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混凝土抗拉强度动力增大因子的修正解析模型
1
作者 李冬 高堃 +1 位作者 金浏 杜修力 《工程力学》 北大核心 2025年第2期41-53,共13页
混凝土强度的率敏感性,是混凝土力学研究领域中的重要科学问题之一。现有混凝土动力增大因子的预测方法,仍主要以基于数据的拟合模型为主,拟合参数通常无实际物理意义,因而无法与有关混凝土率敏感性的机理解释建立数理联系。该文以混凝... 混凝土强度的率敏感性,是混凝土力学研究领域中的重要科学问题之一。现有混凝土动力增大因子的预测方法,仍主要以基于数据的拟合模型为主,拟合参数通常无实际物理意义,因而无法与有关混凝土率敏感性的机理解释建立数理联系。该文以混凝土抗拉强度为研究对象,基于自洽有限应力模型和牛顿运动定律的基本概念,推导建立了能够体现混凝土应变率效应机理的动力增大因子数理方程;分别基于FIB规范模型和J准则模型提出了混凝土抗拉强度动力增大因子的半解析-半经验分析方法;通过基于细观数值试验的案例分析和基于文献中试验数据的对比,验证了该文修正解析模型能够有效反映混凝土抗拉强度动力增大因子的真实物理规律。 展开更多
关键词 混凝土 动态强度 抗拉强度 动力增大因子 应变率效应
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快中子诱发蛇纹石混凝土力学性能退化研究
2
作者 陈凤娟 高成琛 +1 位作者 金浏 杜修力 《工程力学》 北大核心 2025年第1期32-43,共12页
基于三维细观数值模拟方法,考虑快中子辐照(MeV>1.0)诱发的温度与骨料膨胀联合作用对混凝土力学行为及破坏形态的影响规律,该文提出了可有效预测辐照混凝土残余力学性能的二阶段数值模型计算方法,开展了蛇纹石骨料混凝土力学性能退... 基于三维细观数值模拟方法,考虑快中子辐照(MeV>1.0)诱发的温度与骨料膨胀联合作用对混凝土力学行为及破坏形态的影响规律,该文提出了可有效预测辐照混凝土残余力学性能的二阶段数值模型计算方法,开展了蛇纹石骨料混凝土力学性能退化研究,并借助物理试验进行了模型验证。此外,基于数值模拟结果,提出了蛇纹石骨料膨胀作用下混凝土力学响应及残余力学性能的理论计算公式。该文提出的三维细观数值模型旨在为评估辐照混凝土力学响应及残余力学性能提供有效工具,为揭示辐照混凝土力学性能退化机理提供分析工具,为进行辐照混凝土基准研究提供理论依据,后期可为核反应堆混凝土防护墙延寿评估提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 快中子 辐照诱导骨料膨胀 力学性能 三维细观数值模型 蛇纹石骨料混凝土
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加载速率对锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的影响 被引量：3
3
作者 金浏 张晓旺 +2 位作者 郭莉 吴洁琼 杜修力 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期150-158,共9页
为探究加载速率对锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的影响,开展16根RC梁(质量损失率0%~8.7%)在不同加载速率(0.5~300 mm/min)下的粘结性能测试,据此提出考虑加载速率和钢筋锈蚀影响的粘结强度计算公式,并开展锈蚀钢筋混凝土梁粘结力学行为的数... 为探究加载速率对锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的影响,开展16根RC梁(质量损失率0%~8.7%)在不同加载速率(0.5~300 mm/min)下的粘结性能测试,据此提出考虑加载速率和钢筋锈蚀影响的粘结强度计算公式,并开展锈蚀钢筋混凝土梁粘结力学行为的数值模拟,分析高加载速率(30~30000 mm/min,应变率10^(-4)~10^(-1)s^(-1))下锈蚀梁的粘结滑移力学行为。研究表明:(1)加载速率对锈蚀钢筋混凝土梁式试件的粘结应力-滑移曲线形状以及粘结强度与残余粘结强度的比值影响不大;(2)随着加载速率的增加,锈蚀钢筋与混凝土的粘结强度和残余粘结强度显著增加,粘结区应力峰值显著增加并逐渐向加载端靠近;(3)本工作提出的考虑加载速率和钢筋锈蚀影响的粘结强度计算公式在0.5~30000 mm/min的加载速率范围内有很好的适用性。 展开更多
关键词 加载速率 钢筋锈蚀 粘结性能 数值模拟
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基于修正断裂分析模型的混凝土劈拉强度预测 被引量：1
4
作者 金浏 韩丛熹 +1 位作者 李冬 杜修力 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期29-39,98,共12页
数值分析是规避试验短板、实现理论预期的重要研究手段。该文采用细观尺度数值试验方法,对建立的基于绕晶失效模式的混凝土三维细观断裂理论分析模型进行修正。采用的混凝土数值分析模型由砂浆、界面及骨料组成,与理论分析模型保持一致... 数值分析是规避试验短板、实现理论预期的重要研究手段。该文采用细观尺度数值试验方法,对建立的基于绕晶失效模式的混凝土三维细观断裂理论分析模型进行修正。采用的混凝土数值分析模型由砂浆、界面及骨料组成,与理论分析模型保持一致。为模拟普通强度混凝土的力学行为,采用塑性损伤本构模型表征砂浆和界面的力学性能,骨料则设为弹性球体。采用自编骨料投放程序,建立了截面尺寸分别为100 mm(一级配)、150 mm(二级配)、300 mm(三级配)和450 mm(四级配)的三维模型混凝土标准立方体试件。通过开展不同界面强度条件下标准立方体试件劈裂拉伸加载数值试验,对理论分析模型进行了修正,建立了用于不同级配混凝土劈拉强度预测的半理论-半经验修正计算公式。与数值试验及物理试验结果对比表明:修正后的理论分析模型能够有效表征混凝土宏观力学性能随细观组成材料力学特性和结构特性的变化规律。该文提出的基于重叠效应和结构效应分析的理论模型修正方法,可为后续建立基于修正断裂分析模型的混凝土力学性能半理论-半经验预测公式奠定基础。 展开更多
关键词 混凝土 非均质性 细观模拟 劈裂拉伸 塑性损伤模型
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一种基于绕晶失效模式的混凝土断裂分析模型 被引量：1
5
作者 李冬 韩丛熹 +1 位作者 金浏 杜修力 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期19-29,43,共12页
基于普通强度混凝土发生I-型开裂后的形态学特征,充分考虑其材料组成的非均质性及细观尺度绕晶失效模式,建立了用于混凝土断裂破坏行为及其宏观力学性能研究的三维细观断裂理论分析模型。模型采用细观力学基本理论框架,假设混凝土材料... 基于普通强度混凝土发生I-型开裂后的形态学特征,充分考虑其材料组成的非均质性及细观尺度绕晶失效模式,建立了用于混凝土断裂破坏行为及其宏观力学性能研究的三维细观断裂理论分析模型。模型采用细观力学基本理论框架,假设混凝土材料由骨料、砂浆和界面构成。为简化理论推导,采用弹性球体代表骨料,采用典型双线性弹性本构模型表征砂浆和界面的力学行为。建立的理论分析模型能够描述普通强度混凝土在唯一裂缝面假定下的断裂面形态学特征,并定量给出宏观尺度断裂参数。该文工作可为后续建立基于穿晶失效模式的混凝土断裂分析模型提供研究框架,为最终建立基于性能的混凝土材料配合比设计理论奠定基础。 展开更多
关键词 混凝土 非均质性 细观力学 断裂力学 形态学模型
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考虑尺寸效应的RC梁-柱节点抗剪承载力计算方法研究 被引量：1
6
作者 金浏 万顺寅 +2 位作者 李冬 苗丽越 杜修力 《建筑结构》 北大核心 2024年第23期127-132,112,共7页
依据《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)设计的RC梁-柱节点,其抗剪承载力安全储备随节点尺寸增大而显著降低,这主要是因为节点名义抗剪强度的尺寸效应。首先,基于不同因素对节点名义抗剪强度及其尺寸效应行为的影响规律分析,建立... 依据《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)设计的RC梁-柱节点,其抗剪承载力安全储备随节点尺寸增大而显著降低,这主要是因为节点名义抗剪强度的尺寸效应。首先,基于不同因素对节点名义抗剪强度及其尺寸效应行为的影响规律分析,建立了综合考虑节点配箍率、轴压比及混凝土强度影响的RC梁-柱节点名义抗剪强度尺寸效应公式。然后,通过引入尺寸效应系数,提出了针对《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中RC梁-柱节点抗剪承载力计算公式的修正建议。与相关试验数据对比分析表明:基于修正公式设计RC梁-柱节点的抗剪承载力可有效改善大尺寸节点的安全储备。 展开更多
关键词 钢筋混凝土梁-柱节点 抗剪承载力 尺寸效应 修正建议 安全储备
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配筋率与质量比对FRP-RC梁冲击响应与损伤的影响
7
作者 金浏 郑敏 +1 位作者 张仁波 杜修力 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期816-826,共11页
基于考虑应变率效应的三维数值模型,对玄武岩纤维增强复材筋混凝土(BFRP-RC)梁的抗冲击性能进行了研究.分析了冲击体与FRP-RC梁质量比、配筋率等因素对冲击响应的影响规律.结果表明,随着质量比增大,FRP筋混凝土梁的破坏模式从弯曲破坏... 基于考虑应变率效应的三维数值模型,对玄武岩纤维增强复材筋混凝土(BFRP-RC)梁的抗冲击性能进行了研究.分析了冲击体与FRP-RC梁质量比、配筋率等因素对冲击响应的影响规律.结果表明,随着质量比增大,FRP筋混凝土梁的破坏模式从弯曲破坏转变为剪切破坏,但是配筋率的改变并不影响梁的破坏模式.由于BFRP筋弹性模量低,并且没有屈服阶段,故即使在梁损伤比较严重的情况下,BFRP筋的应变和BFRP筋梁的位移也会发生较大恢复.在冲击过程中,冲击力时程曲线的形状与质量比之间的规律不随配筋率而改变.此外,以剩余承载力为基准,建立了以频率变化、损伤因子和峰值位移为指标的损伤评估方法,为实际工程中FRP筋混凝土梁构件的灾后处置提供理论基础. 展开更多
关键词 落锤冲击 损伤评估 数值模拟 FRP-RC梁 质量比
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弯-剪-扭复合受力CFRP布加固RC梁抗扭性能细观数值分析
8
作者 李冬 贺益帅 +2 位作者 张江兴 金浏 杜修力 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期958-973,共16页
为了研究弯-剪-扭复合受力条件下碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)布加固钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)梁的抗扭性能,建立体现混凝土材料非均质性、钢筋-混凝土黏结滑移关系和CFRP布-混凝土相互作用... 为了研究弯-剪-扭复合受力条件下碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)布加固钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)梁的抗扭性能,建立体现混凝土材料非均质性、钢筋-混凝土黏结滑移关系和CFRP布-混凝土相互作用关系的细观数值分析模型。由于缺乏CFRP布加固RC梁在弯-剪-扭复合受力作用下失效破坏的典型物理试验,采用复合对比验证法对数值模型的合理性进行验证,即分别与单独受剪、单独受扭以及受弯-扭复合作用下RC梁和CFRP布加固RC梁的试验结果进行对比验证。进而,基于建立的细观数值分析模型探究了配纤率和扭弯比对CFRP布加固RC梁在弯-剪-扭复合受力作用下抗扭力学性能的影响。结果表明:1)采用CFRP布加固能够显著提高RC梁的峰值扭矩;2)随配纤率增加,RC梁损伤分布范围逐渐变大,CFRP布应变逐渐减小,梁整体峰值扭矩增大,但其增大幅度减小;3)随扭弯比增加,RC梁裂缝分布愈加集中,裂缝与水平方向夹角逐渐减小,梁整体峰值扭矩增大,CFRP布应变减小。建立的考虑弯-剪-扭复合受力作用的数值模拟方法可为后续研究复杂应力状态下CFRP布加固RC梁尺寸效应行为等奠定基础。 展开更多
关键词 CFRP布加固RC梁 剪切 纯扭 弯扭 弯-剪-扭 细观数值模拟方法
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钢筋及BFRP筋混凝土深受弯构件受剪性能及尺寸效应对比分析:试验研究
9
作者 金浏 宋博 +1 位作者 张江兴 杜修力 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1-11,22,共12页
文章旨在研究并对比钢筋及BFRP筋(玄武岩纤维增强筋)混凝土深受弯构件受剪性能及尺寸效应的异同,对4根钢筋混凝土深受弯构件及4根BFRP筋混凝土深受弯构件(梁高为300~1200mm)进行了剪切破坏试验。对比分析了荷载-位移曲线、斜裂缝宽度、... 文章旨在研究并对比钢筋及BFRP筋(玄武岩纤维增强筋)混凝土深受弯构件受剪性能及尺寸效应的异同,对4根钢筋混凝土深受弯构件及4根BFRP筋混凝土深受弯构件(梁高为300~1200mm)进行了剪切破坏试验。对比分析了荷载-位移曲线、斜裂缝宽度、混凝土应变、纵筋应变及腹筋应变随结构尺寸变化的发展趋势。揭示了钢筋及BFRP筋混凝土深受弯构件抗剪强度尺寸效应规律,并分析了设计规范和计算方法的适用性。研究表明:(1)BFRP筋混凝土深受弯构件的极限荷载约为钢筋混凝土深受弯构件的0.3~0.5倍,而挠度约为钢筋混凝土深受弯构件的1.4~1.7倍;(2)梁高从300mm增至1200mm时(试验梁的水平及竖向腹筋率均为0.51%),钢筋混凝土深受弯构件的名义极限抗剪强度下降34.0%,而BFRP筋混凝土深受弯构件下降45.7%;(3)对于大尺寸构件的抗剪承载力,设计规范的计算结果安全储备不足,未能合理考虑尺寸效应;(4)提出的尺寸效应理论公式可以定量描述结构尺寸对钢筋及BFRP筋混凝土深受弯构件名义极限抗剪强度的影响。 展开更多
关键词 深受弯构件 BFRP筋 剪切破坏 受剪性能 尺寸效应
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FRP筋混凝土短梁抗剪性能试验研究及承载力计算
10
作者 宋博 金浏 杜修力 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1080-1088,共9页
为分析梁高、剪跨比、腹筋率等参数对纤维增强聚合物(FRP)筋混凝土短梁抗剪承载力的定量影响,并验证前期基于拉杆拱模型提出的抗剪承载力计算方法的科学合理性,对11根玄武岩FRP筋混凝土短梁开展了剪切破坏试验,试验梁最大梁高为1.2 m.... 为分析梁高、剪跨比、腹筋率等参数对纤维增强聚合物(FRP)筋混凝土短梁抗剪承载力的定量影响,并验证前期基于拉杆拱模型提出的抗剪承载力计算方法的科学合理性,对11根玄武岩FRP筋混凝土短梁开展了剪切破坏试验,试验梁最大梁高为1.2 m.试验结果表明,梁高、剪跨比、水平腹筋率、竖向腹筋率均对FRP筋混凝土短梁的抗剪承载力有显著影响.当梁高由300 mm增大到1200 mm,试验梁的无量纲极限抗剪强度下降46.7%.当水平腹筋率由0增大至1.0%,试验梁的无量纲极限抗剪强度提高40.5%.基于拉杆拱模型提出的抗剪承载力计算式可以合理反映梁高、剪跨比、水平腹筋率等因素的影响规律,计算结果与本试验结果及搜集试验数据均吻合良好. 展开更多
关键词 混凝土短梁 纤维增强聚合物(FRP)筋 抗剪承载力 计算方法 拉杆拱模型
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考虑尺寸效应影响的FRP筋混凝土构件纯扭承载力计算方法
11
作者 金浏 祝华杰 杜修力 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期19-28,共10页
纤维增强聚合物(FRP)筋作为非腐蚀材料替代钢筋已成为解决锈蚀问题的创新方案,被应用于预应力结构、海洋平台、沿海码头和长期处于浸蚀性化学环境的构件中。关于FRP筋混凝土构件的纯扭承载力设计方法只有加拿大规范CSA S806-12提出,且... 纤维增强聚合物(FRP)筋作为非腐蚀材料替代钢筋已成为解决锈蚀问题的创新方案,被应用于预应力结构、海洋平台、沿海码头和长期处于浸蚀性化学环境的构件中。关于FRP筋混凝土构件的纯扭承载力设计方法只有加拿大规范CSA S806-12提出,且以借鉴现有的钢筋混凝土构件纯扭承载力计算公式的形式给出,考虑了FRP筋与钢筋间材料力学参数的区别。该文通过已验证了的三维细观数值模拟方法,研究了最大横截面宽度为1000 mm的FRP筋混凝土柱纯扭破坏行为,揭示了其名义抗扭强度尺寸效应规律。基于模拟数据,对比了现有的FRP筋混凝土构件纯扭承载力计算公式,并在中国规范GB 50010-2010关于钢筋混凝土构件纯扭承载力计算方法的基础上,提出了考虑尺寸效应影响的FRP筋混凝土构件纯扭承载力的计算方法。通过对比现有的试验数据,验证了所提公式的正确性和合理性。 展开更多
关键词 FRP筋 纯扭承载力 细观模拟 尺寸效应 计算方法
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考虑尺寸效应影响的钢筋混凝土构件纯扭承载力计算方法
12
作者 金浏 祝华杰 杜修力 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期143-151,共9页
近年来,钢筋混凝土构件的抗扭设计问题受到了广泛关注,现行的设计规范是基于小尺寸试件的试验数据外推而来,并未考虑尺寸效应的影响,对大尺寸试件承载力预测值的安全度有待商榷。对比分析国内外规范中RC构件纯扭承载力计算方法公式,基... 近年来,钢筋混凝土构件的抗扭设计问题受到了广泛关注,现行的设计规范是基于小尺寸试件的试验数据外推而来,并未考虑尺寸效应的影响,对大尺寸试件承载力预测值的安全度有待商榷。对比分析国内外规范中RC构件纯扭承载力计算方法公式,基于钢筋混凝土柱纯扭加载三维细观数值模拟结果,总结钢筋混凝土柱名义抗扭强度尺寸效应规律,建立可定量反映配箍率影响的名义抗扭强度尺寸效应律公式;通过引入尺寸效应系数αh建立考虑结构尺寸效应影响的钢筋混凝土构件纯扭承载力建议预测公式,并将αh分为3个区域,综合考虑结构设计的安全性和经济性,从而保证大尺寸试件承载力预测值的安全度;通过与90个试验数据的对比,证明修正公式能有效提高大尺寸试件承载力预测值的安全储备。 展开更多
关键词 钢筋混凝土构件 纯扭承载力 尺寸效应 抗扭设计
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NC–UHPC组合梁抗冲击性能的数值研究 被引量：3
13
作者 伍敏 黄于倩 +2 位作者 潘仁胜 金浏 杜修力 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期354-364,共11页
超高性能混凝土(UHPC)材料已成为极具前景的高性能材料,并在冲击和爆炸等防护工程领域中取得了良好的效果.对于普通钢筋混凝土(NC)梁在受到冲击荷载时较易发生局部冲剪破坏,而纯UHPC梁虽可改善其冲击性能,但高昂的造价限制了其进一步的... 超高性能混凝土(UHPC)材料已成为极具前景的高性能材料,并在冲击和爆炸等防护工程领域中取得了良好的效果.对于普通钢筋混凝土(NC)梁在受到冲击荷载时较易发生局部冲剪破坏,而纯UHPC梁虽可改善其冲击性能,但高昂的造价限制了其进一步的应用.为了实现结构抗冲击性能和经济的平衡,提出UHPC局部替换和包裹的方案改善钢筋混凝土梁的抗冲击性能.本文设计了NC梁、UHPC梁和NC–UHPC组合梁等不同的研究工况,然后对比分析各个试件的抗冲击性能.结果表明:相比普通钢筋混凝土梁,UHPC局部替换方案可以有效的避免梁的局部冲剪破坏,而UHPC包裹在冲击荷载下梁的破坏模式由冲剪破坏转变为弯曲破坏,两种方案均可有效的减少梁跨中的峰值位移和残余位移;UHPC局部替换相较于包裹方案,梁的跨中峰值位移和残余位移较小,且具有更高的跨中承载能力,在实际过程中建议UHPC局部替换长度取大于2倍梁高以避免局部冲剪破坏. 展开更多
关键词 超高性能混凝土 普通钢筋混凝土 组合梁 冲击荷载 冲剪破坏 弯曲破坏
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剪跨比对CFRP加固RC剪力墙抗剪承载力及加固效率影响分析
14
作者 张滨麟 陈凤娟 +1 位作者 金浏 杜修力 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期22-32,共11页
为探究剪跨比对外贴碳纤维增强聚合物(CFRP)布加固钢筋混凝土(RC)剪力墙抗剪性能及破坏机制的影响规律,建立了考虑Hashin损伤准则及Cohesive内聚力作用的三维数值模型。利用已有的试验数据验证了该文数值模拟方法的准确性,研究了剪跨比... 为探究剪跨比对外贴碳纤维增强聚合物(CFRP)布加固钢筋混凝土(RC)剪力墙抗剪性能及破坏机制的影响规律,建立了考虑Hashin损伤准则及Cohesive内聚力作用的三维数值模型。利用已有的试验数据验证了该文数值模拟方法的准确性,研究了剪跨比对不同加固方式下剪力墙的破坏模式、抗剪承载力和延性系数等力学性能的影响,并进一步分析了剪跨比及加固方式对CFRP抗剪贡献及加固效率的影响规律。结果表明:随着剪跨比的增大,CFRP加固RC剪力墙的抗剪承载力降低,CFRP的抗剪贡献与加固效率被大幅削弱;此外,在同一剪跨比下,相较于双面加固及全包裹加固方式,采取水平条带加固剪力墙将提高1.0倍~3.0倍的抗剪承载力加固效率,延性系数提高效率增大0.8倍~2.4倍。 展开更多
关键词 钢筋混凝土剪力墙 CFRP布加固 剪跨比 加固方式 抗剪贡献 加固效率
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次边缘柱失效下RC框架连续倒塌响应研究
15
作者 邓小芳 兰冬璆 +1 位作者 金浏 杜修力 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期12-23,共12页
在次边缘柱失效工况下,关键子结构处于非对称的水平约束条件,比中柱失效面临更大的倒塌风险。为探究非对称边界条件对钢筋混凝土(RC)结构抗连续倒塌性能的影响,该文对3个次边缘柱失效的1/2缩尺RC梁柱子结构进行拟静力Pushdown试验,分析... 在次边缘柱失效工况下,关键子结构处于非对称的水平约束条件,比中柱失效面临更大的倒塌风险。为探究非对称边界条件对钢筋混凝土(RC)结构抗连续倒塌性能的影响,该文对3个次边缘柱失效的1/2缩尺RC梁柱子结构进行拟静力Pushdown试验,分析了抗震设计/非抗震试件以及不同柱截面尺寸对承载能力、破坏模式和抗力机制演变的影响。结果表明:抗震设计配筋可以使梁的悬索机制得到充分发展,进而显著提高结构抗力;无论是否考虑抗震设计,子结构边节点均具有足够的抗剪切能力,其失效由梁端纵筋断裂控制。此外,基于有限元软件LS-DYNA分析了梁纵筋直径、柱截面尺寸和节点配箍率的影响。结果表明:增大梁纵筋直径可以显著提高结构抗力,但纵筋产生的更大的水平拉力会导致外侧边柱发生大偏心受压破坏;增加边柱尺寸对结构抗力提高不明显。 展开更多
关键词 钢筋混凝土结构 连续倒塌 试验研究 数值分析 次边缘柱失效
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截面尺寸和箍筋对RC短柱抗震性能的影响
16
作者 王作虎 侯宪淼 +2 位作者 金浏 董振华 邵明哲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期71-79,共9页
为了研究钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)短柱的抗震性能,通过低周反复破坏试验对其抗震性能的尺寸效应进行了分析。试验主要考虑了截面尺寸和箍筋形式的影响,RC短柱的截面分别设计为200 mm×200 mm、400 mm×400 m和600 mm... 为了研究钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)短柱的抗震性能,通过低周反复破坏试验对其抗震性能的尺寸效应进行了分析。试验主要考虑了截面尺寸和箍筋形式的影响,RC短柱的截面分别设计为200 mm×200 mm、400 mm×400 m和600 mm×600 mm,箍筋主要分为普通方形箍筋和井字箍筋。结果表明:配有普通方箍筋的RC短柱均表现出斜拉破坏特征,脆性破坏特征明显,而配有井字箍筋较大尺寸的RC短柱(边长为400 mm和600 mm)为剪压破坏;随着RC短柱截面边长的增加,其名义抗剪强度、延性和平均耗能系数均逐渐减小,并且配有井字箍筋的RC短柱相对于配有普通方形箍筋的短柱,其减小的速率逐渐变小。通过考虑截面尺寸和箍筋的影响作用,提出了修正的RC短柱的抗剪承载计算模型,并建立了考虑尺寸效应的RC短柱恢复力模型,计算结果与试验结果较吻合。 展开更多
关键词 钢筋混凝土(RC)短柱 配箍形式 抗震性能 尺寸效应 恢复力模型
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级配对粗粒土-格栅界面循环剪切特性影响试验研究
17
作者 蒋明杰 石竣允 +2 位作者 栗书亚 胡荣峰 梅国雄 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第3期162-172,共11页
【目的】为研究级配对粗粒土-土工格栅界面动力剪切特性的影响规律,【方法】基于连续级配方程,通过改变试样的最大粒径d_(max)和级配面积S,制备了18组不同级配试样,对各组试样分别进行设置土工格栅和不设置土工格栅的循环直剪试验,分析d... 【目的】为研究级配对粗粒土-土工格栅界面动力剪切特性的影响规律,【方法】基于连续级配方程,通过改变试样的最大粒径d_(max)和级配面积S,制备了18组不同级配试样,对各组试样分别进行设置土工格栅和不设置土工格栅的循环直剪试验,分析d_(max)和S对界面循环剪切特性的影响,并引入了加筋剪切刚度系数α_(K)和加筋阻尼比系数α_(D),来评价土工格栅对动剪切强度参数的影响效果。【结果】结果显示:当小于格栅网孔尺寸的粗粒含量较高时,剪切刚度K随着d_(max)的增大而增大,阻尼比D随着d_(max)的增大而减小;反之,则表现出相反的趋势。K和D均与d_(max)呈对数函数关系;K和D与S的关系均可用二次多项式表示。此外,给出了α_(K)和α_(D)与粒孔比的关系,即随着粒孔比的增大,α_(K)先增大后减小,α_(D)呈先减小后增大的规律。当粒孔比取0.073左右时,土工格栅对粗粒土循环剪切特性的加筋效果最好。【结论】结果表明:颗粒与土工格栅间的互锁机制对粗粒土-格栅界面的循环剪切特性有重要影响,当大部分颗粒粒径小于格栅网格尺寸时,颗粒与格栅间的互锁机制充分发挥;当颗粒最大粒径及格栅网格尺寸相同时,存在一个最优级配面积,使得粗粒土-格栅界面的抗震性能最好。 展开更多
关键词 粗粒土 土工格栅 颗粒级配 模型试验 土石坝 变形 抗剪强度 影响因素
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混凝土与混凝土结构尺寸效应述评(Ⅰ):材料层次 被引量：57
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作者 杜修力 金浏 李冬 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期28-45,共18页
尺寸效应,是指随着结构尺寸的增大,以强度为代表的力学性能指标不再为常数。目前,混凝土结构尺寸效应问题主要归结于两个层面:混凝土材料层次尺寸效应及钢筋混凝土构件层次尺寸效应。主要从材料层次出发,对目前使用较为广泛的几类混凝... 尺寸效应,是指随着结构尺寸的增大,以强度为代表的力学性能指标不再为常数。目前,混凝土结构尺寸效应问题主要归结于两个层面:混凝土材料层次尺寸效应及钢筋混凝土构件层次尺寸效应。主要从材料层次出发,对目前使用较为广泛的几类混凝土尺寸效应理论进行评述,进而阐述了国内外研究者在混凝土材料尺寸效应方面的试验及模拟工作,最后对其目前存在的一些问题及未来发展的一些方向作探讨。总的来说,在断裂力学尺寸效应理论框架的基础上,结合材料强度随机性以及裂缝分形特性等因素,建立适用于全尺寸的混凝土全局尺寸效应律是后续研究的重点,进而,结合开展更大尺寸范围混凝土材料尺寸效应试验及数值研究成果,对混凝土尺寸效应新理论进行验证与扩展。 展开更多
关键词 混凝土 强度 断裂 尺寸效应 细观结构 数值模拟
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混凝土与混凝土结构尺寸效应述评(Ⅱ):构件层次 被引量：41
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作者 杜修力 金浏 李冬 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期24-44,共21页
近年来,大型钢筋混凝土工程结构迅猛发展,结构尺寸、跨度及高度的增大及结构形式的多样化使得构件的承载力越来越大、受力体系越来越复杂。钢筋混凝土构件破坏的尺寸效应行为对混凝土结构(尤其是大型混凝土工程结构)的安全性设计提出了... 近年来,大型钢筋混凝土工程结构迅猛发展,结构尺寸、跨度及高度的增大及结构形式的多样化使得构件的承载力越来越大、受力体系越来越复杂。钢筋混凝土构件破坏的尺寸效应行为对混凝土结构(尤其是大型混凝土工程结构)的安全性设计提出了新的挑战。文章从物理试验和数值模拟角度出发,简要回顾了钢筋混凝土构件(包括梁、柱及梁-柱节点)的破坏机制及其名义抗剪/抗弯强度、压缩强度及屈曲强度尺寸效应方面的研究进展,进而对一些需要加强和深入的研究方向进行了阐述。总体来说,后续应着力于开展大尺寸钢筋混凝土构件的破坏性试验研究,并深度结合数值模拟手段,研究材料及构件层次尺寸效应的产生机理,建立更为科学、合理、可靠的混凝土尺寸效应理论,最终完善混凝土结构设计方法。 展开更多
关键词 混凝土 钢筋混凝土构件 破坏机制 名义强度 尺寸效应
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混凝土抗压强度尺寸效应的神经网络预测模型 被引量：22
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作者 金浏 赵瑞 杜修力 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期260-268,共9页
为了探究各影响因素对混凝土抗压强度尺寸效应现象的作用机理,从混凝土材料层面出发,建立基于BP神经网络的混凝土抗压强度预测模型.结合大量已有试验结果,建立可考虑试件形状、截面尺寸、高宽比、养护龄期、水灰比、水泥标号和粗骨料最... 为了探究各影响因素对混凝土抗压强度尺寸效应现象的作用机理,从混凝土材料层面出发,建立基于BP神经网络的混凝土抗压强度预测模型.结合大量已有试验结果,建立可考虑试件形状、截面尺寸、高宽比、养护龄期、水灰比、水泥标号和粗骨料最大粒径等7个特性影响的人工神经网络模型.根据上述输入特征,对不同截面尺寸的混凝土抗压强度进行预测分析,并研究相关因素对混凝土抗压强度尺寸效应现象的影响程度.结果表明:1)水灰比对混凝土抗压强度尺寸效应的影响较大,其值越小,抗压强度的尺寸效应越明显;2)高宽比的增大会导致尺寸效应的增强,但当高宽比大于2时,尺寸效应趋于平稳;3)粗骨料粒径的增大会导致尺寸效应现象愈加明显,但其增长速度会随着粗骨料粒径的提高而不断降低;4)试件形状对于普通混凝土的抗压强度尺寸效应现象的影响可忽略. 展开更多
关键词 混凝土 尺寸效应 抗压强度 BP神经网络 强度预测模型 细观结构
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