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废弃纤维再生混凝土断裂特性试验研究
1
作者 周静海 梁意博 +3 位作者 康天蓓 孙红 曲晶彤 刘昱 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期95-104,共10页
为探究再生粗骨料和废弃纤维对废弃纤维再生混凝土断裂特性的影响,以再生粗骨料取代率、废弃纤维长径比、废弃纤维体积掺量及试件切口高度为研究变量,对废弃纤维再生混凝土梁试件进行三点弯曲试验,研究其破坏形态和裂缝张口位移曲线的... 为探究再生粗骨料和废弃纤维对废弃纤维再生混凝土断裂特性的影响,以再生粗骨料取代率、废弃纤维长径比、废弃纤维体积掺量及试件切口高度为研究变量,对废弃纤维再生混凝土梁试件进行三点弯曲试验,研究其破坏形态和裂缝张口位移曲线的变化规律;分析各研究变量对试件初裂荷载、峰值荷载、弯曲强度、初裂韧度、失稳韧度、黏聚韧度、断裂能、临界能量释放率及特征长度等断裂特性的影响,并基于试验结果建立了废弃纤维再生混凝土的断裂经验模型。结果表明:随再生骨料取代率增加,再生混凝土失稳韧度和断裂能分别下降了59.5%和61.9%;切口高度的增加会导致各断裂参数降低;掺入废弃纤维后,再生混凝土的断裂特性得到明显改善,失稳韧度和断裂能最大增幅分别为52.6%和56%;根据废弃纤维再生混凝土的断裂经验模型,建议废弃纤维的长径比为633,体积掺量在0.12%左右;研究成果可为废弃纤维再生混凝土在不同工程领域的结构设计和应用提供参考。 展开更多
关键词 废弃纤维 再生混凝土 三点弯曲 断裂特性 断裂经验模型
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基于多机器学习模型的再生混凝土抗盐冻性能预测
2
作者 康天蓓 梁玉 +2 位作者 梁意博 王凤池 周静海 《材料导报》 北大核心 2025年第19期104-114,共11页
再生混凝土(RAC)抗盐冻性能的影响因素众多,包括外界环境耦合因素和材料自身特性等,为实现RAC抗盐冻性能的准确预测,给RAC结构的耐久性能设计提供数据支撑,本工作基于1363组试验数据,选择9个影响RAC抗盐冻性的因素为输入特征,以抗压强... 再生混凝土(RAC)抗盐冻性能的影响因素众多,包括外界环境耦合因素和材料自身特性等,为实现RAC抗盐冻性能的准确预测,给RAC结构的耐久性能设计提供数据支撑,本工作基于1363组试验数据,选择9个影响RAC抗盐冻性的因素为输入特征,以抗压强度、质量损失率、相对动弹性模量作为输出目标,采用4种监督算法BPNN、RBFNN、SVM、RF和2种优化监督算法PSO-BPNN、GA-BPNN,并根据模型特征选取超参数进行监督算法优化,实现了RAC抗盐冻性能影响因素排序和性能精准预测。结果表明,再生骨料压碎指标、再生骨料取代率、水灰比和砂率是影响RAC抗盐冻性能的关键特征参数;6种监督算法中,PSO-BPNN预测模型经超参数优化后,对3个输出目标综合预测性能最优,具有合理的泛化能力和鲁棒性,其中对抗压强度预测的均方根误差RMSE、平均绝对误差MAE和决定系数R^(2)分别为2.4900、1.9435和0.9031;在此基础上,针对RF模型确定的关键特征参数设计了2种RAC配合比方案,使用PSO-BPNN模型进行了RAC的30年抗盐冻性能寿命预测,为RAC在实际工程中的耐久性能设计提供参考。 展开更多
关键词 监督算法 再生混凝土 再生骨料特性 抗盐冻性能
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CFRP加固废弃纤维再生混凝土柱偏心受压力学性能
3
作者 康天蓓 朱龙狄 +2 位作者 周家归 张佳昕 周静海 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期485-494,共10页
研究CFRP加固废弃纤维再生混凝土柱偏心受压力学性能,提出适用于废弃纤维再生混凝土柱的加固方案。基于有限元软件ABAQUS,分析加固方式和初始偏心距对CFRP加固废弃纤维再生混凝土柱的偏心受压力学性能的影响,并采用BPNN、PSO-BPNN、SVM... 研究CFRP加固废弃纤维再生混凝土柱偏心受压力学性能,提出适用于废弃纤维再生混凝土柱的加固方案。基于有限元软件ABAQUS,分析加固方式和初始偏心距对CFRP加固废弃纤维再生混凝土柱的偏心受压力学性能的影响,并采用BPNN、PSO-BPNN、SVM和RFR四种机器学习模型对其受压承载力进行预测。研究得出,当偏心距为30mm和60mm时,CFRP全包裹加固试件承载力较未加固试件分别提升了43.1%和34%;不同形式条幅包裹加固试件承载力提升幅度在20%~30%。随着CFRP条幅宽度、层数的增加,减小CFRP条幅间距可以有效地提升CFRP加固效果,减小加固柱的侧向变形。不同加固方式下废弃纤维再生混凝土柱承载力、侧向变形都得到了有效提升。机器学习模型PSO-BNPP的预测结果可为CFRP加固废弃纤维再生混凝土偏心受压柱的工程设计提供较优的CFRP配纤率、CFRP加固方式等技术指标。 展开更多
关键词 碳纤维布 偏心受压 有限元 机器学习
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废弃纤维再生混凝土断裂性能
4
作者 梁意博 周静海 +2 位作者 曲晶彤 康天蓓 田金丰 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期201-209,共9页
利用废弃纤维来增强再生混凝土,研究废弃纤维再生混凝土断裂性能,为绿色建筑材料的工程应用提供参考。考虑再生骨料取代率和废弃纤维掺量对废弃纤维再生混凝土断裂性能的影响,采用三点弯曲加载试验测试位移曲线,评价其断裂韧度、断裂能... 利用废弃纤维来增强再生混凝土,研究废弃纤维再生混凝土断裂性能,为绿色建筑材料的工程应用提供参考。考虑再生骨料取代率和废弃纤维掺量对废弃纤维再生混凝土断裂性能的影响,采用三点弯曲加载试验测试位移曲线,评价其断裂韧度、断裂能和延性指数等断裂参数,揭示不同因素对试件断裂性能的影响。相较于天然混凝土,骨料取代率为100%的再生混凝土起裂韧度、断裂韧度和断裂能分别降低了34.6%、25.8%和61.9%;掺入0.12%的废弃纤维时,再生混凝土的断裂性能改善效果最佳,其起裂韧度、断裂韧度和断裂能分别提高了40.5%、22.1%和83.7%。合理的废弃纤维掺量可有效提升再生混凝土的断裂性能。此外,建立的废弃纤维再生混凝土断裂计算模型可为后续研究奠定理论基础。 展开更多
关键词 废弃纤维 再生混凝土 断裂韧度 断裂能
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废弃纤维再生混凝土受弯构件裂缝宽度计算方法 被引量：2
5
作者 周静海 赵冰野 +1 位作者 梁意博 康天蓓 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第5期790-799,共10页
目的 提出废弃纤维再生混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法,为废弃纤维再生混凝土受弯构件的设计和工程应用提供参考。方法 对4根废弃纤维再生混凝土梁进行正截面受弯静力加载试验,分析试验梁的裂缝发展过程和分布规律。评估不同规范中... 目的 提出废弃纤维再生混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法,为废弃纤维再生混凝土受弯构件的设计和工程应用提供参考。方法 对4根废弃纤维再生混凝土梁进行正截面受弯静力加载试验,分析试验梁的裂缝发展过程和分布规律。评估不同规范中废弃纤维再生混凝土受弯构件裂缝宽度计算方法的适用性,在现有规范基础上对计算公式进行修正。结果 随着再生骨料取代率的增加,梁构件主裂缝的宽度增加,适量地掺入废弃纤维可以抑制次生裂缝的产生。将不同规范中裂缝宽度计算值与试验值对比,采用中国规范计算的平均偏差最小,而采用欧洲规范计算的平均偏差最大。结论 利用笔者推导得出的公式计算得到的裂缝宽度计算值与试验值的平均偏差值为0.04 mm,该公式适用于废弃纤维再生混凝土受弯构件的裂缝宽度计算。 展开更多
关键词 废弃纤维 再生混凝土 受弯构件 裂缝宽度
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