3D打印混凝土在军事领域的应用前景与研究进展 智能导读
周捷航;宋秋磊;许志杨;张祝贤;夏如茜;杜龙雨;3D打印混凝土(3DPC)是一种以建造效率高、建造无人化和设计自由度高为特点的新型建造技术。基于军事领域的需求,介绍了3DPC的基本技术特点,分析了3DPC的技术优势及其在军事领域的潜在应用前景,梳理了3DPC在军事领域的研究现状,并讨论了3DPC在军事领域的发展方向。
HB-FRP加固钢筋混凝土梁的双界面剥离机理研究 智能导读
孟祥伦;高磊;黄悦;本文研究了静载作用下混合粘贴碳纤维板(HB-FRP)加固混凝土梁的力学行为表现及承载性能,研究参数为是否存在新旧混凝土界面及螺栓植入顺序。为此设计了6片3 m混凝土梁进行三点抗弯破坏性试验,使用作动器进行自下而上的加载方式便于观察FRP的剥离情况,同步采集FRP应变以及荷载-位移数据。试验结果表明:在锚固件布置数量相同的情况下,试件的极限荷载相近,新旧混凝土界面对极限荷载没有影响,但对试件荷载发展以及FRP应变产生不利作用,混凝土截面产生裂缝后,对混凝土新旧界面裂缝的产生具有诱导作用;且新旧混凝土界面开裂后,会对FRP应变的发展产生削弱的作用;螺栓预先植入的试件由于没有化学胶粘剂的整体约束作用,在残余荷载发展阶段螺栓发生了局部锚固失效的现象;螺栓的嵌入使得混凝土梁截面刚度发生变化,其主导了加固试件裂缝的产生与后续发展。
大跨弦支穹顶结构索夹节点抗滑移性能研究与仿真分析 智能导读
陆兆虎;商怀帅;刘孝华;王春增;王晓龙;肖振浩;徐少辉;索夹是连接索体和其他索结构元素的关键组件,它的抗滑移性能直接影响到整个索结构体系的安全性和稳定性。本文选取国内某体育馆项目中的索夹节点作为研究对象,应用千斤顶顶推法对其进行了1∶1实物抗滑移承载力试验,并结合有限元分析软件ABAQUS进行了足尺仿真分析,研究了索径为90、95 mm铸钢索夹的抗滑移性能。研究结果表明,所测试索夹的抗滑承载力试验值均高于工程要求的抗滑摩阻力,且有1.5以上的安全系数;通过对实体拉索的轴向和径向弹性模量进行折减,将其等效替代为等直径的实心钢棒,可有效地模拟螺栓在张拉阶段的紧固力变化;螺栓在拉索张拉阶段的紧固力损失率与拉索的张拉力水平呈正相关,增大拉索的张拉力水平会引起螺栓紧固力的显著损失;通过有限元软件对索夹节点进行仿真分析,螺栓紧固力变化和索夹极限抗滑承载力结果与试验数据吻合良好,验证了该研究方法的准确性与有效性,可为类似的工程节点设计与分析提供参考。
基于新型外包角钢加固柱的多尺度框架结构静力推覆分析 智能导读
文梓杰;朱晶;咸玟良;徐庆海;李志明;为改善钢筋混凝土柱外包角钢的加固效果,本文设计了一种新型外包角钢构造形式。利用ABAQUS有限元软件分别对未加固柱、增大截面加固柱、传统外包角钢加固柱、新型外包角钢加固柱进行轴压、滞回性能的模拟分析。并基于多尺度数值模拟方法,对3层空间框架结构进行加固前后静力推覆分析。分析结果表明,增大截面加固柱的轴压极限承载力、初始刚度最好,但在往复加载的中后期,由于外层混凝土的损伤和剥落,出现了明显的强度下降和刚度退化;新型外包角钢加固柱后期轴压剩余承载力为峰值的81.5%,并且其累计总耗能最高、层间位移角最佳;未加固柱的多尺度模型比三维实体单元模型减少近一半的计算时间,计算误差在5%以内;通过框架结构加固前后的静力推覆对比分析可知,新型外包角钢加固效果最好,柱端破坏转移到梁端破坏,达到“强柱弱梁”的效果。
新型双向消波活门消波性能研究 智能导读
解敬儒;陶涛;张晓辰;王阳明;林启越;梁海志;以地下交通隧道兼顾人民防空功能的防护门为研究对象,提出一种新型双向消波活门。通过试验研究和数值模拟,对活门的消波性能和整体抗力展开研究。研究结果表明:在反射超压峰值为0.37 MPa的冲击波作用下,双向消波活门的消波率达到88%,远高于悬摆活门的39%消波率,余压均值为26 kPa,由此可优化或不再设置人防工程中的扩散室。在冲击波和撞击反弹力的共同作用下,随着冲击波幅值的增加,阀芯与阀体的接触点处产生塑性应变,但不影响卸载后阀芯的正常回位,消波活门的结构抗力满足抗冲击要求。
大掺量石灰石粉煅烧黏土UHPC力学及抗冻性能研究 智能导读
张伟;黄悦;刘文君;司伟东;刘夫帅;超高性能混凝土(UHPC)是一种具备优异力学性能和抗冻性能的水泥基材料。传统UHPC在制备过程中需要大量水泥用作胶凝材料,这将导致较高的碳排放。石灰石煅烧黏土水泥(LC3)是一种由石灰石粉、煅烧黏土和水泥组成的新型胶凝材料体系,但是目前石灰石粉和煅烧黏土掺量普遍较低,并且大掺量石灰石粉和煅烧黏土对UHPC的力学及抗冻性能影响研究较少。因此,本文通过利用大掺量石灰石粉与煅烧黏土(占胶凝材料总质量的60%)制备一种低碳型UHPC。通过力学试验、X射线衍射(XRD)以及冻融循环试验,分别探讨了大掺量石灰石粉和煅烧黏土对UHPC的力学性能、物相组成及抗冻性能的影响。结果表明,掺入60%石灰石粉和煅烧黏土的UHPC早期抗压强度比未掺石灰石粉和煅烧黏土的UHPC(对照组)低20%~32%,但由于煅烧黏土后期的火山灰反应以及其和石灰石粉之间的协同效应,UHPC后期强度(56 d)与对照组十分接近,仅比对照组低2%~3%。此外,当石灰石粉与煅烧黏土掺量达到60%时,UHPC的抗冻性能也显著增强,其中掺入20%石灰石粉和40%煅烧黏土的UHPC最终质量损失率降低了6%,相对动弹性模量提升了4%,表现出最优的抗冻性能。对UHPC的碳排放进行计算,掺入40%石灰石粉和20%煅烧黏土UHPC的碳排放量最低,比对照组低39%。
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