国家自然科学基金(51378199)
- 作品数：10 被引量：27H指数：2
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- CTRC板加固钢筋混凝土梁受剪性能研究
- 2019年
- 采用三点弯曲试验研究用碳纤维织物增强混凝土板(CTRC板)加固钢筋混凝土梁的受剪性能。将CTRC板中纤维织物层数及附加锚固措施作为研究因素建立5个试验工况,包括1个对比试验工况和4个加固试验工况。试验过程中同步记录荷载、挠度、钢筋应变、纤维应变及裂缝的开展。研究结果表明:CTRC板能有效地增强钢筋混凝土梁的受剪承载力,加固工况的受剪承载力提升范围为55.8%~83.4%;对比工况的破坏模式为斜拉破坏,加固工况除斜拉破坏外还出现了CTRC板与混凝土梁的剥离破坏;附加锚固措施能提升加固工况的初期刚度,并减轻CTRC板与混凝土梁剥离现象发生的程度,提高纤维织物的强度利用率。
- 雷晋东杜运兴周芬
- 关键词：受剪性能钢筋混凝土梁
- 碳纤维织物增强水泥基复合材料试验研究被引量：12
- 2017年
- 采用轴向拉伸试验研究了碳纤维织物增强水泥基复合材料(TRC)的静力力学性能,试验工况考虑了配网率、短切钢纤维以及碳纤维织物上的预拉力3个因素.试验结果表明:没有掺加短切钢纤维的薄板,随着配网率的增加,碳纤维织物利用率降低,试验过程中纤维层与水泥基层逐渐分离,最终薄板发生剥离破坏;对碳纤维织物施加预拉力能使薄板的开裂应力提高,从而提高TRC构件的正常使用寿命;在薄板中掺入短切钢纤维有助于提高其界面性能,进而使薄板抗拉强度、极限应变均得以提高;与施加预拉力相比,掺入短切钢纤维对薄板力学性能的改善更加显著;对碳纤维织物施加预拉力的同时在薄板中掺入1%的短切钢纤维可显著提高碳纤维的利用率,薄板破坏时碳纤维被完全拉断.
- 周芬刘玲玲杜运兴
- 关键词：碳纤维织物抗拉强度
- 预应力筋预拉力对预应力加筋土挡墙静力性能影响被引量：2
- 2019年
- 采用模型试验与数值模拟方法研究了预应力筋的预拉力对预应力加筋土挡墙的变形、土压力分布、墙面板基础反力和破坏模式等静力性能的影响,根据试验实测数据及数值计算结果分析了预应力加筋土挡墙的工作机理。结果表明:预应力筋施加预拉力后,顶部荷载作用下挡墙的墙面板位移、顶部沉降以及墙面板基础反力比未施加预拉力的情况均明显减小;预应力筋施加预拉力后,加筋区内部水平土压力显著增大,但分布并不均匀。预应力筋施加预拉力对填料内的剪切带影响不明显,但非加筋区顶部加载时,预应力筋的预拉力能够有效阻止剪切带在填筑区域内贯穿,提高了挡墙的稳定性。
- 杜运兴陈仕文周芬
- 关键词：预拉力土压力
- 单根无黏结预应力筋对加筋体力学性能的影响
- 2018年
- 采用缩尺模型试验研究了无黏结预应力加筋土技术中水平土压力的大小及分布对预应力加筋体力学性能的影响。试验采用钢砂模拟中砂,解决了缩尺模型相似比的问题。完成了两个工况的试验,一个普通加筋土工况,一个具有单根无黏结预应力筋的工况。对比分析表明:对无黏结预应力筋施加预拉力前加筋体的顶部沉降小于普通加筋体的顶部沉降,施加预拉力后却增加了顶部沉降,但在堆载后具有单根无黏结预应力筋的加筋体的竖向变形更小;随着预拉力的增加,与无黏结预应力筋相邻的玻纤格栅应变相应减小,在距离墙面板较近位置测点玻纤格栅的应变减小得尤为明显,而底部玻纤格栅应变逐渐增加,在距离墙面板较近位置测点增加得较为明显;在堆载过程中,无黏结预应力筋的预拉力保持不变,堆载完成后略有增加。
- 周芬梁强杜运兴
- 关键词：预应力加筋材料力学性能模型试验
- 基于EFG-FEM的加筋土数值计算方法
- 2019年
- 提出了一种基于EFG-FEM的加筋土数值计算方法。将等效附加应力法引入EFG中,提出了基于EFG的等效附加应力法。该方法中筋材的作用以附加应力的形式施加在土体上,并最终体现在附加刚度矩阵上。素土采用邓肯张E-v模型模拟其非线性特性,并将其应用于EFG中,提出了背景单元弹性矩阵的计算方法。最后,采用EFG-FEM数值方法计算一加筋土模型,将其与有限元的计算结果比较,证明本文方法具有较好的精度和计算效率。
- 杜运兴李秋迪周芬
- 关键词：有限元无网格加筋土
- 预应力加筋体水平土压力及作用机理研究
- 2019年
- 采用缩尺模型试验及三维有限元模拟研究了预应力筋长度对加筋体水平土压力分布的影响及加筋体中预应力筋的预拉力作用机理.研究表明:墙背土压力的大小与分布规律与预应力筋长度无关;预拉力作用下,预应力筋位置填料的水平土压力沿筋长方向呈两端大中间小的分布规律,其中部填料的水平土压力值增幅随预应力筋长度的增大而减小;随着预拉力的增加,填料水平应力值会超过竖向应力值并与大主应力值完全重合;填料的平均破坏比系数呈先减小后增大的变化趋势,填料的应力水平表明在预拉力作用下填料存在最优的应力状态.
- 杜运兴袁兰周芬
- 关键词：加筋土挡墙预拉力土压力模型试验有限元分析
- 预应力筋预拉力对预应力加筋土挡墙稳定性影响
- 2020年
- 采用有限元法对刚性基础上无粘结预应力加筋土挡墙的稳定性进行数值分析。对挡土墙顶部逐步增加荷载研究其稳定性,以特征点处位移突变作为失稳判据。讨论了预应力筋的预拉力值对稳定性的影响,并推导出稳定性计算公式。结果表明:随着预拉力值的增加,失稳时加筋体内塑性区逐渐下移,塑性区与水平线夹角越来越小,加筋体内最小主应力值与挡土墙的稳定性都会增加。公式推导出的失稳荷载值与数值分析结果吻合较好。
- 刘倍宏杜运兴周芬
- 关键词：加筋土挡墙无粘结预应力稳定性预应力筋
- 玄武岩纤维TRC板拉伸性能试验研究被引量：13
- 2018年
- 采用短切钢纤维体积掺量为0%、0.8%、1.6%的3种精细混凝土基体分别制备玄武岩纤维TRC板,并对纤维编织网施加不同水平的预拉力,通过单轴拉伸试验,考察了各类TRC板试件的应力-应变关系和裂缝形态.试验结果表明:随着纤维编织网层数的增加,TRC板试件的开裂荷载减小,极限荷载和极限应变均增大,裂缝形态得到很大改善.随着纤维编织网上预拉力水平的增加,TRC板试件的开裂荷载增大,极限荷载并未产生明显变化,极限应变减小,裂缝逐渐表现出不良的形态.TRC板试件的拉伸性能与短切钢纤维掺量和预拉力水平均存在一定的相关性;当基体混凝土中掺加体积分数为1.6%的短切钢纤维且纤维编织网上施加的预拉力大小合适时,TRC板试件表现出相对较好的拉伸性能.
- 杜运兴张蒙蒙周芬
- 关键词：预拉力钢纤维
- 预应力加筋土挡墙变形性能研究
- 2019年
- 采用有限差分数值方法研究预应力加筋土挡墙的侧向变形和沉降规律。填料采用双曲线型塑性硬化本构模型,计算过程中考虑填筑和压实过程,采用模型试验的结果验证了数值方法。针对填料的密实度、桥台基础边缘距墙面板距离、预应力筋的轴向刚度建立分析工况。研究结果表明:顶部荷载作用下,预应力挡墙的墙面板位移、顶部沉降均比未施加预拉力的挡墙明显减小;填料的密实度和桥台基础边缘距墙面板的距离对墙面侧向位移影响最大;提高预应力筋的轴向刚度有利于减小挡墙的变形。
- 杜运兴袁兰陈仕文周芬
- 关键词：模型试验数值模拟预拉力侧向位移沉降
- 建筑垃圾与土工合成材料界面性能试验研究被引量：2
- 2020年
- 建筑垃圾与土工合成材料的界面剪切性能直接影响建筑垃圾作为填料在加筋土结构中的应用。通过大型直剪试验研究了建筑垃圾的含水率和土工合成材料的种类对建筑垃圾与土工合成材料界面剪切性能的影响。建筑垃圾的含水率为1%、6%、12%和18%的4种状态。土工合成材料分别为双向塑料土工格栅、双向玻纤土工格栅和无纺土工布。试验结果表明提高建筑垃圾含水率会降低建筑垃圾与土工合成材料界面的峰值剪应力;对比不同的土工合成材料,含水率相同时,建筑垃圾与双向塑料土工格栅的界面峰值剪应力最大,其与双向玻纤土工格栅、无纺土工布的界面峰值剪应力接近;建筑垃圾与土工合成材料的界面相互作用系数高于天然填料与土工合成材料的相互作用系数。
- 周芬朱恒杜运兴
- 关键词：建筑垃圾土工合成材料含水率
