复材网格-UHTCC复合增强钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

文中进行7根复材(FRP)网格增强超高韧性纤维水泥基(UHTCC)复合加固钢筋混凝土梁的抗弯性能试验,将FRP网格类型、FRP网格增强率、FRP-UHTCC复合层黏结长度作为试验变量,分析各变量对FRP-UHTCC复合增强混凝土梁弯曲性能的影响。在试验研究的基础上,给出FRP-UHTCC复合增强混凝土梁的抗弯承载力计算方法。试验结果表明,FRP-UHTCC复合层与混凝土间没有发生相对滑移现象,可以有效抑制加固层端部剥离破坏,加固梁的破坏模式为FRP网格中纵向纤维筋被拉断破坏。BFRP格栅与UHTCC黏结基体没有发生脱黏现象,优于BFRP编织网与UHTCC的黏结效果。随着FRP网格增强率的增大,加固梁的抗弯承载力得到显著提高。与未加固的普通混凝土梁相比,加固梁的开裂、屈服和极限荷载最大提高幅度分别为97%、35%和33%。计算结果表明,预测值与试验值吻合较好,可以有效地预测FRP-UHTCC复合增强混凝土梁的抗弯承载力。

FRP约束混凝土圆柱体本构关系模型

在FRP约束混凝土圆柱体试验的基础上,系统地评估了已有的FRP约束混凝土圆柱体强度模型及应力应变本构关系模型。将已有的强度模型分为两类,即基于钢箍约束混凝土强度模型和基于试验的经验公式。通过与大量的试验数据比较,指出了已有强度模型的不足之处。应用数理统计的方法建立了FRP约束混凝土圆柱体强度及峰值应变计算公式。在分析试验数据的基础上,提出了FRP约束混凝土圆柱体三阶段本构关系模型。计算结果表明,本文提出的FRP约束混凝土圆柱体强度模型及本构关系模型与试验值吻合较好。

冻结井壁高性能混凝土性能试验

结合冻结井壁高性能混凝土的特性,测试了14组不同配比混凝土的1,3,7,28 d抗压强度、劈裂抗拉强度及抗渗性能,研究了冻结井壁高性能混凝土外加剂的类型及其掺量、细骨料含泥量、粉煤灰掺量等对矿井建设高性能混凝土的影响.研究表明,3种类型的外加剂均能改善混凝土的早期和后期强度,其中早期强度提高显著,掺加HNT-1型外加剂混凝土的1 d抗压强度提高145%;细骨料含泥量从0%增加到5%,混凝土抗渗性能降低60%,混凝土3 d抗压强度降低30%;粉煤灰的掺入可明显降低混凝土的早期抗压强度,1,3,7 d抗压强度最大降低幅度可达普通混凝土的40%,14%和7.8%.

军队院校“桥梁加固与抢修”课程教学新模式——基于岗位任职需求的“教学做一体化”

针对当前“桥梁加固与抢修”课程教学过程中存在的问题,结合军队院校教学对象的特殊性和教学目标的差异性,以服务岗位任职需求为目标,从深化课程定位和认识、优化课程教学设计两大方面进行创新,重点介绍了在教学内容优化和教学方法改革两个方面积累的经验做法,构建了一种强调学习方法掌握与实操能力转化的“教学做一体化”的首次任职课程教学新模式。完成岗位相关职业能力训练的同时,提升了学生的职业能力和品质素养,实现了教书与育人的完美融合与良性互动。

基于非接触式观测技术的FRP/ECC复合材料反复受拉本构关系模型

考虑不同种类的纤维复合材料(FRP)格栅、格栅层数及加卸载循环方式,采用非接触式观测技术(DIC)和传统应变片测量方法,对 FRP 格栅与 ECC 复合材料试件进行了单轴反复拉伸试验,研究复合材料的轴向抗拉力学性能,验证 DIC 非接触式观测技术的有效性。在试验结果的基础上,提出了 FRP/ECC复合材料反复受拉本构关系模型。试验结果表明,玄武岩(BFRP)格栅/ECC 能充分地发挥纤维格栅的材料性能和 ECC 基体的高延伸性和多点开裂特性,显著提高 ECC 基体的极限抗拉强度。不同循环加载方式对 FRP/ECC 复合材料试件的加卸载路径有显著影响,但对其极限应力/应变的影响较小。BFRP/ECC 复合材料的变形恢复能力要优于 CFRP/ECC 复合材料的变形恢复能力。DIC 非接触式观测技术能有效地捕捉到试件的开裂,观测裂缝的萌生、发展过程,获得破坏形态,获得应力-应变全曲线。计算结果表明,建议的应力-应变关系模型与试验结果吻合较好,可以有效地预测 FRP/ECC 复合材料的反复受拉本构关系。

高强钢管约束自应力混凝土短柱轴压性能试验

为了提高工程结构的跨径和抗力水平,本文进行了高强钢管约束自应力混凝土(high-strength steel tube confined self-stress concrete,HSTCSC)短柱的增强机理与受力性能研究,开展了7根大尺寸HSTCSC短柱和1根对比柱的轴压性能试验,试验中所有试件的套箍系数均大于3;讨论自应力混凝土强度、截面类型和截面空心率等因素对HSTCSC短柱的轴压性能影响规律。结果表明:1)自应力混凝土短柱具有明显的脆性劈裂或剪切破坏特征,而HSTCSC短柱具有较好的变形能力和较高的承载力,发生腰鼓型屈曲破坏。2)自应力混凝土在圆形截面高强钢管约束条件下养护比在无约束条件下养护具有更高的弹性模量和强度,自应力混凝土微膨胀作用和高强钢管环向约束的双重作用显著提高了HSTCSC短柱的轴压受力性能。3)自应力混凝土强度和截面空心率的增加均能提高HSTCSC短柱的受力性能,但自应力混凝土强度的增加对HSTCSC短柱受力性能的提升幅度有限,双层圆形截面HSTCSC短柱强化段具有更高的刚度,明显优于单层圆形截面HSTCSC短柱的受力性能。4)圆形截面高强钢管对自应力混凝土的约束能力优于方形截面高强钢管,自应力混凝土强度的增加对方形截面HSTCSC短柱轴压性能的影响不明显,且空心率的增加会显著降低双层方形截面HSTCSC短柱的变形性能。

牛结节性皮肤病的综合防控策略探讨

牛结节性皮肤病是由牛结节性皮肤病病毒(LSDV)引起牛发热、浅表淋巴结肿大、水肿、局部结节或溃疡的一种急性或亚急性牛病毒性传染病。该病于1929年在赞比亚首次发现之后主要在非洲呈地方流行,之后在欧洲流行和传播。2019年8月我国首次发生牛结节性皮肤病疫情。本文通过分析本病的病原、流行病学及临床特征,提出“预防监测为主,对症治疗为辅”的防控措施,以期为本病的防控以及养牛业健康持续发展提供参考。

牛粪有机肥发酵剂应用效果试验

为证实有机肥发酵剂对牛粪的发酵效果;每方牛粪添加发酵剂300~500g时;在发酵时间、 pH、水分适合的条件下,发酵后的有机肥的有机质、氮、磷、钾含量均效果显著;发酵时间缩短;可以作为牛粪有机肥发酵剂使用.

一种小型多功能农业机器人的设计与实现

目前现有的农业机器人大多应用于大范围农田,大部分温室大棚、小范围农田主要依靠人工种植辅以小型传统机械,存在功能缺失、适应性不强等问题。为此设计了一种小型农业机器人用于大棚内农作物播种、施肥、浇水及病虫害检测。首先采用卷积神经网络(CNN)特征提取方法实现了机器人循迹功能,通过卷积神经网络自主提取图像特征,提高了机器人循迹适应力;然后通过主控制器(ATmega2560)及相关硬件实现了农业机器人挖土、播种、施肥、浇水功能;最后基于MobileNetV2-SSD轻量化网络设计了农作物病虫害检测功能,结合倒残差(Inverted residual block)与深度可分离卷积,在降低模型参数量的同时保证了模型精度。实验验证了设计方法的合理性,表明该多功能机器人具有良好的综合适用性,提高了机器人使用率,同时降低了劳动者的工作强度,具有良好的应用前景和推广价值。

27SiMn高强钢板单向拉伸力学性能试验研究

27SiMn钢是我国自主研制的一种高强钢材,具有较高的抗拉强度、良好的冲击韧性和焊接性能。为了研究27SiMn钢板的基本力学性能,针对4块名义厚度为6.8 mm的27SiMn钢板试件开展了单轴拉伸试验。试验中分别采用激光位移计和DIC(Digital Image Correlation)技术量测钢板拉伸应力-应变全曲线及相关力学参数。研究发现,DIC法消除了拉伸机械刚度和初始加载时抖动的影响,获得的应力-应变全曲线更加光滑准确。试验结果表明:27SiMn钢板极限强度为753 MPa,断后伸长率为20%,屈强比为0.74,与同强度其他钢材相比具有更好的延性;其单向拉伸应力-应变曲线分为准弹性段、弹塑性段、屈服缓升段、强化段和二次塑流段,并以低碳钢的五阶段模型为基础得到了27SiMn钢板单向拉伸应力-应变曲线五阶段本构关系模型,计算结果与试验结果吻合较好。

纤维增强复合筋与混凝土黏结性能试验及黏结-滑移本构关系模型

对30个纤维增强复合材料(FRP)筋-混凝土黏结试件进行了拉拔试验,研究了FRP筋类型、直径、黏结长度与混凝土强度等级对界面黏结性能的影响。在试验研究基础上,建立了预测界面黏结强度和黏结剪应力-滑移本构关系模型,并与试验结果进行了比较分析。试验结果表明,破坏模式为FRP筋滑移拔出或者FRP筋断裂。4个试验变量中FRP筋类型对界面黏结强度影响最为显著。计算结果表明,建立的预测模型与试验值吻合较好,可以有效地预测FRP筋与混凝土界面的黏结强度和黏结剪应力-滑移关系曲线。

悬臂梁支座附近表层嵌入FRP筋后性能研究

对悬臂梁支座附近受弯面和侧面表层嵌入FRP筋材后的性能开展了试验研究，探讨了FRP筋类型、试验梁侧面开槽嵌粘方式和初始荷载对悬臂梁性能影响，分析了试验梁的特征荷载、悬臂端挠度、钢筋和FRP筋材的应变。试验结果显示，内嵌FRP筋能够提高悬臂梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载，试验梁的极限荷载提高范围为48．9％～64．2％；内嵌FRP筋有效地抑制悬臂端挠度，控制了悬臂梁的变形，持续荷载作用下试验梁加固后特征荷载要比其它无初载作用的加固试验梁略低，变形略大，不过，加固效果仍很明显。由此可见，悬臂梁采用FRP筋嵌粘是一种有效的加固方法。

复材格栅-高延性纤维水泥基受拉本构关系模型

对复材格栅增强高延性纤维水泥基(ECC)复合试件进行单轴拉伸试验,研究复材格栅厚度对复合试件拉伸力学性能的影响。在试验研究的基础上建立复材-ECC复合层轴向拉伸应力-应变本构关系模型,并与试验结果进行比较分析。试验结果表明:复材格栅与ECC界面间没有发生相对滑移,ECC试件的破坏模式为聚乙烯醇纤维被拉断或拔出破坏,而复材-ECC复合层试件的破坏模式为复材格栅断裂。复材格栅作为增强材料嵌入到ECC中,可以显著提高复材-ECC复合层的轴向刚度、极限承载力,明显改善其拉伸性能。计算结果表明:建立的预测模型与试验值吻合较好,可以有效地预测复材-ECC复合层的极限拉伸强度及轴向受拉应力-应变关系。

FRP-UHTCC复合层抗剪增强钢筋混凝土梁受力性能试验研究

进行了6根纤维增强复合材料(FRP)格栅增强超高韧性纤维水泥基(UHTCC)复合材料加固钢筋混凝土梁的受剪性能试验研究,将FRP格栅增强率和剪跨比作为试验变量,分析各变量对FRP-UHTCC复合增强混凝土梁受剪性能的影响.在试验研究的基础上,给出了FRP-UHTCC复合增强混凝土梁的受剪承载力计算方法.结果表明:加固梁的破坏模式为剪压破坏和受压区混凝土压碎破坏,FRP-UHTCC复合层与混凝土间黏结良好,可以有效抑制混凝土斜裂缝的形成和发展;随FRP格栅增强率的提高,加固梁的受剪承载力得到显著提高;随剪跨比的增加,加固效果更加明显;与未加固的普通混凝土梁相比,加固梁极限荷载的最大提高幅度为61%;受剪承载力理论计算值与试验值吻合较好,可以有效预测FRP-UHTCC复合增强混凝土梁的受剪性能.

不同纤维增强水泥基复合材料的基本力学性能研究

开展了使用6种不同纤维配置纤维增强水泥基复合材料ECC的基本力学性能研究.探讨了纤维直径、纤维长度及纤维种类对纤维临界体积率的影响.通过4点弯曲试验,量测了不同掺量及不同种类纤维制成的ECC试件荷载-跨中截面挠度曲线,观测了破坏形态及裂缝分布、开展情况.试验结果表明,纤维直径是临界体积率的主要影响因素,且与临界体积率呈线性关系.使用碳纤维CF、玄武岩纤维BF制备的ECC试件,破坏时没有呈现出多点开裂现象,为脆性破坏.使用聚乙烯醇纤维PVA和聚丙烯纤维PP制备的试件表现出了良好的延展性,其应变硬化指数和韧性指数均较高.PP纤维制备的试件破坏时裂缝数量少,最大裂缝宽度相对较宽,而PVA纤维制备的试件破坏时裂缝数量多,最大裂缝宽度较小.

钢-GFRP-混凝土组合梁受弯性能试验

为研究钢与GFRP-混凝土空心组合板通过不同连接方式形成组合梁的受弯性能,对3根组合梁试件进行了静载试验研究。3个试件中钢梁与GFRP-混凝土组合板间的连接方式分别为环氧树脂胶结及栓钉连接。通过比较不同连接方式下组合梁截面应变、跨中挠度、界面相对滑移的变化规律,验证了环氧树脂胶层及抗剪栓钉分别作为组合梁界面连接件的可行性。基于不同连接方式下组合梁的破坏模式,给出了栓钉连接方式下组合梁抗弯承载力的简化计算方法。研究结果表明:环氧树脂胶结组合梁的破坏模式为剪弯段GFRP板沿纵向剪切破坏,栓钉连接组合梁的破坏模式为典型的弯曲破坏;栓钉连接件较环氧树脂胶层表现出更高的界面剪切刚度;栓钉连接组合梁的抗弯承载力约为环氧树脂胶结组合梁承载力的2倍。

表层嵌入混合 FRP 筋的连续梁弯曲性能与影响因素

通过4根表层内嵌入不同FRP筋加固连续梁试件的静载试验,研究了试验梁的弯曲性能,借助通用有限元分析软件分析了影响试验梁承载力的混凝土强度、初始荷载、FRP筋弹性模量与配纤率等因素。分析结果表明:FRP筋与混凝土之间未发生剥离破坏,加固效果显著;与未加固梁相比,加固梁屈服荷载与极限荷载提高幅度分别可达31%、56%;随着混凝土强度、FRP筋弹性模量与含纤率的提高,加固梁屈服荷载与极限荷载提高幅度分别可达38%、17%;随着初始荷载的增大,加固梁屈服荷载与极限荷载降低幅度分别可达6%和24%;试验梁屈服荷载模拟值与试验值的平均比值为0.969,极限荷载模拟值与试验值的平均比值为0.962,钢筋屈服时跨中挠度模拟值与试验值的平均比值为1.104,梁破坏时跨中挠度模拟值与试验值的平均比值为1.024,荷载-挠度模拟曲线与试验曲线走势基本一致,这说明有限元分析结果与试验结果吻合较好,有限元法可以较好模拟试验梁的力学性能。