可拆卸钢-混凝土组合梁抗剪性能有限元分析

【目的】为了研究可拆卸钢-混凝土组合梁中螺栓连接件的抗剪性能。【方法】采用ABAQUS软件建立了推出试件的有限元模型，分析了混凝土板强度、螺栓强度和螺栓预紧力大小对抗剪性能的影响。【结果】结果表明：推出试件的最终破坏模式为螺栓剪断，同时混凝土受压破坏；试件的抗剪过程包括摩擦抗剪、螺杆承压抗剪和塑性三个阶段；混凝土板的强度对试件的抗剪性能影响较小；提升螺栓的强度可以显著提升试件的极限抗剪承载力；试件的抗滑移荷载随螺栓预紧力的增加而增大。【结论】综上所述，在实际工程中可以通过提升螺栓的强度和预紧力大小来获得更加优异的抗剪性能。     

新型夹芯保温板在逐时温度作用下的研究

【目的】混凝土夹心板外叶往往较薄，逐时气温变化和太阳辐射对混凝土夹心板的温度作用十分明显，而荷载规范并没有考虑这两者的影响，本研究将考虑这两个因素，并研究讨论不同保温层厚度和内外叶层厚度对夹芯板挠度的影响，为后续的试验研究提供参考。【方法】在现有的理论研究基础上，基于有限元软件模拟出逐时温度作用下一种新型夹芯板的内外叶逐时温差和温差引起的位移。【结果】夹芯板在逐时温度作用下，内外叶层的温差、位移以正弦曲线的形式保持稳定状态。【结论】夹芯板内外叶温差的极值与夹芯板挠度的极值在相同时间取值、内外叶温差曲线走势与夹芯板挠度的变化趋势、逐时温度荷载的变化趋势一致性较高。     

筏板基础中柱节点冲切有限元分析

考虑筏板基础和地基共同作用,运用ADINA有限元计算方法分析了筏板基础中柱节点在竖向荷载与不平衡弯矩共同作用下的冲切性能、破坏规律及筏板底部地基反力的分布情况.计算及分析结果表明:由于地基反力作用,筏板的破坏主要是以冲切破坏为主;由于不平衡弯矩的影响筏板中抗弯钢筋的屈服现象以及地基反力最大值都出现在筏板受弯方向的区域里,并且地基反力的分布基本呈抛物线分布;筏板中抗弯钢筋对提高筏板冲切承载力有重要作用,因此在设计中应考虑抗弯钢筋的作用而使工程更加经济.     

高层建筑筏板基础共同作用的监测与分析

【目的】为了研究高层建筑对筏板基础的影响，对筏板基础沉降、钢箔应力和基底反力变化规律展开讨论。【方法】以郑州某实际工程为分析案例，利用现场的实测数据对筏板基础沉降、钢筋应力和基底反力的变化趋势进行讨论分析。【结果】研究发现：基础沉降值与上部荷载的变化成正比，沉降曲线呈下凹形，筏板基础中间的沉降量明显高于两边的沉降量；上部荷载增加，基底反力增大明显，对基底的反力测点分析发现角部比边部和中部的反力大；随着上部荷载的变化，钢筋顶层应力较底层变化更为迅速，分布在边部的钢筋应力较中部更大，筏板边部钢筋应力大于中部钢筋应力。【结论】该研究可以为后续深入研究高层建筑对筏板基础的变形影响提供一定参考。     

火灾下钢筋混凝土梁温度场数值模拟研究

【目目的的】为研究钢筋混凝土梁在火灾作用下的抗火性能。【方法】运用ABAQUS有限元软件来建立钢筋混凝土梁传热模型，模拟钢筋混凝土梁截面在四面受火作用下的温度场变化情况，并分析梁截面温度的分布规律，从而研究防火涂层类型、涂层厚度对梁截面温度场分布的影响。【结结果果】研究结果表明，在涂有三种不同防火涂层后，梁截面温度会有不同程度的降低，涂抹相同类型涂料时，涂层越厚，同一时刻下钢筋的温度越低。相对而言，膨胀型防火涂料（超薄型和薄型）对梁截面温度的降低作用更明显。【结论】因此，防火涂层能有效提高钢筋混凝土梁的耐火性能。     

基于ANSYS的泵房底板跳仓法温控仿真技术研究

【目的】合理制定泵房底板温控施工方案，避免混凝土施工最大拉应力破坏，提高泵房底板温控施工科学性。【方法】利用ANSYS有限元分析软件，通过“单元生死”技术实现对跳仓法混凝土温控施工的仿真模拟。【结果】对实例工程进行仿真分析，该温控方案满足温控防裂需求，混凝土各块浇筑的最大温度应力均出现在混凝土的上部边角处。【结论】利用ANSYS可实现对泵房底板跳仓法施工温控方案的仿真模拟，判断温控方案是否满足混凝土温控防裂要求。仿真还可确定温度应力最大区域，在混凝土施工过程中要注意对该部位的混凝土保温养护。     

一种可提高连接强度的钢筋灌浆套筒设计

【目的】为解决现有装配式建筑钢筋套筒连接中存在的钢筋定位难、灌浆饱满度难以保证等问题，提高连接强度。【方法】对现有套筒进行加装改造，通过增加灌浆组件和连接组件，设计出一种新型钢筋灌浆套筒。【结果】对灌浆套筒使用过程进行研究及试验验证，可知所设计的钢筋灌浆套筒能有效提高钢筋强度，减小所需套筒的尺寸。【结论】该设计具有明显的有益效果，既提高连接强度，又减少施工成本，对建筑节能具有重要意义。     

栓钉推出试验及有限元仿真研究

【目的】钢-混组合梁借助栓钉实现相互连接，栓钉能抵抗钢梁与混凝土之间的纵向分离，也可传递纵向剪力，是研究两者组合在一起的重点。【方法】本研究使用ABAQUS有限元分析软件对栓钉进行仿真研究，在已有的单层栓钉推出试验的基础上，有限元仿真结果与试验结果吻合较好。在有限元较精确的情况下进行参数化数值分析，研究混凝土强度、栓钉极限抗拉强度对栓钉抗剪承载力的影响。【结果】由计算结果可知，栓钉抗剪承载力随混凝土强度及栓钉极限抗拉强度的增大而提高，并对试验结果与有限元结果进行分析。【结论】在提高混凝土强度时，超过C50混凝土强度对栓钉抗剪承载力提高较小，要考虑其经济性。在提高栓钉极限抗拉强度时，为了满足混凝土与连接件共同工作的情况，要与相应混凝土强度等级相适应，避免一方先行被破坏。     

蜂窝铝轻质夹芯结构的面外压缩性能研究

【目的】蜂窝铝轻质夹芯结构是一种外层为铝板、中间为铝蜂窝芯的三明治结构。因其优良的力学特性，在航空、汽车等领域得到广泛应用。为改善蜂窝铝轻质夹芯结构的力学性能，对面外压缩性能进行研究。【方法】使用有限元模拟法探讨孔棱边长、孔壁厚度、芯板高度和面板厚度对面外压缩性能的影响。【结果】研究表明，蜂窝铝轻质夹芯结构的抗压性能随孔棱边长增加而降低，压缩性能随孔壁厚度增加而提升，面板厚度对夹芯结构压缩性能基本无影响。【结论】蜂窝铝轻质夹芯结构的面外压缩性能与孔棱边长和孔壁厚度有关，与面板厚度无关。     

UHPC加固钢筋混凝土柱轴压模拟研究

【目的】为研究超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC)对钢筋混凝土柱的轴压性能的影响。【方法】选取1个普通混凝土柱和3个UHPC加固的钢筋混凝土柱进行竖向轴压模拟试验，研究不同加固材料、加固层厚度对钢筋混凝土柱轴心受压性能的影响情况。【结果】研究结果表明：UHPC加固的钢筋混凝土柱和普通钢筋混凝土柱的荷载—位移曲线趋势基本一致，但UHPC加固的钢筋混凝土柱轴压承载力提升更为明显，并且随着加固层厚度的增加，承载不断提高。本研究分别选取20 mm、30 mm、40 mm厚度的UHPC加固层钢筋混凝土柱与普通钢筋混凝土柱进行承载力比较，加固后的钢筋混凝土柱承载力分别提高了154.6%、192.9%、264.1%。【结论】对试验结果进行分析，为进行承载力试验提供了数据支持，也为工程实际提供理论依据。     

基于Al-B4C中子吸收材料的Monte Carlo模拟

【目的】探究Al-B4C复合材料的中子吸收性能。【方法】建立中子入射模型，采用Monte Carlo方法，运用MCNP5程序模拟碳化硼含量10%～30%、中子能量0.1～2.0 MeV、材料厚度1～3 cm等参数对Al-B4C复合材料的中子吸收性能的影响。【结果】模拟结果表明，碳化硼含量与中子透射系数基本上呈一次线性下降的关系，且下降趋势逐渐减小。随着材料厚度的增加，材料厚度与中子透射系数呈指数下降关系，下降幅度随着厚度的增加逐渐减弱，中子透射系数随着中子能量的变化呈现起伏趋势，并出现“反转”现象。【结论】由此得出Al-B4C复合材料的中子吸收性能受到碳化硼含量、材料厚度、中子能量的影响。     

装配式组合结构半刚性梁柱节点的受力性能研究

【目的】通过对现行装配式组合结构梁柱节点形式的调研分析，结合理论计算提出一种新型螺栓连接节点。【方法】采用有限元程序对高强螺栓受力性能和节点试件进行模拟分析，验证了设计方法的可行性。【结果】研究发现高强螺栓节点具有较好的抗震性能，且增设牛担板抗剪，提升了节点的承载力、刚度和耗能能力。【结论】为装配式框架节点的研究分析提供理论基础。     

基于BIM技术的装配式叠合板的深化设计

【目的】将BIM技术与装配式建筑结合，提高装配式叠合板设计精度、构件生产效率及施工质量，实现项目智能化、精细化管理，为BIM技术在装配式建筑深化设计领域中的应用提供参考。【方方法法】通过实际工程案例，应用BIM技术对装配式叠合板拆分布置、钢筋深化、孔洞预留、构件节点连接等阶段进行深化设计。【结果】结果表明，基于BIM技术的装配式叠合板的深化设计能有效解决施工中混凝土浇捣质量及安装难题，使构件设计更精确，提高施工效率，节约成本。【结论】BIM技术在装配式建筑中的应用，能有效解决深化设计中的难题，确保各环节的效率与质量，促进装配式建筑向智能化方向发展。     

基于板底脱空的水泥混凝土路面动力特性分析

为了分析板底脱空的水泥混凝土路面动力特性,基于Winkler地基上设置接缝并在接缝处布设钢筋的9块板水泥混凝土路面结构的三维动力有限元模型,利用Adina有限元中的生死单元模拟不同程度的脱空,分析了移动荷载作用下路面板在不同荷载位置、脱空面积、地基反应模量等条件下的动态弯沉和最大弯拉应力变化规律。结果表明:无论是否存在脱空,在板角隅处引起的动态弯沉和弯拉应力都最大,为最不利脱空位置;弯沉和弯拉应力随着脱空面积的增大而增大、随着地基反应模量的增大而减小。研究结果为指导今后水泥混凝土路面结构设计及路面板下地基脱空判断提供了理论依据和参考。     

空心率对GFRP管-混凝土-钢管复合梁受力性能的影响

为研究空心率对GFRP管-混凝土-钢管复合梁结构抗弯性能以及滞回性能的影响规律,首先采用数值模拟软件ABAQUS建立了2根复合梁模型,并通过现有试验结果验证了该模型的正确性,在此基础上设计了15根复合梁模型构件,将空心半径设为0 mm、25 mm和50 mm,在研究抗弯性能时,通过改变混凝土强度进行横向对比,混凝土强度...     

高抗扰动混凝土力学性能研究

【目的】为满足桥梁工程对修复材料提出的抗扰动、抗裂及快硬的实际需求，拟制备一种桥梁修补用的抗扰动快硬混凝土。【方法】首先，对高抗扰动混凝土材料在凝固过程中非振动条件及振动条件下的凝结时间进行对比分析；其次，测试两种条件下终凝后2 h试件的立方体抗压强度、抗压弹性模量、劈裂抗拉强度、新旧黏结劈裂抗拉强度及新旧黏结抗折强度；最后，对高抗扰动混凝土的28 d轴心抗压强度、劈裂抗拉强度及抗压弹性模量展开研究。【结果】研究表明，在振动频率为5 Hz、竖向振动速度为2.5 cm/s的条件下，高抗扰动混凝土材料的凝结时间、早期及28 d力学强度均满足实际工程要求，其中早期抗压强度及弹性模量得到显著提升，相较于正常工况分别提高了8.54%、15.53%。【结论】利用该抗扰动混凝土浇筑桥梁横隔板，能有效提升新旧横隔板结构层间的黏结性能，研究成果对今后开展桥梁加固与修复具有一定参考。     

混凝土桥台水化热仿真分析与裂缝处理

【目的】针对混凝土桥台台身在施工期间产生竖向裂缝的问题，对该桥台温度场与应力场进行数值模拟。【方法】通过Midas FEA NX软件，对台身混凝土内外部温度、应力进行了水化热仿真分析。【结果】分析结果表明：台身混凝土内外部温差较大，台身混凝土外部拉应力超出了实测抗拉强度（72～336 h）；将温度场、应力场分析结果与该桥台台身实际裂缝情况进行对比分析，找出了桥台台身开裂原因；将实测裂缝情况与仿真模拟结果对比分析，发现Midas FEA NX软件可有效分析混凝土水化热温度、应力变化情况。【结论】结合该桥台台身裂缝情况与仿真分析结果，对该桥台台身的裂缝提出了相应的处置建议，并在裂缝处理完成约半年之后对裂缝进行了复查，发现其表面稳定，未有扩展现象。     

秸秆集成夹芯复合保温墙板性能特点及发展研究

【目的】基于现有的几种典型轻质保温建筑墙板的组成及特点，结合当代同类较前沿的轻质保温墙板，提出了一种绿色环保的秸秆集成夹芯复合保温墙板。【方法】通过对比分析的研究方法，归纳总结墙板的组成特征、建筑物理性能、有毒有害物质限量等并加以研究论述。【结果】分析出秸秆集成夹芯复合保温墙板具有防水防潮、防火抗裂、安装简便等优良特点，且板材本身具有绿色环保、无毒无害、对环境友好的优势。【结论】该秸秆集成夹芯复合保温墙板不仅提高了废料利用率，而且具有较强的传统工艺可代替性。     

轮载和水耦合作用下水泥混凝土路面板脱空动力响应分析

为了研究水泥混凝土路面板底脱空区水损害的相关理论,控制和预防板底脱空的扩展和出现,采用数值仿真分析的方法,针对水泥混凝土路面板不同脱空状态、不同脱空面积、不同车辆轴载,考虑真实轮胎荷载模型,运用有限元软件ADINA建立轮载-水-水泥混凝土路面板有限元模型,并对其进行数值仿真分析。结果表明:水泥混凝土路面板含水脱空区域面层的弯沉和弯拉应力明显大于非脱空区域,且角隅脱空区域面层弯沉和弯拉应力比纵缝脱空区域大,而纵缝脱空区域基层滞留水对基层所产生的弯沉和动水压力明显大于角隅脱空区域;角隅脱空区域和纵缝脱空区域路面板随着脱空面积的增大,脱空区域基层弯沉和动水压力逐渐增大,且在相同的脱空面积情况下,板纵缝脱空区域的基层动力响应明显大于角隅脱空区域;随着车辆轴载的增加,脱空区域内含水基层动力响应逐渐增大。采取交通管制、及时注浆或者灌浆和降低轴载等补救措施,可以有效减缓含水脱空区域水泥混凝土路面板结构的破坏。     

煤矸石在水稳基层中应用的可行性研究

【目的】为缓解我国碎石资源紧缺的现状，实现资源的循环利用，需要开展煤矸石在水稳基层中应用的可行性研究。【方法】选用鹤壁掘进煤矸石为研究对象，进行煤矸石原材料性能试验、水泥稳定碎石-煤矸石混合料微观结构分析及耐久性试验。【结果】鹤壁掘进煤矸石质地致密，矿料级配良好，压碎值、吸水率、耐崩解性均能满足公路工程集料标准；煤矸石的掺入能够提高混合料的黏结力，有助于提升水稳基层材料的强度；从耐久性方面考虑，煤矸石的掺入有助于混合料水稳定性的改善，且对抗冻性影响不大。【结论】鹤壁掘进煤矸石可以作为一种集料应用到水稳基层当中。