钢渣透水砖的制备与性能研究

随着海绵城市建设的兴起,透水砖作为新兴材料,正受到越来越多的关注。采用未碳化的钢渣作为粗、细骨料制备钢渣透水砖,研究目标孔隙率、成型压力以及水胶比对钢渣透水砖抗压强度及透水性能的影响。研究结果表明:目标孔隙率、成型压力以及水胶比对钢渣透水砖性能影响显著,当目标孔隙率为14%,成型压力为9 MPa,水胶比为0.28为最优配合比。

水泥基固化剂对余泥的固化效果研究

地铁施工过程产生的地铁弃渣、盾构泥浆经泥砂分离、压滤形成的余泥,是工业一大固体废弃物。为实现余泥的资源化利用,研究了2种水泥基固化剂对不同含水率余泥的固化效果,分析了固化剂的固化机理。结果表明:Ⅰ类固化剂主要通过C-S-H凝胶与钙矾石晶体对土颗粒的胶结黏聚作用进行固化,固化余泥无侧限抗压强度较高,最高可达15.01 MPa;Ⅱ类固化剂主要通过C-S-H凝胶以及Ca(OH)2、CaCO3对土体结构的填充作用进行固化,固化后余泥耐水性较好。余泥固化强度随水泥含量的增大而增大;固化剂在不同含水率下存在最佳配比,在含水率为20%时,用10%水泥掺量的Ⅰ类固化剂经济有效;含水率为25%~35%时,用12%水泥掺量的Ⅰ类固化剂固化效果最好。

沥青拌和站回收粉制备泡沫混凝土的性能研究

回收粉是沥青拌和站除尘系统回收的粉尘,粒度较细可以作为掺和料应用于泡沫混凝土。采用复合掺和料(粉煤灰∶硅灰=1∶1)制备A06干密度等级的泡沫混凝土基准组,选取粒径集中于6~40μm的回收粉以0%,20%,40%,60%,80%,100%的比例取代复合掺和料制备泡沫混凝土,并对其物理性能进行试验研究。结果表明,回收粉可以作为掺和料应用于泡沫混凝土,当回收粉掺量为20%时,泡沫混凝土的干密度等级仍为A06,流动性、抗压强度、导热系数和吸水率分别为109.5 mm,5.46 MPa,0.1392 W/(m·K)和35.88%,性能指标优于基准组泡沫混凝土。

方钢管混凝土柱塑性变形性能的试验研究

提出了允许部分柱屈服的混合型屈服机制,允许部分方钢管混凝土柱屈服耗能,但要求柱不丧失承载力以避免层倒塌,为考察方钢管混凝土柱屈服后的力学性能,对方钢管混凝土柱在低周反复荷载作用下的力学性能进行了试验研究,分析了轴压比、含钢率、长细比等参数对方钢管混凝土柱滞回曲线、刚度曲线、延性系数、塑性变形性能的影响.试验结果表明:方钢管混凝土柱屈服后承载力无明显下降,具有良好的延性和耗能能力,且随含钢率的增加,钢管混凝土柱的耗能能力和塑性变形能力提高;而随轴压比和长细比的增大,钢管混凝土柱的耗能能力和塑性变形能力却相应降低.

微生物矿化沉积对再生骨料界面过渡区的影响

骨料-水泥浆体的界面过渡区疏松多孔是导致再生骨料与天然骨料性能差异的重要原因。通过试验研究微生物矿化沉积技术对再生骨料界面过渡区性能的影响。使用水泥净浆包裹不同菌种和不同方式处理的再生骨料,养护后破碎获得骨料-水泥界面过渡区,通过SEM观察界面过渡区的微观形貌变化,利用纳米压痕试验测量界面过渡区的弹性模量和硬度,并结合再生砂浆块的抗压、抗折强度试验结果,分析微生物矿化沉积对再生骨料界面过渡区的改善效果。结果表明:再生骨料经假坚强芽孢杆菌和嗜碱芽孢杆菌处理后所制备的再生砂浆块的抗压、抗折强度及再生骨料界面过渡区的弹性模量和硬度均有明显提升,两菌种矿化生成碳酸钙的能力不同造成了性能提升效果的差异。

黏弹性阻尼器在既有结构中优化布置方法

为研究黏弹性阻尼器在既有结构的优化布置方法,以某地已建9层钢筋混凝土框架办公楼为依托,运用有限元软件SAP2000,对构建的模型进行弹塑性时程分析,对比不同的黏弹性阻尼器布置方案对既有结构层间位移角、层间剪力和顶点位移影响。结果表明黏弹性阻尼器可以很好得控制结构地震反应;相较于黏弹性阻尼器的均匀布置法,权系数法对结构加固优化效果更好。研究可为黏弹性阻尼器在既有结构抗震加固中提供更优的布置方法。

框架-摇摆墙结构的刚度比对框架结构抗震性能的影响

为研究框架-摇摆墙结构的刚度比对框架结构抗震性能的影响,通过弹塑性有限元软件SNAP建立不同平均层剪切刚度的框架结构,并增设不同刚度比的摇摆墙进行分析比较。结果表明:随着框架-摇摆墙刚度比的增大,结构的层间位移角有不同程度的减小,且层间位移角沿高度方向的分布趋于均匀;原框架结构的平均层剪切刚度越小,框架-摇摆墙刚度比变化的影响越明显;刚度比增大到2.0%时,对结构屈服机制产生影响;框架结构平均层剪切刚度越小,其达到屈服所需的框架-摇摆墙刚度比越大。

日本《基于能量抗震设计规程》介绍

本文介绍了日本《基于能量结构抗震设计规程》的主要内容,该规程推荐的基于能量结构抗震设计方法,综合考虑了结构的承载力、位移和累积耗能的影响,对结构抗震性能的评价更为合理。该规程中采用两阶段设计法,要求结构的耗能能力不小于各阶段相应的耗能需求。该规程的方法对我国基于能量抗震设计方法的研究具有重要借鉴意义。

消除或改善短柱的抗震措施

随着大跨度和超高层结构的发展以及建筑错层、转换层、设备层和地下车库结构的需要,短柱的出现不可避免。结构中短柱的剪切破坏是造成结构破坏,甚至引起结构倒塌的主要原因。本文介绍了钢筋砼短柱判别方法,并分别从构件材料性能、抗震构造措施、非传统柱截面形式、约束混凝土柱、抗震结构体系5个方面采取措施,来增强钢筋砼短柱的延性和抗剪承载力,提高短柱的抗震性能,从而避免脆性破坏危及结构安全。

方钢管柱-H型钢梁外加强环节点抗震性能的影响参数分析

运用ABAQUS软件建立方钢管柱-H型钢梁外加强环节点模型,以加强环板厚度与梁翼缘厚度比、加强环板角度、方钢管柱宽度与加强环板外宽度比、方钢管柱宽厚比为参数进行有限元模拟,通过对节点破坏模态、滞回曲线、骨架曲线和黏滞阻尼系数的比较来研究影响节点抗震性能的加强环参数。结果表明:对节点的破坏模态、滞回性能及耗能能力有明显影响的参数是加强环厚度与梁翼缘厚度比和方钢管柱宽厚比,没有显著影响的节点参数是加强环板角度及方钢管柱宽度与加强环板外宽度比。

盖板式外加强环圆钢管柱-H形钢梁节点抗震性能的有限元分析

为研究盖板式外加强环圆钢管柱-H形钢梁节点的破坏特征和抗震性能,设计了柱径厚比、柱环径厚比、柱梁径宽比及梁腹板高厚比四类参数,通过ABAQUS软件对其进行有限元分析,探讨各参数对节点破坏模态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性性能及耗能能力的影响。结果表明,该类节点破坏模态受各参数变化的影响,在节点核心区剪切破坏和梁端塑性铰破坏之间转变;节点的滞回曲线饱满,具有较好的延性和较强的能量耗散能力;骨架曲线、刚度退化受柱径厚比的影响显著;节点的极限承载力随着柱径厚比、柱梁径宽比及梁腹板高厚比的减小均有不同程度的提高。

强梁弱柱型钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究

以柱梁强度比为控制指标,设计了5个强梁弱柱型方钢管混凝土柱-H型钢梁节点,对其进行低周反复荷载试验,考察轴压比、含钢率及节点形式对该类节点抗震性能的影响。结果表明:各试件均在柱端出现塑性铰,极限柱转角均值介于1/34~1/18之间,抗倒塌能力强;边柱节点易发生焊缝破坏,中柱节点的抗震性能优于边柱节点;含钢率越大,轴压比越小,滞回曲线越饱满,承载力退化与刚度退化越慢,延性性能与耗能能力越好;轴压比对抗震性能的影响比含钢率的影响更明显;用我国规范和规程规定的方法验算了方钢管混凝土柱的试验承载力,规范和规程的计算结果偏于安全;对规程的压弯构件承载力计算公式进行了修正,可为规程的修订提供参考。

影响方钢管柱-H型钢梁不等高梁节点域性能的参数分析

为探究影响方钢管柱-H型钢梁外加强环式不等高梁节点域力学性能的参数,以梁高比、柱宽厚比、轴压比、梁翼缘宽厚比、梁柱宽厚比和节点域高宽比为分析参数,采用有限元分析软件ABAQUS,在对比已有试验结果验证有限元模型可靠性的前提下,对节点模型进行了单向位移加载下非线性数值模拟分析。研究结果表明:柱宽厚比对不等高梁节点域剪切初始刚度有明显影响;梁高比、柱宽厚比和梁翼缘宽厚比对节点域的变形能力有一定影响;梁高比和柱宽厚比对不等高梁节点域的剪切承载力影响较大。

某冲压设备振动控制方案的研究

某多层厂房由于将冲压设备从1层移至3层,导致3层楼板产生了较大的振动,设备无法正常使用,且操作人员产生了明显的不适感。为此对结构进行了动力特性测试,分析了楼板振动产生的原因,并提出3种解决方案:增大楼板厚度加固、隔振器隔振及调谐质量阻尼器减振。通过对不同方案减振效率的有限元建模分析,找出最优解决方案为隔振方案。实际工程中设计了冲压设备的隔振系统,通过有限元分析和动力实测,结果表明,隔振器的隔振效率在92%以上,有效地控制了楼板结构的振动。

不同参数对方钢管混凝土柱滞回耗能的影响

方钢管混凝土柱(CFST,Concrete Filled Square Steel Tubular)抗震性能优越,影响其抗震性能的参数有:长细比、轴压比、幅厚比,且这种影响是相互耦合的.通过正交比较分析的方法,利用有限元软件ABAQUS对19根CFST进行数值模拟分析,研究了不同参数对CFST滞回耗能的影响.总体上CFST在低周反复水平荷载作用下滞回曲线饱满,在柱屈服以后承载力并没有明显的下降.CFST具有良好的耗能能力,抗震性能优越.幅厚比对CFST滞回耗能影响最大,轴压比次之,长细比在一定范围内有一定的影响.

加强环参数对矩形钢管柱-H型钢梁节点抗震性能的影响

矩形钢管柱-H型钢梁加强环节点具有出色的力学性能,以加强环沿梁外伸长度与梁翼缘宽度之比、加强环沿柱侧壁外伸宽度与柱截面宽度比、加强环边角宽度与梁翼缘宽度之比及加强环与梁翼缘厚度之比为分析参数,通过有限元分析软件ABAQUS建立节点实体模型,分析各参数对该节点抗震性能的影响。结果表明,该类节点的抗震性能优越,破坏模态受各类参数的影响较大,滞回性能易受加强环沿梁外伸长度与梁翼缘宽度之比的影响,骨架曲线、极限承载能力和刚度退化受加强环沿梁外伸长度与梁翼缘宽度之比和加强环与梁翼缘厚度之比的影响显著。

含钢率对圆钢管橡胶混凝土短柱轴压性能的影响

钢管橡胶混凝土结构是在钢管混凝土中掺入一定量的橡胶颗粒,既利用橡胶优良的粘弹性增加构件的耗能能力,又保持了钢管混凝土延性好和承载力高的特点。本文以含钢率为变化参数,设计了12根钢管橡胶混凝土短柱试件并进行了轴心受压试验;依据统一理论,提出了钢管橡胶混凝土的轴压承载力计算公式。试验结果表明:钢管橡胶混凝土柱的破坏以钢材屈曲形成环状腰鼓为主;试件具有较好的延性和后期承载力;随构件含钢率增加,钢管橡胶混凝土的轴压承载力明显提高。

方钢管混凝土柱抗震性能试验研究和仿真分析

针对长细比等参数对方钢管混凝土柱的抗震性能的影响,设计制作6个方钢管混凝土柱试件,采用足尺比例的试件进行了低周反复荷载作用下的抗震性能试验,并在试验基础上采用有限元软件Abaqus进行了数值模拟分析,取得了较好的一致性.试验结果表明,钢管混凝土具有较好的塑性变形能力.随含钢率增加,钢管混凝土柱的耗能能力提高;随轴压比增大,试件的水平承载能力提高,刚度和耗能能力降低;随长细比增大,试件的水平承载能力和刚度降低,耗能能力下降.

硅烷与PVA对再生混凝土粗骨料改性试验研究

简单破碎再生骨料吸水率大,限制其应用。通过使用PVA和有机硅将简单破碎再生骨料改性处理,研究其对再生骨料吸水性能的影响。使用改性处理的再生骨料制备再生骨料混凝土,进一步研究再生骨料改性对再生骨料混凝土抗压强度的影响,寻找提高再生骨料和再生骨料混凝土性能的方法。

强化后再生粗骨料混凝土单轴受压本构关系

再生粗骨料混凝土应力应变本构关系是再生粗骨料混凝土结构承载力计算和抗震设计重要问题之一,对再生粗骨料混凝土在结构中的应用至关重要.采用纳米SiO2浸泡和颗粒整形技术对再生粗骨料进行强化处理后,制备水胶比为0.5的再生粗骨料混凝土,通过立方体及棱柱体抗压强度试验,分析了不同取代率对再生粗骨料混凝土力学性能的影响.结果表明:强化后再生粗骨料混凝土的泊松比及应力应变全曲线与天然混凝土相似;强化后再生粗骨料混凝土的抗压强度、弹性模量和峰值应力得到明显增强,但仍低于天然混凝土;颗粒整形法整体效果优于纳米SiO2浸泡法;提出了强化后再生粗骨料混凝土的分段式本构关系方程,拟合曲线与应力应变全曲线吻合较好.