基于RSM的GFRC配合比设计优化

为了探究玻璃纤维掺量、玻璃纤维长度和陶粒对混凝土力学性能的影响,配制玻璃纤维增强混凝土(GFRC),采用响应面法和中心复合表面设计探究单因素间交互作用对GFRC性能的影响。结果表明:单因素对混凝土抗压强度响应显著程度依次为陶粒取代率>玻璃纤维掺量>玻璃纤维长度,双因素交互作用下显著程度为玻璃纤维长度和玻璃纤维掺量>陶粒取代率和玻璃纤维掺量>陶粒取代率和玻璃纤维长度;GFRC最优配合比组合为陶粒取代率为10.6%,玻璃纤维长度为14.4 mm,玻璃纤维掺量为0.59%时,预测抗压强度最高为48.5 MPa,与实测平均值相差仅0.2 MPa。该成果有助于GRFC的推广使用,也为此提供了优化配合比设计和参考试验数据,具有工程指导意义。

砌体填充墙对RC框架结构抗震性能影响的研究

砌体填充墙作为改变结构受力性能的关键因素,其对框架结构的抗震能力乃至建筑物的安全稳定有着至关重要的作用。围绕砌体填充墙对RC框架结构抗震性能的影响,介绍了砌体填充墙RC框架结构的受力过程和破坏模式,从水平承载力、刚度效应和变形能力三个方面对国内外研究成果展开了分析总结,并根据当前研究现状对框架结构未来的发展方向进行了展望。

三聚氰胺减水剂对碱激发超细偏高岭土基地质聚合物流动性和力学性能的影响

以超细偏高岭土(UMK)为原材料,研究了三聚氰胺减水剂(MWR)对碱激发偏高岭土基地质聚合物的流动性能和力学性能的影响。采用流变学方法表征地聚物净浆的流动性,结合凝结时间实验、含水率实验和力学性能实验研究了MWR在地质聚合反应中的作用。通过SEM、FTIR和XRD等分析手段研究反应产物的微观形貌、化学结构和矿物组成,以揭示MWR的作用机理。结果表明,MWR与UMK相容性不好,MWR掺量为2wt%和4wt%时对地聚物净浆的流动性有一定改善,但掺量6wt%时明显促进了净浆的流动度损失。MWR的掺入改变了地聚物的孔隙结构,促进了水分的散失,从而使抗压强度随MWR掺量的增大而先减小后有所回升。

粒径对偏高岭土基地聚物工作性能和力学强度的影响

通过复掺不同质量比的粗细2种原材料,制备不同粒径分布的偏高岭土,制备偏高岭土基地质聚合物;采用流变学和流动度测试方法,结合凝结时间测试和力学性能测试,研究原材料粒径对碱激发偏高岭土基地质聚合物的工作性能和力学强度的影响;采用形貌分析、等温吸附和傅里叶红外光谱等表征手段,对地聚物固化体的断面形貌、孔隙结构和反应程度进行表征。结果表明:偏高岭土粒径的增大可以明显提高地聚物净浆的流动性能,但同时显著延长了浆体的凝结时间。原材料粒径的增大使得地聚物固化体1 d的力学强度单调递减;固化体的3、7 d的力学强度没有明显的变化。

ALC板填充墙RC框架结构数值模拟

应用ABAQUS有限元分析软件对ALC板填充墙RC框架进行数值模拟,并将得到的峰值荷载和滞回曲线与试验结果对比,最后得到的模拟结果与试验较吻合,为后续研究ALC板填充墙RC框架的抗震性能影响提供参考意见。

天然橡胶材料压剪试验分析

为研究叠层橡胶支座中天然橡胶的力学性能,在对简单剪切实验进行改进的基础上,提出了一种新颖的压剪实验方法,更合理地模拟叠层橡胶支座橡胶层的受力。使用高强螺栓为橡胶板提供竖向压力,分析竖向压应力对天然橡胶剪切模量、最大变形及扯断应力的影响。结果表明:随着正向压应力的增加,橡胶板的耗能能力增强,且最大剪力值不断增大,剪切模量逐渐增加;随着剪应变的增加,剪切模量逐渐降低,压应力对橡胶板的影响逐渐减小;橡胶板的极限抗剪强度随压应力增加而提高,但极限变形能力下降。

矩形受剪切空间褶皱薄膜弹性应变能和主应力有限元分析

薄膜因其厚度薄、抗弯刚度小,当外载荷产生的压应力超过临界压应力时,会出现局部屈曲现象而形成褶皱.褶皱的出现不仅会影响薄膜结构的表面精度,还会改变结构的应力分布状态,进而影响结构的静力和动力特性.研究褶皱的影响因素及其机理,对准确预测薄膜褶皱变形、有效控制或消除褶皱变形,具有重要的意义.本文对矩形受剪切空间薄膜的褶皱进行数值分析.首先,运用非线性屈曲法、直接干扰法以及显式动力法分别对薄膜结构的褶皱进行分析,研究褶皱的数量、褶皱的几何信息与分布情况,并通过与实验结果的对比,验证数值分析方法的正确性.其次,在非线性屈曲法、直接干扰法和显式动力法中选取最合适的方法,以非线性有限元软件ABAQUS为平台,在不同网格密度、不同膜材厚度和不同加载条件下对矩形薄膜受剪切褶皱进行进一步分析,以分析薄膜结构的能量和应力分布,具体包括应变能密度分布、整个薄膜所具有的能量以及主应力分布情况.本研究可为空间薄膜结构褶皱的进一步研究、薄膜结构膜材的选择以及形状控制等提供参考.