Rapid Repair of Earthquake Damaged RC Interior Beam-wide Column Joints and Beam-wall Joints Using FRP Composites

This paper studies the seismic performance of FRP-strengthened RC interior non-seismically detailed beam-wide columns and beam-wall joints after limited seismic damage.Four eccentric and concentric beam-wide column joints and two beam-wall joints,initially damaged in a previous study,were repaired and tested under constant axial loads(0.1fc′Ag and 0.35fc′Ag) and lateral cyclic loading.The rapid repair technique developed,aimed to restore the original strength and to provide minimum drift capacity.The repair schemes were characterized by the use of:(a) epoxy injections and polymer modified cementitious mortar to seal the cracks and replace spalled concrete;and(b) glass(GFRP) and carbon(CFRP) sheets to enhance the joint performance.The FRP sheets were effectively prevented against possible debonding through the use of fiber anchors.Comparison between responses of specimens before and after repair clearly indicated reasonable restoration in strength,drift capacity,stiffness and cumulative energy dissipation capacity.All specimens failed with delamination of FRP sheets at beam-column joint interfaces.The rapid repair technique developed in this study is recommended for mass upgrading or repair of earthquake damaged beam-column joints.

基于电热耦合模型的宽温域锂离子电池SOC/SOP联合估计

准确的状态估计对于锂离子电池安全可靠运行具有重要意义,但由于非线性强,多参数耦合,实现宽温域多参数联合在线估计难度较大。考虑到温度影响,建立电热耦合模型,采用扩展卡尔曼滤波算法(EKF)在线辨识电池参数,通过电压及温度仿真验证了模型的准确性;然后针对无迹卡尔曼滤波算法(UKF)历史数据利用率低的问题,引入多新息理论(MI)改进UKF,改进后的算法在非电压平台区荷电状态(SOC)估计均方根误差不超过1.2%,相较于改进前误差降低了30%以上,并结合安时积分法设计切换算法,解决了MIUKF算法在磷酸铁锂电池电压平台区无法通过电压反馈修正SOC估计误差的问题,实现了宽温域复杂工况下全区间SOC的准确估计,在不同SOC初始值条件下验证了结合算法的准确性,均方根误差不超过3%,为峰值功率(SOP)估计提供了可靠的SOC值;最后将温度约束引入到SOP估计中,提出多约束条件下的SOP估计方法,结果表明在高温条件下,温度起到关键限制作用,可以防止电池温升过大,减少安全隐患。

温升作用下ECC 修复CRTSⅡ型板式无砟轨道 宽窄接缝的损伤机理

为了探究采用超高韧性水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)修复宽窄接缝时,纵连板式无砟轨道宽窄接缝在整体温升荷载下的损伤演化规律,建立含层间内聚力和ECC宽窄接缝拉压非线性本构模型的CRTSⅡ型板式无砟轨道三维数值模型,分析宽窄接缝采用ECC和C55混凝土时轨道板与宽窄接缝层间损伤、宽窄接缝损伤的差异,研究不同ECC材料参数下宽窄接缝的损伤机理,提出了合适的ECC力学性能指标。结果表明:在50℃温升荷载作用下,相比于C55混凝土,常规ECC可使宽窄接缝总刚度损伤降低51%,受拉损伤因子降低88%,垂向位移减小34%;提高ECC抗拉和抗压强度均可以有效减小受压、受拉损伤因子及接缝纵向位移,ECC抗拉强度由3 MPa提高至5 MPa时,受压、受拉损伤因子降幅分别约45%、50%,ECC抗压强度由30 MPa提高至60 MPa时,受压、受拉损伤因子降幅分别约51%、44%。建议采用ECC修复宽窄接缝损伤时,ECC抗拉强度取5 MPa,抗压强度取50~60 MPa。

整体式闸首底板施工宽缝位置及合缝时间对底板的受力影响

针对我国船闸规范中未对闸首底板设置施工宽缝的相关理论进行规定的问题,本文通过对浙江某船闸工程的案例进行研究,采用ANSYS有限元软件,对设置施工宽缝和未设置施工宽缝两种结构模型进行数值分析,研究施工宽缝的位置及合缝时间对底板受力的影响。研究结果表明:底板的负弯矩随宽缝位置由底板两侧向中间变化而减小,底板的负弯矩随合缝时间的推迟而减小,在设计中应在考虑施工便利等相关因素前提下,尽量使宽缝靠近底板中间轴线,并选择在边墩完成总沉降的60%~80%时进行合缝,以降低弯矩,实现最大的综合效益。为施工宽缝的底板理论研究提供有益的参考,有助于规范设计和施工实践。

基于修正摩尔库仑本构预留宽缝对闸室底板内力影响的研究

随着船舶大型化和标准化,适应水头大、闸墙高的整体式闸室得到广泛应用。基于修正摩尔库仑本构探究预留宽缝对整体式闸室底板内力的影响,以关桥船闸为例,利用Midas GTS NX对闸室内力进行有限元分析。计算结果表明:1)修正摩尔库仑本构较Drucker-Prager本构在描述土体变形方面更具有优势;2)较无宽缝,预留宽缝可明显降低底板跨中负弯矩;3)合缝时间越晚,底板的最大负弯矩越小;4)综合考虑底板内力和闸墙稳定性,当墙后回填至高程35.5 m时,关桥船闸闸室底板应进行宽缝合缝;5)完建期和运行期,预留宽缝的闸室底板最大正、负弯矩分别发生在完建工况和检修工况,基底最大、最小应力分别发生在高水运用工况和检修工况。

接缝弱化后纵连板式无砟轨道温度效应研究

目前,纵连板式无砟轨道夏季高温胀板问题严重。高温产生的巨大温度应力导致轨道结构发生众多病害,其中,轨道板上拱尤为严重,已威胁高速列车的运营安全。为有效释放结构内部的温度应力,减少病害发生,通过建立设有弹性填充层的纵连板式无砟轨道计算模型,引入内聚力单元和混凝土损伤塑性本构,探讨两种节段长度及不同弹性模量下,整体温升作用时,宽窄接缝弱化对轨道结构应力、变形及损伤的影响。研究表明:(1)设置弹性填充层后,轨道板和接缝的纵向应力均得到一定程度释放,但会伴随着发生局部偏心和应力增加;(2)弹性填充层的设置会使接缝、轨道板和层间界面损伤产生的临界温升降低,结构损伤较大时,轨道板和接缝的应力释放会受到限制,并且弹性填充层附近也会产生一定上拱增量;(3)两种节段长度下,损伤和应力释放量均会随着弹性模量降低逐渐增大,因此,节段长度为4块板时,弹性填充层弹性模量选取建议高于1775 MPa并低于3550 MPa,节段长度为3块板时,弹性填充层弹性模量选取建议高于355 MPa并低于1775 MPa;(4)两种节段长度下,随着弹性模量降低,轨道板和钢轨最大上拱增量逐渐增大,对于钢轨,两种节段长度下的竖向位移均在规范允许范围内。

支座脱空对拼宽空心板桥协同工作性能的影响

空心板桥是目前中小跨径桥梁应用最广泛的桥型之一,而支座脱空是该类桥梁较突出的病害,会导致桥梁受力体系发生改变,对空心板、铰缝及拼宽湿接缝产生不利影响,严重者会发生开裂甚至破坏。针对此问题,文章分别从不均匀沉降对支座受力的影响、支座脱空对桥梁结构受力的影响及提升措施展开研究。结果表明:拼宽桥不均匀沉降会导致支座受力不均甚至脱空;部分支座脱空会加剧其余支座受力不均,使其脱空或被压坏,并且增大空心板、铰缝和拼宽湿接缝的横向拉应力,可能导致开裂;减小支座的竖向刚度可改善支座反力的分布,控制支座脱空现象的发生。

宽幅反对称系杆拱桥力学性能分析与应用

随着桥梁景观要求的不断提高,系杆拱桥由于其造型适应性强、经济性好等特点而广泛应用,因此对相关类型桥梁的力学分析越来越重要。基于某宽幅反对称系杆拱桥,分别采用MIDAS、ABAQUS有限元软件对该桥进行全桥和局部计算,分析全桥结构强度、变形,并对拱梁结合段等关键构件进行局部分析。结果表明:全桥强度、变形和局部构件强度均满足规范设计要求。

不同地基坞式船闸结构底板预留宽缝施工方法效果分析

坞式结构是船闸闸首或闸室常采用的一种型式,但采用这种结构形式的船闸底板容易出现裂缝。作者通过对多个船闸工程的研究,结合非线性有限元仿真分析方法,考虑重力、温度等荷载,计算分析土基和岩基上船闸结构底板预留宽缝施工方法的效果。其计算分析结果对类似工程的设计和施工具有一定的参考价值。

CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道板与宽接缝界面开裂研究

针对板式无砟轨道轨道板与宽接缝界面开裂进行了调研,分析了开裂的特征、成因及其危害,并提出改进措施。结果表明：轨道板与宽接缝界面开裂宽度半数以上介于0.2-0.5 mm,实测最大宽度为1.7 mm;开裂与混凝土轨道板温差变形、干缩变形密切相关,理论计算裂缝宽度为1.64 mm。界面开裂后渗水将导致水泥沥青砂浆垫层出现唧浆、粉化等现象,采取预设凹槽及柔性嵌缝材料灌缝的技术措施可解决此问题。

Ni-Ti-Nb宽滞后形状记忆合金管接头研究和进展

介绍了 Ni Ti Nb宽滞后记忆合金的发展以及形状记忆合金管接头工作原理。详细论述了 Ni Ti Nb宽滞后记忆合金管接头制备加工特点 ,结构设计思想以及扩径工艺。

基于数值模拟的“适变断面”衬砌渠道抗冻胀机理探讨

能适应渠基冻胀变形的衬砌渠道简称"适变断面"渠道。为了探明其抗冻胀机理及削减冻胀效果,应用ADINA软件对混凝土衬砌"适变断面"渠道冻胀进行数值模拟,计算渠道冻胀的温度场、变形场和应力场,研究衬砌板应力和变形规律,并与弧形坡脚梯形渠道比较分析表明:"适变断面"渠道能降低最大法向冻胀量55.11%、最大法向冻胀力51.65%、最大切向冻结力56.85%;通过冻胀量均方差及冻胀力分析比较,"适变断面"使渠道受力状态得到显著改善,冻胀变形分布更加均匀;衬砌板法向错位值总计1.3cm,纵向伸缩缝周向压缩值总计为9.7cm,揭示了"适变断面"渠道利用宽纵缝既能释放衬砌板法向冻胀变位,又能吸收周向冻胀变位,从而适应渠基冻胀变形减轻冻害的抗冻胀机理。最后通过模拟计算了"适变断面"渠道冻胀量均方差对边坡系数的敏感性,指出边坡系数i约为1∶1.7～1∶1.4时,"适变断面"渠道抗冻胀效果很显著,为"适变断面"渠道的推广及优化设计提供了参考。

IC10与GH3039高温合金的真空钎焊

采用Co5 0NiCrWB钴基钎料及Rene’95高温合金粉末对IC10与GH3 0 3 9高温合金进行了真空钎焊及大间隙钎焊。试验结果表明 ,采用Co5 0NiCrWB钎料及Rene’95高温合金粉末在 1180℃ /3 0min规范下钎焊IC10与GH3 0 3 9高温合金 ,可获得致密完整的IC10 /GH3 0 3 9钎焊接头及大间隙钎焊接头 ,接头在 90 0℃下的拉伸性能和持久性能均超过GH3 0 3 9母材水平 ,拉伸和持久试验时 ,断裂都发生在GH3 0 3

岩基上坞式船闸结构底板预留宽缝施工方法效果分析

坞式结构是船闸闸首或闸室常采用的一种结构形式,但采用这种结构形式的船闸底板容易出现裂缝.株洲船闸工程为防止裂缝产生,拟定了底板预留宽缝的施工方法.结合非线性有限元仿真分析方法,考虑重力、温度等荷载,计算分析了船闸结构底板预留宽缝施工方法的效果.计算结果对类似工程的设计和施工具有一定的参考价值.

宽窄接缝破损对CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路受力的影响

现场调研表明,CRTSⅡ型板式无砟轨道宽窄接缝处存在严重破损情况,极大地影响轨道结构的受力和变形。为了明确宽窄接缝破损的影响,本文基于有限元理论,利用ANSYS软件建立了路基上CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路计算模型,研究了温升和持续高温荷载作用下,宽、窄接缝分别破损对无缝线路受力和变形的影响。研究结果表明:在温度荷载作用下,与宽窄接缝完好时相比,宽窄接缝破损造成钢轨受力和变形增大,钢轨的垂向不平顺较为明显;宽窄接缝破损处两侧轨道板与砂浆层脱粘,轨道板出现上拱,并在持续高温作用下脱粘范围向板中蔓延,上拱位移不断增大。其中,宽接缝完全破损时脱粘长度可达到1.438 m,上拱位移达到0.612 mm,窄接缝完全破损时脱粘长度可达到1.625 m,上拱位移达到1.438 mm;宽窄接缝破损处的纵向压应力较大,超过混凝土抗压强度,导致混凝土被挤碎,破损程度加剧。

推迟拔节水灌溉对宽幅精播麦田冠层温度与叶片水分利用效率的影响

为了探讨冬小麦高效节水灌溉模式,于2012—2013年在山东农业大学试验站采用两种种植模式(宽幅精播种植和常规种植),每种种植模式设3种灌溉处理(全生育期不灌溉、拔节期灌溉60 mm和拔节后10 d灌溉60 mm),研究了推迟拔节水灌溉对宽幅精播麦田冠层温度、光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率(WUEL)和籽粒产量等的影响。结果表明,推迟拔节水灌溉显著提高了宽幅精播麦田生育后期的冠层温度、旗叶光合速率和蒸腾速率,且在冬小麦生长后期推迟拔节水灌溉显著提高了宽幅精播麦田的WUEL,有利于实现宽幅精播麦田的节水高产;产量构成因素中,推迟拔节水灌溉对两种种植模式的千粒重均没有显著影响,但推迟拔节水灌溉显著提高了宽幅精播麦田的穗粒数和籽粒产量。统筹考虑冬小麦的WUEL和籽粒产量,推迟拔节水灌溉对宽幅精播麦田实现节水高产具有一定的现实意义。

高温环境下列车荷载对CRTSⅡ型板式轨道宽窄接缝损伤行为的影响

针对高温环境下CRTSⅡ型板式轨道易受列车荷载作用产生宽窄接缝伤损的问题展开研究,建立有限元模型,分析轮载作用位置、轴重大小以及制动力等列车荷载作用特征与高温环境耦合作用下宽窄接缝损伤行为及发展规律。研究表明:列车荷载与温度耦合作用下宽窄接缝伤损主要发生在宽接缝下部;轴重作用位置会影响宽窄接缝最先出现损伤的位置及发展趋势;轴重会加剧宽窄接缝的损伤程度,当轴重超过5 t时,会使宽窄接缝损伤急剧增大;制动力对宽窄接缝影响与作用位置有关,且当制动力作用于宽窄接缝正上方时对宽窄接缝损伤影响最大。列车荷载对宽窄接缝影响主要体现在改变伤损位置、形态及发展趋势上,且对伤损发展有一定的加剧作用。

宽扁梁设计建议

在试验研究应用基础上，针对目前国内外常用的现浇钢筋混凝土宽扁梁结构设计，给出了这类结构设计方法、计算方法以及各类宽扁梁节点配筋构造详图，供工程应用参考。

宽级配黏土与混凝土结合带渗透特性试验研究

针对宽级配黏土与混凝土结合带在大剪切变形条件下的渗透特性对高心墙堆石坝等构筑物安全影响较大的问题,采用自主研发的大剪切变形和应力联合作用下结合带渗透特性试验装置,模拟实际工程岸坡坝段心墙底部宽级配黏土层应力-变形-渗流条件,开展了宽级配黏土与混凝土结合带渗透特性试验,从而探讨试样渗透系数随剪切变形的变化规律。结果显示,剪切变形突然启动瞬间,试样渗透系数快速增大至瞬时峰值,然后逐步减小并趋于稳定,剪切变形停止后经历一定时间,渗透系数从终止值减小至延时稳定值后不再变化;经历过剪切渗流历史的土料在再次剪切时的渗透系数瞬时峰值低于上一次剪切过程。通过分析应力和水力比降等条件对上述规律的影响,并以结合带导水系数与其初始值的比值和试样渗透系数与其初始值比值间的对应关系为依据,给出了结合带可能的厚度。同时,通过结合带黏土颗粒团聚体的组构变化分析,较好地解释了结合带渗透性的变化机理。

两种钎料大间隙钎焊K465合金接头组织及性能

采用预填镍基合金粉的方法,分别采用一种钴基钎料和一种镍基钎料对K465镍基铸造高温合金进行了大间隙钎焊试验。结果表明,这两种钎料均能实现K465合金的大间隙钎焊。钴基钎料钎焊接头微观组织主要包括镍基合金粉颗粒、粉颗粒间Ni-Co基固溶体以及固溶体上分布着的灰色块状相M23(C,B)6和白色块状相M3B2。镍基钎料钎焊接头微观组织包括镍基合金粉颗粒、粉颗粒间Ni-Cr基固溶体以及分布在颗粒上和颗粒间的白色物相M3B2。钴基钎料钎焊接头900℃平均抗拉强度520 MPa,高于镍基钎料钎焊接头的488 MPa,两者均超过了母材强度的50%。