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Mechanical Behavior and Failure Mechanism of 2.5D(Shallow Bend-joint, Deep Straight-joint) and 3D Orthogonal UHWMPE Fiber/Epoxy Composites by Vacuum-assistant-resin-infused 被引量:2
1
作者 赵晓琳 DU Jianhua +4 位作者 YANG Hongwei JIA Chengchang GAO Heng WANG Dafeng Lü Yingying 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS 2016年第6期1240-1244,共5页
Ultra-high molecular weight polyethylene(UHMWPE) fiber/epoxy composites were fabricated by a vacuum assisted resin infused(VARI) processing technology. The curing condition of composites was at a cure temperature ... Ultra-high molecular weight polyethylene(UHMWPE) fiber/epoxy composites were fabricated by a vacuum assisted resin infused(VARI) processing technology. The curing condition of composites was at a cure temperature of 80 ℃ for 3h in a drying oven. The characteristics of 2.5D(shallow bend-joint and deep straight-joint) structure and 3D orthogonal structure were compared. The failure behavior, flexural strength, and microstructures of both composites were investigated. It was found that the flexural property was closely related to undulation angle θ. The flexural strength of 3D orthogonal structure composite was superior to the other two structures composites with the same weave parameters and resin. 展开更多
关键词 2.5D shallow bend-joint 2.5D deep straight-joint 3D orthogonal flexural property
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装配式地下连续墙竖缝钢管咬合刚性接头的抗弯及抗剪试验 被引量:1
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作者 穆保岗 肖世伟 +4 位作者 刘晓东 黄李骥 刘明虎 邓会元 龚维明 《中国公路学报》 北大核心 2025年第4期121-130,共10页
随着建筑工业化的快速推进,装配式地下连续墙因其工厂预制生产、现场快速拼装、环境友好等特点在地下工程中开始应用,装配式地连墙强度的关键控制因素是预制墙段接头的抗弯、抗剪承载性能。针对竖缝采用钢管咬合的刚性接头,设计、制作... 随着建筑工业化的快速推进,装配式地下连续墙因其工厂预制生产、现场快速拼装、环境友好等特点在地下工程中开始应用,装配式地连墙强度的关键控制因素是预制墙段接头的抗弯、抗剪承载性能。针对竖缝采用钢管咬合的刚性接头,设计、制作并完成了3个抗弯构件、3个抗剪构件的模型试验。试验结果表明:采用钢管咬合的刚性接头在受弯状态下破坏形式为明显的塑性破坏,破坏时主要特征为受拉区的灌浆料与钢管剥离,裂缝形态为沿接缝轮廓脱离。理论和数值分析表明:位于受拉侧咬合部位处中部约25%高度范围内灌浆料的浇筑质量为接头受弯破坏的主控因素;钢管咬合接头在受剪破坏时为脆性破坏,其抗剪承载力与相同尺寸的现浇接头抗剪承载力差别不大;钢管咬合接头受剪破坏时,抗剪承载力主要由齿键和咬合钢管承担,咬合钢管的存在能够提高构件抗剪承载力。上述试验结果验证了竖缝采用钢管咬合刚性接头在装配式地下连续墙中的适用性。 展开更多
关键词 桥梁工程 装配式地连墙 接头抗弯试验 竖缝接头 接头抗剪试验 接头承载性能
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二次弯曲作用下复合层合板螺栓连接的刚度特性
3
作者 李玲 江志文 +2 位作者 妙东浩 解妙霞 程福安 《吉林大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第8期2520-2529,共10页
针对二次弯曲作用下的复合材料层合板单搭接连接结构,提出了一种更准确的螺栓连接刚度模型。首先,通过考虑偏心载荷产生的二次弯曲来计算弯曲刚度。其次,通过ABAQUS有限元软件建立碳-铝单搭接模型,并与M-G模型进行对比。最后,分析摩擦... 针对二次弯曲作用下的复合材料层合板单搭接连接结构,提出了一种更准确的螺栓连接刚度模型。首先,通过考虑偏心载荷产生的二次弯曲来计算弯曲刚度。其次,通过ABAQUS有限元软件建立碳-铝单搭接模型,并与M-G模型进行对比。最后,分析摩擦因数、螺栓孔间隙、金属板厚度、铺层顺序等参数对螺栓连接结构各阶段刚度的影响,揭示连接接触面接触状态对螺栓连接结构的影响规律。结果表明:摩擦因数的增大会导致粘滞阶段的临界摩擦力增大,但不影响螺栓连接结构刚度;螺栓孔间隙的增大会导致螺栓孔与螺杆之间的接触面积减小,从而降低螺栓连接结构刚度;金属板厚度对粘滞阶段和接触阶段螺栓连接结构刚度的影响更显著;0°铺层会提高层合板的刚度和承载能力,45°铺层会提升孔周围的抗挤压强度。 展开更多
关键词 复合材料 单搭接连接 二次弯曲 刚度 接触状态
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基于区带关键参数统一的分块与连片处理技术
4
作者 李亚林 段文胜 +1 位作者 雷刚林 郑多明 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第4期886-900,共15页
复杂区“贴邮票”式的采集方式使得一个区带的三维地震资料呈现碎片化,且资料之间存在能量、频率、相位、时间等方面的差异,给区带地震资料连片解释和整体研究带来困难。常规叠前连片处理有利于解决三维区块边界拼接问题,但不同区块间... 复杂区“贴邮票”式的采集方式使得一个区带的三维地震资料呈现碎片化,且资料之间存在能量、频率、相位、时间等方面的差异,给区带地震资料连片解释和整体研究带来困难。常规叠前连片处理有利于解决三维区块边界拼接问题,但不同区块间原始资料品质差异大,会相互干涉,品质高的资料的潜力无法充分发挥,从而降低了成像精度。针对复杂区迥异的地震资料,在传统叠前连片方法的基础上,提出了基于区带关键参数统一的分块与连片处理技术,它既保留了单块资料原生面元处理的优势,又具有连片资料利于整体研究的长处,解决了现存大量三维资料常规连片处理时存在的“单块处理难连片、连片处理欠精细”的难题。塔里木盆地库车复杂山地构造带和塔北富满东区的连片处理实例,均验证了这一技术的有效性。积木式构建出的连片数据体支撑了井位部署和基础地质研究,也为工业界提供了有益的参考。 展开更多
关键词 分块处理 三维连片 动态弯曲 区带关键参数
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正弯矩循环加载下盾构管片接头损伤特性数值模拟研究
5
作者 赵旭 谢伟杰 +5 位作者 黄景琦 张泽彬 杜修力 赵密 曹胜涛 张凤琳 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第9期1080-1091,共12页
为了探究正弯矩循环荷载对管片接头力学性能的影响,以某地铁线单层衬砌管片接头为研究对象,建立三维精细化的盾构管片接头数值模型,在与已有单向正弯矩下管片接头力学破坏试验对比验证的基础上,开展单向正弯矩循环加载下管片接头全过程... 为了探究正弯矩循环荷载对管片接头力学性能的影响,以某地铁线单层衬砌管片接头为研究对象,建立三维精细化的盾构管片接头数值模型,在与已有单向正弯矩下管片接头力学破坏试验对比验证的基础上,开展单向正弯矩循环加载下管片接头全过程破坏数值模拟,研究管片接头破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化以及耗能能力等,并进一步探讨轴力和螺栓预紧力对管片接头循环力学性能的影响规律。研究结果表明:1)管片接头在单向正弯矩循环加载作用下的破坏过程可划分为5个阶段,即弹性阶段、塑性硬化阶段、承载力第1次下降阶段、平台阶段及第2次下降破坏阶段;2)循环加载显著降低了管片接头的承载能力,并存在明显的强度与刚度下降等损伤累积特征;3)轴力减弱了接头滞回曲线的捏拢效应,提高了峰值弯矩及延性性能,而螺栓预紧力对接头滞回曲线捏拢效应影响较小,并会降低接头峰值弯矩和提高接头延性性能。 展开更多
关键词 管片接头 正弯矩 循环加载 力学性能 数值模拟 损伤累积
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双万向联轴器-转子系统弯扭耦合非线性振动特性研究
6
作者 花纯利 汪凯 +1 位作者 曹国华 卢昊 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期169-178,共10页
为研究双万向联轴器连接的转子系统弯扭耦合振动机理,综合考虑双万向联轴器角向偏差、质量偏心和碰摩的影响,通过采用拉格朗日方程推导出双万向联轴器-转子系统弯扭耦合非线性动力学微分方程组。应用数值方法系统地分析了转子系统弯扭... 为研究双万向联轴器连接的转子系统弯扭耦合振动机理,综合考虑双万向联轴器角向偏差、质量偏心和碰摩的影响,通过采用拉格朗日方程推导出双万向联轴器-转子系统弯扭耦合非线性动力学微分方程组。应用数值方法系统地分析了转子系统弯扭耦合振动响应特性,探究了双万向联轴器角向偏差和外激励载荷对转子系统无碰摩振动特性的影响规律。结合随系统参数变化的分岔图,研究了旋转频率、角向偏差、偏心率、阻尼比、接触刚度和摩擦因数等参数对系统碰摩振动响应特性的影响规律。这些研究结果有助于理解弯扭耦合多跨转子系统动态响应特性和现象,为转子系统的状态识别和故障诊断提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 万向联轴器 转子系统 弯扭耦合 非线性振动
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钢包咬合式接头力学行为及损伤演化过程研究
7
作者 封坤 赵彦磊 +2 位作者 刘伊腾 赵瀚 白中坤 《中国公路学报》 北大核心 2025年第4期171-185,共15页
随着盾构隧道不断向大直径、大埋深等方向发展,采用螺栓连接的常规接头可能无法满足盾构隧道整体衬砌结构的变形限度和承载能力要求,针对高强度接头开展力学行为和承载能力研究具有重要意义。介绍了一种钢包咬合式高强度管片接头,建立... 随着盾构隧道不断向大直径、大埋深等方向发展,采用螺栓连接的常规接头可能无法满足盾构隧道整体衬砌结构的变形限度和承载能力要求,针对高强度接头开展力学行为和承载能力研究具有重要意义。介绍了一种钢包咬合式高强度管片接头,建立了该类接头的三维精细化数值模型,计算了不同轴力下管片接头抗弯性能和不同纵向力的管片接头抗剪性能,分析了管片接头的受力形态、力学参数变化和损伤演化,并开展了足尺试验对接头破坏形态进行分析,将数值模拟的损伤演化结果与足尺试验的破坏形态进行对比验证。结果表明:钢包咬合式接头抗弯时主要受力位置为受压区外包钢板,抗剪时主要受力和损伤区域为环缝面两侧的钢板以及咬合位置处的混凝土;大轴力正弯试验中接头受压侧的混凝土和钢板交界面破坏,小轴力负弯矩试验中接头受拉侧混凝土与外包钢板的贴合面破坏,顺剪和逆剪试验中分别出现水平向裂缝和平行接缝面的裂缝;对于该类接头,可适当增加隔板间距确保浇筑时隔板之间的混凝土振捣密实,并可设置剪力连接件进一步优化钢-混界面的连接性能。 展开更多
关键词 隧道工程 管片接缝 数值模拟 抗弯性能 抗剪性能 损伤演化
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CFRP板水平嵌缝加固砖砌体弯曲抗拉性能
8
作者 周长东 李添 景杰婧 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第2期389-397,共9页
砖砌体由强度较低、脆性明显的砖块和砂浆砌筑而成,其整体性能和抗震性能较差.将高强度和高模量的碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)板嵌入水平灰缝,能够显著增强砖砌体的整体性和力学性能.为研究CFRP板水平嵌... 砖砌体由强度较低、脆性明显的砖块和砂浆砌筑而成,其整体性能和抗震性能较差.将高强度和高模量的碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)板嵌入水平灰缝,能够显著增强砖砌体的整体性和力学性能.为研究CFRP板水平嵌缝加固对砖砌体弯曲抗拉性能的影响,考虑嵌入CFRP板的间距和CFRP板的宽度,设计了7组共21个砖砌体试件,并开展了沿齿缝截面弯曲抗拉试验.总结分析了试件典型的破坏模式,对比了试件的峰值弯矩、极限挠度和弯曲抗拉强度.试验结果表明:该加固方式对砖砌体弯曲抗拉性能提升效果明显,强度和弯矩提高幅度最大达到900%,挠度提高幅度最大达到450%.基于砌体结构设计规范中的公式,通过对所嵌CFRP板的应变分析得到了CFRP板在受力过程中发挥的作用,并由此建立了加固砌体沿齿缝截面弯曲抗拉强度计算公式,计算值与试验值吻合较好. 展开更多
关键词 砖砌体 CFRP板 水平嵌缝加固 齿缝截面 弯曲抗拉性能 破坏模式 应变分析 强度计算公式
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盾构隧道管片新型快拼G接头结构设计及抗弯性能分析 被引量:1
9
作者 宋晓利 史林肯 +3 位作者 魏英杰 穆晓凯 郭正刚 孙伟 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期199-208,共10页
针对现有盾构隧道传统管片接头拼装效率低、连接件抗弯性能不足等问题,开展面向快拼式的新型G接头结构设计及抗弯性能分析研究。首先,基于零件设计方法及传统C-T接头结构,提出一种新型快拼G接头设计方案;其次,基于设计方案完成G接头设计... 针对现有盾构隧道传统管片接头拼装效率低、连接件抗弯性能不足等问题,开展面向快拼式的新型G接头结构设计及抗弯性能分析研究。首先,基于零件设计方法及传统C-T接头结构,提出一种新型快拼G接头设计方案;其次,基于设计方案完成G接头设计,并结合实际工况开展G接头力学特性分析;然后,基于G接头抗拉力学性能开展结构优化设计,最终确定满足快拼特点及力学特性的新型快拼G接头形式;最后,基于结构、材料等属性特征建立3种管片接头模型,并结合实际工况开展斜螺栓接头、C-T接头和G接头的抗弯刚度分析,对比三者的接头变形与弯矩转角。结果表明:新型G接头实现了抗弯刚度提升,相对斜螺栓接头、C-T接头分别提升289%、161%。 展开更多
关键词 盾构隧道 新型快拼接头 抗弯刚度 结构设计
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定向钻进连续取心钻具设计及取心参数仿真分析 被引量:2
10
作者 韩泽龙 李小洋 +4 位作者 施山山 王瑛俪 周庆权 马银龙 田英英 《钻探工程》 2025年第1期39-46,共8页
在战略性矿产资源勘探取样过程中,传统的垂直孔面临着单孔投资高、获取地质信息有限等难题,无法满足高效增储勘探的需求。为此,基于绳索取心和定向钻井技术,设计了一种定向钻进连续取心钻具,能够高效精准的获取地下三维空间的地质岩心... 在战略性矿产资源勘探取样过程中,传统的垂直孔面临着单孔投资高、获取地质信息有限等难题,无法满足高效增储勘探的需求。为此,基于绳索取心和定向钻井技术,设计了一种定向钻进连续取心钻具,能够高效精准的获取地下三维空间的地质岩心。针对该技术在硬岩中钻进效率低、钻具易折断、岩心难以连续获取等技术难点,采用仿真模拟的方法分别研究了钻压、转速、造斜率对定向取心钻进的影响。仿真分析结果表明,钻压、转速与钻进速度、造斜率和弯接头应力成正比,当钻压>30 kN、转速>230 r/min时即可满足6°/30 m的造斜需求。综合考虑钻具使用寿命,优选钻压为25~30 kN,转速为230~300 r/min。随着造斜率增大,岩心与岩心管之间的接触应力也随之变大,但最终的接触应力会保持在稳定范围内。当造斜率为9°/30 m时,最大的接触应力为514.7 MPa,均小于岩心管材质的屈服强度。上述仿真模拟为定向钻进连续取心钻具的钻进参数与造斜能力协调优化提供理论支撑。 展开更多
关键词 定向钻进 绳索取心 连续取心 单弯接头 钻进参数 钻进速度 造斜率
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两墙合一预制地下连续墙纵向拼缝力学性能试验研究 被引量:1
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作者 黄嘉欢 饶伟 +9 位作者 邱桐 陈湘生 陈武雄 杨立 陈坤阳 何秋凤 郑镇跡 吴贝钰 李爱东 路林海 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第3期556-566,共11页
为探究两墙合一预制地下连续墙纵向拼缝的力学性能,依托某地铁车站建设工程,揭示两墙合一预制地下连续墙沉插节点传力机制和破坏模式,明确沉插节点的承载力和延性特性,开展模拟现场拼装状态的抗弯试验。研究结果表明:1)CT锁与混凝土间... 为探究两墙合一预制地下连续墙纵向拼缝的力学性能,依托某地铁车站建设工程,揭示两墙合一预制地下连续墙沉插节点传力机制和破坏模式,明确沉插节点的承载力和延性特性,开展模拟现场拼装状态的抗弯试验。研究结果表明:1)CT锁与混凝土间的裂缝及分离现象是节点进入塑性和极限承载的重要标志,CT锁的拉结固定设置可确保沉插节点具备良好的延性以及两墙合一预制地下连续墙纵向结构的稳定性;2)沉插节点表现出明显的3阶段发展特性,其弯矩-转角关系曲线呈现双折线形态,屈服承载力约为215 kN·m,极限承载力约为265 kN·m,屈服承载力约占极限承载力的80%,该节点的承载力约为连续截面的30%;3)在CT锁的约束作用下,沉插节点为具有延性特性的铰接节点。 展开更多
关键词 两墙合一预制地下连续墙 沉插节点 CT锁 足尺抗弯试验 纵向拼缝 力学性能
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钢-UHPC组合桥面纤维网格湿接缝静力弯曲抗裂性能研究
12
作者 朱劲松 李佳凝 +1 位作者 丁婧楠 孙雅丹 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第7期751-760,共10页
针对钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面在实际工程中UHPC接缝界面因基体及钢纤维不连续导致局部抗拉性能下降这一问题,提出新型纤维网格湿接缝构造.为探究该新型构造的力学性能和抗裂性能的优越性,将其与规范中的异形加强钢板湿接缝、矩... 针对钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面在实际工程中UHPC接缝界面因基体及钢纤维不连续导致局部抗拉性能下降这一问题,提出新型纤维网格湿接缝构造.为探究该新型构造的力学性能和抗裂性能的优越性,将其与规范中的异形加强钢板湿接缝、矩形湿接缝、平直湿接缝进行对比分析.对上述4种湿接缝构造的组合桥面进行负弯矩静力弯曲抗裂性能试验研究和数值模拟,分析试件破坏过程、裂缝开展过程、荷载-挠度关系及应变分布.结果表明:湿接缝局部构造的改变不足以影响试件整体弯曲刚度及承载力;纤维网格湿接缝、异形加强钢板湿接缝、矩形湿接缝构造的初裂荷载相较于平直湿接缝分别提高了117.0%、57.0%和3.7%,纤维网格湿接缝抗裂性能最佳;数值分析得到4种湿接缝最大裂缝宽度分别为0.236 mm、0.275 mm、0.243 mm和0.510 mm;纤维网格湿接缝构造可有效延缓裂缝宽度的发展. 展开更多
关键词 钢-UHPC组合桥面 湿接缝 静力负弯矩试验 纤维网格 抗裂性能 有限元模拟
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考虑初始缺陷的桥梁高大施工支架整体稳定性能研究 被引量:2
13
作者 唐永 么学春 +3 位作者 赖旺盛 罗凯 韩雪 李海锋 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第1期93-105,共13页
高大施工支架是大跨度复杂桥梁工程中常用的钢结构支撑系统。实际工程中由于受到高大施工支架加工安装误差、超限受力或不均匀受力等因素影响,因此钢结构施工支架存在节点连接不牢固、杆件弯曲变形等初始缺陷。为明确初始缺陷对桥梁高... 高大施工支架是大跨度复杂桥梁工程中常用的钢结构支撑系统。实际工程中由于受到高大施工支架加工安装误差、超限受力或不均匀受力等因素影响,因此钢结构施工支架存在节点连接不牢固、杆件弯曲变形等初始缺陷。为明确初始缺陷对桥梁高大施工支架整体稳定性能的影响规律,首先开展了桥梁高大施工支架的线性屈曲分析,进而探讨了节点半刚性、杆件初弯曲等初始缺陷对桥梁高大施工支架极限承载力的影响规律。为提高桥梁高大施工支架极限承载力的求解精度,引入刚度系数来衡量节点半刚性,综合考虑节点体对杆件计算长度的影响,并提出模拟节点三向六自由度的方法以简化计算。研究表明,结构的极限承载力与刚度系数相关,实际工程中应保障刚度系数在4以上。以第一阶整体屈曲模态作为结构初始几何缺陷时,缺陷对于结构的极限承载力和跨中平面外位移的影响更显著;以第二阶屈曲模态作为结构初始几何缺陷时,缺陷对于结构的边杆平面外位移的影响更显著。 展开更多
关键词 钢结构 高大施工支架 半刚性节点 初弯曲 整体稳定性
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针对地铁混凝土管片的弯曲刚度优化研究
14
作者 陈佳 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 2025年第2期111-114,共4页
地铁混凝土管片是地下结构的重要组成元件,直接关系到建筑的安全稳定。研究针对地铁混凝土管片的弯曲刚度进行分析。研究表明,在施加水压的情况下,最大轴向力减小,而最小轴向力增大,并且弯矩和剪力分别是模型1和2的2.34倍、2.21倍,B1中... 地铁混凝土管片是地下结构的重要组成元件,直接关系到建筑的安全稳定。研究针对地铁混凝土管片的弯曲刚度进行分析。研究表明,在施加水压的情况下,最大轴向力减小,而最小轴向力增大,并且弯矩和剪力分别是模型1和2的2.34倍、2.21倍,B1中模型4,5具有非常相似的弯矩、剪力和轴向力值。B1模型3的弯矩和剪力分别是模型4的2.62倍和2.43倍,其中分算模型的最小轴力上升。可见研究方法能够对地铁混凝土管片的设计变量进行有效分析,能够为地铁隧道的安全和稳定性施工提供参考。 展开更多
关键词 混凝土管片 接头 水土压力 弯曲刚度 数值模拟
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环形凹槽对振动工况下管接头密封性能稳定性的影响研究
15
作者 刘静 张岭 +4 位作者 庞凯月 贾铎 王润良 钟后顺 丁晓宇 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期229-235,共7页
锥面管接头广泛应用于各种航空航天飞行器的管路系统,其密封性能的稳定性直接影响着飞行器的工作可靠性。经验表明,在锥面上设置环形凹槽可以提升锥面管接头的密封性能稳定性,然而目前缺少证明该观点的试验数据。以航空发动机上常用的某... 锥面管接头广泛应用于各种航空航天飞行器的管路系统,其密封性能的稳定性直接影响着飞行器的工作可靠性。经验表明,在锥面上设置环形凹槽可以提升锥面管接头的密封性能稳定性,然而目前缺少证明该观点的试验数据。以航空发动机上常用的某74°锥面管接头为对象,通过旋转弯曲疲劳试验证明了环形凹槽可以显著提升振动工况下锥面管接头密封性能稳定性。在此基础上,基于有限元仿真证明了环形凹槽的边缘可以产生接触压强集中带,起到线密封的作用,从而对环形凹槽提升密封性能稳定性的机理给出了定性的解释。研究可为锥面管接头及其他形式静密封结构的改进设计提供参考。 展开更多
关键词 管接头 密封性能 振动工况 环形凹槽 旋转弯曲疲劳试验
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预应力连接UHPC预制拼装管廊受力性能试验研究
16
作者 朱三凡 胡超 +2 位作者 夏樟华 许有胜 姜绍飞 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第1期289-299,共11页
相比于钢筋混凝土(RC)管廊,超高性能混凝土(UHPC)管廊可以减小结构板厚,获得更大使用空间,并可以提升耐久性和使用寿命.为比较两种管廊在受力情况下的损伤机理和破坏模式,以及开裂荷载、刚度、极限承载力和接缝张开量等指标,进行了预应... 相比于钢筋混凝土(RC)管廊,超高性能混凝土(UHPC)管廊可以减小结构板厚,获得更大使用空间,并可以提升耐久性和使用寿命.为比较两种管廊在受力情况下的损伤机理和破坏模式,以及开裂荷载、刚度、极限承载力和接缝张开量等指标,进行了预应力筋连接UHPC管廊和RC管廊的静力作用下的受力性能试验,并通过有限元模型分析了预应力度对UHPC管廊纵向刚度的影响规律,研究了纵向刚度的简化计算方法.研究结果表明:相较于RC管廊,UHPC管廊的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载分别提高了84%、36%、45.5%;UHPC管廊抗弯刚度大于RC管廊;在达到极限荷载时,UHPC管廊接头竖向错位相较于RC管廊小38.0%,说明UHPC管廊接头性能优于RC管廊,根据有限元分析得到的刚度计算式可为UHPC管廊的设计计算提供依据. 展开更多
关键词 UHPC 预应力 综合管廊 破坏模式 承载力 抗弯刚度 接头
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服役劣化后RC空心板桥抗弯承载性能评估
17
作者 徐略勤 甘超 +2 位作者 李修君 王佩 周建庭 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第6期142-151,共10页
为了评估钢筋混凝土材料为主的空心板(后文简称RC空心板)桥服役劣化后的抗弯承载性能,以期为同类在役桥梁的服役状态评估和运维决策提供参考,针对某高速公路服役27 a的RC空心板桥,首先,结合定检资料对桥梁病害状况进行分析,同时开展实... 为了评估钢筋混凝土材料为主的空心板(后文简称RC空心板)桥服役劣化后的抗弯承载性能,以期为同类在役桥梁的服役状态评估和运维决策提供参考,针对某高速公路服役27 a的RC空心板桥,首先,结合定检资料对桥梁病害状况进行分析,同时开展实桥原位静载试验,重点探明铰缝工作性能状态;然后,从原桥拆取3片空心板进行室内弯曲破坏试验,对单片空心板的抗弯承载性能进行实测研究;最后,基于新老桥梁设计规范,并考虑铰缝的不同工作状态,通过数值模拟和理论计算对原桥抗弯承载性能进行综合评估。结果表明:经过27 a服役后,确定铰缝病害是影响原桥抗弯承载性能的最不利因素,在汽车偏载作用下,布载一侧与非布载一侧的横向分布系数相差11.10倍,远远高于理论的1.90倍;RC空心板尽管存在一定数量的初始病害,但其本身的抗弯承载性能保持良好,3片板均发生典型的适筋破坏,平均屈服和极限荷载分别高达544.8 kN和605.4 kN,变形延性系数均值达8.51;数值模拟与理论计算均能较好地预测RC空心板的抗弯承载力,误差分别仅为-2.3%和-0.3%;按旧规范验算,原桥即使在极端单板受力状态下仍有60.3%的抗弯承载富余量,但根据现行规范,原桥实际极限抗弯富余量仅15.0%。原桥经服役劣化后,若出现单板受力状态,则其空心板将进入塑性变形阶段,在超载情况下存在严重的安全隐患。 展开更多
关键词 RC空心板桥 铰缝病害 荷载试验 荷载横向分布 弯曲试验 承载能力
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基于弯矩传递足尺试验的大直径地铁盾构隧道承插式管片环间传力性能研究 被引量:1
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作者 胡秋斌 师一鸣 +2 位作者 曹伟飚 李文勇 柳献 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第4期161-164,171,共5页
[目的]采用双排连接件的大直径盾构隧道接头力学性能及环间传力性能更为复杂,故有必要针对采用双排快速连接件的错缝拼装承插式管片,开展管片弯矩传递足尺试验,对新型接头在大直径盾构隧道中力学性能开展研究。[方法]基于某大直径盾构... [目的]采用双排连接件的大直径盾构隧道接头力学性能及环间传力性能更为复杂,故有必要针对采用双排快速连接件的错缝拼装承插式管片,开展管片弯矩传递足尺试验,对新型接头在大直径盾构隧道中力学性能开展研究。[方法]基于某大直径盾构隧道工程,开展了大盾构隧道承插式管片弯矩传递足尺试验,研究了双排布置快速连接件接头的管片环间传力性能,得到了弯矩传递系数等重要设计参数,分析了新型接头受力性能发展规律,探究了新型接头隧道纵向传力机理并开展影响因素分析。[结果及结论]采用新型接头的管片弯矩传递效应较好,错缝拼装方式纵缝接头转角刚度有所提高,充分发挥了管片本体的承载能力;随外荷载的增大,弯矩传递效应不断变化,弯矩传递系数是一个随外荷载不断变化的值;隧道纵向力增大,弯矩传递效应有所加强,纵向力对弯矩传递系数影响规律基本呈线性正相关关系。随隧道纵向力不断增大,纵缝接头转角刚度呈增大趋势,转角刚度与纵向力基本呈线性正相关关系。 展开更多
关键词 地铁 大直径盾构隧道 管片接头 新型连接件 弯矩传递 转角刚度
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新型喷头式节点抗弯性能及其幂函数模型研究
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作者 李韧 肖志成 +1 位作者 李会军 李宝辉 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第6期53-64,共12页
传统碗式节点作为一种典型装配式节点,常应用于大跨度空间网格结构,但因其抗弯刚度较小,其应用范围受限。基于此,本文对传统碗式节点进行改进,提出了一种抗弯性能更好的喷头式节点。首先对喷头式节点进行设计,并对喷头式节点与碗式节点... 传统碗式节点作为一种典型装配式节点,常应用于大跨度空间网格结构,但因其抗弯刚度较小,其应用范围受限。基于此,本文对传统碗式节点进行改进,提出了一种抗弯性能更好的喷头式节点。首先对喷头式节点进行设计,并对喷头式节点与碗式节点进行了纯弯作用下的有限元模拟,对比了二者的抗弯性能;然后,研究了周围螺栓半径、轴向压力和轴向拉力对喷头式节点抗弯性能的影响;最后,建立了喷头式节点弯矩-转角的幂函数模型,采用模拟退火算法得到了该模型曲率系数,利用多元非线性拟合方法确定了相关的模型参数,并对幂函数模型进行了评估。结果表明,与传统碗式节点相比,新型喷头式节点的初始刚度提高了21.71倍,极限弯矩值提高了5.42倍,而用钢量仅增加了15%;随着周围螺栓半径的增大,节点的初始刚度缓慢增大而极限弯矩值显著增加;随着轴向压力的增大,节点初始刚度和极限弯矩值也逐渐增大;增大轴向拉力会明显降低节点初始刚度和极限弯矩值,当轴向拉力达到一定值时,出现节点螺栓颈缩位置提前的现象,轴向力对节点的失效模式有较大影响;建立的幂函数模型能很好地吻合节点的实际弯矩-转角曲线,幂函数模型的各项特征参数及其影响系数拟合效果较好。所得结论可为该节点的工程应用与研究提供参考。 展开更多
关键词 传统碗式节点 新型喷头式节点 抗弯性能 失效模式 幂函数模型 模拟退火算法
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T形方颈单边螺栓连接梁柱节点力学性能研究 被引量:1
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作者 刘泉维 孙乐乐 +3 位作者 叶守杰 谭嘉文 刘砚夫 王培军 《结构工程师》 2025年第1期43-54,共12页
T形方颈单边螺栓是一类新型的单侧安装紧固件,可用于闭口截面钢构件连接,其构造简单、安装便利,无须额外的安装辅助工具,能适应现场粗放的施工方式,具有较大的应用潜力。采用ABAQUS有限元分析软件建立了T形方颈单边螺栓连接钢梁-钢管柱... T形方颈单边螺栓是一类新型的单侧安装紧固件,可用于闭口截面钢构件连接,其构造简单、安装便利,无须额外的安装辅助工具,能适应现场粗放的施工方式,具有较大的应用潜力。采用ABAQUS有限元分析软件建立了T形方颈单边螺栓连接钢梁-钢管柱节点的数值计算模型,评估了其结构性能,揭示了此类连接的承载和破坏机理。进而开展了T形方颈单边螺栓连接节点的参数分析研究。结果表明,T形头长宽比对节点破坏模式和承载力的影响较大。合适的、最优的螺栓T形头长宽比不仅可以提高螺栓孔的抗冲切承载力,还能保证节点的力学性能不被栓孔影响。T形方颈单边螺栓的栓杆旋转偏差和孔内滑移对节点力学性能的影响均很小,设计中可忽略。长圆形栓孔HVH型混合布置可以使节点获得最优的结构响应,应优先推荐。建议栓孔采用中等装配精度。 展开更多
关键词 T形方颈单边螺栓 钢管柱 梁柱节点 抗弯性能 数值模拟
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