玄武岩-聚丙烯混杂纤维再生混凝土力学性能试验研究 被引量：1

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作者 龚建伍 田富磊 杨泰华 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第2期92-99,共8页

以玄武岩-聚丙烯混杂纤维再生混凝土为研究对象,设计正交试验,分析玄武岩纤维(BF)体积掺量、聚丙烯纤维(PPF)体积掺量和再生粗骨料(RCA)取代率对混凝土力学性能的影响。结果表明:(1)两种纤维呈现出正混杂效应,在相应的最优掺量下,混杂... 以玄武岩-聚丙烯混杂纤维再生混凝土为研究对象,设计正交试验,分析玄武岩纤维(BF)体积掺量、聚丙烯纤维(PPF)体积掺量和再生粗骨料(RCA)取代率对混凝土力学性能的影响。结果表明:(1)两种纤维呈现出正混杂效应,在相应的最优掺量下,混杂纤维再生混凝土的抗压、劈拉、轴压和抗折等强度指标的最大增幅分别为9.7%、35.2%、10.6%和20.1%。(2)RCA取代率控制在30%内不会显著改变混凝土的力学性能,当取代率超过30%时,随取代率增加混凝土强度显著降低。(3)RCA取代率对混杂纤维再生混凝土综合力学性能的影响最为显著,BF掺量次之,PPF掺量再次;BF体积掺量为0.1%、PPF体积掺量为0.15%、RCA取代率为30%时,再生混凝土具有相对最优的综合力学性能。(4)随着纤维掺量的递增,再生混凝土的破坏特征由脆性破坏逐渐过渡为一定程度的塑性破坏。 展开更多

关键词 再生混凝土 混杂纤维 玄武岩纤维 聚丙烯纤维 力学性能 正交试验

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高保温超轻质发泡水泥的制备及性能研究

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作者 屈万英 刘凯璐 +1 位作者 王黎 曾浩洋 《功能材料》 北大核心 2025年第6期6007-6013,共7页

纳米SiO_(2)气凝胶发泡水泥具有保温性能好,轻质,施工方便等优点,作为建筑保温材料具有广泛的适用性,但其轻质性及保温性能仍有待提高。通过改变发泡剂掺量来探究纳米SiO_(2)气凝胶发泡水泥各项性能变化,结合光学显微镜研究了纳米SiO_(2... 纳米SiO_(2)气凝胶发泡水泥具有保温性能好,轻质,施工方便等优点,作为建筑保温材料具有广泛的适用性,但其轻质性及保温性能仍有待提高。通过改变发泡剂掺量来探究纳米SiO_(2)气凝胶发泡水泥各项性能变化,结合光学显微镜研究了纳米SiO_(2)气凝胶发泡水泥气孔结构的变化并通过软件Image pro plus对其孔径进行表征。结果表明,当发泡剂掺量为0.66%时,纳米SiO_(2)气凝胶发泡水泥的流动度降低至132 mm、导热系数降低至0.121 W/(m·K)、干密度降低至515 kg/m^(3)、导热系数和干密度分别下降了31.2%和25.2%,而吸水率逐渐增大;同时,随着发泡剂掺量的增多,纳米SiO_(2)气凝胶发泡水泥中的大尺寸气孔占比增加,力学性能逐渐下降。 展开更多

关键词 发泡剂 纳米SiO_(2)气凝胶发泡水泥 导热系数 干密度 孔结构

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高温后钢-PVA混杂纤维高性能混凝土盾构管片抗弯性能研究

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作者 许成祥 周志豪 +1 位作者 许奇琦 杨曌 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第2期100-111,共12页

本文利用弯曲加载破坏试验,研究了钢纤维体积率、聚乙烯醇(PVA)纤维体积率以及矿粉掺量对高温后的混杂纤维高性能混凝土(HFHPC)盾构管片力学性能的影响。结果表明,掺入一定量钢纤维、PVA纤维以及矿粉的HFHPC盾构管片在经受高温后的极限... 本文利用弯曲加载破坏试验,研究了钢纤维体积率、聚乙烯醇(PVA)纤维体积率以及矿粉掺量对高温后的混杂纤维高性能混凝土(HFHPC)盾构管片力学性能的影响。结果表明,掺入一定量钢纤维、PVA纤维以及矿粉的HFHPC盾构管片在经受高温后的极限承载力、初始刚度、延性系数以及耗能系数等力学性能指标较普通混凝土盾构管片相应值均有明显提升。 展开更多

关键词 高温 钢-PVA混杂纤维 高性能混凝土 盾构管片 抗弯性能

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燃煤产物渗滤液作用下改性膨润土的渗透特性研究

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作者 张琰 邱金伟 +1 位作者 李丹 胡波 《人民长江》 北大核心 2025年第2期209-215,共7页

针对天然钙基膨润土防渗性能弱、在盐溶液中防渗性能会急剧劣化的难题,自主研发了一种聚合物改性钙基膨润土。通过渗透试验、自由膨胀指数试验,探究该聚合物改性钙基膨润土在不同离子强度和单价/多价阳离子相对丰度的煤燃烧产物渗滤液... 针对天然钙基膨润土防渗性能弱、在盐溶液中防渗性能会急剧劣化的难题,自主研发了一种聚合物改性钙基膨润土。通过渗透试验、自由膨胀指数试验,探究该聚合物改性钙基膨润土在不同离子强度和单价/多价阳离子相对丰度的煤燃烧产物渗滤液作用下的防渗性能,并通过土中结合阳离子浓度变化、XRD测试、SEM测试,研究聚合物改性钙基膨润土的改性机理。结果表明:所提出的聚合物改性钙基膨润土的渗透系数在不同煤燃烧产物渗滤液作用下始终维持在10-11 m/s数量级,表明改性后膨润土的防渗性能显著提升;聚合物改性钙基膨润土在煤燃烧产物渗滤液中仍能维持低渗透性,主要依赖于聚合物的高溶胀性能,而不依赖于膨润土自身的溶胀性能;聚合物改性钙基膨润土中聚合物形成的水凝胶填充了膨润土颗粒间的缝隙,使其结构更加致密,水流通道更加狭窄曲折,导致渗透系数更低。 展开更多

关键词 聚合物 膨润土 渗透性 燃煤产物 渗滤液

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SMAF增强PP/PVA混杂纤维工程水泥基复合材料拉伸性能

5

作者 范淋 杨曌 +1 位作者 祁小龙 邓方茜 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期811-820,共10页

将超弹性形状记忆合金纤维(SMAF)掺入高延性工程水泥基复合材料(ECC)可制得兼具高延性及自恢复性能的新型复合材料SMAF增强ECC(SMAF-ECC)。制备ECC所用的聚乙烯醇(PVA)纤维原材料价格较高,本文采用价格相对低廉的聚丙烯(PP)纤维部分代替... 将超弹性形状记忆合金纤维(SMAF)掺入高延性工程水泥基复合材料(ECC)可制得兼具高延性及自恢复性能的新型复合材料SMAF增强ECC(SMAF-ECC)。制备ECC所用的聚乙烯醇(PVA)纤维原材料价格较高,本文采用价格相对低廉的聚丙烯(PP)纤维部分代替PVA纤维制备PP/PVA混杂纤维ECC;再掺入SMAF,制备出SMAF增强PP/PVA混杂纤维ECC,从而实现复合材料成本的降低。为探究该低成本SMAF-ECC是否仍然具备良好的力学性能,论文通过单轴拉伸试验研究不同SMAF掺量和直径下SMAF-ECC的拉伸性能。结果表明:SMAF掺量和直径对SMAF-ECC材料的拉伸性能影响显著;当SMAF直径为0.2 mm、掺量为0.2%(体积分数)时,SMAF-ECC试件拉伸性能最优,相较于ECC试件,SMAF-ECC试件的初裂应力增幅最高为16.79%,极限拉伸应力、应变分别提高了20.85%、2.87%。 展开更多

关键词 工程水泥基复合材料 聚丙烯纤维 形状记忆合金纤维 纤维增强 超弹性 拉伸性能

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基于OpenSees平台的CFRP加固震损矩形钢管再生混凝土柱抗震性能研究

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作者 彭胜 陈乃萌 +1 位作者 许成祥 伍彩 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第3期114-122,共9页

为了研究CFRP加固震损矩形钢管再生混凝土(rectangular recycled aggregate concrete-filled steel tube,RRACFST)柱的抗震性能,建立了RRACFST柱地震损伤后塑性铰的理论计算公式,通过OpenSees平台开展了CFRP加固震损RRACFST柱抗震性能... 为了研究CFRP加固震损矩形钢管再生混凝土(rectangular recycled aggregate concrete-filled steel tube,RRACFST)柱的抗震性能,建立了RRACFST柱地震损伤后塑性铰的理论计算公式,通过OpenSees平台开展了CFRP加固震损RRACFST柱抗震性能模拟和影响因素分析。通过试验值与模拟值比较,发现二者吻合较好,说明OpenSees模拟平台能够较好地研究CFRP加固震损RRACFST柱的抗震性能。构建的RRACFST柱地震损伤后塑性铰理论计算公式,能够为该类结构的抗震加固设计提供理论依据。塑性铰理论公式的限制和边界条件包括再生粗骨料取代率∈[0,100%]、混凝土强度∈[C30,C60]、轴压比∈[0,0.7]、钢材强度∈[Q235,Q420]、钢管厚度∈[2mm,6mm]和长细比∈[7.5,12]。CFRP加固重度损伤RRACFST柱抗震性能最佳参数组合包括再生粗骨料取代率为50%,混凝土强度为C40,轴压比为0.3,钢材强度为Q345级,钢管厚度为3mm以及长细比为7.5。 展开更多

关键词 矩形钢管再生混凝土柱 CFRP加固 塑性铰 OpenSees平台 抗震性能

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矿渣-偏高岭土基地质聚合物砂浆物理和力学性能的正交试验研究

7

作者 徐业创 梅军鹏 +3 位作者 黎杰 尹琛 李爽 谢安合 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第2期152-160,共9页

通过正交试验设计,系统研究了高炉矿渣掺量、水玻璃模数、碱当量、聚甲醛(POM)纤维掺量对矿渣-偏高岭土基地质聚合物砂浆力学性能的影响,并探讨了各因素间的协同作用,以确定最优配合比。结果表明,当矿渣掺量为60%、水玻璃模数为1.3、碱... 通过正交试验设计,系统研究了高炉矿渣掺量、水玻璃模数、碱当量、聚甲醛(POM)纤维掺量对矿渣-偏高岭土基地质聚合物砂浆力学性能的影响,并探讨了各因素间的协同作用,以确定最优配合比。结果表明,当矿渣掺量为60%、水玻璃模数为1.3、碱当量为9%时,地聚物砂浆兼具优异的力学性能和较低的干燥收缩率。通过极差分析得出,碱当量对3 d期龄试样抗压强度和28 d期龄试样抗折强度的影响最为显著,而矿渣掺量对28 d期龄试样抗压强度和3 d期龄试样抗折强度的影响程度最高;相比之下,水玻璃模数对材料力学性能的影响始终较弱。此外,适量掺入POM纤维可有效提高地聚物砂浆的力学性能。 展开更多

关键词 高炉矿渣 偏高岭土 干燥收缩 地质聚合物 聚甲醛纤维 力学性能 弯曲韧性

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钢-PVA混杂纤维高性能混凝土高温后残余力学性能试验研究 被引量：5

8

作者 许成祥 赵晓悦 +1 位作者 许奇琦 肖良丽 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第5期2015-2025,共11页

为探究3种因素钢纤维、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维和矿粉对钢-PVA混杂纤维高性能混凝土(hybrid fiber high performance concrete,HFHPC)高温后残余力学性能的影响。对钢纤维、PVA纤维和矿粉3种因素各取3个水平,采用L_(9)(3^(... 为探究3种因素钢纤维、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维和矿粉对钢-PVA混杂纤维高性能混凝土(hybrid fiber high performance concrete,HFHPC)高温后残余力学性能的影响。对钢纤维、PVA纤维和矿粉3种因素各取3个水平,采用L_(9)(3^(3))方案进行正交设计,测试HFHPC遭受高温作用后的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度,并进行极差与方差分析。结果表明:钢纤维体积分数为2.0%时可以有效提高HFHPC的各项强度。PVA纤维能够抑制混凝土爆裂,与钢纤维混杂可体现优势互补。800℃时,当钢纤维体积分数为2.0%、PVA纤维体积分数为0.3%、矿粉掺量为10%时,HFHPC的抗压强度残余率与劈拉强度残余率达到最高,分别为60.23%和74.5%。当矿粉掺量大于10%时,HFHPC抗压强度可显著提高,而劈拉强度与抗折强度略有下降。最后分别建立了HFHPC立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的预测模型。 展开更多

关键词 钢-PVA混杂纤维 高性能混凝土 高温 力学性能 强度预测模型

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基于砂浆流变性能的自密实混凝土制备方法研究 被引量：2

9

作者 廖国胜 丁正 +3 位作者 刘发民 廖宜顺 梅军鹏 何军林 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第10期116-120,共5页

通过测定机制砂掺量、胶砂比和粉煤灰掺量因素下砂浆剪切应力随着剪切速率的变化规律,根据宾汉姆流体模型线性拟合,结果得到的屈服应力和塑性黏度指导砂浆组分优化,并基于砂浆-粗骨料两相悬浮原理制备自密实混凝土(SCC)。试验结果表明:... 通过测定机制砂掺量、胶砂比和粉煤灰掺量因素下砂浆剪切应力随着剪切速率的变化规律,根据宾汉姆流体模型线性拟合,结果得到的屈服应力和塑性黏度指导砂浆组分优化,并基于砂浆-粗骨料两相悬浮原理制备自密实混凝土(SCC)。试验结果表明:混合使用超细砂与机制砂、增大胶砂比及掺入粉煤灰都可以有效地改善砂浆流变性,制备强度等级为C50的SCC时,机制砂用量为40%、胶砂比为1.0、粉煤灰掺量为30%的砂浆具有较小的屈服应力和适宜的塑性黏度,其对粗骨料的动力传输能力及包裹性也最佳,制备的SCC表现出优良的工作性能。 展开更多

关键词 宾汉姆流体模型 砂浆流变性 自密实混凝土 触变性 工作性能

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钢-PVA混杂纤维高性能混凝土抗渗性能试验研究 被引量：4

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作者 许成祥 张家琪 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第6期2130-2136,2148,共8页

为探究钢纤维掺量、聚乙烯醇(PVA)纤维掺量和矿粉掺量对钢-PVA混杂纤维高性能混凝土(HFHPC)抗渗性能的影响,本文开展了钢-PVA HFHPC抗渗性能试验,并对试验结果进行了极差分析、方差分析和回归分析。结果表明:对HFHPC抗渗性能的影响程度... 为探究钢纤维掺量、聚乙烯醇(PVA)纤维掺量和矿粉掺量对钢-PVA混杂纤维高性能混凝土(HFHPC)抗渗性能的影响,本文开展了钢-PVA HFHPC抗渗性能试验,并对试验结果进行了极差分析、方差分析和回归分析。结果表明:对HFHPC抗渗性能的影响程度从高到低依次为钢纤维、矿粉和PVA纤维。在试验水平范围内,得出混凝土试件抗渗性能最佳水平组合:钢纤维体积掺量1.0%、PVA纤维体积掺量0.7%、矿粉质量取代率20%。当钢纤维掺量超1.0%时,HFHPC抗渗性能略有下降,但仍高于基准素混凝土。最后采用多元回归分析,建立了HFHPC渗透系数与钢纤维、PVA纤维和矿粉的预测模型。 展开更多

关键词 钢纤维 PVA 矿粉 高性能混凝土 抗渗性能 正交试验

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免蒸压管桩混凝土力学性能的靶向增强研究

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作者 廖国胜 秦广崇 +2 位作者 吴振 廖宜顺 何军林 《混凝土》 北大核心 2024年第12期219-223,共5页

通过试验研究靶向增强组分对NAC-PHC(Non-autoclaved PHC)管桩混凝土工作性能、力学性能及微观形貌的影响。结果表明:当胶凝材料用量为430 kg/m^(3),早强型聚羧酸减水剂掺量为1.8%,矿粉掺量为30%,水胶比为0.26,砂率为38%,靶向增强组分... 通过试验研究靶向增强组分对NAC-PHC(Non-autoclaved PHC)管桩混凝土工作性能、力学性能及微观形貌的影响。结果表明:当胶凝材料用量为430 kg/m^(3),早强型聚羧酸减水剂掺量为1.8%,矿粉掺量为30%,水胶比为0.26,砂率为38%,靶向增强组分由早强型增强组分硫氰酸钠和三乙醇胺、晶核型增强组分C-S-H晶核和密实型增强组分甲基硅酸钠复合而成时,所制备NAC-PHC管桩混凝土7 d抗压强度可达94.3 MPa;其耐久性能显著增强;XRD分析显示NAC-PHC管桩混凝土水化产物与AC-PHC(Autoclaved PHC)管桩混凝土基本相似;SEM分析显示NAC-PHC管桩混凝土微观结构更为紧密。 展开更多

关键词 NAC-PHC管桩 靶向增强组分 力学性能 耐久性能 微观分析

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DCB溶液作用下膨胀土裂隙面力学特性试验研究 被引量：1

12

作者 袁瑞祥 胡波 +2 位作者 李丹 王延平 汪清 《人民长江》 北大核心 2024年第10期232-238,共7页

为了探究水化学作用下膨胀土裂隙面力学特性的变化,选取引江济淮工程菜子湖C003标段膨胀土,通过特定的制样方式赋予试样预设裂隙面,采用连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCB)溶液对含裂隙土样进行淋滤,并对淋滤后的试样进行抗剪强度试... 为了探究水化学作用下膨胀土裂隙面力学特性的变化,选取引江济淮工程菜子湖C003标段膨胀土,通过特定的制样方式赋予试样预设裂隙面,采用连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCB)溶液对含裂隙土样进行淋滤,并对淋滤后的试样进行抗剪强度试验研究,探究裂隙面强度变化与淋滤时间的关系,揭示淋滤后膨胀土裂隙面强度变化的微观机理。试验结果表明:DCB溶液沿着预设裂隙面和试样内部淋滤不同天数后,试样形貌特征出现了不同的变化;裂隙面抗剪强度降低速率随着淋滤时间的增加先变快后变慢,在淋滤28 d后裂隙面抗剪强度指标下降明显,黏聚力和内摩擦角分别下降51.5%和45.9%;对淋滤后试样表面灰绿土样和直剪试验后剪切面土样进行微细观研究发现,淋滤后灰绿土和剪切面Fe_(2)O_(3)含量下降明显,且黏土矿物衍射峰强度有一定程度的升高。微观机理分析可知,DCB溶液通过氧化还原作用对土中游离氧化铁进行去除,使试样外观形貌出现较大变化,破坏了土中大的团聚体与颗粒之间的黏结力,从而导致土体力学特性劣化。 展开更多

关键词 膨胀土 裂隙面 抗剪强度 淋滤 游离氧化铁

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单侧缩口钢套螺栓连接节点抗震性能试验研究

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作者 余卓昱 吴东平 +1 位作者 李泽若 李成玉 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期468-477,共10页

为研究全装配式混凝土框架节点的抗震性能,提出一种在端板螺栓连接基础上引入单侧缩口钢套筒的节点形式。以端板和缩口钢套筒厚度为试验变量,设计制作了3个装配式和1个现浇的缩尺节点试件,通过低周往复加载试验探究节点的各项抗震性能指... 为研究全装配式混凝土框架节点的抗震性能,提出一种在端板螺栓连接基础上引入单侧缩口钢套筒的节点形式。以端板和缩口钢套筒厚度为试验变量,设计制作了3个装配式和1个现浇的缩尺节点试件,通过低周往复加载试验探究节点的各项抗震性能指标,并与现浇节点试验结果进行对比分析。结果表明,外包钢套的引入使结构塑性铰外移至距梁套筒1倍梁高处,呈弯曲破坏模式。增加端板厚度不仅对试件的抗震性能有较大提升,而且能有效提升端板抗弯能力,避免塑性变形集中于端板而降低其余部件对试件抗震性能的贡献。替换薄壁套筒能有效降低钢-混凝土界面刚度突变,提升钢节点的协同转动能力,降低混凝土的损伤程度。相较于现浇构件,该装配式节点具有更高的初始刚度和承载能力,试件滞回曲线较为饱满,延性系数在3.07~3.6之间,等效黏滞阻尼系数在0.21~0.24之间,可实现等同甚至优于现浇的设计预期。 展开更多

关键词 装配式混凝土框架 梁柱节点 螺栓连接 抗震性能 拟静力试验

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气凝胶和珍珠岩对发泡水泥性能的影响 被引量：1

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作者 屈万英 刘凯璐 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第5期418-424,464,共8页

以纳米SiO_(2)气凝胶(NSA)和膨胀珍珠岩(EP)分别替代发泡水泥中的部分水泥,制备了纳米SiO_(2)气凝胶发泡水泥(NSAFC)和膨胀珍珠岩发泡水泥(EPFC),对比了NSAFC和EPFC的干密度、吸水率、力学性能、导热系数、耐火隔热性和微观结构.结果表... 以纳米SiO_(2)气凝胶(NSA)和膨胀珍珠岩(EP)分别替代发泡水泥中的部分水泥,制备了纳米SiO_(2)气凝胶发泡水泥(NSAFC)和膨胀珍珠岩发泡水泥(EPFC),对比了NSAFC和EPFC的干密度、吸水率、力学性能、导热系数、耐火隔热性和微观结构.结果表明:NSAFC和EPFC的吸水率变化趋势不同;与NSAFC相比,6%EP掺量EPFC的28 d力学性能最佳;NSAFC在保温性、轻质性和耐火隔热性方面均优于EPFC;NSAFC的孔隙结构更为均匀. 展开更多

关键词 发泡水泥多孔材料 纳米SiO2气凝胶 膨胀珍珠岩 导热系数 力学性能

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双层高架桥框架式桥墩近远场地震易损性分析

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作者 许成祥 吴双玙 朱红兵 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第3期153-163,共11页

为了研究近、远场地震动下双层框架式桥墩的地震易损性,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees开放平台建立其数值模型,与试验结果进行对比,验证了模型的可行性。选取两组近、远场天然地震动记录,选择峰值地面加速度(PGA)和位移... 为了研究近、远场地震动下双层框架式桥墩的地震易损性,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees开放平台建立其数值模型,与试验结果进行对比,验证了模型的可行性。选取两组近、远场天然地震动记录,选择峰值地面加速度(PGA)和位移延性比μ作为地震动强度参数和工程需求参数,通过增量动力分析得到易损性曲线。从易损性曲线、破坏概率曲线和易损性指数三个方面评估两种场地对双层框架式桥墩的损伤影响。结果表明:对双层框架式桥墩进行易损性分析时,下层相对于上层更容易发生损伤,并且在采用了整体失效概率后能更加保守地评估其抗震性能。在近场地震动下,双层框架式桥墩发生轻微损伤、中度损伤、严重损伤和完全破坏的PGA中位值分别为0.27g、0.46g、0.69g、0.90g,远场地震动下桥墩不同破坏状态的PGA中位值分别为0.29g、0.50g、0.79g、1.06g。根据易损性曲线得到易损性指数,基于易损性指数的近、远场地震动下PGA中位值的下限、均值和上限分别为0.72g、0.61g、0.50g和0.83g、0.68g、0.55g,分别相差14.74%、12.19%和9.86%,即双层框架式桥墩在近场地震动下更容易受到损伤。 展开更多

关键词 近远场地震 地震易损性 框架式桥墩 增量动力分析 易损性指数

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钢构套加固震损CFSST框架边节点地震损伤评估

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作者 许成祥 廖泽瀚 《地震工程学报》 北大核心 2025年第3期512-521,565,共11页

为了对钢构套加固震损方钢管混凝土(CFSST)框架边节点地震损伤进行评估,基于已有试验,采用ABAQUS有限元软件建立数值模型,通过材料性能折减的方法来模拟地震损伤影响,选择合适的地震损伤模型,探究节点的损伤演化规律,运用该模型研究外... 为了对钢构套加固震损方钢管混凝土(CFSST)框架边节点地震损伤进行评估,基于已有试验,采用ABAQUS有限元软件建立数值模型,通过材料性能折减的方法来模拟地震损伤影响,选择合适的地震损伤模型,探究节点的损伤演化规律,运用该模型研究外包钢构套强度、外包钢构套厚度、外包钢构套非核心区加固高度对方钢管混凝土柱框架边节点的抗震承载力的影响。结果表明:材料性能折减法能够较好模拟地震损伤;通过计算得出轻度震损和中度震损的试件经加固后其抗震性能能够恢复甚至超过原始试件;当钢构套强度由Q235分别提升至Q345、Q390、Q420时,节点的极限荷载分别提高了6.27%、10.57%、13.70%;当钢构套厚度从4 mm提升至6 mm、8 mm时,节点的极限荷载分别提高了4.02%、9.68%;提升钢构套非核心区高度对节点的抗震承载力影响较小,将钢构套高度由200 mm提升至400 mm,其屈服荷载和极限荷载分别提高了0.86%和4.56%。 展开更多

关键词 方钢管混凝土框架边节点 外包钢套加固 地震损伤评估 损伤模型 有限元分析

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含错层节点钢管混凝土柱⁃钢梁框架结构抗整体性倒塌能力分析

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作者 许成祥 孙少雨 刘晓强 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第3期611-619,共9页

为了研究含错层节点钢管混凝土柱‑钢梁框架结构抗整体性倒塌能力,基于已有试验,采用OpenSees分别建立了不同错层高度钢管混凝土柱‑钢梁框架结构数值分析模型。对模型进行20条地震动记录下的增量动力分析(IDA),得到结构倒塌阶段的易损性... 为了研究含错层节点钢管混凝土柱‑钢梁框架结构抗整体性倒塌能力,基于已有试验,采用OpenSees分别建立了不同错层高度钢管混凝土柱‑钢梁框架结构数值分析模型。对模型进行20条地震动记录下的增量动力分析(IDA),得到结构倒塌阶段的易损性曲线,并利用结构抗倒塌安全储备系数评估结构的抗整体性倒塌能力。结果表明:地震动强度较低时,错层高度对结构的承载力和变形影响不大,增量动力分析曲线差异较小,地震动强度较高时,不同错层框架与普通框架的增量动力分析曲线差异十分显著,第三类错层框架和第一、二类错层框架以及普通框架相比,变形增长更快,后期退化程度更大;普通框架(KJ‑1)、第一类错层框架(SKJ‑1)、第二类错层框架(SKJ‑2)和第三类错层框架(SKJ‑3)的抗倒塌安全储备系数分别为3.53、2.75、2.2和1.8,SKJ‑1、SKJ‑2和SKJ‑3相比KJ‑1抗倒塌安全储备系数分别降低了22.1%、37.7%和49.0%,说明含错层节点框架结构抗整体性倒塌能力明显低于普通节点框架结构,且随着结构错层高度的增加其性能降低显著。 展开更多

关键词 方钢管混凝土柱-钢梁框架 错层节点 增量动力分析 抗倒塌安全储备系数 抗整体性倒塌能力

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CPG矿渣水泥混凝土的水化机理及耐久性

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作者 廖宜顺 贾西强 +2 位作者 万世辉 蔡鐘辉 刘佳 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第5期425-433,共9页

通过水化热、电阻率、孔溶液pH值、抗压强度、抗折强度、软化系数和电通量测试,并结合X射线衍射和扫描电镜分析,研究了磷建筑石膏(CPG)矿渣水泥混凝土的水化过程、耐水性能和抗氯离子渗透性能.结果表明:随着CPG掺量的增大,水泥净浆的3 ... 通过水化热、电阻率、孔溶液pH值、抗压强度、抗折强度、软化系数和电通量测试,并结合X射线衍射和扫描电镜分析,研究了磷建筑石膏(CPG)矿渣水泥混凝土的水化过程、耐水性能和抗氯离子渗透性能.结果表明:随着CPG掺量的增大,水泥净浆的3 d水化热和电阻率逐渐增大,主要水化产物均为二水石膏和钙矾石(AFt);当CPG掺量从40%增加到70%时,CPG矿渣水泥混凝土试件的28 d抗压强度与抗折强度分别降低28.3%、30.0%,孔溶液的pH值基本保持不变,AFt含量从27.6%减小到8.0%;CPG矿渣水泥混凝土试件的软化系数均大于1,电通量均小于500 C,具有优异的耐水性能和抗氯离子渗透性能. 展开更多

关键词 CPG矿渣水泥混凝土 水化热 电阻率 氯离子渗透

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典型流线型箱梁扭转涡激气动力的简化涡模式与气动措施抑振机理 被引量：1

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作者 胡传新 官绪龙 +1 位作者 赵林 葛耀君 《振动工程学报》 北大核心 2025年第2期302-309,共8页

以典型流线型闭口箱梁为研究对象,利用节段模型风洞试验,获取原始断面与优化断面(栏杆扶手抑流板断面和检修轨道导流板断面)涡振响应,并分析其典型风速下断面周围分布气动力矩贡献,结合简化涡和数值模拟方法,推演断面周围流场演变特征,... 以典型流线型闭口箱梁为研究对象,利用节段模型风洞试验,获取原始断面与优化断面(栏杆扶手抑流板断面和检修轨道导流板断面)涡振响应,并分析其典型风速下断面周围分布气动力矩贡献,结合简化涡和数值模拟方法,推演断面周围流场演变特征,揭示了流线型箱梁扭转涡振及气动措施抑振机理,为主梁扭转涡振及抑振机理分析提供了一种思路。研究表明:原始断面存在明显扭转涡振现象,其振幅达0.112°,增设检修轨道导流板后振幅降低35.7%,增设抑流板后涡振现象消失。原始断面和导流板断面涡振时,上表面分布气动力矩对涡激力矩贡献值远大于下表面,二者均由上表面大尺度前缘分离涡主导,分离涡漂移时长约为2.5个断面振动周期,对应2阶扭转简化涡模态。增设导流板后,断面上表面分布气动力矩对涡激力矩的贡献显著减小,旋涡漂移模式与断面振动之间的相位关系发生改变,断面周围旋涡作用强度减小,故涡振振幅降低。增设栏杆扶手抑流板后,上表面分布气动力矩对涡激力矩贡献值显著减小且其波浪式分布消失,上表面前缘大尺度分离涡的形成得到抑制,故断面涡振现象消失。 展开更多

关键词 桥梁工程 扭转涡振 简化涡方法 流线型闭口箱梁 抑流板 检修轨道导流板

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典型箱梁竖向涡激气动力行波效应与抑振机理

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作者 胡传新 戴钢 +2 位作者 赵林 王相龙 葛耀君 《振动工程学报》 北大核心 2025年第8期1809-1818,共10页

为研究增设检修轨道导流板、人行道栏杆抑流板等气动措施抑振机理,开展了大尺度节段模型测振测压风洞试验。基于表面压力时空分布特征及其统计特性提出了气动行波假设,结合谱本征正交分解(spectral proper orthogonal decomposition,SP... 为研究增设检修轨道导流板、人行道栏杆抑流板等气动措施抑振机理,开展了大尺度节段模型测振测压风洞试验。基于表面压力时空分布特征及其统计特性提出了气动行波假设,结合谱本征正交分解(spectral proper orthogonal decomposition,SPOD)方法进行验证,并提出气动力时空功率谱,进一步量化与解构了复杂的时空压力场,揭示了流线型箱梁涡振机理及气动措施抑振机理。研究表明:原始断面在试验风速内存在3阶竖向涡振锁定区间,其中第3阶锁定区振幅最大。增设检修轨道导流板后,断面最大振幅减小53.1%,增设人行道栏杆抑流板后涡振消失。断面表面复杂压力场可表达为多个不同激励源诱发的气动力时空分布模式的线性叠加。原始断面表面压力场由断面振动基频处1阶SPOD模态对应压力时空分布主导,同时上表面模态压力时空分布占主导地位。上表面主导模态压力沿下游呈现行波式演变,贡献值呈波浪式分布,统称为“气动行波”效应。上表面气动行波作用强度远大于下表面。气动行波传播可由分布气动力与涡激力相位差单调递减表征。原始断面上表面气动行波波长与贡献值空间分布波长基本一致,约等于前、后缘防撞栏杆之间距离。增设导流板后,上表面主导气动行波传播模式基本不变,作用强度减小,从而涡振幅值减小。增设抑流板使得上表面能量分布呈宽带分布特征,锁频现象消失,故而不发生涡振。研究提炼了涡振时断面表面复杂压力场中的关键和主导气动力时空演变模式——气动行波,为桥梁主梁断面涡振机理分析和涡激力数理模型的构建提供了思路。 展开更多

关键词 桥梁工程 气动措施 气动行波效应 涡振抑振机理 涡激振动 流线型闭口箱梁

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