基于K-Means和IE模型的采空区地表安全性评价指标研究

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作者 赵博 俞奎 《金属矿山》 北大核心 2025年第6期221-229,共9页

随着智能算法在灾害评价领域的深入应用,构建合理的评价指标体系对于实现复杂采空区地表安全性的高效评价至关重要。然而,传统指标选取方法存在主观性强、干扰因素多、效率低及数字化程度不足等诸多瓶颈。为此,构建了一种基于K-Means聚... 随着智能算法在灾害评价领域的深入应用,构建合理的评价指标体系对于实现复杂采空区地表安全性的高效评价至关重要。然而,传统指标选取方法存在主观性强、干扰因素多、效率低及数字化程度不足等诸多瓶颈。为此,构建了一种基于K-Means聚类算法和IE理论的高效精确评价指标模型。该模型首先从采空区地表灾害作用机理出发,广泛筛选潜在评价指标;进而利用K-Means算法对这些指标进行聚类筛选,以降低指标信息表达的冗余性和复杂度;通过IE理论计算提炼出对安全性影响显著的关键指标,构建出一套采空区复杂场地安全性评价的指标体系。为验证指标体系的合理性,结合PCA和熵权法进行检验评估;将模型应用于某采空区地区,并与常用方法的评价结果进行对比。结果表明:该模型成功将38个初选指标精简至8个关键指标,所构建的评价指标体系仅用21.1%的指标特征便能表征87.9%的原始指标信息,显著降低了计算工作量,提升了评价效率。该研究成果不仅为采空区地表稳定性评价提供了一种新颖方法,而且为相关领域的研究提供了理论支撑,具有较高的理论价值和实践意义。 展开更多

关键词 采空区 评价指标 聚类算法 信息熵

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不同变刚度构造桩头增强措施水平承载特性研究

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作者 李响 刘嘉琦 +3 位作者 郭昭胜 王玮 张泽华 赵靖 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第2期268-280,共13页

【目的】为解决刚性连接桩承台与桩头节点处较容易破坏的问题。在土工箱内开展单桩模型试验,研究桩头与承台连接处设置加强环、“桩伴侣”以及连接墙前后的抗震性能。【方法】在此基础上以实际输电线路基础工程2×2低承台PHC弹性中... 【目的】为解决刚性连接桩承台与桩头节点处较容易破坏的问题。在土工箱内开展单桩模型试验,研究桩头与承台连接处设置加强环、“桩伴侣”以及连接墙前后的抗震性能。【方法】在此基础上以实际输电线路基础工程2×2低承台PHC弹性中长群桩为背景,进一步阐述上述变刚度构造增强机理,并通过有限元方法研究上述群桩形式下桩头设置变刚度构造前后水平承载特性。【结果】结果表明:桩头外部设置变刚度构造通过扩大桩头截面和提高桩头抗弯刚度、大幅减小桩顶负弯矩来提高桩顶抗震与水平承载性能。在水平荷载施加至1.6H_(u)(3200 kN)时,桩头外部设置变刚度构造能提高桩顶水平承载力27.50%~29.92%。同时增大桩周土体的工作范围,使地基土的水平变形减小22.1%~26.53%。圆形套筒和连接墙可以在任何土质情况下发挥作用,实际工程需综合考虑变刚度构造高、厚径比限值,避免建筑材料浪费。 展开更多

关键词 变刚度 PHC管桩 弹性中长桩 有限元分析 桩头外部增强

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H型钢柱撞击全过程力学性能分析与损伤评估

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作者 颉宗旺 王蕊 +2 位作者 王宇恒 赵晖 李倩 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第8期52-64,共13页

鉴于H型钢柱在工业厂房、停车场等场合应用时易遭受吊装载荷和车辆撞击,在前期试验研究的基础上,通过有限元对H型钢柱撞击中及撞击后的力学性能开展全过程分析。首先,通过机理分析,获得了不同轴压比影响下试件的变形特征、应力和耗能发... 鉴于H型钢柱在工业厂房、停车场等场合应用时易遭受吊装载荷和车辆撞击,在前期试验研究的基础上,通过有限元对H型钢柱撞击中及撞击后的力学性能开展全过程分析。首先,通过机理分析,获得了不同轴压比影响下试件的变形特征、应力和耗能发展。结果表明:侧向撞击下,H型钢柱以整体变形为主,上翼缘和腹板分别发生局部凹陷和平面外屈曲;撞击力时程曲线呈现明显的平台段,预加轴力明显削弱试件的抗撞能力。其次,建立了108个参数分析模型,重点探究了荷载参数(撞击质量m、撞击速度v_(h,m)和轴压比n)、材料参数(屈服强度f_(y)^(s))和几何参数(截面面积A和试件长度L)对撞击力、撞击变形和剩余承载力的影响,发现随着撞击质量m、撞击速度v_(h,m)和轴压比n的增大,H型钢柱的整体和局部变形增大,剩余承载力降低。此外,钢材强度的提高有效增强了试件的抗撞性能。最后,基于响应面法提出了多因子交互影响的撞击下整体和局部变形及撞击后剩余承载力的预测公式,可用于H型钢柱撞击全过程损伤评估与设计。 展开更多

关键词 H型钢 抗撞性能 剩余承载力 有限元分析 撞击力平台值 全过程分析

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组合节点形式群桩基础水平承载特性分析

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作者 许春博 郭昭胜 +1 位作者 贺武斌 刘瑞峰 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第2期246-256,共11页

【目的】对不同节点刚度形式的两类群桩(1×3普通节点群桩、1×2劲性节点群桩)进行研究。【方法】现场试验得到节点刚度与桩数对水平承载性能的影响,在此基础上,利用有限元方法研究节点刚度对其承载性能的影响,并采用不同节点... 【目的】对不同节点刚度形式的两类群桩(1×3普通节点群桩、1×2劲性节点群桩)进行研究。【方法】现场试验得到节点刚度与桩数对水平承载性能的影响,在此基础上,利用有限元方法研究节点刚度对其承载性能的影响,并采用不同节点形式组合群桩,研究其承载性能及荷载分配机制。【结果】结果表明:采用1×2劲性节点群桩可提高基桩平均水平极限承载力约17.63%,并改善水平位移减小41.64%;增设T形钢件后,其竖向变形能力可提高54.22%,且可改善节点转动;对于前排承压桩,可取消其锚固钢筋,采用更大的嵌固深度;采用组合节点形式群桩,其整体水平刚度可提高13.07%,同时改善其竖向变形能力,有利于加载后期水平荷载的均匀分配;基桩节点刚度应由该桩与邻桩节点刚度共同确定。 展开更多

关键词 低承台群桩 桩-承台节点刚度 水平荷载 有限元分析 内力分布

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PHC管桩桩身拉⁃剪试验及其抗剪承载性能分析

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作者 赵靖 郭昭胜 +3 位作者 成旭振 刘嘉琦 王磊 贺武斌 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第5期986-998,共13页

【目的】完成了4根PHC管桩的拉-剪足尺静载试验,考虑了管孔混凝土填芯、截桩及轴向荷载等因素。【方法】在拉-剪试验基础上,建立了PHC管桩三维有限元分析模型,研究了6种加载级的轴向拉力荷载、是否填芯及是否截桩等因素对桩身抗剪承载... 【目的】完成了4根PHC管桩的拉-剪足尺静载试验,考虑了管孔混凝土填芯、截桩及轴向荷载等因素。【方法】在拉-剪试验基础上,建立了PHC管桩三维有限元分析模型,研究了6种加载级的轴向拉力荷载、是否填芯及是否截桩等因素对桩身抗剪承载力的影响。通过分析桩身混凝土应变、填芯箍筋应力、管桩跨中位移及桩头倾角与荷载的关系,得到桩身抗剪承载力变化规律。【结果】研究结果表明:拉-剪受力状态下,混凝土填芯试件的桩身开裂剪力与极限剪力平均值高出空芯试件36.30%和21.79%,加强效果显著;截桩对桩身开裂剪力削弱幅度最大为11.56%,而对桩身极限剪力影响较小;增大轴向拉力会加重桩身受剪破坏程度,每340 kN轴向拉力平均削减桩身抗剪承载力11.58%。【结论】基于试验与数值模拟结果,较好地验证了轴向拉力作用下的桩身抗剪承载力计算公式,可为工程应用提供理论依据。 展开更多

关键词 PHC管桩 拉-剪试验 轴向荷载 有限元分析 抗剪承载力公式

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水位变动引发干法赤泥堆场坝体失稳的模型试验与数值模拟研究

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作者 常仕奇 董晓强 +4 位作者 刘晓凤 李江山 刘晓勇 张豪儒 黄寅豪 《岩土力学》 北大核心 2025年第4期1122-1130,1162,共10页

针对干法堆存赤泥堆场在水位变动下可能发生的失稳危险问题,采用自行设计的水位控制系统模拟水位变动下的赤泥坝体溃坝情况,揭示了不同坡比(1:2和1:1)赤泥坝体在水位变动下的浸润线、孔隙水压力、土压力的分布规律以及裂缝演化等破坏特... 针对干法堆存赤泥堆场在水位变动下可能发生的失稳危险问题,采用自行设计的水位控制系统模拟水位变动下的赤泥坝体溃坝情况,揭示了不同坡比(1:2和1:1)赤泥坝体在水位变动下的浸润线、孔隙水压力、土压力的分布规律以及裂缝演化等破坏特征。试验结果表明:浸润线的抬升先快后慢,存在滞后性;浸润线下方孔隙水压力最大位置的水平土压力最大;不同坡比下,产生主裂缝原因不同,坡比为1:2时,在重力与水力综合作用下,坡面裂缝因赤泥坝体内部形成延伸至坡面的贯穿通道而产生;坡比为1:1时,坝顶处裂缝因浸润线下方产生滑动的坡体对上部坡体产生牵引效应而出现。利用有限元软件ABAQUS对不同坡比赤泥坝体的应力场与渗流场进行了分析,得到了坝体坡面应力场及位移的分布规律,数值模拟计算的结果与模型试验结果一致。 展开更多

关键词 赤泥坝体 浸润线 土压力 孔隙水压力 位移 裂缝

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H形截面钢构件受弯性能及板件相关作用机制

7

作者 郭珮瑶 程欣 +2 位作者 逯嘉鑫 安毅 庄利军 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第10期71-81,共11页

为探究H形截面受弯构件承载性能及板件相关作用,对4根不同翼缘和腹板宽厚比的焊接H形截面钢梁进行四点纯弯加载试验,分析试件的破坏模态、力-位移曲线、极限受弯承载力及延性等性能指标,并通过对比相同尺寸的腹板在不同宽厚比翼缘支撑... 为探究H形截面受弯构件承载性能及板件相关作用,对4根不同翼缘和腹板宽厚比的焊接H形截面钢梁进行四点纯弯加载试验,分析试件的破坏模态、力-位移曲线、极限受弯承载力及延性等性能指标,并通过对比相同尺寸的腹板在不同宽厚比翼缘支撑条件下的应变及腹板单板承载力的发展情况,揭示该情况下板件相关作用的机制。在试验基础上,采用ABAQUS建立经试验校准的有限元模型,采用该建模方法进行参数分析;对参数分析构件进行翼缘及腹板受弯承载力的拆分,进一步探究受弯情况下板件相关作用的规律。试验及参数分析结果均表明:板件局部屈曲的发生基本对应着H形截面构件极限受弯承载能力,而板件宽厚比是影响局部屈曲的重要因素,板件相关作用表现为不同宽厚比的板件通过改变对其相邻板件的约束作用影响相邻板件的屈曲时刻,影响单块板件承载能力,从而影响构件整体承载性能。最后,基于参数分析结果对构件极限承载能力进行归一化处理,提出了H形截面受弯状态下考虑板件相关作用的S2~S4级截面分类方法,对比结果表明,本文提出的截面分类限值与试验结果吻合良好,且能合理体现板件相关作用对于截面真实承载能力的影响。 展开更多

关键词 板件相关作用 H形截面 纯弯试验 受弯承载力 截面塑性发展能力

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隧道穿越下埋地管线分布式光纤变形及脱空反演分析

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作者 俞奎 章敏 +3 位作者 秦文权 孙静雯 张开翔 宋利埼 《岩土力学》 北大核心 2025年第3期894-904,共11页

针对隧道开挖引起地下管线变形和局部脱空,基于分布式光纤的感知应变,提出了一种非连续管线的变形反演方法。采用双层Winkler地基梁模型模拟管-土相互作用,考虑接头处弯矩-转角关系,基于差分法和共轭梁法,分别推导了应变已知条件下管线... 针对隧道开挖引起地下管线变形和局部脱空,基于分布式光纤的感知应变,提出了一种非连续管线的变形反演方法。采用双层Winkler地基梁模型模拟管-土相互作用,考虑接头处弯矩-转角关系,基于差分法和共轭梁法,分别推导了应变已知条件下管线位移、转角和土体沉降的反演表达式,对管-土脱空进行了识别。通过与有限元结果的对比,验证了反演理论的合理性和精度。结果表明,接头转动刚度的影响区间基本不受管线弯曲刚度的影响;脱空范围随着管线刚度和土体沉降的增大而增加,当上部土体地基系数较大时,管线主要发生上部脱空,反之,则易发生下部脱空;利用端点和最大应变处双重转角的边界条件,能显著提高反演的抗噪性能。 展开更多

关键词 分布式光纤 地下管线 隧道 双层Winkler地基 反演 界面脱空

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考虑管片接头转动效应的盾构隧道光纤反演分析

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作者 宋利埼 章敏 +3 位作者 徐筱 孙静雯 俞奎 李昕尧 《岩土力学》 北大核心 2025年第8期2483-2494,共12页

针对基于分布式光纤的盾构隧道变形反演问题,考虑管片接头转动效应,建立了衬砌结构的曲梁-铰模型,通过差分法求解弹性地基曲梁方程,推导了衬砌变形、内力、外荷载及转动刚度的反演表达式,结合应变增量及其曲率分布,提出了噪声干扰下衬... 针对基于分布式光纤的盾构隧道变形反演问题,考虑管片接头转动效应,建立了衬砌结构的曲梁-铰模型,通过差分法求解弹性地基曲梁方程,推导了衬砌变形、内力、外荷载及转动刚度的反演表达式,结合应变增量及其曲率分布,提出了噪声干扰下衬砌背后脱空和接头刚度降低两类劣损的初步识别方法。结果表明,新方法具有较高的反演精度,且基本不受围岩抗力和噪声干扰的影响;基于应变最大处dv/dφ=0的假定条件具有良好的反演效果(v为径向位移,φ为节点圆心角),且随着衬砌变形的增大,结果趋于吻合;通过拟合衬砌弯矩为单面布设光纤的反演提供了新思路;接头转动刚度对衬砌变形存在影响区间,且不同围岩抗力弹簧刚度、衬砌弹性模量及埋深下的区间范围基本一致。 展开更多

关键词 分布式光纤 盾构隧道 管片接头 变形反演 劣损识别

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干湿循环作用下非饱和压实黄土变形和电阻率特征的室内试验

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作者 秦鹏举 轩龙龙 +1 位作者 王建美 邢鲜丽 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期565-573,共9页

开展了干湿循环作用下非饱和压实黄土变形和电阻率特征的室内试验。首先,获取经历5次干湿循环过程的试样体积变形和电阻率特征以及干燥后表面裂隙;其次,采用恒应变速率法研究不同含水率试样的压缩性质,同时获取电阻率特征;最后,开展了... 开展了干湿循环作用下非饱和压实黄土变形和电阻率特征的室内试验。首先,获取经历5次干湿循环过程的试样体积变形和电阻率特征以及干燥后表面裂隙;其次,采用恒应变速率法研究不同含水率试样的压缩性质,同时获取电阻率特征;最后,开展了核磁共振和扫描电镜测试以探究试样微观特征。结果表明,随着干湿循环次数的增加,试样膨胀应变和裂隙比增大,而电阻率减小,并均趋于稳定;3次干湿循环后试样的屈服应力明显减小,弹、塑性压缩指数增大;随着干湿循环次数的增加,土体内部小孔隙数量明显增加,中、大孔隙数量变化不明显。 展开更多

关键词 非饱和压实黄土 干湿循环 电阻率 含水率 微观特征

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筒仓锥顶混凝土结构柔性索网施工模架承载性能分析

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作者 蒋姝柠 郭昭胜 +5 位作者 刘瑞峰 吴利军 王磊 刘嘉琦 李鸿东 冯鑫杰 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第5期1038-1046,共9页

【目的】针对大直径筒仓顶部锥壳施工难度大、危险系数高的问题。【方法】在现有柔性索网施工平台的基础上,基于SAP2000有限元模型,提出了索网和索网-模架两种建模分析方式,通过对比分析两种模型的索变形、索受力情况,得出柔性索网施工... 【目的】针对大直径筒仓顶部锥壳施工难度大、危险系数高的问题。【方法】在现有柔性索网施工平台的基础上,基于SAP2000有限元模型,提出了索网和索网-模架两种建模分析方式,通过对比分析两种模型的索变形、索受力情况,得出柔性索网施工平台的受力和沉降规律。【结果】由计算结果得出索网-模架模型较索网模型中最大索力减小11.8%,最大竖向位移减少45.8%,综合分析结果认为索网-模架模型更加贴近工程实况,在结构分析时建议采用索网-模架模型进行整体分析。该建模方式可为大直径筒仓锥壳混凝土施工支撑平台的设计和施工提供参考。 展开更多

关键词 筒仓 悬索 柔性索网模架

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三元工业废渣协同水泥固化土的基本特性和机理分析 被引量：6

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作者 张洁雅 杨帆 +1 位作者 曹家玮 董晓强 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第6期122-129,共8页

为了资源化利用工业固废的胶凝活性以求减少水泥使用量,设置10%和20%两种固化剂总掺量,并以纯水泥固化土作为对照组,将赤泥、电石渣和磷石膏3种工业废渣部分代替35%、45%、55%的水泥。研究每种配比方案下固化土的强度、电阻率、抗渗性... 为了资源化利用工业固废的胶凝活性以求减少水泥使用量,设置10%和20%两种固化剂总掺量,并以纯水泥固化土作为对照组,将赤泥、电石渣和磷石膏3种工业废渣部分代替35%、45%、55%的水泥。研究每种配比方案下固化土的强度、电阻率、抗渗性和浸出液pH值变化规律,并结合SEM、FTIR和XRD谱图揭示三元工业废渣协同水泥固化土的微观机理。结果表明:工业废渣代替水泥存在最优替代率问题,当固化剂总掺量为10%和20%,且三元废渣占比<45%时,力学性能优于零废渣纯水泥固化土,废渣占比达到55%时力学强度低于纯水泥固化土,且固化剂总掺量和养护龄期越大强度越高;无损化的电阻率测试技术对于强度的预测具有较高精度,浸出液的pH值随龄期的增大而降低,含废渣固化土的pH值低于零废渣固化土,不同掺量和龄期固化土的pH值均小于腐蚀性鉴别限值;三元废渣协同水泥固化土的抗渗性优于零废渣水泥固化土。微观试验结果表明固化土中生成了钙矾石、水化硅酸钙和碳酸钙等水化产物,三元工业废渣掺入能产生更多的胶结物,使固化土结构更加致密。 展开更多

关键词 三元工业废渣 水泥固化土 微观机理 固化剂 强度 电阻率 抗渗性 浸出液pH值

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斜撑对方钢管柱-桁架梁节点抗震性能影响试验 被引量：1

13

作者 刘建飞 安毅 +1 位作者 程欣 雷宏刚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期59-68,共10页

为实现施工现场绿色、高效率、高精度的模块化装配式钢结构建筑的建造,分别提出基于柱座式的带斜撑和不带斜撑的装配式方钢管柱-桁架梁节点。共设计4个十字形足尺试件,并对其进行滞回加载试验。分别考察梁破坏和斜撑破坏模态下试件的抗... 为实现施工现场绿色、高效率、高精度的模块化装配式钢结构建筑的建造,分别提出基于柱座式的带斜撑和不带斜撑的装配式方钢管柱-桁架梁节点。共设计4个十字形足尺试件,并对其进行滞回加载试验。分别考察梁破坏和斜撑破坏模态下试件的抗震性能,探究两种破坏模态产生的原因。评估斜撑对节点极限承载力、延性、刚度以及能量耗散能力等抗震性能的影响,分析两种破坏模态下节点的传力机制,并结合破坏模态和受力特性分别给出带斜撑和不带斜撑节点的设计建议。结果表明:不设置斜撑的试件表现出良好的塑性变形和能量耗散能力等抗震性能;斜撑的设置不仅有效地将塑性铰由桁架梁转移到斜撑端部,而且大幅度地提高节点的承载力和刚度,但在斜撑破坏前桁架梁塑性变形能力受限。整个加载过程中,4个试件的柱座与桁架梁之间的连接未出现破坏,且柱子与柱座之间的法兰板未出现明显的滑移现象,该柱座式连接可靠。 展开更多

关键词 方钢管柱 桁架梁 梁-柱节点 抗震性能 滞回试验

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环状悬挑钢结构整体提升过程中局部失效研究 被引量：2

14

作者 高东阳 路国运 +3 位作者 冯凌斐 杨会伟 郑芳俊 李宏武 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期464-474,共11页

以北疆明珠塔旋转餐厅提升为例,通过有限元分析软件ABAQUS构建北疆明珠塔有限元模型,利用“生死单元”技术模拟不同位置构件失效,分析不同形式的局部构件失效对提升过程中旋转餐厅受力性能的影响规律,并通过现场实测数据验证了有限元模... 以北疆明珠塔旋转餐厅提升为例,通过有限元分析软件ABAQUS构建北疆明珠塔有限元模型,利用“生死单元”技术模拟不同位置构件失效,分析不同形式的局部构件失效对提升过程中旋转餐厅受力性能的影响规律,并通过现场实测数据验证了有限元模型的可靠性。结果表明:吊点处附近构件单独失效对结构应力和位移影响较大。且构件被完全提起前,构件失效越晚,构件失效前应力越大,结构动力响应越明显;此外,不同种构件同时失效对结构的影响大于单根构件失效影响的叠加,不相连同种构件同时失效对结构的影响大于相连同种构件同时失效,且影响程度随着失效构件之间距离的增加而减小。 展开更多

关键词 高耸结构 整体提升 构件失效 ABAQUS软件 生死单元

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增强再生骨料固载混菌对混凝土裂缝自修复性能的影响试验研究 被引量：2

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作者 韩瑞凯 张家广 +2 位作者 马奥炜 李真真 周爱娟 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期135-142,共8页

微生物诱导碳酸钙沉淀可实现混凝土裂缝的自修复,微生物载体可以有效提高混凝土基体内部微生物存活率,从而改善混凝土的自修复效果,然而目前的载体存在力学性能差、与水泥基材料兼容性差以及费用高等问题。提出一种基于增强再生骨料固... 微生物诱导碳酸钙沉淀可实现混凝土裂缝的自修复,微生物载体可以有效提高混凝土基体内部微生物存活率,从而改善混凝土的自修复效果,然而目前的载体存在力学性能差、与水泥基材料兼容性差以及费用高等问题。提出一种基于增强再生骨料固载混菌的裂缝自修复混凝土,通过再生骨料增强时间对混凝土抗压强度和自修复性能的影响研究,确定再生骨料合理矿化增强时间,并揭示再生骨料矿化增强和混凝土裂缝自修复机理。结果表明:再生骨料合理增强时间为7 d,矿化增强后再生骨料的吸水率和压碎指标降低幅度分别为20.5%和9.5%;混凝土抗压强度提高幅度为8.6%;经56 d的修复养护后,基于增强再生骨料固载微生物的混凝土裂缝平均修复宽度和完全闭合率分别达到了0.44 mm和73%;再生骨料表面沉淀物呈规则方块状、晶体类型为方解石,裂缝部位沉淀物呈规则的方块状和针簇状,晶体类型为方解石和文石。 展开更多

关键词 微生物矿化 增强再生骨料 混菌 裂缝自修复 抗压强度

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抗拔管桩预埋机械套筒连接件轴拉承载性能试验及数值分析 被引量：1

16

作者 成旭振 郭昭胜 +4 位作者 袁明 贺武斌 刘瑞峰 许春博 王彬 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第6期1134-1143,共10页

【目的】验证用于抗拔管桩的预埋机械套筒连接件的轴拉承载性能。【方法】完成了6组抗拔管桩张拉机械套筒连接件的轴拉试验,得到了最大破坏荷载和破坏形态,结合有限元计算结果,分析试件应力分布规律,找出应力集中点或薄弱部位。【结果... 【目的】验证用于抗拔管桩的预埋机械套筒连接件的轴拉承载性能。【方法】完成了6组抗拔管桩张拉机械套筒连接件的轴拉试验,得到了最大破坏荷载和破坏形态,结合有限元计算结果,分析试件应力分布规律,找出应力集中点或薄弱部位。【结果】结果表明:预埋机械套筒连接件整体满足抗拉承载力要求,试件极限破坏时,表现出的主要破坏现象为套筒卡槽和钢棒墩头破坏。墩头和卡槽接触面倾斜角度减小对改善试件应力集中现象有明显效果,建议倾斜角度控制在15°以内。【结论】桩身混凝土会限制套筒连接件的变形,提高试件抗拔过程中的安全可靠性。 展开更多

关键词 PHC管桩 轴拉力 预应力筋 机械套筒 桩身混凝土 有限元模拟

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方钢管柱与桁架梁十字形节点滞回试验研究 被引量：1

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作者 刘建飞 程欣 +1 位作者 雷宏刚 安毅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期237-244,共8页

提出了一种基于柱座式的装配式方钢管柱-桁架梁连接节点,以实现现场高效率、高精度的层装配式钢结构建筑的建造。该节点主要由柱座、带法兰方钢管柱和桁架梁等组成,其中柱座与桁架梁在工厂完成焊接,现场通过高强度螺栓将柱座与上下柱完... 提出了一种基于柱座式的装配式方钢管柱-桁架梁连接节点,以实现现场高效率、高精度的层装配式钢结构建筑的建造。该节点主要由柱座、带法兰方钢管柱和桁架梁等组成,其中柱座与桁架梁在工厂完成焊接,现场通过高强度螺栓将柱座与上下柱完成装配。为了研究该新型节点的抗震性能,对3个足尺十字形方钢管柱-桁架梁连接试件进行了滞回加载试验,考察了各试件的破坏模态,评估了梁柱截面尺寸及轴压比对滞回曲线、极限承载力、延性、耗能能力和刚度退化等抗震性能指标的影响规律。试验结果表明:3个试件均表现出良好的抗震性能,各个试件的破坏均始于桁架梁弦杆或腹杆的局部屈曲,结束于桁架梁弦杆或腹杆的开裂;柱壁厚及桁架梁弦杆厚度对试件的承载能力和初始刚度均有显著影响,而轴压比对试件的抗震性能影响较小。加载过程中所有试件的柱座并未发生破坏、法兰板之间无明显滑移,且柱座与桁架梁之间的裂缝未出现撕裂现象,满足“强节点,弱构件”的抗震设计原则。 展开更多

关键词 方钢管柱 桁架梁 十字形节点 抗震性能 滞回试验

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纤维布加固填充墙钢筋混凝土框架的抗震性能水准研究 被引量：10

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作者 潘晓兰 刘笑强 郑志 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第24期10459-10468,共10页

为研究纤维布(fiber-reinforced polymer,FRP)加固对填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架抗震性能水准的影响,利用数值模拟验证后的有限元建模方法,分别对未加固及FRP加固后的1000个随机结构模型进行了Pushover分析,最终基于... 为研究纤维布(fiber-reinforced polymer,FRP)加固对填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架抗震性能水准的影响,利用数值模拟验证后的有限元建模方法,分别对未加固及FRP加固后的1000个随机结构模型进行了Pushover分析,最终基于各极限状态下层间位移角的统计分析结果,建立了FRP加固前后填充墙RC框架针对不同极限状态的量化划分准则。不同加固方案的分析结果表明:FRP仅加固框架梁、柱对框架轻微破坏状态影响不大,但会大幅度提高框架中等、严重和倒塌破坏的延性水平,且提高幅度随着框架柱包裹FRP层数的增加而增加;FRP仅加固填充墙并不能改善填充墙在轻微和中等状态的延性水平,但可以明显改善填充墙在严重和倒塌状态下的延性水平;FRP同时加固框架和填充墙可以提高各自的延性水平。 展开更多

关键词 填充墙钢筋混凝土(RC)框架 纤维布(FRP) 抗震性能 层间位移角 性能状态

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