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膨润土-PVA纤维混凝土抗压强度及抗氯离子渗透性研究
1
作者 马亚飞 杨莹 +1 位作者 彭安银 李晶 《长沙理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第4期103-114,共12页
【目的】针对在不利环境和复杂荷载下混凝土开裂、钢筋锈蚀等日益突出的问题,研究同时掺入膨润土和聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维对混凝土抗压强度及抗氯离子渗透性能的提升效果,以期改善混凝土在恶劣条件下的耐久性。【方法】... 【目的】针对在不利环境和复杂荷载下混凝土开裂、钢筋锈蚀等日益突出的问题,研究同时掺入膨润土和聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维对混凝土抗压强度及抗氯离子渗透性能的提升效果,以期改善混凝土在恶劣条件下的耐久性。【方法】通过对16组不同配合比的膨润土-PVA纤维混凝土开展抗压强度试验和抗氯离子渗透性试验,分析了养护龄期、膨润土替代率和PVA纤维掺量对混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响。同时,采用扫描电子显微镜技术深入研究了不同掺量下的膨润土-PVA纤维混凝土的微观结构特性。【结果】适量掺入膨润土和PVA纤维可提高混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能,膨润土的最佳替代率为5.0%,PVA纤维最佳体积掺量为1.2 kg/m^(3)。【结论】膨润土颗粒附着在纤维表面,这不仅增加了纤维的粗糙度,还增强了纤维与混凝土间的黏结性,使混凝土内部结构更紧密,从而显著改善了混凝土的力学性能。本研究可为实际工程中混凝土改性提供参考。 展开更多
关键词 膨润土 聚乙烯醇纤维 抗压强度 抗氯离子渗透 扫描电子显微镜(SEM)
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腐蚀损伤平行钢丝吊索应力分布特征
2
作者 马亚飞 吴显顺 +3 位作者 彭安银 鲁保勇 王磊 张建仁 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2023年第2期123-130,共8页
为了研究吊索内钢丝腐蚀损伤后的应力分布规律,采用有限元软件ANSYS弹簧单元与节点耦合模拟钢丝间相互作用,考虑温度变化时护套对钢丝的握裹力影响,提出了一种改进的平行钢丝吊索纤维束理论计算模型,研究了钢丝束长度、层数,锈坑尺寸、... 为了研究吊索内钢丝腐蚀损伤后的应力分布规律,采用有限元软件ANSYS弹簧单元与节点耦合模拟钢丝间相互作用,考虑温度变化时护套对钢丝的握裹力影响,提出了一种改进的平行钢丝吊索纤维束理论计算模型,研究了钢丝束长度、层数,锈坑尺寸、数量和位置分布等参数以及护套握裹力对吊索内钢丝应力分布的影响规律。结果表明:拉伸荷载作用下,改进的纤维束模型可准确反映吊索钢丝间应力分布,中心层与内层钢丝应力略大于外层钢丝应力;锈坑参数对吊索钢丝应力分布影响显著;锈坑角度为60°时,吊索受力最为不利;护套握裹力对最外层钢丝应力有较大影响。 展开更多
关键词 吊索 平行钢丝 锈蚀 应力分布 护套握裹力
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陡坡桥梁桩基水平承载特性分析 被引量：1
3
作者 张建仁 刘海辉 +1 位作者 马亚飞 彭安银 《交通科学与工程》 2023年第1期42-51,共10页
本研究以某陡坡桥梁桩基为研究对象,建立了倾斜荷载作用下桩基的有限元模型,分析了荷载加载顺序、荷载类型、桩身弹模和土体主要力学特性等因素对陡坡桥梁桩基水平承载特性的影响规律。研究结果表明:施加竖向荷载会增加桩顶水平位移和... 本研究以某陡坡桥梁桩基为研究对象,建立了倾斜荷载作用下桩基的有限元模型,分析了荷载加载顺序、荷载类型、桩身弹模和土体主要力学特性等因素对陡坡桥梁桩基水平承载特性的影响规律。研究结果表明:施加竖向荷载会增加桩顶水平位移和桩基内力,竖向荷载对桩顶水平位移的作用机理应同时考虑“P-△”效应和桩周侧向的土压力效应。本研究提出了坡顶荷载-桩身最大弯矩关系的三阶段特征,揭示了土体黏聚力、内摩擦角和弹性模量均与桩顶水平位移呈递减关系。该研究成果可为山区陡坡桥梁的设计与施工提供参考。 展开更多
关键词 桥梁桩基 陡坡 水平承载能力 有限元方法
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桥梁模数式伸缩缝疲劳性能试验研究 被引量：4
4
作者 马亚飞 彭安银 +3 位作者 王磊 苏小超 张臣忠 张建仁 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2020年第8期849-854,861,共7页
为了研究模数式伸缩缝的疲劳性能,开展了一种新型浅埋桥梁模数式伸缩缝的静力和疲劳试验。设计了一种桥梁模数式伸缩缝的加载装置,可模拟实际工程中伸缩缝所承受的垂直和水平荷载;分析了疲劳后伸缩缝荷载-挠度曲线和残余应变的变化规律... 为了研究模数式伸缩缝的疲劳性能,开展了一种新型浅埋桥梁模数式伸缩缝的静力和疲劳试验。设计了一种桥梁模数式伸缩缝的加载装置,可模拟实际工程中伸缩缝所承受的垂直和水平荷载;分析了疲劳后伸缩缝荷载-挠度曲线和残余应变的变化规律;研究了模数式伸缩缝的疲劳裂纹类型、裂纹产生位置及疲劳破坏特性。结果表明:随着疲劳循环次数的增加,伸缩缝的刚度退化明显,伸缩缝中梁和横梁的残余应变增大;模数式伸缩缝疲劳裂纹以C型为主,中梁和横梁组件焊接部位易发生疲劳破坏。研究可为建立模数式桥梁伸缩缝的疲劳寿命评估模型提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 模数式伸缩缝 疲劳 裂纹 破坏形式
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矿渣掺量及激发剂模数对偏高岭土基地聚物常温固化的影响 被引量：35
5
作者 崔潮 彭晖 +3 位作者 刘扬 张建仁 蔡春声 彭安银 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期535-542,共8页
将粒化高炉矿渣(GGBFS)掺入偏高岭土(MK)中,研究了矿渣掺量对具有常温固化能力胶凝材料稠度、凝结时间及力学性能的影响,并通过X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FTIR),扫描电镜(SEM)等分析手段研究了偏高岭土-矿渣复合体系的反应机理... 将粒化高炉矿渣(GGBFS)掺入偏高岭土(MK)中,研究了矿渣掺量对具有常温固化能力胶凝材料稠度、凝结时间及力学性能的影响,并通过X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FTIR),扫描电镜(SEM)等分析手段研究了偏高岭土-矿渣复合体系的反应机理.结果表明:将矿渣掺入偏高岭土能减小浆体的稠度,缩短其凝结时间;偏高岭土-矿渣复合体系可在常温下固化,得到具有较高强度的硬化浆体;在碱激发作用下偏高岭土-矿渣复合体系发生了地质聚合反应和矿渣水化反应,生成了N-A-S-H凝胶与C-S-H凝胶共存的结构;激发剂模数和偏高岭土与矿渣的质量比是影响反应产物强度的主要因素——矿渣掺量不高于40%(质量分数)时,反应产物的强度随激发剂模数增大而降低;矿渣掺量超过60%后,反应产物强度随激发剂模数增大而提高. 展开更多
关键词 偏高岭土 矿渣 地聚物 固化 常温 反应机理 激发剂模数
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拉索失效和主梁损伤斜拉桥静力性能退化模型试验 被引量：13
6
作者 马亚飞 彭安银 +1 位作者 王磊 张建仁 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期653-664,共12页
为研究构件损伤对斜拉桥结构静力性能的影响,以合江长江二桥为原型,基于相似比理论和刚度相似原理,设计缩尺比为1/40的斜拉桥节段模型。建立原型桥和模型桥的有限元模型,对其进行静力相似对比分析。对8组拉索断裂工况和12组主梁损伤工... 为研究构件损伤对斜拉桥结构静力性能的影响,以合江长江二桥为原型,基于相似比理论和刚度相似原理,设计缩尺比为1/40的斜拉桥节段模型。建立原型桥和模型桥的有限元模型,对其进行静力相似对比分析。对8组拉索断裂工况和12组主梁损伤工况下的斜拉桥模型进行试验,研究不同损伤工况下拉索索力、主梁应力和挠度的分布规律,揭示拉索失效和主梁损伤对斜拉桥静力性能退化的影响。试验结果表明:本模型斜拉桥能较好地反映实际原型桥的受力状况;拉索断裂改变了主梁的边界支承条件,主梁损伤削弱了钢主梁截面抗弯惯性矩和刚度,是斜拉桥性能退化的主要原因之一;跨中断索后引起的拉索索力、主梁应力和挠度增幅均较大,靠近边墩的主梁区域对全桥索力和主梁应力有重要调控作用,应提高跨中拉索的安全系数,增强边墩区域主梁的承载力储备,优化混凝土抗裂性设计;荷载对损伤主梁的刚度退化作用显著,对服役较长时间的斜拉桥应限制车流量和车辆载荷。 展开更多
关键词 斜拉桥 拉索断裂 主梁损伤 静力性能 模型试验
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连续刚构桥0^(#)块空间应力分析 被引量：1
7
作者 彭林峰 彭安银 《西部交通科技》 2022年第1期157-161,共5页
文章以某连续刚构桥的0#块为研究对象,建立Midas FEA有限元模型,对其成桥后正常使用极限状态下的0#块空间应力状况进行分析,同时对0#块各关键截面的应力集中效应进行研究。结果表明:在刚构桥0#块的设计中,应重点考虑顶板纵向预应力对0#... 文章以某连续刚构桥的0#块为研究对象,建立Midas FEA有限元模型,对其成桥后正常使用极限状态下的0#块空间应力状况进行分析,同时对0#块各关键截面的应力集中效应进行研究。结果表明:在刚构桥0#块的设计中,应重点考虑顶板纵向预应力对0#块应力分布的改善作用;0#块的横向应力和竖向应力不可忽视;0#块横隔板过人孔区域出现拉应力,建议在该区域布置构造钢筋;0#块截面倒角处存在应力集中现象,应严格控制倒角形状和尺寸。 展开更多
关键词 连续刚构桥 0^(#)块 有限元分析 空间应力
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拉索损伤下大跨径斜拉桥易损性分析 被引量：2
8
作者 马亚飞 李祚 +2 位作者 彭安银 王磊 张建仁 《长安大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期101-109,共9页
为研究拉索不同程度损伤下的大跨径斜拉桥易损性,以四川合江长江二桥为工程背景,结合有限元数值分析方法对结构进行力学性能分析,选取全桥7对有代表性的斜拉索,分析拉索、桥塔与主梁在拉索不同程度损伤下的力学性能变化,揭示了斜拉索应... 为研究拉索不同程度损伤下的大跨径斜拉桥易损性,以四川合江长江二桥为工程背景,结合有限元数值分析方法对结构进行力学性能分析,选取全桥7对有代表性的斜拉索,分析拉索、桥塔与主梁在拉索不同程度损伤下的力学性能变化,揭示了斜拉索应力安全系数、桥塔应力安全系数以及主梁屈曲安全系数和主梁应力安全系数在拉索不同损伤工况下的变化规律。基于有限元计算结果,采用交叉效率数据包络分析方法对拉索损伤工况下的斜拉桥易损性进行分析,并以各拉索在不同损伤程度下的截面面积以及等效弹性模量作为投入参数,上述4类安全系数作为产出参数。此外,为体现评估重点并考虑各项参数差异过大对评估结果产生的不利影响,将熵权层次分析法与交叉效率数据包络分析法结合并加以改进,通过综合决策和原始数据评价计算获得4类安全系数分项权重,从而确定易损拉索的位置。研究结果表明:长索损伤后引起的拉索应力、主梁弯矩及桥塔位移的变化幅值更明显;随着损伤拉索长度的增加,安全系数下降幅值明显增大,边墩拉索和中跨跨中拉索对维持结构整体性能有重要作用;结构对中跨拉索损伤敏感性高于边跨拉索损伤,长索损伤易损性高于短索。该研究可为服役斜拉桥重点区域监测和结构安全性评定提供科学依据和参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 斜拉桥 拉索损伤 力学性能 安全系数 易损性
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