旋转超声加工对TiBw网状钛基复合材料表面残余应力的影响

为研究不同切削条件下旋转超声加工对材料表面残余应力的影响,选取硼化钛晶须(TiB whiskers,TiBw)网状钛基复合材料为实验对象,使用镍基电铸金刚石砂轮进行旋转超声加工,并分析了加工后材料的表面残余应力。结果表明:由于钛基复合材料具有网状结构和优异的高温性能,使切削热和微观相变产生的残余应力较小,磨粒机械作用产生的残余应力更大。随着超声振动的引入,磨粒高频冲击工件表面,使旋转超声加工工件表面残余应力均大于普通磨削。在主轴转速n=9000 r/min,进给速度v f=8 mm/min,加工深度a p=25μm的加工参数下,旋转超声加工工件表面存在-540 MPa的残余压应力,随着主轴转速增大,残余应力显著减小,并且残余应力的影响层深度逐渐减小。超声振动的引入增大工件表面残余压应力,提高材料抗疲劳性能。

浆砌挡墙外贴挂网混凝土层抗弯试验研究

为保证处置病害浆砌挡墙的施工安全和加固效果,文中提出钢筋混凝土外贴病害浆砌挡墙的加固措施,设计5组抗弯试验(1组为无外贴层,4组为不同厚度外贴层),探究外贴层对浆砌挡墙的加固效果及其作用机理。试验结果表明,加设5~20 cm厚外贴层后,破坏模式由脆性破坏转变为延性破坏,承载力和抗弯刚度显著提升,开裂弯矩提升1.25~5.67倍,极限弯矩增大2.75~13倍。

钢-混凝土组合箱梁桥空间网格计算模型研究

本文分析了钢-混凝土组合箱梁桥基本计算方法,指出了设计计算中应用单梁模型、梁格模型与实体模型的缺陷,详细介绍了空间网格模型的基本原理,将空间网格模型引入钢-混凝土组合箱梁计算中。为探究空间网格计算模型在钢-混凝土组合箱梁桥中的计算效率和可靠性,以一主跨480 m双塔五跨钢-混凝土组合箱梁桥为例,将主梁按照空间网格模型划分,分析成桥阶段恒载、活载以及设计标准荷载组合作用下主梁边、中跨关键截面的应力。结果表明:空间网格模型可以准确分析组合箱梁截面整体空间效应,无须单独建立局部模型就能考虑到混凝土顶板的剪力滞效应和活载局部效应,计算得出的应力结果直接用于配筋计算,为钢-混凝土组合箱梁桥分析提供新的思路和方向。

双层玻璃纤维网格增强环氧砂浆单面加固砌体墙抗震性能试验研究

为研究双层玻璃纤维网格增强环氧砂浆单面加固砌体墙的抗震性能,对两个高度为1200 mm、宽度为1600 mm、厚度为240 mm的砌体墙进行低周往复试验。试验结果表明:1)双层玻璃纤维网格增强环氧砂浆抗震加固技术切实可行,加固后的墙体破坏形态由脆性转为延性;2)加固后能够降低裂缝扩展速率,减小裂缝宽度;3)显著提高了墙体承载力与变形能力,峰值荷载约提高了91.5%,开裂荷载约提高了20.4%,墙体开裂位移提升了20.0%;4)加固墙体的滞回曲线更加饱满优良,可恢复性变形增加,残余变形更小。本文成果可为砌体墙的加固工程提供一定的借鉴与参考。

钢绞线网片聚合物砂浆加固RC梁抗弯性能试验

为研究钢绞线网片聚合物砂浆加固技术的加固作用,对钢绞线网片聚合物砂浆加固RC梁进行受弯试验研究。通过设计对比试件,分析梁的混凝土应变、受弯承载力、跨中挠度及裂缝开展情况。研究结果表明:1)经过加固的RC梁仍符合平截面假定,且受弯承载力、刚度、裂缝状态等受力性能有了不同程度的改善;2)钢绞线网片聚合物砂浆加固法作为混凝土受弯构件加固手段,具有一定的适用性。本文成果可为混凝土受弯构件的加固设计提供一定的依据。

某学校公寓砖混结构的鉴定与加固

介绍了既有砖混结构建筑物的抗震鉴定方法,以某学校公寓砖混结构为研究对象,对其进行结构安全性鉴定和抗震鉴定,就相应问题选择合理的加固方法,同时对钢筋混凝土面层加固法和钢筋网聚合物砂浆面层加固法进行对比计算和有限元分析,结果表明钢筋混凝土面层加固法能更有效地提升砖砌体结构的各方面承载力。

装配式轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板结构振动台试验

为发展高效抗震、绿色节能、施工便捷的装配式村镇住宅建筑,提出了一种适于村镇低层住宅的低能耗装配式轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板结构,轻钢框架由方钢管混凝土柱、H型钢梁、双L形带斜向加劲肋梁柱节点及预制混凝土楼板构成,钢丝网架珍珠岩复合墙板由钢丝网砂浆内外叶复合珍珠岩板夹心聚苯板构成,钢丝网架珍珠岩复合墙板单元包裹咬合轻钢框架,墙板单元间采用企口连接。进行了两层轻钢框架–钢丝网架珍珠岩复合墙板足尺结构的振动台试验,激振包括白噪声在内的57个工况,各工况的地震动峰值加速度PGA在0.07g~1.50g,分析结构的破坏过程、刚度退化、位移、应变等动力响应。结果表明:轻钢框架与钢丝网架珍珠岩复合墙板共同工作性能良好,钢丝网架珍珠岩复合墙板对结构刚度有显著的贡献;随地震峰值加速度的增大,结构自振频率降低,阻尼比增大;在8度设防地震作用下结构最大层间位移角为1/361,基本处于弹性状态;8度罕遇地震作用下,结构没有明显的破坏;在极罕遇地震作用下,外墙板损伤明显,轻钢框架损伤较轻;钢丝网架珍珠岩复合墙板与轻钢框架包裹咬合式柔性连接,具有滑移摩擦消能减震的作用。该结构体系在村镇低层住宅建筑中有广阔的应用前景。

适应“平疫转换”的医疗建筑改造加固结构设计关键技术研究

应急医疗建筑改造中,会遇到80、90年代设计的承重砖墙结构。砖墙承重体系,楼板一般是预制预应力空心板,预制板就搁在砖墙上,有些有圈梁、但构造柱很少。根据抗震鉴定要求,需要增设构造柱,如采用现浇钢筋混凝土构造柱,需要在砖墙侧面现浇混凝土。结构改造设计时应综合考虑材料可得、施工便捷等原则,在兼顾结构安全的同时也需以建设周期为主要因素抉择,从而提出创新加固方案。

聚丙烯网水泥砂浆面层加固砖砌体结构振动台试验及数值模拟

以陕西省蓝田县的单层砖砌体结构为原型,制作了1/2缩尺的试验模型,并对其进行了聚丙烯网水泥砂浆面层加固。完成了加固模型的地震模拟振动台试验,分析加固模型的地震破坏过程及破坏形态;基于试验研究,采用ABAQUS软件建立聚丙烯网水泥砂浆面层加固砖砌体结构的有限元模型,将加固模型的动力特性、动力响应和地震损伤分布的计算结果与试验结果进行对比分析,验证了有限元模型的合理性,进而对是否加固、面层水泥砂浆强度和聚丙烯网格间距进行了参数分析。结果表明,聚丙烯网水泥砂浆面层加固砖砌体结构的破坏主要发生在门窗洞口角部、纵横墙交接处及纵墙的檩条下方;有限元模型计算结果与试验结果吻合良好,能够较好地反映加固模型在地震作用下的受力性能;聚丙烯网水泥砂浆面层加固能抑制裂缝的产生和发展,减小动力响应,有效提升砖砌体结构的抗震性能;随着面层水泥砂浆强度的提高和聚丙烯网格间距的减小,加固模型的地震损伤程度不断减轻、动力响应逐渐减小。

再生砂浆粉纤维增强水泥基复合材料拉伸及开裂性能研究

将建筑垃圾研磨筛分成再生粉(再生砂浆粉、再生混凝土粉等)并替代胶凝材料制备水泥砂浆基体,是建筑垃圾再利用的有效途径。通过扫描电子显微镜对再生砂浆粉(RMP)的微观结构进行观测并利用X射线荧光对RMP的矿物组成进行了测定,将RMP替代水泥(替代率分别为12.5%、25%、50%)制备纤维增强水泥基复合材料(FRCC),研究其单轴拉伸应力应变行为及不同应变状态下裂缝宽度及分布情况。结果表明:相较于水泥,RMP的SiO 2含量较多,而CaO含量相对较少,一定程度上降低了胶凝材料的水化反应和基体强度;RMP粒径分布比水泥更广,较小粒径的颗粒可有效填充基体缝隙,因此当RMP替代率较大时,其对基体强度的影响较小;3种再生砂浆粉纤维增强水泥基复合材料(RMP-FRCC)试件均表现出了优异的应变硬化特性和多缝开裂控制能力,极限应变均达到了8%以上,裂缝分布均匀,极限应变状态下的平均裂缝宽度均在100μm以下;25%的RMP替代水泥可显著增加FRCC的应变硬化特性,但较大的替代率(50%)则会降低其力学性能及应变指标。

纤维网格增强混凝土复合材力学性能

纤维网格增强混凝土(TRC)是以纤维编织网格为加强材料,以聚合物砂浆为基体的新型复合材料,其力学性能受到不同纤维网格股数和层数的明显影响。为研究这种新型复合材料的力学性能和与其所加固混凝土间的黏结滑移性能,进行了不同股数和不同层数的纤维网格拉伸试验和TRC复合材拉伸试验,以及不同网格层数的TRC‒混凝土界面黏结滑移试验,建立了随层数和股数变化的纤维网格拉伸本构模型、TRC复合材拉伸本构模型、TRC‒混凝土界面黏结滑移本构模型,为后续研究和工程应用提供理论依据。

复合砂浆钢筋网加固短梁抗剪承载力计算方法

复合砂浆钢筋网加固法性能良好、施工简单且成本较低,但当前缺少该法加固钢筋混凝土短梁的抗剪承载力计算方法。为此,在修正拉-压杆理论基础上考虑受拉纵筋和抗剪分布钢筋对加固短梁的影响,提出采用短梁的受压区高度作为上部节点高度,根据Kupfer-Gerstle破坏准则建立了水泥砂浆钢筋网加固短梁的计算模型,进而推导了加固短梁抗剪计算公式。通过已有文献16根加固短梁的试验结果验证,表明所推导的抗剪承载力公式计算结果与试验结果吻合良好,说明该公式可以较可靠地预测复合砂浆钢筋网加固简支短梁的实际抗剪承载力,可为相关的工程计算提供参考。

HPF加固RC足尺梁二次受力抗弯试验研究

对4根高性能复合砂浆钢筋网加固的钢筋混凝土足尺梁进行了正截面抗弯二次受力试验研究,通过与另4根同配置未加固钢筋混凝土梁的试验结果对比,研究了原截面纵向配筋率对加固梁抗弯承载力和截面刚度的影响．试验采用三面U型加固形式,量测试验梁裂缝分布形态、荷载-挠度曲线、钢筋应变发展规律等．试验表明复合砂浆钢筋网薄层加固是一种有效的加固方法,能够显著地提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力、截面刚度以及抗裂性能．

开洞砖砌体两种加固方法的抗震对比试验

通过对开洞砖砌体进行的拟静力试验,以泥浆砌筑的北京地区典型农宅的前纵墙作为研究对象,设计了3片采用不同加固措施的开洞墙体.从破坏情况、极限荷载与开裂位移等方面对3片墙体进行了对比分析,得出开洞墙体抗震的薄弱环节.并对钢丝网水泥砂浆加固和钢窗框加固两种方法的加固和增加效果及破坏特征进行了分析,提出了两种加固方式的加固建议.

高强钢绞线网-聚合物砂浆加固层粘结滑移

为避免高强不锈钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固层发生早期剥离破坏,保证加固层与混凝土界面的粘结性能,通过9个试件的剥离破坏试验,分析了加固层与混凝土界面剥离破坏特征,测试了加固层与混凝土粘结-滑移曲线,并通过ANSYS有限元程序建立模型,对剥离破坏试验进行数值模拟,得到了加固层粘结-滑移特征参数,建立了高强钢绞线网-聚合物砂浆加固钢筋混凝土粘结-滑移本构方程。剥离破坏试验与有限元计算的对比分析表明,建立的粘结-滑移本构方程可用于实际工程计算。

高性能复合砂浆钢筋网抗弯加固RC足尺梁试验研究

目的研究加固RC足尺梁在不同加固方式和加固配筋率参数条件下加固梁受弯性能和破坏特征,为推广这种新型复合材料的应用提供理论依据.方法通过对14根采用该工艺加固的足尺钢筋混凝土梁和6根对比梁进行了受弯性能的试验.结果能有效提高梁的受弯承载力和刚度,较好地约束了裂缝的发展,具有良好的加固效果.结论高性能复合砂浆钢筋网对足尺RC梁进行抗弯加固,能较大幅度提高RC梁正截面承载力,相同的加固方法对原配筋率不同的试件的极限承载力的提高幅度近似,在使用上限范围内,承载力随加固纵向钢筋的面积增大而增大,加固后梁的截面刚度有一定提高,随着一次受力水平的提高,加固梁截面抗弯刚度提高程度越小.

钢绞线网-聚合砂浆加固钢筋混凝土T梁试验研究与有限元分析

对采用钢绞线网-聚合砂浆加固的钢筋混凝土T梁进行了正截面抗弯承载力性能试验研究,并应用ANSYS有限元程序分析混凝土强度等级、钢铰线加固用量等因素对T梁极限承载力的影响,探讨了加固钢筋混凝土T梁的破坏机理、受力特点以及影响因素.研究结果表明,采用该加固措施能够明显改善混凝土T梁在正常使用阶段的受力性能;随着混凝土强度等级、钢绞线加固用量的增加,构件的极限承载力提高、延性增加、抗震能力提高.在此基础上,提出了采用该工艺加固的钢筋混凝土T梁极限承载力计算公式.

钢筋钢丝网砂浆加固RC梁的抗剪试验

进行了钢筋混凝土(RC)原梁、钢筋钢丝网砂浆(SWM)加固RC梁和钢筋网砂浆(SM)加固RC梁的抗剪试验研究.结果表明:相对于SM加固法,SWM加固法能大幅度提高加固梁的抗剪承载力;即使在钢丝网用量很少的情况下(施工方便),加固梁仍具有良好的裂缝控制能力和相对较大的变形能力.同时,给出了加固梁的抗剪承载力和斜裂缝宽度的计算公式,其计算结果与试验结果基本吻合.

钢筋网高性能水泥复合砂浆加固圆柱的轴压性能研究

通过对9根圆柱单调加载的对比试验,研究了钢筋网高性能水泥复合砂浆加固混凝土圆柱的轴压性能。在试验研究和理论分析的基础上,揭示了此种加固薄层使柱各项性能得以改善或增强的作用机理,建立了加固混凝土圆柱的承载力计算模型与计算公式。

碳纤维织物网-聚合物砂浆加固混凝土梁受力性能研究

通过对碳纤维织物网-聚合物砂浆薄板加固混凝土梁在荷载作用下受力性能的试验,研究了这种加固方法的有效性和加固效果。对加固后混凝土梁的破坏形态、承载力和变形性能作了全面的分析。试验表明,用碳纤维织物网-聚合物砂浆薄板加固混凝土梁能有效提高梁的承载力、强度和刚度,对混凝土梁的加固补强是很有效果的。