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细观模拟脱硫石膏泡沫混凝土的轴压性能
1
作者 魏寅午 田雨泽 +2 位作者 杨扬 代佳淇 王坤 《辽宁科技大学学报》 2025年第3期219-224,共6页
为优化脱硫石膏泡沫混凝土的力学性能,通过正交实验与细观数值模拟相结合的方法研究脱硫石膏、粉煤灰及聚丙烯纤维掺量对28d抗压强度的影响规律,并揭示受压破坏机理。实验结果表明,粉煤灰掺量对强度影响最显著,最优配合比为脱硫石膏质... 为优化脱硫石膏泡沫混凝土的力学性能,通过正交实验与细观数值模拟相结合的方法研究脱硫石膏、粉煤灰及聚丙烯纤维掺量对28d抗压强度的影响规律,并揭示受压破坏机理。实验结果表明,粉煤灰掺量对强度影响最显著,最优配合比为脱硫石膏质量分数60%、粉煤灰质量分数10%、聚丙烯纤维体积分数0.3%,抗压强度达到3.89 MPa。构建含随机孔隙与纤维分布的泡沫混凝土细观模型,采用正交各向异性弹性本构与塑性损伤模型,模拟结果显示的破坏模式与实验裂纹扩展路径高度吻合,抗压强度误差小于3%;纤维通过桥接效应与孔隙协同作用延缓裂纹扩展;混凝土破坏过程分为微结构调整、弹性承载、弹塑性损伤及塑性失稳四个阶段。本研究为脱硫石膏泡沫混凝土的配比设计与性能优化提供理论依据。 展开更多
关键词 脱硫石膏泡沫混凝土 聚丙烯纤维 正交实验 细观模拟 破坏机理
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CFRP增强铝合金组合杆件的受力性能与设计方法 被引量：14
2
作者 冯鹏 林旭川 +1 位作者 钱鹏 叶列平 《建筑钢结构进展》 2008年第1期34-43,62,共11页
铝合金和CFRP(碳纤维增强复合材料)都具有轻质、耐腐性强、无磁性等优点,将两者组合应用于结构中既能发挥出它们共同的优势,又能相互弥补各自不足。本文以轴心受力为主的杆系空间结构为背景,对圆管截面和方管截面的CFRP增强铝合金构件... 铝合金和CFRP(碳纤维增强复合材料)都具有轻质、耐腐性强、无磁性等优点,将两者组合应用于结构中既能发挥出它们共同的优势,又能相互弥补各自不足。本文以轴心受力为主的杆系空间结构为背景,对圆管截面和方管截面的CFRP增强铝合金构件的受力性能进行了系统的试验研究,包括18个短管轴压试验,15个长管轴压稳定试验和6个弯曲试验。基于试验进行了理论分析,提出了基于铝合金名义屈服强度的组合构件轴心受压承载力计算公式和组合管局部屈曲承载力计算公式;并提出了组合构件抗弯刚度的计算方法;还比较了多个计算模型,建议了组合长管轴压稳定承载力的计算方法。这些设计计算方法,为合理应用CFRP增强铝合金组合构件建造大跨空间结构提供了设计依据。 展开更多
关键词 FRP(纤维增强复合材料) 铝合金 屈曲 抗弯刚度 组合构件
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圆形钢管混凝土叠合构件抗冲击性能试验研究 被引量：20
3
作者 胡昌明 韩林海 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期11-17,共7页
开展了钢管混凝土叠合试件落锤冲击系列试验,研究了横向落锤冲击荷载下圆形钢管混凝土叠合试件的破坏模态、整体变形和局部变形特点,将钢管混凝土叠合试件与钢管混凝土试件、钢筋混凝土试件在横向冲击荷载下的破坏模态进行对比。分析了... 开展了钢管混凝土叠合试件落锤冲击系列试验,研究了横向落锤冲击荷载下圆形钢管混凝土叠合试件的破坏模态、整体变形和局部变形特点,将钢管混凝土叠合试件与钢管混凝土试件、钢筋混凝土试件在横向冲击荷载下的破坏模态进行对比。分析了冲击力、轴力和跨中挠度时程曲线的特征,研究了冲击能量、轴力和钢管厚度等参数对圆形钢管混凝土叠合试件在横向冲击荷载作用下力学性能的影响规律。研究结果表明,管外钢筋混凝土部件与核心钢管混凝土部件能够协调互补、共同工作,叠合试件表现出良好的抗冲击性能。在该试验的参数范围内,随着冲击能量的增加,冲击力峰值、跨中挠度峰值、冲击持续时间增加;预加轴压力试件的冲击力峰值较大、冲击力平台值较小;钢管厚度较大试件的冲击力峰值和冲击力平台值较大,跨中挠度峰值较小、冲击持续时间较短。 展开更多
关键词 钢管混凝土叠合柱 钢管混凝土 冲击 时程曲线 破坏模态
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玄武岩纤维3D打印混凝土中空夹层填充柱损伤机理
4
作者 赵瑱 李吉人 +3 位作者 赵智聪 唐钦予 赵建 刘金浩 《辽宁科技大学学报》 2025年第2期144-151,共8页
为探究玄武岩纤维3D打印混凝土中空夹层填充柱在轴压作用下的损伤机理,构建不同截面类型的填充柱(圆套圆、圆套方、方套圆、方套方)三维细观模型,研究不同截面的中空夹层填充柱在受压过程中的力学行为和破坏特征。结果表明,圆套圆结构... 为探究玄武岩纤维3D打印混凝土中空夹层填充柱在轴压作用下的损伤机理,构建不同截面类型的填充柱(圆套圆、圆套方、方套圆、方套方)三维细观模型,研究不同截面的中空夹层填充柱在受压过程中的力学行为和破坏特征。结果表明,圆套圆结构环向应力均匀分布,纤维增韧效果显著,表现出较高的承载能力和延性。圆套方结构、方套圆结构及方套方结构其承载能力和延性则逐次降低。圆套圆结构的峰值荷载最高,达到3188 kN,位移最大,为3.97 mm;方套方结构的峰值荷载最低,为2761 kN,位移也最小,为3.20 mm。研究结果为进一步优化3D打印混凝土结构的设计提供理论依据。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 3D打印混凝土 中空夹层填充柱 三维细观模型 损伤机理
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不同削弱形式下方中空钢管混凝土梁柱节点损伤性能研究
5
作者 丁晟轩 李吉人 《辽宁科技大学学报》 2025年第5期391-400,共10页
为研究不同削弱形式下方中空钢管混凝土梁柱节点的抗震性能,本文以翼缘削弱节点和腹板削弱节点为研究对象,采用数值模拟方法对其破坏模式、刚度退化、延性系数及耗能情况进行对比分析,并验证了数值模拟的可靠性。结果表明,两类节点均能... 为研究不同削弱形式下方中空钢管混凝土梁柱节点的抗震性能,本文以翼缘削弱节点和腹板削弱节点为研究对象,采用数值模拟方法对其破坏模式、刚度退化、延性系数及耗能情况进行对比分析,并验证了数值模拟的可靠性。结果表明,两类节点均能实现塑性铰外移。腹板削弱节点(FB3)通过多孔剪切屈服机制形成三级抗震防线,其滞回曲线更饱满,延性系数为4.78,高于翼缘削弱节点(YY1)的2.55,混凝土与外钢管协同作用更好;翼缘削弱节点承载力较高,外钢管应力集中显著,延性较差;削弱程度加深可以提升翼缘削弱处耗能性能,但会降低其极限承载力,且翼缘削弱节点的承载力衰减更为明显。两类节点中,腹板削弱节点适用于高地震烈度区域,翼缘削弱节点适用于中低地震烈度区域。 展开更多
关键词 钢管混凝土 翼缘削弱节点 腹板削弱节点 抗震性能
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圆钢管混凝土柱-钢梁削弱式节点抗震性能研究 被引量：1
6
作者 孙昊 李吉人 《辽宁科技大学学报》 CAS 2023年第3期222-231,共10页
为探究圆钢管混凝土柱-钢梁结构体系中梁柱削弱式节点的抗震性能,建立翼缘犬骨削弱和腹板圆孔削弱两种形式的节点在水平往复荷载作用下的有限元计算模型,对两种节点的破坏模式、能量耗散性能和节点延性进行对比研究。计算结果表明,不同... 为探究圆钢管混凝土柱-钢梁结构体系中梁柱削弱式节点的抗震性能,建立翼缘犬骨削弱和腹板圆孔削弱两种形式的节点在水平往复荷载作用下的有限元计算模型,对两种节点的破坏模式、能量耗散性能和节点延性进行对比研究。计算结果表明,不同削弱形式的节点翼缘板均发生弯扭破坏,腹板区域发生屈曲破坏。两种削弱形式极限承载力和刚度退化规律相似,建议对梁翼缘犬骨削弱范围不大于0.25bf,梁腹板圆孔削弱范围不大于0.35hb。相对于翼缘削弱节点,腹板削弱节点在水平往复荷载作用下易发生面外失稳,但其具有更好的耗能能力。实际工程中,对面外稳定性有更高要求时可采用翼缘削弱式节点,对于梁端约束且削弱区段可替换情况下可采用腹板削弱式节点,以满足不同的梁柱节点对抗震性能的要求。 展开更多
关键词 钢管混凝土柱 翼缘犬骨削弱 腹板圆孔削弱 梁柱节点 抗震性能
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低速横向冲击下钢管混凝土构件的力学性能研究 被引量：22
7
作者 侯川川 王蕊 韩林海 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第A01期107-110,共4页
建立了钢管混凝土构件在低速横向冲击作用下的有限元计算模型,其中考虑了钢材和混凝土的应变率效应以及钢管和混凝土界面的接触关系。与现有试验结果对比,分析结果表明:有限元模拟结果和试验结果吻合较好。之后采用该有限元模型进行了... 建立了钢管混凝土构件在低速横向冲击作用下的有限元计算模型,其中考虑了钢材和混凝土的应变率效应以及钢管和混凝土界面的接触关系。与现有试验结果对比,分析结果表明:有限元模拟结果和试验结果吻合较好。之后采用该有限元模型进行了参数分析,讨论了各参数对钢管混凝土在冲击荷载下的力学性能的影响。 展开更多
关键词 钢管混凝土 冲击 有限元模型 挠度 抗冲击能力
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