国家自然科学基金(90915003)
- 作品数：23 被引量：80H指数：5
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- 相关机构：东北林业大学哈尔滨工业大学大连理工大学更多>>
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- 干节点PPC连续梁力学性能试验及有限元研究被引量：1
- 2019年
- 目的研究预制装配式混凝土连续梁的力学性能,探索连续梁新型节点力学性能.方法设计并制作了4根混凝土连续梁,4根连续梁均采用分段预制,分别由预埋钢板+钢盖板焊接和预埋钢板+钢盖板螺栓的干式连接方式连接而成.通过对连续梁每跨进行三分点静载试验,得到试验梁承载力、裂缝分布和变形等实验数据.基于实测数据,利用ABAQUS建立了21根装配式连续梁的有限元模型并对其塑性性能进行了分析.结果结果表明:在配筋条件相同的情况下,预埋钢板+钢盖板焊接节点试验梁比预埋钢板+钢盖板螺栓节点试验梁的承载力高,并且节点连接方式对预制装配式混凝土连续梁的受弯破坏形态没有影响;采用无粘结预应力配筋的试验梁,可显著改善预制装配式混凝土连续梁的受力性能.由有限元分析结果可知:在相同配筋情况下,预制装配式预应力混凝土连续梁的弯矩调幅系数小于整浇预应力混凝土连续梁;预埋钢板+钢盖板焊接节点连接的装配式预应力混凝土连续梁的弯矩调幅系数比预埋钢板+钢盖板螺栓节点连接的装配式预应力混凝土连续梁略小.结论干节点预制预应力混凝土连续梁有良好的力学性能,能够满足承载力与节点塑性性能要求.
- 程东辉任曼妮刘芬
- 关键词：装配式混凝土连续梁塑性内力重分布
- 无粘结预应力板-柱结构抗连续倒塌模式研究被引量：3
- 2019年
- 目的研究无粘结预应力混凝土板-柱结构的抗连续倒塌模式,为钢筋混凝土板柱结构防连续倒塌设计提供参考.方法采用有限元软件ABAQUS对一栋8层的无粘结预应力板-柱结构进行连续倒塌分析,探讨在柱失效工况和板-柱节点失效工况下板、柱以及板-柱节点的应力状况.结果两种失效工况下都以普通钢筋和预应力筋被拉断,板受拉薄膜力失效而宣告破坏;不同失效工况的板面破坏呈现模式存在差异,柱失效体现为屈服线破坏,节点失效体现为冲切裂缝破坏.结论在节点失效工况的初期,从增长速度上来说,无粘结预应力板柱结构普通钢筋和预应力筋应力增长速度较快,在连续倒塌前增长速度较慢;而柱失效工况则与之相反,在柱失效后的初始阶段,失效柱所在跨内其他节点处普通钢筋和预应力筋的应力增长速度较慢,随着连续倒塌极限状态的临近,增长速度逐渐加快.
- 程东辉宋超杨燕红
- RC类活性粉末混凝土钢筋粘结-滑移本构模型被引量：2
- 2021年
- 通过22组活性粉末混凝土中心拔出试验,分析了混凝土抗压强度、钢纤维体积掺量、钢筋直径和钢筋与RPC粘结长度对变形钢筋与RC类活性粉末混凝土粘结性能的影响,总结了钢筋拔出破坏、混凝土劈裂破坏以及钢筋拔出与混凝土劈裂破坏同时发生等3种破坏模式的发生条件,结合试验数据拟合得到RC类养护模式下各粘结锚固特征值计算公式,建立了RC类活性粉末混凝土钢筋平均粘结应力-滑移本构模型,并利用该模型与试验结果进行验证,效果较好;通过钢筋内贴应变片中心拔出试验,分析粘结应力分布规律,拟合得到粘结位置函数。试验结果表明:变形钢筋与活性粉末混凝土粘结强度随混凝土抗压强度的增大而增大;随着钢纤维掺量增加,极限粘接强度τu和残余粘接强度τr呈增大的趋势;随着钢筋直径的增大,初始粘接强度τ0先减小后增大,τu和τr减小;随着钢筋粘结长度的增大,τ0和τr增大,而τu呈减小趋势;随荷载增加,粘结应力峰值从加载端向自由端移动;粘结长度越长,粘结应力分布越不均匀;结合平均粘结应力-滑移本构模型和粘贴位置函数得到的公式能较为充分地反映RC类活性粉末混凝土与变形钢筋的粘结应力-滑移本构模型。
- 程东辉范永萱王彦松
- 关键词：粘结性能本构模型
- 装配式混凝土柱连接节点力学性能研究及有限元分析被引量：5
- 2021年
- 目的研究装配式混凝土钢筋套筒灌浆连接柱在轴心压力下的力学性能。方法对2根装配式混凝土柱(1根套筒灌浆连接节点形式试验柱,1根套筒灌浆+对拉钢板的连接节点形式试验柱)进行轴心受压试验,通过静载试验获得各试件受压极限承载力、材料的应力变化等试验数据;在试验基础上,对装配式混凝土柱的节点进行改进,通过ABAQUS有限元软件对改进后的17根装配式混凝土柱的极限承载力进行分析。结果有限元结果表明:两种连接节点模拟柱随钢筋直径的增大,极限承载力增大且增幅相似;随混凝土强度等级的增加,对拉钢板连接节点模拟柱的承载力增幅比套筒灌浆连接节点模拟柱小;增大螺栓预紧力能够增加钢板对内部混凝土的约束,明显提高对拉钢板模拟柱的极限承载力。结论两种连接节点形式的装配式混凝土柱均具有良好的力学性能,能够满足承载力的需求。
- 程东辉高佩罡任曼妮
- 关键词：极限承载力有限元
- 一种新型隔震材料:形状记忆合金金属橡胶被引量：5
- 2010年
- 为了开发具有变形自复位功能和自限位功能的新型隔震装置,研究并制备一种新型材料——形状记忆合金金属橡胶(Shape Memory Alloy Metallic Pseudo-Rubber,SMA-MPR)。为了研究加工成型工艺对该材料变形自复位能力的影响,共制备三种采用不同加工工艺的SMA-MPR,并对这三种材料的力学性能和变形自复位能力进行试验研究。首先测试三种材料的试件在不同频率正弦压缩循环荷载作用下的力学性能;然后将产生残余变形的三种类型试件放入可控温度箱内加热并测试其变形回复能力。为了验证试件在变形回复后是否仍具有稳定的力学性能,将它们安置在试验机上再次测试正弦循环荷载作用下的力学滞变性能。试验结果表明,形状记忆合金金属橡胶是开发土木工程结构用隔震装置的理想材料。
- 毛晨曦李素超赵亚哥白欧进萍
- 关键词：金属橡胶形状记忆合金隔震器
- 预应力CFRP布加固负载混凝土柱轴心受压性能研究被引量：8
- 2017年
- 为开展轴心压力作用下预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)布加固负载圆形截面混凝土短柱力学性能研究,设计制作了11根圆形截面混凝土短柱,其中1根普通混凝土柱为对比柱,其余10根混凝土柱在负载与非负载2种情况下分别利用预应力CFRP布或非预应力CFRP布进行加固。通过轴心加载试验,获得了各试件极限荷载、轴向变形、材料应力变化等试验数据。基于试验数据分析了试件轴心压力作用下的力学性能。结果表明:与普通混凝土柱相比,利用预应力CFRP布加固的负载混凝土柱在二次受力过程中其屈服荷载有显著提高,且提高幅度与CFRP布预应力水平成正比,但极限承载力与CFRP布的预应力水平无关;利用预应力CFRP布加固的负载混凝土柱延性性能有显著提高。
- 程东辉杨燕红
- 关键词：预应力CFRP布
- 钢筋与钢纤维再生混凝土锚固性能研究被引量：3
- 2020年
- 目的研究钢筋与钢纤维再生混凝土的锚固性能,以现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中月牙纹外形热轧钢筋的极限粘结强度计算公式为基础,提出极限粘结强度计算公式,为此类构件粘结锚固性能的研究提供理论与试验基础.方法对不同钢筋直径、再生粗骨料取代率及钢纤维体积掺量的16组64个粘结锚固试件进行拉拔试验,分析各参数变量对钢筋和再生混凝土粘结性能的影响.结果随着再生粗骨料取代率的增加,粘结强度变化较小;粘结强度随着钢纤维体积掺量的增加而增大;钢筋直径对粘结强度产生一定的影响,当钢筋直径为28 mm时,粘结强度提升较为明显.结论笔者所推出的钢筋与钢纤维再生混凝土的粘结强度计算公式,能够为再生混凝土的相关规范编写及其工程应用提供可靠的理论依据和设计参考.
- 程东辉宋超何国玉
- 关键词：钢纤维再生混凝土钢筋拉拔试验粘结滑移锚固长度
- 木-混凝土连接性能试验研究被引量：3
- 2014年
- 目的研究木与混凝土间粘结作用,为木-混凝土组合结构的研究奠定前期基础.方法根据设置于木材表面抗剪连接件的形式及抗剪连接件数量的不同设计制作了三组共计九根木与混凝土间抗剪连接件试件和一根无抗剪连接件的对比试件,采用推出试验方法对木材进行加载直至木与混凝土间发生滑移破坏.结果通过推出试验获得了木-混凝土推出荷载的大小、木材在混凝土中滑移量、木材表面抗剪连接件荷载作用下其应力变化等相关实验数据.结论抗剪连接件的存在能够明显抑制木材与混凝土间受力过程中的相对滑移,相对滑移量的减少与抗剪连接件数量成正比,同时也与抗剪连接件形式有关;加载过程中抗剪连接件所受应力与抗剪连接件形式有关,同时也与抗剪连接件距加载点距离有关;研究也表明:抗剪连接件的存在对木与混凝土间粘结力的提高无明显影响.
- 程东辉杜园元王丽叶旭卢宇亭
- 关键词：抗剪连接件粘结相对滑移
- 干节点连接装配式混凝土梁静力性能试验研究被引量：1
- 2017年
- 为了解决装配式混凝土预制构件连接时节点湿作业带来的施工不便,设计制作了7根混凝土简支梁,其中包括1根现浇混凝土简支梁、1根按《装配式混凝土结构连接节点构造》中湿节点连接而成的预制混凝土简支梁以及5根由构造不同干节点连接而成的预制混凝土简支梁,对梁进行两点加载,完成了简支梁静载作用下力学性能试验,获得承载力、变形及裂缝分布等试验数据。结果表明:采用钢板焊接连接和钢板螺栓连接的干节点混凝土试验梁的承载力不弱于现浇混凝土梁,而采用钢板对焊连接、预应力连接和植筋连接的干节点试验梁承载力稍弱于现浇混凝土梁,且其挠度实测值与最大裂缝宽度实测值均比现浇混凝土梁略大。
- 程东辉田晔环张亮泉许鹏程
- 关键词：静载试验承载力裂缝
- 预应力CFRP布加固负载混凝土梁力学性能分析被引量：8
- 2013年
- 为研究负载状态下利用预应力CFRP布加固混凝土梁力学性能,根据截面配筋率的不同,设计制作3组共计12根钢筋混凝土简支梁,每一组选择1根作为普通钢筋混凝土对比梁,其余3根预先加载至对比梁正截面受弯承载力的40%,在持荷状态下利用预应力CFRP布对梁底混凝土进行加固。完成12根试验梁两点加载受弯试验,获得承载力、变形及裂缝分布等试验数据;利用有限元软件ABAQUS建立12根试验梁的有限元分析模型,且在每组模型中建立一根普通CFRP布加固负载混凝土梁的分析模型,完成预应力CFRP布加固负载混凝土梁力学性能的分析。试验及分析结果表明:CFRP布的张拉与粘贴对持荷状态下梁的既有裂缝和变形没有明显影响,预应力CFRP布粘贴加固后试验梁二次受力过程中,预应力CFRP布较好的参与至梁的受力过程,发挥CFRP强度高的特点,明显提高构件正截面受弯承载力,延缓裂缝的发展,抑制构件的变形。基于试验与分析数据,建立预应力CFRP布加固负载混凝土梁正截面受弯承载力计算公式和截面刚度计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。
- 程东辉叶旭张力滨
- 关键词：预应力CFRP布受弯承载力刚度
