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掺油泥改性生土材料动态荷载下的损伤及裂缝分形特征
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作者 张坤 邵鑫辉 +3 位作者 卫杨杨 兰官奇 芦白茹 杨文豪 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期132-142,共11页
为研究改性生土材料在动态荷载作用下内部损伤演化过程,提取掺入水泥、油泥的绿色改性生土材料配方,制作6个100 mm×100 mm×100 mm的生土试件,借助CT扫描技术对单轴压缩下的立方体试件进行扫描,获取灰度图像和CT值,分析了图像... 为研究改性生土材料在动态荷载作用下内部损伤演化过程,提取掺入水泥、油泥的绿色改性生土材料配方,制作6个100 mm×100 mm×100 mm的生土试件,借助CT扫描技术对单轴压缩下的立方体试件进行扫描,获取灰度图像和CT值,分析了图像中裂缝、孔隙随应力的变化形态,研究了CT数和材料破坏的关系,建立了CT均值与应力之间的联系;采用图像处理技术对CT图像进行阈值划分,利用盒维数法估算出图像的分形维数值,在此基础上获得了不同应力和分形维数、材料损伤之间的关系。结果表明:CT技术能够清晰地诠释试件从受力直至破坏的全过程,CT图像可从细观层面表现材料的损伤演化规律。CT值随应力的增加而变小,CT值随材料孔隙、裂缝的增大而显著减小。材料从受力直至破坏,低应力状态下分形维数增长缓慢,高应力状态下分形维数增长迅速,数值的波动随应力的增大而增大。分形维数可以定量地描述生土材料在动荷载作用下的损伤状态和演化过程。 展开更多
关键词 油泥 改性生土材料 CT数值 CT图像 分形维数 损伤演化
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富油煤热解特性及其孔裂隙结构演化规律 被引量:7
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作者 耿济世 王双明 +4 位作者 孙强 侯恩科 杨玉茹 胡鑫 薛圣泽 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期46-53,共8页
【目的】富油煤原位热解提取煤基油气是弥补我国油气资源短缺、提升煤炭资源利用效率的重要措施,也是富油煤高效开发的新趋势。富油煤在原位热解过程中的油气产出特征及孔裂隙发育情况直接影响到煤体内部传热、热解产物迁移及产出,查明... 【目的】富油煤原位热解提取煤基油气是弥补我国油气资源短缺、提升煤炭资源利用效率的重要措施,也是富油煤高效开发的新趋势。富油煤在原位热解过程中的油气产出特征及孔裂隙发育情况直接影响到煤体内部传热、热解产物迁移及产出,查明富油煤热解特性及其孔裂隙结构演化规律尤为关键。【方法】利用自主研制的热解实验装置,结合比表面及孔径分析仪、三维显微镜和同步热分析技术,记录富油煤在不同热解温度下的产气规律,测定热解残样的微观孔隙结构及孔径分布特征,分析煤体裂隙演化规律及表面裂隙参数,揭示煤体结构和热解产物对热解温度的响应机制。【结果和结论】结果表明,富油煤热解产气总量和最大产气速率随温度的升高而增大,在温度大于300℃时热解反应变得剧烈,产气量增加显著。通过对比不同热解温度下的孔裂隙结构,发现孔隙结构类型以300℃为界发生明显改变,低于该温度热解后的孔隙类型以细小瓶颈和缝隙/楔形孔为主,主要为中孔,随着温度升高,孔隙类型以平行狭缝为主,微孔增加,中孔和大孔则进一步发育扩展贯通,形成微裂隙。与低温作用煤样相比,高温作用煤样裂隙开度增加、裂隙网络密度及表面裂隙率相应增大,煤样结构发生宏观破坏,完整性降低。富油煤热解过程中的孔裂隙结构演化是水分蒸发、吸附气体解吸析出、不均匀热膨胀、有机质热解及热解气体逸出等共同作用的结果。研究结果可为富油煤原位热解工艺参数选择提供有益参考。 展开更多
关键词 富油煤 热解 产气规律 孔裂隙演化 热力学分析
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无腹筋混凝土受弯构件基于力学分析的受剪计算 被引量:2
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作者 熊二刚 祖坤 +2 位作者 胡勤斌 张倩 梁兴文 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期115-124,132,共11页
从无腹筋混凝土梁构件临界破坏斜截面出发,分析临界破坏斜截面上的各部分受力,通过理论推导与合理简化,确定计算参数的取值,建立了基于力学分析的无腹筋混凝土梁受剪承载力计算模型。该模型基于经典力学原理,具有明确的物理意义,能够较... 从无腹筋混凝土梁构件临界破坏斜截面出发,分析临界破坏斜截面上的各部分受力,通过理论推导与合理简化,确定计算参数的取值,建立了基于力学分析的无腹筋混凝土梁受剪承载力计算模型。该模型基于经典力学原理,具有明确的物理意义,能够较好地反映混凝土强度、剪跨比、纵筋配筋率等受剪参数以及尺寸效应的影响。然后,基于9根试验梁试件的剪切试验数据对比评估了基于力学分析的计算模型和现行的中美欧日等国家和地区的规范及Zsutty计算公式的预测精度和稳定性。最后,对该公式在无腹筋FRP筋混凝土梁受剪承载力计算的适用性进行了验证。结果表明:基于力学分析的受剪分析模型能够较好地预测无腹筋混凝土梁的受剪承载力,真实地反映梁斜截面剪切破坏机理;具有较高的预测精度和良好的稳定性,可以较好反映受剪承载力与剪跨比及纵筋配筋率之间的非线性变化关系;且随参数变化预测结果具有一致稳定性,对无腹筋FRP筋混凝土梁受剪承载力计算具有很好的适用性。 展开更多
关键词 无腹筋混凝土梁 力学分析 剪切试验 受剪承载力 预测精度
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自复位中心支撑钢框架结构抗震性能分析 被引量:2
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作者 熊二刚 祖坤 +2 位作者 王婧 张倩 杨兰伟 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2020年第3期69-79,共11页
为了研究自复位中心支撑钢框架(SC-CBF)结构的抗震性能,对一四层SC-CBF结构进行了静力弹塑性分析、低周往复加载分析和动力弹塑性时程分析,并与中心支撑钢框架(CBF)结构进行对比,探究了不同GAP单元刚度和预应力筋截面积对SC-CBF结构自... 为了研究自复位中心支撑钢框架(SC-CBF)结构的抗震性能,对一四层SC-CBF结构进行了静力弹塑性分析、低周往复加载分析和动力弹塑性时程分析,并与中心支撑钢框架(CBF)结构进行对比,探究了不同GAP单元刚度和预应力筋截面积对SC-CBF结构自复位性能及抗震性能的影响规律。结果表明:与传统CBF结构相比,SC-CBF结构的抗侧能力强,地震作用下基底剪力小,卸载后的残余变形较小,具有良好的延性性能;在极罕遇地震作用下SC-CBF结构的位移响应大,耗散的能量多,层间位移角大而残余位移小,表现出良好的自复位性能和抗震性能;GAP单元刚度对预应力筋的受力性能影响较为明显,对结构的整体受力性能和延性性能影响较小,但结构的整体受力性能和延性性能受预应力筋截面积影响显著。 展开更多
关键词 自复位 中心支撑钢框架 层间位移角 残余变形 抗震性能
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基于压力路径法的RC梁受力性能试验研究 被引量:1
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作者 熊二刚 祖坤 +3 位作者 张倩 谭赐 赵娜娜 丁怡洁 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期56-66,87,共12页
为研究基于压力路径法的钢筋混凝土梁的受力性能,设计了剪跨比分别为4.0、3.0、2.5、2.0、1.5、1.0的6组试件,每组2根梁,通过单调加载试验,探讨了剪跨比对压力路径法配筋梁受力性能的影响规律,并将结果与我国混凝土结构设计规范配筋梁... 为研究基于压力路径法的钢筋混凝土梁的受力性能,设计了剪跨比分别为4.0、3.0、2.5、2.0、1.5、1.0的6组试件,每组2根梁,通过单调加载试验,探讨了剪跨比对压力路径法配筋梁受力性能的影响规律,并将结果与我国混凝土结构设计规范配筋梁进行了对比,分析了破坏过程及破坏模式、极限荷载、荷载-挠度变化、荷载-应变变化等力学性能。结果表明:试验梁中沿压力路径传递的应力是影响构件抗剪承载力的主要因素,在所采用的6种剪跨比下,压力路径法配筋梁能保证梁的抗剪承载力,其极限荷载与规范法配筋梁的相差并不明显,但基于压力路径法配筋能够减少箍筋用量,且剪跨比越小,所节约的箍筋量越大。试验结果验证了基于压力路径法配筋的合理性及有效性。 展开更多
关键词 压力路径法 抗剪承载力 试验研究 剪跨比 箍筋
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CT技术下掺煤矸石和电石渣的生土材料损伤演化及孔隙研究 被引量:2
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作者 张坤 卫杨杨 +3 位作者 邵鑫辉 兰官奇 芦白茹 付智勇 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第28期12182-12192,共11页
为了研究改性生土材料的损伤演化规律,以煤矸石和电石渣作为生土改性掺料,通过对生土试件进行轴压下电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)试验,得到各阶段荷载作用下的应力-应变曲线、材料内部破坏过程、CT图像等。研究各扫描断... 为了研究改性生土材料的损伤演化规律,以煤矸石和电石渣作为生土改性掺料,通过对生土试件进行轴压下电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)试验,得到各阶段荷载作用下的应力-应变曲线、材料内部破坏过程、CT图像等。研究各扫描断面CT图像、CT数与试件破坏过程演化规律,分析CT图像、CT数和应力应变的关系,计算材料各断面孔隙率,引入损伤度来建立材料孔隙与损伤之间的联系。结果表明:在不同应力状态下,XY扫描断面CT图像中裂缝是由四周以环状的形式向内部延伸,YZ扫描断面的破坏从上下表面产生,试件内部的密实度高,试件边缘抵御变形能力相比内部较差。试件受“环箍效应”影响显著,试件底部CT数大于上部,但是XY-2断面CT数小于其他断面,出现大量孔隙和裂缝。低应力状态时,试件上部孔隙率变化大于下部,在峰值应力时,孔隙率波动明显,变化幅度为-43%~500%。峰值应力后,试件上部孔隙率迅速减少,下部则相反。通过对无纲量损伤度的计算,损伤度表现出随应力的增加先增大后减小再增大的规律。研究成果可为生土改性材料的损伤本构关系提供参考。 展开更多
关键词 计算机断层扫描(CT)技术 改性生土材料 动荷载 损伤度 灰度图
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拼装式轻钢结构活动房墙体竖向荷载受力计算方法 被引量:2
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作者 李强 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第14期294-299,共6页
为了掌握拼装式轻钢结构活动房的受力性能,解决活动房安全性问题,提出一种拼装式轻钢结构活动房墙体竖向荷载受力计算方法。分析了拼装式轻钢结构活动房墙体中轻钢龙骨、连接件的弹性模量、屈服点等力学性能;在此基础上建立有限元模型... 为了掌握拼装式轻钢结构活动房的受力性能,解决活动房安全性问题,提出一种拼装式轻钢结构活动房墙体竖向荷载受力计算方法。分析了拼装式轻钢结构活动房墙体中轻钢龙骨、连接件的弹性模量、屈服点等力学性能;在此基础上建立有限元模型。给出计算假设,分析了美国计算标准。在拼装式轻钢结构活动房墙体处于弯曲屈曲破坏模式的情况下,依据欧拉方程获取额定屈曲应力。在拼装式轻钢结构活动房墙体处于弯扭屈曲破坏模式的情况下,依据美国计算标准计算额定屈服应力。拼装式轻钢结构活动房墙体处于受压强度破坏模式下,依次分析轻钢龙骨和轻钢墙板先出现强度破坏时墙体竖向荷载受力计算结果,得出不同破坏模式下墙体竖向荷载受力计算理论值。将轻型薄壁中空方管、V型连接件以及蒙皮组成拼装式轻钢结构活动房墙体作为试件,利用集中加载模拟竖向荷载,得到受力结果的实验值。计算不同试件轻钢结构活动房墙体竖向荷载受力计算结果,将实验值和理论值相比。结果表明:所提方法得到的理论值和实验值相比略低;但整体看来和实验值相差不大,符合实际应用。可见所提方法计算结果可靠。 展开更多
关键词 拼装式 轻钢结构活动房 墙体 竖向荷载 受力 计算
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