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多元荷载联合作用下软基深水超长桩承载特性及破坏模式研究
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作者 贺林林 谢院仕 +2 位作者 刘洋 梁越 刘明维 《海洋工程》 北大核心 2025年第4期174-185,共12页
为探明多元荷载联合作用下软基深水超长桩承载特性及破坏模式,基于ABAQUS有限元软件,采用Green-Lagrange应变理论,建立考虑Ρ-Δ效应的软基深水超长桩有限元计算模型。在此基础上,首先开展超长桩承载特性研究,深入分析考虑与不考虑Ρ-... 为探明多元荷载联合作用下软基深水超长桩承载特性及破坏模式,基于ABAQUS有限元软件,采用Green-Lagrange应变理论,建立考虑Ρ-Δ效应的软基深水超长桩有限元计算模型。在此基础上,首先开展超长桩承载特性研究,深入分析考虑与不考虑Ρ-Δ效应时桩基础承载力变化规律,桩侧摩阻力及土抗力变化规律。然后通过超长桩基础的等效塑性应变云图,进一步揭示超长桩破坏模式。结果表明:考虑Ρ-Δ效应后的桩基础竖向承载力明显减小,最大减小了91.16%,因此,在进行多元荷载联合作用下软基深水超长桩设计计算时,必须考虑Ρ-Δ效应的影响;在V-H荷载联合作用下,桩身发生挠曲变形,桩侧摩阻力和土抗力发生重分布,桩基础水平受荷一侧的桩-土发生脱开分离,靠近该侧泥面附近的桩侧摩阻力和土抗力变为0,而另一侧土体发生挤压,靠近该侧泥面附近的桩侧摩阻力和土抗力均有增大。此外,当水平荷载H较小时,超长桩基础因桩侧摩阻力不足而引起沉降破坏;而当水平荷载H较大时,超长桩发生较大塑性变形而形成“塑性铰”,最终呈现弯曲破坏模式。 展开更多
关键词 多元荷载联合作用 超长桩 Ρ-Δ效应 承载特性 破坏模式
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基于ERA和Gabor最优分解的结构阻尼比识别方法
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作者 刘纲 罗钧 李荣富 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期642-649,838,共9页
针对密集模态情况下难以有效识别结构阻尼比的问题,提出了一种基于特征系统实现算法(eigensystem realization algorithm,简称ERA)和Gabor最优分解的结构阻尼比识别方法。首先,采用结构自由振动响应,利用特征系统实现算法对结构频率进... 针对密集模态情况下难以有效识别结构阻尼比的问题,提出了一种基于特征系统实现算法(eigensystem realization algorithm,简称ERA)和Gabor最优分解的结构阻尼比识别方法。首先,采用结构自由振动响应,利用特征系统实现算法对结构频率进行识别,得到结构各阶频率的最小差异,并根据Gabor分解的时频分辨率确定Gabor分解的参数取值范围;其次,根据Gabor分解幅值曲线的线性拟合残差标准值,提出基于残差标准值最小化的Gabor形状参数确定原则,获得该密集模态条件下Gabor分解的最优参数;最后,基于最优Gabor分解的幅值曲线和相位曲线,利用线性拟合的曲线斜率识别结构的阻尼比。所提方法削弱了参数选取不当、密集模态对结构阻尼比识别的不利影响。数值算例和实验室框架结构识别结果表明,所提方法在无噪声时的阻尼比识别值与理论值基本一致,在噪声水平为10%~30%时的阻尼比识别值与理论值的相对误差在6%以内。 展开更多
关键词 模态参数识别 阻尼比 自由振动 特征系统实现算法 Gabor最优分解
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输水管道腐蚀机理及防腐研究进展
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作者 汪魁 石一超 +2 位作者 赵明阶 刘鹏 朱邻臣 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期121-130,共10页
长距离输水管道是水资源调配工程中的核心组成部分,输水管道的腐蚀行为对于水资源输送和供应系统的可靠性至关重要,旨在梳理现有输水管道腐蚀行为及其防腐措施研究的相关成果,为长距离输水管道防腐研究提供思路。通过深入总结化学环境... 长距离输水管道是水资源调配工程中的核心组成部分,输水管道的腐蚀行为对于水资源输送和供应系统的可靠性至关重要,旨在梳理现有输水管道腐蚀行为及其防腐措施研究的相关成果,为长距离输水管道防腐研究提供思路。通过深入总结化学环境、流体特性和材料性能3种因素对于输水管道腐蚀的影响,分析电化学腐蚀、化学腐蚀和微生物腐蚀的不同腐蚀机理,探讨了防腐涂层、阴极保护和管道材料3种常用防腐手段的适用性。最后,对输水管道腐蚀行为及防腐措施相关研究进行了展望。现有研究表明:关于输水管道腐蚀因素及行为的研究多集中于强腐蚀介质下的单一腐蚀形式,有必要进一步开展多影响因素下不同腐蚀行为的腐蚀机理研究,同时探索更加经济实用的防腐措施。 展开更多
关键词 水利工程 输水管道 腐蚀行为 防腐措施 研究进展
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嵌入式SMA-CFRP复合板材加固RC梁有限元模拟及理论分析 被引量:1
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作者 余洁 陈星宇 +3 位作者 王宇航 余周 沈琪雯 薛尚铃 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期92-102,共11页
为研究碳纤维复合材料(CFRP)与形状记忆合金(SMA)采用内嵌(NSM)和外贴(EB)等不同加固方式组合加固钢筋混凝土(RC)梁后的抗弯性能,通过有限元软件ABAQUS创建有效的SMA以及CFRP加固RC梁模型,对其加固性能进行分析,研究了不同SMA直径与数... 为研究碳纤维复合材料(CFRP)与形状记忆合金(SMA)采用内嵌(NSM)和外贴(EB)等不同加固方式组合加固钢筋混凝土(RC)梁后的抗弯性能,通过有限元软件ABAQUS创建有效的SMA以及CFRP加固RC梁模型,对其加固性能进行分析,研究了不同SMA直径与数量对钢筋混凝土梁加固效果的响应;建立了嵌入式SMA加固RC梁的有限元模型,并基于有限元模拟结果推导加固梁的抗弯承载力计算公式。结果表明:提升SMA直径对试验梁加固效果有积极影响,加固梁开裂荷载提升了33%~133%,极限承载力提升了8%~31%;嵌入式SMA-CFRP复合板材加固梁能很大程度提升加固效果,极限承载力提升了92.7%,开裂荷载增长31.9%,屈服荷载增长33.3%;与外贴加固相比,嵌入式复合板材可以有效延缓端部剥离破坏,使加固材料充分发挥强度;提出的组合加固梁抗弯承载力计算公式的理论计算结果与有限元模型结果吻合良好,可为后续相关研究提供参考。 展开更多
关键词 结构加固 形状记忆合金 有限元分析 碳纤维板材 抗弯性能 钢筋混凝土梁
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基于CT-三轴试验的珊瑚砂试样细观孔隙结构演化特性 被引量:1
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作者 胡丰慧 方祥位 +2 位作者 申春妮 姚志华 陈正汉 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第5期936-947,共12页
孔隙特征及受荷过程中的演化特性对珊瑚砂的物理力学特性有重要影响。利用自主研发的高压土工CT-三轴仪,在保证试样常规尺寸大小的前提下,对珊瑚砂进行围压为100~1600 kPa的三轴固结排水试验,同时在加载过程中对珊瑚砂试样进行实时CT扫... 孔隙特征及受荷过程中的演化特性对珊瑚砂的物理力学特性有重要影响。利用自主研发的高压土工CT-三轴仪,在保证试样常规尺寸大小的前提下,对珊瑚砂进行围压为100~1600 kPa的三轴固结排水试验,同时在加载过程中对珊瑚砂试样进行实时CT扫描,根据CT图像分析孔隙形状参数球圆度和各向异性,利用数字体积关联法(DVC)分析珊瑚砂的孔隙结构演化特性。结果表明,在围压和颗粒破碎的影响下,加载过程中珊瑚砂试样的孔隙结构演化大致可分为3段,即加载端部位(Ⅰ段)主要受到压力作用,颗粒发生破碎和滑动引起孔隙率减小,局部应变主要为负应变即压应变;试样中部及以下部位(Ⅱ和Ⅲ段),低围压时颗粒滑移孔隙外扩宏观上表现为剪胀现象,局部应变呈现正应变即拉应变,高围压和颗粒破碎会抑制剪胀现象;较好地解释了低围压时砂样的剪切带常发生在试样中间及偏下部分的原因。试样加载过程中孔隙形状随围压增大越来越接近球形和趋于各向同性;沿竖直方向,试样的变形量在围压约束下逐渐减小。试样的孔隙体积和局部应变在加载过程中逐渐稳定,符合砂土的临界状态理论。研究成果对深入认识珊瑚砂的工程力学特性具有重要意义。 展开更多
关键词 珊瑚砂 CT扫描 细观孔隙 演化 数字体积关联法DVC
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三向斜锚短桩基础拉拔荷载作用下桩锚节点的受力特性分析 被引量:1
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作者 田雷 谢强 +4 位作者 段军 陶富涛 班宇鑫 傅翔 晏彬淇 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期278-288,共11页
针对输电线路中山区上覆土层、下卧岩层的地层条件,为增加桩基础抗拉拔性能,提出了一种锚固板钢筋锚固形式的斜锚短桩基础,开展了钢筋混凝土短桩-3向斜锚杆基础节点室内模型试验,研究了拉拔荷载作用下桩锚节点的受力特性与破坏机制。结... 针对输电线路中山区上覆土层、下卧岩层的地层条件,为增加桩基础抗拉拔性能,提出了一种锚固板钢筋锚固形式的斜锚短桩基础,开展了钢筋混凝土短桩-3向斜锚杆基础节点室内模型试验,研究了拉拔荷载作用下桩锚节点的受力特性与破坏机制。结果表明:短桩与锚筋协同工作,最先于锚杆节点处产生拉裂缝,进而形成竖向主裂缝不断向桩顶延伸,致使试件整体劈裂破坏。试件的开裂荷载约为150 kN、屈服荷载约为1611 kN、极限荷载约为1845 kN,破坏前锚筋全部屈服,桩内纵筋、箍筋均未屈服,斜锚表现出稳定的锚固性能。斜锚短桩基础受力较小时,桩锚间的锚固作用主要由钢筋直锚段的黏结作用承担;随着荷载逐渐增加,锚固作用则主要由锚固板端头的承压作用承担,锚杆肋间斜向应力与短桩相应位置斜截面切应力τ_α叠加,使得锚筋周围混凝土裂缝发生偏转,加剧混凝土裂缝向桩表面发展。研究成果可为复合型基础的设计提供借鉴,并为其变形特性与破坏机制研究提供参考。 展开更多
关键词 斜锚短桩基础 锚固板 节点 受力特性 破坏机制
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土石混合料电阻率模型研究综述
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作者 陈松林 汪魁 赵明阶 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期75-85,共11页
电阻率法能通过表面电导率对岩土体等多孔介质内部结构及特性进行探测与表征,被广泛应用于原位测试中。土石混合料是由多相介质组成的极端不均匀松散岩土介质系统,其整体导电性受各相介质的空间分布、导电能力及组合方式的影响。众多学... 电阻率法能通过表面电导率对岩土体等多孔介质内部结构及特性进行探测与表征,被广泛应用于原位测试中。土石混合料是由多相介质组成的极端不均匀松散岩土介质系统,其整体导电性受各相介质的空间分布、导电能力及组合方式的影响。众多学者对土体电阻率进行了试验与理论研究,总结得到了多种土体电阻率理论模型。由于土石混合料的电阻率特性及相关理论研究起步较晚,笔者在土体电阻率模型的基础上,分析了土石混合料的导电机理,对已有的土石混合料电阻率模型及其局限性进行总结。结果表明:混合介质的导电原理,为土石混合料电学传导模型的研究奠定基础;基于电化学理论,单相介质的电导性已有成熟的理论,而多相介质体的导电模型还处于不断完善与改进中;已有土石混合料电阻率模型可分为串-并联模型与区域统计模型,区域统计模型多为经验公式,应用方便,但模型的普适性仍需提高,串-并联模型有较好的理论基础,模型中参数的物理意义明确,但将导电介质简化为串并联排列仍有别于土石混合料复杂的内部结构组成,模型仍需进一步完善。 展开更多
关键词 岩土工程 土石混合料 电阻率模型 串-并联模型 区域统计模型
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真三轴条件下珊瑚砂颗粒破碎、强度和剪胀性研究
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作者 胡丰慧 方祥位 +2 位作者 申春妮 王春艳 邵生俊 《岩土力学》 北大核心 2025年第7期2147-2159,共13页
利用真三轴试验可以实现实际工程中珊瑚砂的真实三维受力状态,但现有的真三轴试验中考虑主应力系数b对珊瑚砂力学特性的影响研究还不够深入。进行了等p不同b和等b不同p(p为平均主应力,b为中主应力系数)的珊瑚砂真三轴试验,研究了中主应... 利用真三轴试验可以实现实际工程中珊瑚砂的真实三维受力状态,但现有的真三轴试验中考虑主应力系数b对珊瑚砂力学特性的影响研究还不够深入。进行了等p不同b和等b不同p(p为平均主应力,b为中主应力系数)的珊瑚砂真三轴试验,研究了中主应力系数和平均主应力对珊瑚砂颗粒破碎、强度和变形的影响。结果表明:b增大会使珊瑚砂的剪应力、剪应变和体变降低,而p的增大对珊瑚砂应力-应变曲线的作用规律与b增大相反。临界状态理论适用于在真三轴状态下的珊瑚砂。b和p对珊瑚砂颗粒破碎、临界状态偏应力和摩擦角的影响规律不同。根据珊瑚砂强度和变形与颗粒破碎的关系,拟合了考虑颗粒破碎影响的强度经验公式,推导了真三轴条件下考虑颗粒破碎影响的珊瑚砂剪胀方程。研究成果可为珊瑚砂地基岛礁工程建设提供理论支撑。 展开更多
关键词 真三轴试验 珊瑚砂 颗粒破碎 强度 剪胀方程
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生物炭吸附除磷机理及再生应用研究进展
9
作者 肖洋 綦久芳 +2 位作者 雷晓玲 王泉峰 马子龙 《功能材料》 北大核心 2025年第2期2040-2049,共10页
水体富营养化问题日益严重,对人类健康和生态系统构成威胁。因此,从水中去除磷成为亟待解决的问题。吸附法因其成熟性和灵活性在众多磷酸盐去除方法中脱颖而出,在众多吸附剂中,生物炭因其稳定性和低廉的制备成本备受关注。然而,天然生... 水体富营养化问题日益严重,对人类健康和生态系统构成威胁。因此,从水中去除磷成为亟待解决的问题。吸附法因其成熟性和灵活性在众多磷酸盐去除方法中脱颖而出,在众多吸附剂中,生物炭因其稳定性和低廉的制备成本备受关注。然而,天然生物炭吸附能力较差,在复杂的吸附环境中难有良好的表现,因此需要改性以提高其吸附性能。改性生物炭具备高效的吸附性能和低廉的制备成本等优势,已成为去除水中磷酸盐的重要手段之一。生物炭可以通过物理、化学、生物等改性方式以提升生物炭的吸附性能。然而,单一的改性方式往往难以对生物炭的性能提升提供重要。综述了改性生物炭的制备方法、吸附机理和再生应用,探讨了其在实际应用中的潜力及未来研究方向,为水体磷污染治理提供了新的思路和解决方案。 展开更多
关键词 改性生物炭 除磷 吸附性能 吸附机理 再生应用
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掺料对陶粒混凝土强度及微观结构影响分析
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作者 卜长明 杨海燕 +4 位作者 陆鑫宇 朱冬旭 孙毅 钟永力 李妍 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期125-132,共8页
粉煤灰和石膏粉复合掺入陶粒混凝土是一种新型材料,可以达到废渣利用、减少污染、提高强度等目的,为节能环保做出贡献。通过改变粉煤灰和石膏粉掺量的配合比,进行多龄期抗压强度试验,分析石膏粉掺量对掺粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响... 粉煤灰和石膏粉复合掺入陶粒混凝土是一种新型材料,可以达到废渣利用、减少污染、提高强度等目的,为节能环保做出贡献。通过改变粉煤灰和石膏粉掺量的配合比,进行多龄期抗压强度试验,分析石膏粉掺量对掺粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响,并结合扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)技术,对微观结构进行分析。结果表明:当粉煤灰掺量为40%时,试样抗压强度随着石膏粉的掺量增加呈先上升后下降的趋势,石膏粉掺量为22%,试样抗压强度达到最大;22%的石膏粉和40%的粉煤灰复掺可以提高其抗压强度,使其微观结构更加紧密,对强度有利的水化产物较多,反之微观结构变得蓬松,其水化产物减少;强度较高的试样界面过渡区(interface transition zone,ITZ)更加紧密。 展开更多
关键词 陶粒混凝土 粉煤灰 石膏粉 龄期 抗压强度 微观分析
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磁流变惯容器设计与性能分析
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作者 于建强 尹佳威 +3 位作者 张赓 苏喜 吴晅 陈世嵬 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期39-46,共8页
为了提高传统磁流变阻尼器在低频域的减振性能,提出了一种新型磁流变惯容器,包括变阻尼单元和惯容单元两部分,由磁流变阀、液压马达与飞轮等组成。利用活塞杆与缸筒的相对运动,实现变阻尼单元内的磁流变液在磁流变阀内往复流动,通过调... 为了提高传统磁流变阻尼器在低频域的减振性能,提出了一种新型磁流变惯容器,包括变阻尼单元和惯容单元两部分,由磁流变阀、液压马达与飞轮等组成。利用活塞杆与缸筒的相对运动,实现变阻尼单元内的磁流变液在磁流变阀内往复流动,通过调控线圈上电流大小改变输出阻尼的大小;同时,实现油液推动液压马达输出轴及飞轮转动,输出器件的惯容特性。为提高磁流变阀内置通道的磁场利用率,提出了磁路设计优化方法,采用有限元方法对磁流变阀内部磁场强度进行仿真。结合磁场仿真与理论分析,设计并试制了样机,搭建了器件性能平台进行测试。结果表明,所设计器件能够表现出惯容特性,具有良好的阻尼可控性。 展开更多
关键词 磁流变 变阻尼 器件 惯容 磁场
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