冻融循环下玄武岩纤维混凝土冲击力学性能预测模型

冻融循环下纤维混凝土的劣化规律是寒区服役混凝土工程安全性和耐久性评价的重要依据,现有服役混凝土工程的安全性和耐久性评价的研究具有工作量大、成本高、周期长等特点,构建基于机器学习的高精度力学性能预测模型已成为本领域研究热点。为探究冻融循环后玄武岩纤维混凝土冲击力学性能的高精度预测模型,采用SHPB装置对冻融循环后BFRC开展动态冲击压缩力学性能试验,并构建机器学习-Optuna混合预测模型,对60组以玄武岩纤维体积掺量、冻融循环次数、动荷载冲击速度为影响因素建立的动态峰值应力样本数据集进行预测。结果表明:k近邻、Lasso、多层感知机、极度梯度提升树和随机森林5种经典机器学习模型的预测准确度均较高,说明机器学习算法对于冻融循环后BFRC动态力学性能预测具有良好的预测效果,其中随机森林算法为最优预测算法;RF-Optuna混合预测模型显示出0.9754的拟合优度,具有良好的预测精度;非数据集工况预测表明,该混合模型对于各影响因素均具有良好泛化能力。研究成果可为冻融循环条件下BFRC动态力学性能的快捷精准预测提供参考。

某项目空冷器管架预制混凝土方案工程造价分析

管架是石化装置中常见的结构单元,目前多采用钢结构的设计方案。由于造价高、易锈蚀、需要涂刷防火材料,管架结构设计仍有优化空间。对钢结构管架、现浇混凝土管架和预制混凝土管架3种结构形式的造价、工期和总体优缺点进行分析可知,预制混凝土管架的费用是钢结构的79%,且施工工期与钢结构基本相当。预制混凝土管架既克服了钢结构造价高的缺点,又解决了现浇混凝土施工周期长的问题,同时具有高强度、耐久性、安全环保、经济美观等多方面的优点,在石化企业管架和管廊中可推广使用。

基于BIM可视化技术的装配式混凝土框架结构设计要点分析

旨在深入探讨基于BIM可视化技术的装配式混凝土框架结构的设计理念与实践,介绍了装配式混凝土框架结构的基本组成,分析了装配式混凝土框架结构在传力路径、提高装配效率以及减少现浇作业等方面的优势,对梁柱节点连接方式进行了分类说明,阐述了装配式混凝土建筑预制柱和叠合梁的设计要点,结合某装配式混凝土框架结构工程实例,详细叙述了BIM可视化技术在装配式混凝土框架结构形式、布置方案、荷载计算、受力情况、构件尺寸设计以及连接设计等具体步骤。

钢管混凝土框架-ALC墙板结构抗震性能研究

为研究钢管混凝土框架-ALC墙板结构的抗震性能,采用ABAQUS软件建立了结构的有限元模型并施加低周往复荷载进行分析,与已有试验结果比对,验证了建模和分析结果的有效性。在此基础上调整门洞尺寸及位置参数,分析参数对结构抗震性能的影响。研究结果表明,随着开洞率的增大,结构极限承载力减小,延性明显降低;当门洞位于墙板内部时延性随偏心率增加而减小,而墙板位于边缘时与其余试件均值极限荷载降低了11.2%,抗震性能最差。研究可为实际工程设计提供参考,并给出相关的设计建议。

沙漠砂混凝土框架结构的抗震性能有限元分析

为了研究沙漠砂混凝土框架结构的抗震性能及破坏机理,基于ABAQUS有限元软件建立了9榀二层平面框架模型,研究了材料类型、混凝土楼板、配箍率和轴压比对沙漠砂混凝土框架抗震性能的作用规律。结果表明:沙漠砂混凝土框架的承载能力、初始刚度和屈服后承载能力余量均与普通砂混凝土框架相接近;与不带板的沙漠砂混凝土框架相比,带板的耗能提高近20%,承载力提高近6%;轴压比由0.2上升至0.6,试件的变形能力储备降低近15%;配箍率增加1.23%,结构的屈服载荷增长的幅度降低约1.5%,极限载荷增长的幅度降低约2%。

淤砂层对重力坝地震响应的影响分析

在大坝地震响应分析中如何考虑淤砂层,以及淤砂层对大坝的地震响应影响如何,是目前混凝土坝抗震分析和设计中需要进一步研究的问题。将库水-淤砂层-坝体-坝基动力相互作用当做波动散射问题,采用广义饱和多孔介质统一计算框架分析库水(流体)、淤砂层(饱和多孔介质)、坝体与坝基(固体)间的耦合。研究了一种考虑库水可压缩性与淤砂层影响的库水-淤砂层-坝体-坝基动力相互作用的高效分析方法,并通过自编程序实现了该方法。以Koyna重力坝为对象,以脉冲P波和SV波为输入,给出了库水-坝体-坝基体系不同时刻的波场快照,分析了其波场特征。设计了不同淤砂层厚度的4种工况,对比分析了4种工况下坝体的位移、加速度和最大应力,研究结果表明:库底淤砂层对坝体位移影响很小,但对坝体各点加速度和最大应力有减小作用,并且随着淤砂层厚度的增加,作用会增强。

“沙琪玛骨架”绿化混凝土抗压与植草试验研究

对“沙琪玛骨架”绿化混凝土的抗压力学性能和结构特点进行了试验与分析,从抗压应力-应变曲线的多峰值跳跃现象说明了粗骨料之间接触点的粘结强度是决定“沙琪玛骨架”绿化混凝土强度的关键;通过植草试验说明“沙琪玛骨架”对提高植物的耐践踏性等方面的优点,讨论了绿化混凝土的生态、经济和社会应用价值。

竹筋混凝土技术在建筑结构中的应用

竹条或竹竿作为混凝土结构单元的骨架,其强度比钢筋低,但竹材是低能耗的建筑材料,在热带和亚热带地区十分丰富,且是一种可再生的林业资源。因具有较高的强重比、抗拉强度以及易加工处理等物理力学性能,竹筋作为潜在的骨架材料替代钢筋已广泛应用于混凝土结构单元,如竹筋混凝土梁、柱、板和墙。

强震作用下高层框架结构倒塌破坏三维仿真

为了对高层框架结构在强震作用下的倒塌破坏过程进行仿真模拟和分析,运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对一10层框架结构进行强震作用下的分析,从弹性工作阶段到构件开裂直至倒塌破坏的全过程进行了三维非线性仿真分析,仿真结果与真实倒塌过程吻合较好。通过合理选取计算参数和计算模型,可以成功地再现高层钢筋混凝土框架结构倒塌破坏的全过程,从而发现其在强震下的薄弱环节,为揭示高层框架结构倒塌破坏机理以及提高结构的抗震性能提供理论分析依据。

单跨多层混凝土框架教学楼减震加固设计

为了解决既有单跨多层混凝土框架存在的结构体系不合理、抗震能力差等问题,以某典型单跨多层混凝土框架为背景,采用防屈曲支撑(buckling-restrained brace,BRB)消能减震加固技术对其进行加固.梳理应用该技术的工程技术条件、减震加固方案的设计流程以及BRB加固连接方式的工程应用条件等,对某单跨教学楼进行直连式减震加固改造,进行非线性推覆分析和时程分析,完成节点构造抗震加固设计.研究结果表明:利用该技术加固单跨框架可行,且能达到较高的抗震设防目标要求.

“沙琪玛骨架”绿化混凝土的研制试验

以水泥、建筑废料、大粒径碎石、营养土、有机肥等为原料,研制出一种能适合植物生长、排列较松、耐冲刷又具有一定强度的空间骨架绿化混凝土,将其形象地称为”沙琪玛骨架”绿化混凝土.主要对其组成机理、结构特点、营养土灌浆、抗压力学性能和草种建植等方面进行了研制与试验,从抗压应力-应变曲线的多峰值跳跃现象说明了粗骨料之间接触点的粘结强度是决定“沙琪玛骨架”绿化混凝土强度的关键;通过植草试验说明“沙琪玛骨架”对提高植物的耐践踏性等方面的优点,讨论了绿化混凝土的生态、经济和社会应用价值.

耗能腋撑钢筋混凝土框架结构减震分析

结合某工程算例,分别利用ETABS和PERFORM-3D软件对比分析了金属阻尼腋撑、黏滞阻尼腋撑、钢筋混凝土腋撑和普通框架结构在小震和大震作用下的整体抗震性能,并分析了小震下腋撑设置对框架梁柱内力的影响。结果表明:在小震和大震下,带腋撑框架结构的层间位移角都比普通框架的小,其中黏滞阻尼腋撑框架平均减震幅值最大,分别为51.3%和43.4%;层剪力最小的是黏滞阻尼腋撑框架,平均减震幅值分别为52.8%和16.97%。小震下金属阻尼腋撑主要提供结构附加刚度,其与钢筋混凝土腋撑对框架梁柱内力影响一致,均使梁柱节点处弯矩和剪力减小但轴力增大,而黏滞阻尼腋撑使梁柱内力均减少。大震下金属阻尼腋撑和黏滞阻尼腋撑框架的损伤程度较轻,金属阻尼和黏滞阻尼腋撑的耗能分别占到了24.66%和39.33%,显示出了耗能腋撑良好的减震作用。

角钢和碳纤维布复合加固损伤框架抗震试验研究

为了探讨震后损伤混凝土结构加固方案的优化,对两榀严重损伤的钢筋混凝土框架用角钢和碳纤维布进行复合加固(JKJ-A、JKJ-B),并对其进行模拟地震作用下的水平低周反复荷载试验.试验结果表明,随着节点角钢肢长的增大,复合加固框架的耗能能力和承载力增强,复合加固损伤框架与仅用碳纤维布加固的损伤混凝土框架相比有更好的承载能力.随着节点加固角钢肢长的增加,加固框架的抗震能力提高.

混凝土结构全寿命等耐久性设计的理论框架

为延长混凝土结构的寿命,实现混凝土结构可持续发展,节约成本和资源,提高结构在寿命周期内的经济效益,基于等耐久性设计和全寿命设计理念,提出了全寿命等耐久性设计方法,指出了其核心研究内容,并对设计方法的基本思路、理论框架、设计过程进行了研究。结果表明:全寿命等耐久性设计方法具有均衡结构耐久能力、延长使用寿命、减小全寿命成本的优点,可在结构设计的初步设计阶段发挥作用;将全寿命等耐久性设计方法应用于成本投入高、使用周期长的混凝土结构(如桥梁结构),有望带来可观的经济效益。

钢筋混凝土框架结构整体优化设计

探讨了钢筋混凝土框架结构的整体优化设计问题。以钢筋混凝土框架总造价为目标函数，梁、柱截面尺寸和配筋量为设计参数，规范规定为约束条件，采用迭代算法，并进行灵敏度分析，以寻求最优解。实例表明该方法是有效的。

钢-混凝土简支组合梁的恢复力模型

根据5根不同剪力连接度钢-混凝土简支组合梁在低周竖向反复荷载作用下的恢复力特性试验结果,对不同剪力连接度组合梁的屈服荷载、屈服挠度、极限荷载、极限挠度及平台荷载进行分析,建立简支钢-混凝土组合梁正向加载和反向加载的骨架曲线模型,并提出统一的实用计算公式,根据试验结果,建立简支组合梁的荷载-挠度恢复力模型的滞回规则。

低碱“沙琪玛骨架”混凝土配比试验研究

以“沙琪玛骨架”混凝土的水灰比、灰骨比、减水剂掺量及水泥粉煤灰比例作为正交试验考察因素,通过考察四因素对混凝土7、14和28d的无侧限抗压强度和酸碱度的影响及对极差R的分析,得到四因素对强度和酸碱度影响的强弱关系;试验结果也说明在粉煤灰掺量在30%￣50%时“沙琪玛骨架”混凝土pH值可降至12以下,符合低碱要求“。沙琪玛骨架”混凝土孔隙率一般在44%￣48%之间,容重是普通建筑石料制成的大孔混凝土的50%￣60%。

钢筋混凝土劲性骨架拱桥徐变收缩分析

本文针对分期浇筑的钢筋混凝土劲性骨架拱桥，提出了一个简捷的截面内力分布计算方法，采用Ｄｉｎｃｌｉｌｅｔ级数来表达徐变度和收缩变化，快徐变收缩的计算能采用递推方法进行，另外提出了不同性质钢筋混凝土组合截面单元的徐变等效荷载计算方法，使复杂的结构形成过程的徐义、收缩分析能在微机上迅速完成。通过对这类结构和一般钢筋混凝土结构的分析比较，结果很好．

预应力组合网架在南京新世界中心工程中的应用

南京新世界中心A、B两座主楼间裙房的屋面采用预应力组合网架结构 ,解决了跨度大、层高低、荷载重及管线布置复杂等技术矛盾。设计采用有限元法 ,并用模型试验验证了该法的可靠性。设计表明 ,对30～50m跨度范围内的楼、屋盖结构 ,采用预应力组合网架是安全经济的。

煤矸石粗集料粒径对混凝土性能的影响

从混凝土架构结构模型出发,采用对比实验,研究了煤矸石粗集料粒径对混凝土坍落度、抗压强度、抗折强度、弹性模量和抗冻性的影响.研究结果表明,煤矸石粗集料对混凝土的坍落度、抗压强度、抗折强度和弹性模量影响十分显著.煤矸石粗集料的掺入降低了混凝土的坍落度和抗折强度,提高了混凝土的抗压强度和弹性模量,改善了混凝土的抗冻性.随着煤矸石粗集料粒径的增大,煤矸石混凝土的坍落度逐渐增大,抗折强度和抗冻性逐渐降低,而抗压强度和弹性模量变化并不显著.