电解锰渣固废制备建筑保温材料实验研究

1

作者 李洪强 陈治平 +4 位作者 钱想想 蔡澄汉 刘甜甜 彭逸喆 刘丽芳 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期174-188,共15页

针对当前电解锰渣固废的资源化利用不足、工艺复杂、经济附加值较低等问题,为有效消纳和利用电解锰渣,在前期理论分析基础上采用实验的方法,研究了基础原料配比(电解锰渣的质量与电解锰渣及粉煤灰的质量和之比)、碱激发剂配比(水玻璃、... 针对当前电解锰渣固废的资源化利用不足、工艺复杂、经济附加值较低等问题,为有效消纳和利用电解锰渣,在前期理论分析基础上采用实验的方法,研究了基础原料配比(电解锰渣的质量与电解锰渣及粉煤灰的质量和之比)、碱激发剂配比(水玻璃、氢氧化钠和混合水的用量配比)、发泡剂和稳泡剂的种类与用量等因素对目标保温材料性能的影响.结果表明:基础原料配比和碱激发剂配比均会对SiO_(2)/Al_(2)O_(3)摩尔比、SiO_(2)/Na_(2)O摩尔比和水灰比产生影响,进而影响试样的力学性能;基础原料配比为0.7、SiO_(2)/Al_(2)O_(3)摩尔比为4.0、SiO_(2)/Na_(2)O摩尔比为2.5、水灰比为0.5时建筑结构材料试样的力学性能最优,其抗压强度为11.15 MPa,密度为1476 kg/m^(3);发泡剂和稳泡剂的种类与用量会对试样的各项性能产生影响,当发泡剂为双氧水,用量为4~6 g,稳泡剂为实验室自制稳泡剂,用量为2 g时,建筑保温材料试样的各项性能最优,其导热系数为0.104~0.131 W/(m·K),抗压强度为0.69~1.49 MPa,密度为433~533 kg/m^(3),成本为1294~1722元/m^(3).该研究为较大量消纳和利用电解锰渣提供了新思路,在满足保温隔热性能的同时降低建筑能源需求,经进一步优化后具有一定的工程应用价值. 展开更多

关键词 固体废弃物 电解锰渣 粉煤灰 保温材料 建筑节能

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打造零事故的建筑安全文化 被引量：12

2

作者 邹小伟 邓铁军 周祥蕴 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期77-84,共8页

在研讨安全文化和建筑安全文化内涵,分析国内外建筑安全文化研究与国内实施现状的基础上,研究了5家国际建筑企业的安全创新活动,包括:企业背景、方案、实施过程等。结合利害关系者原理、风险管理和安全知识管理,笔者提出:要实现安全行为... 在研讨安全文化和建筑安全文化内涵,分析国内外建筑安全文化研究与国内实施现状的基础上,研究了5家国际建筑企业的安全创新活动,包括:企业背景、方案、实施过程等。结合利害关系者原理、风险管理和安全知识管理,笔者提出:要实现安全行为,应注重塑造员工的安全信念、态度和承诺;应有高层管理人员强有力的支持,将整个建筑业供应链的利害关系者都纳入到安全管理中,风险管理和安全知识管理的运用可促进零事故安全文化的形成。同时提出构建在我国实现零事故的建筑安全文化的流程,即承认-启动-执行-监督-更新的步骤,给出了一种提高员工安全知识、坚定员工安全信念、塑造员工安全态度、形成安全行为并最终打造健全安全文化的整体策略。 展开更多

关键词 建筑业 职业健康与安全 零事故 文化 风险 价值

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芦苇杆制备高热值可燃颗粒实验研究

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作者 崔景健 李洪强 +1 位作者 刘丽芳 蔡澄汉 《可再生能源》 北大核心 2025年第6期727-734,共8页

文章以芦苇杆和芦苇杆生物炭为原材料开展了制备高热值生物质可燃颗粒的研究,并测试了其物理性能、热学性能和防潮性能。研究结果表明:当生物炭质量分数为0~50%时,可燃颗粒的密度为1188~1304kg/m^(3)、高位热值为16.75~22.00 MJ/kg、燃... 文章以芦苇杆和芦苇杆生物炭为原材料开展了制备高热值生物质可燃颗粒的研究,并测试了其物理性能、热学性能和防潮性能。研究结果表明:当生物炭质量分数为0~50%时,可燃颗粒的密度为1188~1304kg/m^(3)、高位热值为16.75~22.00 MJ/kg、燃烧速率为3.70%/min~3.24%/min、燃烧后残余率为5.33%~7.05%、单位体积热值为19905.43~28698.51 MJ/m^(3)、吸湿率为17.44%~13.66%;当生物炭质量分数为20%时,生物质可燃颗粒的综合性能最优,此时其密度为1281 kg/m^(3)、高位热值为18.79 MJ/kg、燃烧速率为3.50%/min、燃烧后残余率为5.97%、单位体积热值为24075.11 MJ/m^(3)、吸湿率为14.96%。 展开更多

关键词 芦苇杆 生物质能 生物炭 可燃颗粒 性能分析

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交通循环荷载下橡胶混凝土阻尼耗能特性试验研究 被引量：2

4

作者 张玲 陈智超 +1 位作者 彭芯钰 周蓉 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期12-23,共12页

橡胶混凝土是以橡胶颗粒为附加集料形成的混凝土,其独特的物理特性和强化效果使其在土木工程中日益推广应用.为了研究橡胶混凝土作为桩承式低路堤体系中桩帽的可行性,制备了不同橡胶颗粒粒径和体积掺量的橡胶混凝土试件,开展了系列静力... 橡胶混凝土是以橡胶颗粒为附加集料形成的混凝土,其独特的物理特性和强化效果使其在土木工程中日益推广应用.为了研究橡胶混凝土作为桩承式低路堤体系中桩帽的可行性,制备了不同橡胶颗粒粒径和体积掺量的橡胶混凝土试件,开展了系列静力抗压试验和循环荷载下滞回特性试验,获得了橡胶混凝土的抗压强度、滞回耗能、阻尼损耗因子、动弹性模量等力学性能指标及其随橡胶颗粒粒径、体积掺量的变化规律.研究发现,随着橡胶颗粒体积掺量的增加,橡胶混凝土试件抗压强度和动弹性模量逐渐呈指数形式降低至某一临界值,该临界值大小与橡胶颗粒粒径大小有关,粒径越小,强度越小,动弹性模量越小;而滞回耗能、损耗因子随橡胶颗粒掺量呈现二次函数变化趋势,先增长后略微下降,且在橡胶颗粒掺量8%~10%左右达到峰值,相较于加载幅值水平,颗粒粒径对能耗的影响较小. 展开更多

关键词 橡胶混凝土 滞回试验 滞回耗能 损耗因子

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近邻浅基础建筑物深基坑变形特征的实测及数值分析 被引量：12

5

作者 谭鑫 任亚坤 +3 位作者 周苏华 黄明华 刘晓明 姚君 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期657-665,共9页

基于某基坑工程现场实测数据和数值模拟方法,对近邻既有浅基础建筑物的深基坑变形特征进行了研究。建立了结构-基础-地基共同作用的数值模型,采用考虑土体加卸载路径的土体塑性硬化本构关系,能够较好地反映基坑开挖诱发的地层变形。通... 基于某基坑工程现场实测数据和数值模拟方法,对近邻既有浅基础建筑物的深基坑变形特征进行了研究。建立了结构-基础-地基共同作用的数值模型,采用考虑土体加卸载路径的土体塑性硬化本构关系,能够较好地反映基坑开挖诱发的地层变形。通过基坑现场实测数据及既有经验曲线验证了所建立数值模型的正确性,在此基础上分析了既有建筑对基坑变形特征的影响。结果表明,基坑开挖主要影响区域内的地表差异沉降导致浅基础建筑物出现转动倾斜,引起建筑基础下地基附加应力重分布,进而加剧了差异沉降。对于基坑诱发变形的预测计算有必要考虑建筑物与地基的共同作用。忽视共同作用影响则有可能低估基坑开挖引起的建筑物差异沉降而造成潜在安全风险。 展开更多

关键词 安全工程 基坑 变形特征 浅基础 差异沉降 数值模拟

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湍流对高层建筑风压幅值特性影响的研究 被引量：6

6

作者 苏万林 李正农 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2016年第3期118-126,共9页

风荷载是高层建筑设计的控制荷载之一,来流湍流对结构风荷载分布和风致响应有很大的影响,研究来流湍流对高层建筑风荷载的影响有很重要的实际意义。本文主要研究来流湍流强度对高层建筑风压幅值特性的影响。为形成不同的湍流强度,本文... 风荷载是高层建筑设计的控制荷载之一,来流湍流对结构风荷载分布和风致响应有很大的影响,研究来流湍流对高层建筑风荷载的影响有很重要的实际意义。本文主要研究来流湍流强度对高层建筑风压幅值特性的影响。为形成不同的湍流强度,本文采用风洞试验的方法,共模拟了五种风场,对2种不同断面相同高度共2个模型进行了研究。结果表明,当湍流强度比我国D类风场的湍流强度明显增大时,模型的四个侧面的平均风压系数在数值上是增大的,但是在背风面和侧面的平均风压系数绝对值是减小的;在D+风场中,背风面和侧风面出现了小正压。特别是背风面平均风压系数增加量比迎风面前后对应位置增加量更大,从而使整个结构所受的平均风阻力减小。高湍流强度对高层建筑表面风压有明显影响(如小正压),可为高层建筑抗风设计提供参考。 展开更多

关键词 高层建筑 风洞试验 湍流 平均风压系数 脉动风压系数 地貌类别 小正压

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基于GIS和历史卫星影像的城市建筑大数据识别 被引量：5

7

作者 邓章 陈毅兴 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期215-222,共8页

在城市建筑群能耗模拟中,建筑类型和建筑年代是典型建筑参考的主要依据,目前较难直接获取相关数据.为识别建筑类型,以长沙市区21538个建筑轮廓(不含城市地图信息点和区域边界轮廓信息)为例,基于建筑轮廓的轮廓面积、近似矩形短边宽度、... 在城市建筑群能耗模拟中,建筑类型和建筑年代是典型建筑参考的主要依据,目前较难直接获取相关数据.为识别建筑类型,以长沙市区21538个建筑轮廓(不含城市地图信息点和区域边界轮廓信息)为例,基于建筑轮廓的轮廓面积、近似矩形短边宽度、近似矩形系数等几何特征,运用随机森林方法成功识别出低层住宅、公寓式住宅和其他类型,整体准确率为81.7%.为识别建筑年代,以长沙市中心区域7900个建筑轮廓为例,基于历史卫星影像数据,运用卷积神经网络方法自动提取不同年代的建筑轮廓,平均精确度为80%.然后分别相交分析推断出5077栋建筑建造于2005年之前,1606栋建筑建造于2005—2014年,1217栋建筑建造于2015—2017年.该方法同样适用于其他城市,为后续的建筑群能耗模拟提供了数据支持. 展开更多

关键词 城市建筑群能耗模拟 建筑类型 建造年代 随机森林 卷积神经网络

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一种新型多功能一体化太阳能利用系统研究

8

作者 李洪强 缪思凯 +1 位作者 刘丽芳 毛颖杰 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期74-84,共11页

针对轻钢装配式建筑中太阳能技术应用的研究不足,提出一种新型多功能一体化太阳能利用系统.为深入分析系统性能,根据系统特点以及能量转换关系,建立了系统发电效率、发电功率、热效率以及热水温度的理论模型.利用该模型探究了太阳辐照... 针对轻钢装配式建筑中太阳能技术应用的研究不足,提出一种新型多功能一体化太阳能利用系统.为深入分析系统性能,根据系统特点以及能量转换关系,建立了系统发电效率、发电功率、热效率以及热水温度的理论模型.利用该模型探究了太阳辐照度、热水箱容量、热水箱水温预设值以及系统串联量等设计参数对系统电、热性能的影响.研究结果表明,综合考虑当地太阳辐照度和所需热水温度,合理设定系统热水箱容量、水温预设值以及系统串并联数量,可提升热效率、发电效率.在特定集热器参数下,当太阳辐照度达550 W/m^(2)时系统满足设计要求,此时系统高温阵列热水温度为74.5℃,热效率为52.6%;低温阵列热水温度为52.3℃,热效率为60.4%;发电功率为58 W,发电效率为9.46%;系统太阳能综合利用效率为79.1%,相较于此前文献的研究结果,太阳能综合利用效率提升了30%.该系统为日后太阳能利用系统的设计以及其与轻钢装配式建筑一体化设计提供了一种新思路,对高效利用太阳能具有重要参考价值. 展开更多

关键词 太阳能系统 太阳能 光伏光热 装配式建筑

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基于热平衡法生成同时发生设计日的方法研究

9

作者 陈友明 郭莹 +2 位作者 宁柏松 方政诚 刘佳明 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期217-224,共8页

提出了基于热平衡法生成同时发生设计日的方法.首先基于热平衡法计算某城市的历年逐时动态冷负荷,以历年平均不保证50 h为依据确定理论设计负荷,采用综合聚类法挑选同时发生设计日.用热平衡法计算同时发生设计日、传统设计日的峰值负荷... 提出了基于热平衡法生成同时发生设计日的方法.首先基于热平衡法计算某城市的历年逐时动态冷负荷,以历年平均不保证50 h为依据确定理论设计负荷,采用综合聚类法挑选同时发生设计日.用热平衡法计算同时发生设计日、传统设计日的峰值负荷,确定为同时发生设计负荷和传统设计负荷.分别对比了哈尔滨、北京、长沙和广州样本房间的同时发生设计负荷、传统设计负荷与理论设计负荷的差异率.结果显示,各城市同时发生设计负荷与理论设计负荷的差异率偏差范围都远小于传统设计负荷与理论设计负荷的差异率.说明依据同时发生设计日的气象参数进行空调系统设计负荷计算是更加合理、准确的,基于热平衡法可以准确生成适合工程应用的同时发生设计日. 展开更多

关键词 热平衡法 理论设计负荷 同时发生设计日 传统设计日 设计负荷 差异率

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干湿循环下花岗岩残积土胶结物溶蚀-微结构演化规律与力学行为 被引量：4

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作者 康馨 赵士成 刘鹏 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期159-169,共11页

花岗岩残积土中的游离氧化铁粒间胶结作用使其具有高结构性和水敏性.因此,在干湿循环过程中,粒间胶结氧化物被溶蚀,残积土表现出结构崩解重组和复杂的剪切变形特性.为进一步研究干湿循环过程中花岗岩残积土中游离氧化铁溶蚀造成的土体... 花岗岩残积土中的游离氧化铁粒间胶结作用使其具有高结构性和水敏性.因此,在干湿循环过程中,粒间胶结氧化物被溶蚀,残积土表现出结构崩解重组和复杂的剪切变形特性.为进一步研究干湿循环过程中花岗岩残积土中游离氧化铁溶蚀造成的土体组构变化及其对力学性能弱化的影响,进行一系列的宏微观试验以揭示不同干湿循环次数(0、1、2、4)下残积土的复杂力学特性.研究结果表明,随着干湿循环次数的增加,花岗岩残积土的应力-应变关系将由弱应变硬化型逐渐转变为应变软化状态.微观分析表明游离氧化铁会促使黏土颗粒胶结形成团聚体,随着干湿循环的进行其含量逐渐降低最终趋于稳定.此外,原状残积土粒度分布(PSD)曲线呈现明显的双峰,然后在干湿循环或去除氧化铁后转变为单峰曲线.反复干湿循环会削弱残积土的胶结结构特性,进而导致土体出现明显的软化特征.在剪切过程中,残积土首先表现出剪切收缩特性,随后出现明显的扩张趋势.随着干湿循环次数增加,残积土的有效黏聚力逐渐减小,但有效内摩擦角呈现逐渐增加的趋势.干湿循环过程中花岗岩残积土复杂的力学性能特点是不可逆的体积收缩和胶粒含量的变化以及微裂缝发展之间的耦合效应. 展开更多

关键词 花岗岩残积土 干湿循环 结构特性 游离氧化铁 剪切行为

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基于热管的光伏冷却技术研究进展 被引量：5

11

作者 曹静宇 郑玲 +3 位作者 彭晋卿 宋佳明 李念平 裴刚 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期201-216,共16页

光伏发电技术的发展和推广是实现碳中和的关键途径之一,但传统光伏电池效率会随自身温度升高而下降,故采取冷却措施降低其温度成为光伏领域的热点问题,其中具有结构简单、传热效率高、可塑性强、被动运行等优点的热管近年来受到了重点关... 光伏发电技术的发展和推广是实现碳中和的关键途径之一,但传统光伏电池效率会随自身温度升高而下降,故采取冷却措施降低其温度成为光伏领域的热点问题,其中具有结构简单、传热效率高、可塑性强、被动运行等优点的热管近年来受到了重点关注,而相关研究现状尚待分析汇总.本文从不同热管类型的视角对该领域进行了深入探讨,涵盖热管及其与天空辐射制冷、相变储能、热电制冷和纳米技术耦合下的多种冷却方式,并结合基于热管的光伏冷却技术的发展现状讨论其系统性能、经济和环境效益,对该研究方向进行了展望.综合既有研究发现,热管冷却是一种环保、经济且可行的光伏冷却方式,能有效降低光伏温度并提升其均匀性,且在技术耦合下可实现太阳能与其他清洁能源的科学协同利用,提升其发电性能或实现制冷、储能等附加功能,其发展应用对推动节能减排事业有着积极意义. 展开更多

关键词 热管 光伏 散热 聚光光伏

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基于扰动状态概念水泥土桩-土界面强度演化规律研究

12

作者 陈昌富 廖佳卉 +2 位作者 蔡焕 张嘉睿 李伟 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期23-32,共10页

通过设计并制作不同养护龄期(7、14、28、35及60 d)的水泥土桩-土单元体试样,开展水泥土桩-土界面的力学性能试验,测得了各龄期下水泥土桩-土界面的剪应力-剪切位移全过程曲线,并以此建立了水泥土桩-土界面峰值抗剪强度及残余抗剪强度... 通过设计并制作不同养护龄期(7、14、28、35及60 d)的水泥土桩-土单元体试样,开展水泥土桩-土界面的力学性能试验,测得了各龄期下水泥土桩-土界面的剪应力-剪切位移全过程曲线,并以此建立了水泥土桩-土界面峰值抗剪强度及残余抗剪强度随龄期变化的双曲线型演化模型.同时,开展了与单元体试样同龄期的水泥土桩体材料的单轴和三轴压缩试验以及土体的三轴压缩试验,得到了水泥土桩体的单轴抗压强度和抗剪强度指标(即黏聚力c和内摩擦角φ)随养护龄期的演化规律和演化模型,且试验结果表明水泥土桩-土界面抗剪强度与水泥土桩体单轴抗压强度之间呈线性关系.最后,引入扰动状态概念理论,基于试验结果建立了水泥土桩-土界面的剪应力-剪切位移关系随试样养护龄期的演化模型,该模型计算结果与实测值吻合良好,可为水泥土类桩的荷载传递规律的理论分析和数值模拟提供可靠的计算模型. 展开更多

关键词 桩 水泥土桩-土界面 单元体试验 扰动状态概念 演化模型

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基于实测的塔式太阳能定日镜动力特性分析 被引量：11

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作者 李正农 吴卫祥 +2 位作者 梁笑寒 李继孟 王志峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2133-2138,共6页

对某塔式太阳能热发电站定日镜结构的动力特性采用数值模拟和现场实测两种方法进行比较研究。基于有限元理论建立相应的有限元模型,通过模态分析获得结构主要的频率和振型参数并和现场实测结果进行比较。对比分析结果表明:定日镜结构的... 对某塔式太阳能热发电站定日镜结构的动力特性采用数值模拟和现场实测两种方法进行比较研究。基于有限元理论建立相应的有限元模型,通过模态分析获得结构主要的频率和振型参数并和现场实测结果进行比较。对比分析结果表明:定日镜结构的频率分布较为密集,阻尼比均较小,若干阶模态具有对称或反对称性特征;受现场条件限制,现场模态测试只能识别部分模态,导致部分模态的缺失;同时,数值模拟结果和现场实测结果吻合较好,表明所建立的有限元模型适合,可为后续定日镜抗风研究提供依据。 展开更多

关键词 定日镜 动力特性 实测 数值模拟 比较

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再生骨料透水混凝土力学性能和耐久性研究 被引量：21

14

作者 张超 任鹏鹏 +3 位作者 邓鹏 诸子青 高翔 郭帅成 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期185-194,共10页

从优化水泥基体角度出发,搭配使用不同掺量的再生细骨料,旨在全面提升再生骨料透水混凝土力学性能、渗透性和耐久性.首先,采用单纯形重心设计法对水泥(C)、粉煤灰(FA)和硅灰(SF)组成的三元胶凝体系进行优化设计,获得高性能水泥基体.然后... 从优化水泥基体角度出发,搭配使用不同掺量的再生细骨料,旨在全面提升再生骨料透水混凝土力学性能、渗透性和耐久性.首先,采用单纯形重心设计法对水泥(C)、粉煤灰(FA)和硅灰(SF)组成的三元胶凝体系进行优化设计,获得高性能水泥基体.然后,分析了高性能水泥基体和再生骨料质量分数(0%、30%和50%)对透水混凝土力学性能和耐久性的影响.试验发现,使用高性能胶凝材料,可以显著提升再生骨料透水混凝土的抗压强度和冻融耐久性,且可满足渗透性要求.当再生骨料质量分数为0%、30%和50%时,28 d抗压强度分别提升72.4%、100%和44.2%;50次冻融循环质量损失分别为1.5%、2.2%和2.5%.此外,研究发现再生骨料透水混凝土的破坏模式与胶凝材料性能和再生骨料质量分数相关,可为再生骨料透水混凝土设计和应用提供参考. 展开更多

关键词 高性能透水混凝土 再生骨料 力学性能 耐久性 渗透性

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硅灰强化再生混凝土抗压强度尺寸效应 被引量：12

15

作者 苏捷 朱君 +1 位作者 史才军 方志 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期174-180,共7页

为研究水泥外掺硅灰浆液强化再生骨料对再生混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响,以水泥外掺硅灰浆液水胶比、再生骨料取代率和试件几何尺寸为试验参数,完成了240个再生混凝土立方体试件的抗压试验.结果表明:采用水胶比为1.0的水泥外掺... 为研究水泥外掺硅灰浆液强化再生骨料对再生混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响,以水泥外掺硅灰浆液水胶比、再生骨料取代率和试件几何尺寸为试验参数,完成了240个再生混凝土立方体试件的抗压试验.结果表明:采用水胶比为1.0的水泥外掺硅灰浆液强化处理再生骨料对再生混凝土立方体抗压强度的提升和尺寸效应的降低幅度均最大.随着再生骨料取代率的增加,立方体抗压强度尺寸效应呈增强趋势,100%再生骨料取代率下尺寸效应度约为普通混凝土的1.4倍;采用水泥外掺硅灰浆液强化处理再生骨料可降低尺寸效应,强化处理后再生混凝土立方体抗压强度尺寸效应度较未处理试件降低了约19.2%.建立了尺寸效应律计算公式,可用于再生混凝土立方体抗压强度的分析计算. 展开更多

关键词 再生混凝土 立方体抗压强度 尺寸效应 水泥外掺硅灰浆液强化 取代率

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软土中碎石桩模型试验的三维离散–连续介质耦合数值模拟 被引量：15

16

作者 谭鑫 胡政博 +1 位作者 冯龙健 赵明华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期347-355,F0003,F0004,共11页

采用连续–非连续介质耦合数值模型对碎石桩单桩受荷室内模型试验的变形及破坏全过程进行模拟。其中碎石桩体采用考虑碎石真实形态的三维刚性多面体进行模拟,软土采用有限差分网格模拟。数值模拟获得的单桩荷载–沉降曲线以及鼓胀变形... 采用连续–非连续介质耦合数值模型对碎石桩单桩受荷室内模型试验的变形及破坏全过程进行模拟。其中碎石桩体采用考虑碎石真实形态的三维刚性多面体进行模拟,软土采用有限差分网格模拟。数值模拟获得的单桩荷载–沉降曲线以及鼓胀变形曲线与模型试验结果显示出较好的吻合程度。基于离散单元方法建立的碎石桩模型无需复杂的本构模型便能有效反映其变形和失稳特性,耦合连续介质模型进行模拟则更好地揭示了桩土相互作用机理。通过荷载–沉降曲线、土体应力应变场以及桩体碎石接触力链网络讨论了碎石桩单桩承载的破坏过程;并总结了碎石桩宏观变形失效与其细观颗粒受力运动的联系,碎石桩体承载和传力的机制能够通过其内部力链网络结构与形态得到较好解释。 展开更多

关键词 碎石桩 力链 颗粒 离散单元法 数值模拟

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超高性能海水海砂混凝土的组成设计与纤维增强增韧 被引量：7

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作者 朱德举 李龙飞 +3 位作者 周琳林 李安令 白夏杨 郭帅成 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期128-136,共9页

基于单纯形重心设计法对超高性能海水海砂混凝土(ultra-high performance seawater sea-sand concrete,UHPSSC)进行了配合比设计优化,并研究了短切超高分子量聚乙烯纤维(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)和钢纤维对UHP... 基于单纯形重心设计法对超高性能海水海砂混凝土(ultra-high performance seawater sea-sand concrete,UHPSSC)进行了配合比设计优化,并研究了短切超高分子量聚乙烯纤维(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)和钢纤维对UHPSSC工作性能和力学性能的影响.结果表明:在综合考虑UHPSSC的流动度、抗折强度和抗压强度的情况下,胶凝材料组成的最优配比确定为水泥、硅灰、粉煤灰的质量比为0.75∶0.15∶0.10.随着短切纤维掺量的增加,UHPSSC的流动度逐渐降低,抗折强度、抗压强度和弯曲韧性均逐渐增加.UHMWPE纤维对UHPSSC流动度的影响程度更大,而钢纤维对力学性能的提升效果更明显.随着UHMWPE纤维体积分数的增加,UHPSSC的弯曲破坏模式逐渐由脆性破坏转变为韧性破坏.当UHMWPE纤维掺量为1.0%时,二次峰值荷载会高于初裂荷载.此外,当同时混掺钢纤维和UHMWPE纤维时,UHPSSC的流动度略有下降,抗折强度、抗压强度及弯曲韧性均大幅提高.本研究成果可为UHPSSC的设计和工程应用提供一定的参考. 展开更多

关键词 超高性能海水海砂混凝土 超高分子量聚乙烯纤维 钢纤维 强度 韧性

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全装配式延性节点混凝土框架子结构抗连续倒塌试验研究 被引量：3

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作者 廖莎 王振生 +2 位作者 周云 裴熠麟 易伟建 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期50-60,共11页

为研究全装配式干节点连接的钢筋混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,采用1/2缩尺比例设计了两榀全装配式(PC)试件进行静载试验研究.其中装配式结构在梁柱节点处采用高强螺栓-延性杆-锚固板的连接方式,其中PC1试件未设置牛腿,PC2试件采用... 为研究全装配式干节点连接的钢筋混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,采用1/2缩尺比例设计了两榀全装配式(PC)试件进行静载试验研究.其中装配式结构在梁柱节点处采用高强螺栓-延性杆-锚固板的连接方式,其中PC1试件未设置牛腿,PC2试件采用暗牛腿,另外结合一榀本团队开展的现浇框架结构RC试件进行对比研究.对两个试件分别进行了中柱移除状态下的竖向加载拟静力试验,并对加载过程中测试所获得的结构极限承载力、应变响应、变形性能及失效破坏模式依次进行了分析.试验结果表明,与RC试件中既存在压拱效应又存在悬链线效应相比,两个PC试件中只存在压拱效应阶段,表明该类型全装配式结构的抗倒塌能力相对不足.同时PC1和PC2试件的极限承载力分别为RC试件在压拱效应阶段峰值荷载的95%和123%,相应的极限位移仅为RC试件的48%和61%.试验过程中,PC试件的受力及变形区域则主要集中在节点连接处,其材料利用率相对有限,PC试件则因节点区域内延性杆与锚固板连接处发生断裂而失效. 展开更多

关键词 全装配式结构 延性杆节点 连续倒塌 拟静力试验 失效模式

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考虑地层三维空间分布的盾构掘进模拟 被引量：3

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作者 张超 徐智文 +4 位作者 刘飞香 陈仁朋 周苏华 廖金军 胡伟飞 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期144-151,共8页

为研究复杂地层条件下盾构掘进引起的地层扰动规律,提出了一种考虑地层三维空间分布的盾构掘进模拟方法.该方法利用Kriging算法构建三维地质模型,通过条件判断算法将地层空间分布信息嵌入到有限元模型中,进而实现考虑地层三维空间分布... 为研究复杂地层条件下盾构掘进引起的地层扰动规律,提出了一种考虑地层三维空间分布的盾构掘进模拟方法.该方法利用Kriging算法构建三维地质模型,通过条件判断算法将地层空间分布信息嵌入到有限元模型中,进而实现考虑地层三维空间分布的盾构掘进模拟.此外,采用C#语言编写了复杂地层盾构掘进模拟前处理程序.以长沙地铁四号线为例,根据掘进断面内极软岩、软岩、坚硬岩的占比,选取具有3种不同地层条件的区段,利用该前处理程序构建了土压平衡盾构机掘进过程模型,并开展模拟.模拟结果显示盾构掘进断面内极软岩占比增大会导致地表最终沉降量显著增加.相比于极软岩占比为50%的掘进断面,全断面极软岩处的地表最终沉降量增加了11.67 mm.模拟结果与实测数据规律一致,验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 复合地层 盾构掘进 有限元 空间变异性 Kriging算法 三维地质建模

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基于数字图像相关理论的非接触式结构位移测量方法 被引量：22

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作者 周云 程依婷 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1-9,共9页

为实现结构的位移及挠度测量,开展了基于数字图像相关算法的亚像素位移测量研究.采用改进初值的亚像素算法确定待测结构目标位置的基于像素的位移,利用相机标定方法将基于像素的位移转换为工程单位.在数字图像处理技术的基础上对编写的... 为实现结构的位移及挠度测量,开展了基于数字图像相关算法的亚像素位移测量研究.采用改进初值的亚像素算法确定待测结构目标位置的基于像素的位移,利用相机标定方法将基于像素的位移转换为工程单位.在数字图像处理技术的基础上对编写的程序进行数值仿真试验,位移计算结果与理论值吻合良好,验证了该程序测量精度的可靠性.搭建视觉位移测量系统,为了验证该系统的有效性,对钢框架结构模型开展了视觉测量系统和激光位移计的对比试验;研究了相机与待测结构之间的距离对视觉测量系统精度的影响.利用该系统测量消防通道桥梁的跨中挠度,结果表明,视觉测量系统具备非接触、低成本和便于实施远距离测量等优势,可实现以毫米级精度进行结构位移测量.该测量方法在工程结构变形测量中具有较好的应用前景. 展开更多

关键词 非接触测量 数字图像相关 位移 数字图像处理

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