采空区地震耦合作用下碳纤维加固框架结构振动台试验研究

为了探究采空区地震耦合作用下碳纤维加固对框架结构的抗震、抗倾斜能力的影响,设计了三种工况,分别对应框架结构倾斜2,4,6mm/m.基于结构动力学和相似理论,制作了缩尺比为1/10的框架结构模型,并用碳纤维对其梁端和柱端加固.通过对未加固结构和加固结构进行振动台试验,分别对结构的动力特性、地震反应等情况进行对比分析研究.结果表明:碳纤维加固有效地约束了结构的变形,使结构层间位移、层间位移角及顶点位移明显减小,结构的延性得到优化;碳纤维加固提高了结构的整体刚度和抗侧能力,延缓了刚度的退化,提高了结构的抗震、抗倾斜能力.同时,也体现了碳纤维加固的有效性.     

酸雨作用下钢纤维煤矸石混凝土耐久性研究

基于酸雨循环侵蚀试验,探究了在不同pH值酸雨溶液与钢纤维掺量条件下,钢纤维增强煤矸石混凝土质量、劈裂抗拉强度及碳化深度等耐久性指标的变化特性。结果表明：第1次酸雨循环时,pH值为2.0酸雨溶液中钢纤维煤矸石混凝土达到最大质量,其增加率为0.25%,随后骤降到最小质量,其质量损失率峰值2.37%;钢纤维煤矸石混凝土劈裂抗拉强度损失率与循环数呈近似线性关系,其最大损失率为21.91%;不同pH值酸溶液中钢纤维煤矸石混凝土碳化深度与酸雨循环数呈正相关,显著性表现为pH=2.0＞pH=3.0＞pH=4.0;1.0%钢纤维掺量是钢纤维煤矸石混凝土的最优掺量,可优化其空隙结构,有效抑制酸雨溶液的侵蚀。     

新型装配墙式质量调谐阻尼器抗震性能研究EI北大核心CSCD

调谐质量阻尼器(tuner mass damper,TMD)是现阶段公认有效的结构振动控制设施,但传统TMD存在占用建筑大量使用空间、增加建造成本、构配件不可更换的问题。该研究设计了一种装配墙式调谐器阻尼器(wall-tuned mass damper,WTMD),该墙体可充分利用传统墙体质量,节约使用空间,装配式的构造可实现TMD参数的调节和配件的及时更换。为了使减震TMD墙具有更好的减震性能,建立了TMD结构耦合运动方程,分析得到其理论参数最优值,并通过对比无控结构和墙式TMD结构的传递函数,对理论减震性能进行验证,最后进行振动台试验进一步验证其减震效果。结果表明,装有新型装配墙式减震TMD的受控结构,自振频率较无控结构有所降低,延长了结构振动周期。减震TMD墙体具有较好的减震作用,且随着加速度峰值增加,减震效果越发明显。     

橡胶颗粒掺量、粒径影响橡胶混凝土性能的试验分析

为了分析橡胶颗粒特性对橡胶混凝土坍落度、强度、抗渗性和抗冻性能等的影响,采用试验分析的方法,通过对比分析橡胶颗粒的掺量、粒径对橡胶混凝土的坍落度、强度、抗渗性和抗冻性能的影响,以此作为以橡胶作为集料的混凝土工作性能的评价指标.根据试验数据:橡胶集料混凝土的抗压试验测试最适宜的加载速度为0.015 ～0.1 MPa/s;相同的橡胶粉含量,随着粒径的增加,其抗压强度呈现降低的趋势;在相同粒径条件下,抗渗性能随粒径增大而增强,抗渗性能随橡胶总体含量增多而增强;当掺加橡胶集料的混凝土试件的质量损失率低于5％、强度损失率低于20％的前提下,经过100次的冻融循环后,在一定的范围内增加橡胶颗粒的掺量,可以提高橡胶集料混凝土试件的抗冻性能,其最佳掺量为30 kg/m3.     

弯曲裂缝对再生混凝土构件碳化性能影响的试验研究

混凝土是脆性材料,抗拉强度远低于其抗压强度,钢筋混凝土构件在使用时往往处于带裂缝工作状态.当钢筋混凝土构件表面混凝土的裂缝达到一定宽度之后,经过时间的推移,有可能直接影响结构的正常使用以及耐久性,甚至影响结构的功能和安全性.试验着眼于再生混凝土表面弯曲裂缝对钢筋混凝土构件碳化性能的影响,以不同强度等级(C20、C40)和裂缝宽度(0.1 mm、0.2 mm)为变动因素进行了对比性碳化试验,试验结果表明,与没有倒入微裂缝的对比用普通混凝土试件以及再生混凝土试件相比,再生混凝土试件表面的弯曲裂缝对混凝土碳化性能的影响要比裂缝宽度对混凝土碳化性能的影响更大.     

再生粗骨料对再生混凝土性能的影响

为了研究再生粗骨料在再生混凝土中的骨架增强作用和其对再生混凝土性能的影响规律,采用试验分析的方法,通过配制不同强度的再生混凝土,分析了再生粗骨料不同的取代率和最大粒径对混凝土强度、坍落度、抗压强度和抗折强度等性能的影响。结果表明:随着再生粗骨料用量的减少,再生混凝土的抗压强度逐渐提高,抗折强度趋于增加,且抗折强度随着再生粗骨料最大粒径的增大而降低,再生粗骨料的最佳粒径为9.5mm;随着再生粗骨料掺量的增加,再生混凝土的坍落度提高。在保持混凝土配合比中的单位用水量不变的前提下,随着再生混凝土中水泥用量的减少,再生混凝土砂浆的强度也随之减小。     

预应力张拉膜结构节点破坏分析及试验研究

由膜片、钢索、支承结构、基础结构通过节点的有效连接而组成的薄膜结构,以其结构重量轻、跨越能力强、施工速度快、抗震性能好、建筑造型丰富等优点得到众多建筑师的青睐。节点构造设计作为膜结构设计中的一个重要环节,不仅关系到膜结构的建筑艺术效果,还关系到结构的整体性和可靠度。针对膜结构节点破坏的问题,以PVC膜材为研究对象,有针对性地选择了膜结构工程中常用的两种连接方式:螺栓夹板连接和U形夹具连接,通过模拟和试验的方法,探究了膜结构节点连接中不同因素对膜面节点强度的影响。通过正交模拟分析和正交试验研究得到了不同因素以及同一因素下不同取值对膜面节点强度影响大小的先后顺序,并从中得到了膜面连接方面的最优水平组合:螺栓间距为80mm,边绳直径为8mm,摩擦系数0.5,垫板厚度10mm的钢板或铝压板。在实际工程同等因素下对于膜结构的节点设计建议优先考虑螺栓间距和边绳直径,橡胶垫片和垫板的厚度可根据现场的施工条件选取即可。     

再生骨料对混凝土透气性及碳化性能的影响研究

为了探明再生骨料对混凝土透气性及碳化性能的影响,试验针对再生骨料混凝土的透气性能,从不同强度、不同组配、不同再生骨料掺量为变量,研究了再生骨料混凝土的透气性及对碳化性能的影响.结果表明,随着混凝土强度等级的加大,普通混凝土与再生骨料混凝土的简易透气速度也有所减小,当细骨料采用天然砂时,再生粗骨料置换率对混凝土透气速度的影响并不大,都在0.2 mmHg/s以下;但细骨料采用再生细骨料时,随着再生粗骨料置换率的加大,远远高于对比用普通混凝土的透气速度;混凝土的碳化深度与其强度等级关系较大,再生骨料本身特性影响有限.     

再生骨料特性对再生混凝土强度和碳化性能的影响

为了评价再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生混凝土性能的影响,以再生骨料表面不同的砂浆强度及附着率为变量,配制了不同强度等级的再生骨料混凝土,通过对比性强度试验和碳化试验评价了再生混凝土内部存在的2个界面过渡区与混凝土性能的关系.结果表明:以高强度原生混凝土为再生骨料配制相对较低强度等级的再生骨料混凝土时,其强度与普通混凝土几乎相同,再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生骨料混凝土强度影响不大,但碳化深度有所增大;以相对较低强度原生混凝土为再生骨料配制同强度等级以上的再生骨料混凝土时,其强度与普通混凝土相差较大,再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生混凝土强度影响较大,碳化深度也相应增大.     

剪切波作用下直墙拱形巷道围岩破坏特征研究

直墙拱形巷道围岩在剪切波作用下会发生不同程度的破坏,通过直墙拱形巷道围岩的相似材料模型振动台实验与数值计算方法,共同研究了直墙拱形巷道围岩在剪切波作用下的受力及破坏规律。研究表明:剪切波作用下,直墙拱形巷道围岩在墙角处形成应力集中现象,直墙拱形巷道围岩的墙角底板和拱帮位置最容易积累损伤,直墙拱形巷道容易发生墙角处开裂破坏和直墙局部塌落破坏,且墙角处的的裂缝位置和方向对其他部位裂缝位置有着明显的影响,即直墙拱形巷道墙角处的裂缝由剪切波作用产生,巷道其他部位的裂缝的出现受到墙角处的裂缝和剪切波共同作用产生。