅度明显降低;强度预测值随充填体长度的增加变化不大,与宽度无关。摩擦充填体强度模型预测值随充填体尺寸的变化规律与高水自立强度模型的相似,但摩擦充填体强度模型更简易且应用范围更广泛。充填体揭露过程中仍保持稳定,未出现垮塌现象,证明该力学模型是可靠的,该模型满足了安全性和降低充填成本的双重目的。 展开更多

关键词 库仑摩擦原理 充填体尺寸 充填体强度 力学模型

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拼接缝对装配式RC结构节点抗震性能的影响 被引量：2

8

作者 阎西康 谢函霖 +1 位作者 梁琳霄 郭博深 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第1期85-94,共10页

为研究拼接缝对装配式RC结构节点抗震性能的影响,提高结构抗震能力,设计并制作了6个节点试件,通过低周反复荷载试验测出节点的破坏形态和滞回曲线。在此基础上用ABAQUS有限元软件,分析拼接缝对不同类型节点抗震性能的影响和拼接缝在节... 为研究拼接缝对装配式RC结构节点抗震性能的影响,提高结构抗震能力,设计并制作了6个节点试件,通过低周反复荷载试验测出节点的破坏形态和滞回曲线。在此基础上用ABAQUS有限元软件,分析拼接缝对不同类型节点抗震性能的影响和拼接缝在节点梁上的最优位置。结果表明:设置拼接缝对边节点的抗震性能影响大于中节点,拼接缝在梁上的位置变化对中节点的抗震性能影响大于边节点;相同工况下中节点峰值承载力比边节点高30%,破坏位置的位移比边节点大约32%,耗能能力显著强于边节点;节点梁上的拼接缝位置变化对节点承载力、刚度退化、延性、耗能能力存在影响;拼接缝在梁上的最优位置为拼接缝距核心区约2/9梁跨长,最不利位置为距核心区约1/3梁跨长,在实际工程中应尽量合理设置拼接缝位置;装配节点梁上的拼接缝随着距离节点核心区长度的增加,节点主裂缝的位置逐步由核心区梁端变成拼接缝界面处,破坏方式逐步由梁端弯曲破坏变为梁端剪切破坏。 展开更多

关键词 拼接缝 装配式RC结构节点 抗震性能 低周往复荷载试验

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膨润土改性胶凝材料的研究进展 被引量：31

9

作者 刘益良 苏幼坡 +3 位作者 殷尧 赵江山 王硕 莫宗云 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期5040-5052,共13页

水泥、石灰等传统胶凝材料在生产、施工、性能方面存在许多不足,如生产能耗大、成本高,造成环境压力;施工过程易泌水、离析;硬化后易产生裂缝,且吸湿保温性不良。膨润土是一种常见的工业粘土,属于天然火山灰质材料,其由于独特的矿物结... 水泥、石灰等传统胶凝材料在生产、施工、性能方面存在许多不足,如生产能耗大、成本高,造成环境压力;施工过程易泌水、离析;硬化后易产生裂缝,且吸湿保温性不良。膨润土是一种常见的工业粘土,属于天然火山灰质材料,其由于独特的矿物结构、结晶化学性质,具有阳离子交换性、膨胀性、触变性、稳定性、可塑性、粘结性、吸附性、分散性。膨润土改性水泥、石灰等胶凝材料在土木工程、岩土工程、水利工程、矿山充填等领域的应用越来越多。然而,由于膨润土具有多种优越性能,现有研究一般仅关注膨润土的某一种性能,研究范围广、成果差异大,没有总结其规律性。国内外学者对膨润土改性胶凝材料的研究主要集中于:(1)对天然膨润土本身进行改性,扩大膨润土利用范围;(2)膨润土经热处理后作为辅助胶凝材料,在生产水泥过程中掺入;(3)将膨润土掺入到各种胶凝材料砂浆、混凝土中,以改善它们的工作性能、力学性能、耐久性能;(4)将膨润土与相关胶凝材料混合,制备出性能良好的陶粒等烧结材料、相变保温材料、吸附固化重金属材料等功能性建筑材料。为明确膨润土改性胶凝材料的研究现状,本文归纳了膨润土改性胶凝材料的研究进展,分别对膨润土的火山灰活性、膨润土改性胶凝材料的性能及机理、膨润土改性胶凝材料的应用等进行介绍,分析了膨润土改性胶凝材料研究面临的问题并展望其前景,以期为膨润土改性出性能优良和环境友好的胶凝材料提供参考。 展开更多

关键词 膨润土 胶凝材料 火山灰活性 塑性混凝土 相变材料

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再生混凝土抗冻性影响因素与防冻措施研究综述 被引量：10

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作者 白亚东 黄志强 +1 位作者 付旭 王大光 《混凝土》 CAS 北大核心 2020年第6期98-101,105,共5页

抗冻性是评价混凝土耐久性的重要指标,因此提高再生混凝土的抗冻性是国内外学者的研究热点.在总结目前再生混凝土现存问题的基础上,通过对国内外学者的研究进行深入分析总结出再生混凝土抗冻性的影响因素:(1)再生骨料取代率对再生混凝... 抗冻性是评价混凝土耐久性的重要指标,因此提高再生混凝土的抗冻性是国内外学者的研究热点.在总结目前再生混凝土现存问题的基础上,通过对国内外学者的研究进行深入分析总结出再生混凝土抗冻性的影响因素:(1)再生骨料取代率对再生混凝土的抗冻性有较大影响;(2)降低水灰比可以提高再生混凝土抵抗冻坏的性能;(3)选择合适的矿物掺合料可以改善再生混凝土抵抗冻坏的性能;(4)加入外加剂可提高再生混凝土的抵抗冻坏的性能.最后,提出了在实际工程中提高再生混凝土抗冻性的有效技术措施. 展开更多

关键词 再生混凝土 抗冻性 再生骨料 水灰比 矿物掺合料 外加剂

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基于模糊故障树的抗浮锚杆系统失效分析 被引量：8

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作者 李景文 乔建刚 +1 位作者 付旭 刘晓立 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1128-1134,共7页

针对抗浮锚杆系统失效分析中很难获得底事件精确概率的问题,将故障树理论与模糊数学方法相结合,对抗浮锚杆系统失效概率进行了分析。首先,通过对抗浮锚杆系统的结构破坏危险源和上浮失稳危险源进行层层分析,构建了抗浮锚杆系统故障树模... 针对抗浮锚杆系统失效分析中很难获得底事件精确概率的问题,将故障树理论与模糊数学方法相结合,对抗浮锚杆系统失效概率进行了分析。首先,通过对抗浮锚杆系统的结构破坏危险源和上浮失稳危险源进行层层分析,构建了抗浮锚杆系统故障树模型,采用上行法对该模型进行逐层展开,确定了13种最小割集。然后,采用德尔菲法获得专家对底事件失效概率的评判语言,再利用三角和梯形模糊数对这些自然语言进行表达。最后,根据模糊数学方法计算底事件和顶事件的模糊失效概率,确定抗浮锚杆系统失效事故属于可能发生级。 展开更多

关键词 安全工程 抗浮工程 锚杆系统 故障树 模糊数

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天津市挥发性有机物污染特征与来源及其O_(3)生成潜势 被引量：13

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作者 陈泽鑫 古金霞 +2 位作者 霍光耀 陈锋 周建国 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期201-205,共5页

为深入了解天津市大气挥发性有机物(VOCs)来源及对O_(3)的影响,基于2020年天津市VOCs在线监测数据,统计分析了VOCs污染特征,用主成分分析法对天津市VOCs的来源进行解析,用最大增量反应活性法分析VOCs的O_(3)生成潜势(OFP)。结果表明:202... 为深入了解天津市大气挥发性有机物(VOCs)来源及对O_(3)的影响,基于2020年天津市VOCs在线监测数据,统计分析了VOCs污染特征,用主成分分析法对天津市VOCs的来源进行解析,用最大增量反应活性法分析VOCs的O_(3)生成潜势(OFP)。结果表明:2020年天津市VOCs的年均质量浓度总和为56.56μg/m^(3),其中,前10的物种分别为丙烷、乙烷、正丁烷、乙烯、甲苯、异戊烷、异丁烷、间/对二甲苯、正戊烷、苯,其年均质量浓度之和为37.83μg/m^(3),占VOCs总浓度的66.88%;主成分分析结果表明,汽车排放、轻工业溶剂的使用及挥发、石化工业排放、液化石油气/天然气的使用是天津市VOCs的主要来源;天津市VOCs主要组分对OFP的贡献中,烯烃对OFP贡献最高,贡献率为68.65%;芳香烃次之,贡献率为22.47%。 展开更多

关键词 挥发性有机物 O_(3) O_(3)生成潜势

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L形方钢管再生混凝土组合异形柱压弯扭力学性能有限元分析

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作者 马腾飞 陈志华 +2 位作者 杜颜胜 张宇桐 马斌 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期437-445,共9页

目的研究不同粗骨料取代率下L形方钢管再生混凝土组合异形柱在压弯扭等复合受力下的力学性能。方法采用ABAQUS软件建立L形方钢管再生混凝土组合异形柱有限元模型,分析其在压弯扭等复合受力下的受力机理,及常见参数对其力学性能的影响。... 目的研究不同粗骨料取代率下L形方钢管再生混凝土组合异形柱在压弯扭等复合受力下的力学性能。方法采用ABAQUS软件建立L形方钢管再生混凝土组合异形柱有限元模型,分析其在压弯扭等复合受力下的受力机理,及常见参数对其力学性能的影响。结果在压弯扭复合受力作用下,不同粗骨料取代率下各试件的受力全过程均分为弹性阶段、弹塑性阶段和塑性阶段,当试件承受的轴压力大于0.4 F p且弯矩值大于0.6 M p时,试件抗扭承载力降低、延性较差。在相同的轴压力及弯矩作用下,随着粗骨料取代率的增大,试件的峰值扭矩和延性逐渐降低。结论在工程设计中,大轴压比试件应重点考虑扭矩对L形方钢管再生混凝土组合异形柱的影响。 展开更多

关键词 L形异形柱 方钢管混凝土柱 再生混凝土 压弯扭复合受力 力学性能

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黏性土边坡临界滑动面确定的新方法 被引量：1

14

作者 张爱卿 李金云 +1 位作者 单炜 郭颖 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第6期114-118,共5页

为了提出一种可操作性强的黏性土边坡临界滑动面确定方法,在研究简易贯入试验原理的基础上,建立简易贯入次数与边坡承载力的关系式,结合某公路边坡实例,开展简易贯入试验,绘制边坡承载力随深度的变化曲线,从曲线中搜索边坡承载力的突变... 为了提出一种可操作性强的黏性土边坡临界滑动面确定方法,在研究简易贯入试验原理的基础上,建立简易贯入次数与边坡承载力的关系式,结合某公路边坡实例,开展简易贯入试验,绘制边坡承载力随深度的变化曲线,从曲线中搜索边坡承载力的突变点,将突变点标记在边坡横剖面图中并连线,依此确定出边坡临界滑动面.将试验所得结果与有限元法和理论方法结果进行对比,验证简易贯入法的可行性和合理性.研究结果表明:简易贯入法适用于黏性土边坡临界滑动面的确定,且可以快速准确地确定出黏性土边坡临界滑动面,为黏性土边坡稳定性分析提供了新的方法. 展开更多

关键词 简易贯入试验 黏性土 临界滑动面 边坡工程 承载力

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混凝土植筋梁双筋间距对锚固性能的影响

15

作者 阎西康 贾云飞 +3 位作者 梁琳霄 刁然治 王士达 谢函霖 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第5期89-98,共10页

为研究双植筋锚固间距对受弯植筋梁锚固性能的影响,对植筋间距2 d(d为植筋直径)的双筋植筋梁进行了受弯加载试验,结合单植筋拉拔试验结果,对比了双植筋与单植筋构件的差异;在试验基础上,利用ABAQUS有限元软件分析了植筋梁在不同植筋间... 为研究双植筋锚固间距对受弯植筋梁锚固性能的影响,对植筋间距2 d(d为植筋直径)的双筋植筋梁进行了受弯加载试验,结合单植筋拉拔试验结果,对比了双植筋与单植筋构件的差异;在试验基础上,利用ABAQUS有限元软件分析了植筋梁在不同植筋间距下力学性能的差异;通过植筋的平均黏结应力和混凝土的等效塑性应变云图,找到了植筋梁的双筋界限间距;通过不同植筋间距下黏结应力的关系,提出了与植筋间距系数相关的基本锚固深度计算公式。结果表明:由于2根植筋在混凝土中应力重叠作用的影响,当植筋间距较小时会导致植筋应力发展不充分,削弱植筋的锚固性能;随着植筋间距增大,两植筋的应力重叠作用减弱,当植筋间距大于6 d时可忽略植筋应力重叠作用带来的影响,故工程中梁式受弯构件的植筋间距建议大于6d;针对实际工程中因原构件尺寸限制,植筋间距无法设计为6d以上的问题,建议适当增加锚固深度。 展开更多

关键词 混凝土植筋梁 加固 植筋间距 锚固性能

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