装配整体式UHPC-NC组合框架抗震性能拟静力试验研究

为研究装配整体式超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete, UHPC)-普通混凝土(Normal Concrete, NC)组合框架的抗震性能,对2榀1/2缩尺的三层两跨框架结构进行了拟静力试验.1榀为装配整体式UHPC-NC组合框架(Precast Concrete Frame, PCF),1榀为全现浇混凝土框架(Reinforced Concrete Frame, RCF).UHPC-NC组合框架采用预制柱、预制U形UHPC梁外壳后浇NC梁芯的叠合梁和节点后浇UHPC制成.研究结果表明：两个框架具有基本相同的破坏过程,PCF的损伤较RCF轻,整体性更好;两个框架的滞回曲线饱满,与RCF相比,PCF的承载能力更高,提高了约16%,PCF的耗能能力高于RCF;PCF的刚度略高,刚度退化稍慢;两个框架的位移延性系数均为3.9～4.6,PCF的位移延性系数更大.装配整体式UHPC-NC组合框架结构的抗震性能优于全现浇框架结构的抗震性能.     

考虑界面特性的加锚岩体组合单元模型

针对加锚岩体的数值模拟，通过锚杆轴向位移自由度的引入，建立了考虑界面黏结滑移性质的加锚岩体组合单元模型，并导出了组合单元的相关列式，算例表明，采用该模型进行加锚岩体分析时，锚杆可以穿过实体单元的任意部位，可为真实地反映锚杆的复杂几何布局与工作特点提供便利．     

冻土-构筑物界面粘聚-损伤-摩擦本构模型

冻土与构筑物界面本构模型对寒区工程的设计、分析和数值模拟至关重要.耦合粘聚损伤模型和摩擦模型建立了冻土与构筑物界面的一维本构模型.模型从界面的细观力学特征出发,考虑胶结冰在界面剪切过程中的力学响应及界面出现相对滑动后的摩擦力学特征,将界面微元区域分为损伤部分和非损伤部分进行分析.在界面发生相对位移的过程中,微元由非损伤向完全损伤过渡,其中非损伤部分假设为弹性变形,随着损伤的发展摩擦力逐渐发挥作用.基于界面的基本运动学假设得到了微元体损伤演化过程和摩擦演化过程,进而依据均匀化方法建立了界面的本构关系,模型中的参数物理意义明确且容易从试验数据中获取.数值结果表明模型对界面的应变软化型曲线和应变硬化型曲线都有较好的拟合效果,试验曲线中的关键参数在模型中都能够体现.     

GFRP管钢筋混凝土组合构件抗弯性能实验研究

通过抗弯实验,研究了GFRP管(劲性)钢筋混凝土组合构件的抗弯性能.实验结果表明,GFRP管对混凝土的紧箍效应仅存在于受压区,对受拉区混凝土约束作用不明显;组合构件的荷载-变形曲线明显出现弹性直线、弹塑性曲线和上升直线3个阶段;组合构件内部设置型钢能有效提高组合构件的抗弯承载力和刚度;采用纤维模型法编制程序的计算结果与实验结果吻合良好;组合构件的抗弯承载力随着钢面积分数的增加、混凝土强度等级的提高及GFRP管壁厚度增加而提高.     

高温中胶合木构件胶缝界面剪切断裂能研究

在氮气保护、温度为20～250℃条件下,开展了 120个杨木、花旗松和落叶松-间苯二酚-酚醛树脂(PRF)胶缝界面剪切断裂能试验研究.结果表明:界面剪切断裂能随着温度的升高而降低;当温度为150℃时,由于PRF胶黏剂进一步固化,因此木材-胶黏剂胶缝界面性能提高;当温度高于150℃时,密度较低的杨木和花旗松-PRF胶缝界...     

预制UHPC-NC板组合湿接缝抗弯性能试验研究

针对沿海浪溅区UHPC-NC组合板桥梁湿接缝薄弱问题,设计并制作了两块不同构造的组合接缝板（菱形企口接缝JF-L与倒T形接缝JF-T）,开展了受弯性能试验并进行界面应力分析,得到组合板湿接缝从开裂到破坏的全过程力学响应,并根据本文试验和文献统计数据,推导了UHPC-UHPC接缝界面开裂荷载计算公式. 结果表明：两块接缝板均发生弯剪破坏,由于接缝界面存在加密钢筋,剪跨段存在纵筋配筋率变化截面,钢筋在该变化截面拉断;两块组合接缝板开裂荷载和极限破坏荷载基本相同,抗裂性能由接缝界面性能控制,不同构造对湿接缝的抗弯性能影响不大;JF-L与JF-T试件的名义开裂应力分别为4.71 MPa和4.74 MPa,满足沿海浪溅区桥梁正常使用要求;JF-L试件裂缝数量更多,但裂缝发展速度较慢,JF-T试件UHPC-NC界面未开裂,具有更高的延性和抗裂性能. 提出UHPC湿接缝开裂荷载计算公式并与本文和相关文献试验结果进行对比,验证其适用性. 实际工程中,推荐采用更方便预制和施工的菱形企口湿接缝构造形式.     

带埋置弹簧界面单元模型研究

为克服采用弹簧单元模拟钢-混凝土组合结构的连接件时网格划分要顾及连接件位置的缺陷,提出了一种新型的带埋置弹簧界面单元模型。在该模型中,界面单元用于模拟钢板和混凝土之间的接触,弹簧用于模拟连接件的作用,可位于界面单元内任何位置。该模型既能合理考虑钢板与混凝土界面上的各种连接作用,又能使单元划分不受连接件位置的影响。推出试验模型和钢管混凝土拱桥拱脚等算例表明,该模型网格划分方便,计算精度较高,适用于实际工程的计算分析。     

浅谈建筑工程中的钢-混凝土组合结构设计

介绍了钢-混凝土组合结构的类型,进而分析了各类钢-混凝土组合结构的特点,指出了钢-混凝土组合结构在设计方面的一些要点,指导以后的钢-混凝土组合结构的工程实践。     

考虑先后浇界面粘结形变的装配式剪力键力学行为分析

为了研究装配式组合结构中预制-装配式群钉剪力键力学行为,提出采用三向非线性内聚力接触单元模拟先后浇混凝土界面粘结形变关系的数值模拟方法,结合预制-装配式群钉剪力键推出试验,在验证模拟方法的基础上,开展了预制-装配式群钉剪力键内部力学行为以及栓钉排数、间距和后浇混凝土强度参数分析.结果表明:双线性内聚力接触单元能较好模拟...     

界面优化下的GFRP-混凝土组合桥面板静力性能试验研究

为推广GFRP-混凝土组合桥面板的工程应用,在GFRP-混凝土组合板界面抗剪试验研究的基础上,选取黏砂连接和环氧树脂湿黏结2种连接界面,将前期研究的GFRP-混凝土组合桥面板的连接界面进行重新优化设计,制作10块试件进行静力试验,并将试验结果与前期研究结果进行对比分析.研究结果表明:界面重新优化设计的组合板试件,在试验加载过程中能够满足平截面假定,具有良好的整体工作性能,具有较高的承载力和良好的变形恢复能力;试件的破坏虽然为脆性破坏,但是在破坏前构件的变形较大,有一定预兆,具有较高的强度安全储备.     

凝析天然气管道分层流动相间水力摩阻系数计算式评价

前人已经得出了许多计算分层流动相间水力摩阻系数的经验、半经验半理论的公式.然而,由于它们多是以室内小型实验架上得到的数据为基础,虽然与各自的实验结果符合较好,但是普遍存在适用范围窄、精度低的缺陷.获得了大型多相流环道上的实验数据,并利用这些数据对部分常用的经验公式进行了评价.依据评价结果认为,当气相速度低于15m/s时,依据Chen等人的关联式的计算值与实验结果比较接近,误差不超过13.2%;当气相速度大于15m/s时,Hart等人的模型预测值与实验结果符合较好,误差普遍介于0~15.94%之间.因此,在凝析气管道的分层流动计算中,当气速较低时,推荐使用Chen等人的计算模型;而当气速较高时,则推荐采用Hart等人的模型来计算相间水力摩阻系数.     

预测氯离子在水泥基复合材料中有效扩散系数

基于水泥基复合材料界面区水泥颗粒的分布特征,给出了界面区孔隙率分布函数和界面区的有效扩散系数;将水泥基复合材料视为骨料、基体、界面区以及其均匀化后的等效介质相四相复合球模型,采用n层球夹杂理论,逐尺度地预测了氯离子在水泥基复合材料中的有效扩散系数.结果表明:预测的氯离子扩散系数与实测结果基本吻合;n层球夹杂理论适合于预...     

栓接装配式钢-混凝土组合梁及其抗剪键的力学性能研究

为了探究摩擦型高强度螺栓在装配式钢-混凝土组合梁中的适用性,采用ABAQUS有限元软件建立了推出试件和简支梁试件的有限元模型。在试验结果验证模拟可靠性的基础上,研究了螺栓预拉力、螺栓孔径、混凝土强度和螺栓强度等因素对单个抗剪键及整体组合梁的影响。分析结果表明：抗剪键的受力过程分为摩擦、滑移、承压和破坏四个阶段;螺栓预拉力、混凝土强度的增大有利于提高摩擦型高强度螺栓的极限承载力和承压抗剪刚度,较大的混凝土孔隙显著降低了螺栓抗剪刚度;提高螺栓预紧力或提高混凝土强度均可增强钢与混凝土部件的组合作用,相反,在抗剪连接程度不变的情况下,提高螺栓等级导致界面刚度分布不均,不利于滑移控制。     

水性聚氨酯活性及其对复合材料性能影响的探究

通过合成未封端型水性聚氨酯(WPU)并控制其保存时间发现其反应活性可控,然后将反应活性不同的WPU与淀粉密炼制备一系列水性聚氨酯-淀粉(WCS)复合材料,并对所得复合材料的基本性能进行表征,以此来探索WPU作为反应型增容剂的可行性.研究发现WPU的活性随时间的变化趋势为：未封端型WPU在不超过3 d的时间内仍保持反应活性,超过3 d就表现出失活的特性.进一步探究活性不同的WPU制备的WCS复合材料的基本性能,发现具有活性的WPU由于含有—NCO反应性基团可以与淀粉的—OH基团之间形成氨基甲酸酯键和部分氢键,从而使制得的WCS复合材料体系的界面具有很好的相容性.研究中使用WPU作为复合材料的反应型增容剂是一种新的尝试,可以克服传统制备聚氨酯需要加入有机溶剂而不环保的缺点,而且其操作过程也更为简便.此外,本工作也为具有反应活性的WPU在复合材料方面的应用奠定了一定的基础.     

Study on the Friction Coefficient in Grinding

The friction between the abrasive grains and workpi ec e is a crutial factor determining the main grinding output. Few studies have bee n carried out investigating the values of the friction coefficient in grinding, due to the difficulty of direct measurement. In this paper, a mathematical model of the friction coefficient in grinding has been established with the aid of a new grinding parameter C ge, which has close relations to wheel wear rate Z s, metal removal rate Z w, specific energy u and gr...     

聚合物对孤岛沥青质模拟油/水界面性质的影响

用挂片法和双锥摆法测定了聚合物溶液/沥青质模拟油体系的界面张力和界面剪切粘度,并对聚合物浓度对其的影响进行了分析。结果表明,聚合物使沥青质模拟油/模拟水体系的界面张力增加,聚合物的存在会影响沥青质在界面处的吸附速度和吸附量,导致沥青质界面膜强度降低。聚合物浓度较低时,聚合物溶液/沥青质模拟油体系的界面剪切粘度低于模拟水/沥青质模拟油体系的界面剪切粘度,聚合物浓度较高时则相反。     

高性能铜铝复合排的制备及界面研究

采用固-液法浇注和铸轧工艺制备铝/铜复合材料.研究不同工艺对铜/铝复合排界面结合强度的影响,并对铜/铝复合排界面结构和复合机理进行分析.结果表明:当进行300°C×1h热处理时,所得复合排的结合强度最高,多次热循环后复合排界面结合强度有所增加.电子探针能谱扫描分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD)表明铜/铝复合界面上生成金属间化合物Al2Cu,Al4Cu9和AlCu相,从而使得界面层硬度增大.采用该方法制备的铜/铝复合排,整体拉伸强度达98MPa,电阻率为0.021 6×10-6Ω.m.     

酚醛树脂基减摩复合材料的研究

通过实验研究了树脂基减摩复合材料中树脂、纤维对减摩材料的机械性能、摩擦性能的影响。在此基础上，以实验室自制的改性酚醛树脂为基体，以混杂纤维及复合润滑组份为增强材料，研制出一种高强度、低摩擦系数小磨损量的酚醛树脂基纤维增强减摩复合材料。这种新型材料已通过技术成果鉴定，可望应用于电车滑块、机车受电弓等多种用途。     

橡胶轮胎与路面间摩擦模型及分析

提出了一种建立于摩擦学和物理学原理上的橡胶轮胎与路面间摩擦系数与摆动角度的关系模型，可为摩擦测定设备提供理论基础，并用于预测摩擦系数的大小。该模型分析了不同滑动长度下摩擦系数和摆动角度的特点和必须满足的条件。实际摩擦试验表明该模型预测不同滑动下摩擦损耗功的变化与实际较为符合。该模型为进一步研究轮胎摩擦理论及摩擦系数测定技术提供了依据。     

部分水解聚丙烯酰胺溶液的界面扩张流变特征

借助于界面扩张流变测量方法,研究了测量时间对超高分子量聚丙烯酰胺Mo 4 0 0 0溶液与十二烷形成界面的黏弹性特征;研究了Mo 4 0 0 0溶液浓度对界面扩张黏弹模量E的影响,探讨了Mo 4 0 0 0溶液与空气、十二烷、原油所形成界面的E特征.结果表明,同一浓度的Mo 4 0 0 0溶液与十二烷形成的E大小随测量时间而变化,初期E较小,随着测量时间的增长而逐渐增大直至达到平衡.在同一测量时间时,Mo 4 0 0 0溶液浓度愈大E愈大,达到平衡E的时间愈短.不同浓度时,初始E的差异大于平衡E的差异.由于Mo 4 0 0 0的黏均分子量高达2 .2×10 7,故弹性模量E′对E的贡献大,虽然随着溶液浓度的增大,黏性模量E″对E的贡献比例略有上升,但是弹性模量E′对E的贡献仍为主导.此外,Mo 4 0 0 0溶液与不同物质所形成的不同界面具有不同的黏弹性特征,与空气、十二烷、原油所形成界面的E的大小次序为E空气>E十二烷>E原油,即E的大小随两相密度差的减小而减小.