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循环荷载作用下聚丙烯纤维混凝土受压应力-应变关系研究 被引量:56
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作者 徐礼华 黄彪 +3 位作者 李彪 池寅 李长宁 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1-12,共12页
考虑聚丙烯纤维体积掺量和长径比两个因素,设计制作54个混凝土试件,通过单轴循环加载试验,研究聚丙烯纤维混凝土的力学行为。试验结果表明:与普通混凝土相比,聚丙烯纤维混凝土试件破坏形态为延性破坏;其循环受压应力-应变曲线包络线与... 考虑聚丙烯纤维体积掺量和长径比两个因素,设计制作54个混凝土试件,通过单轴循环加载试验,研究聚丙烯纤维混凝土的力学行为。试验结果表明:与普通混凝土相比,聚丙烯纤维混凝土试件破坏形态为延性破坏;其循环受压应力-应变曲线包络线与单调受压应力-应变关系曲线近似一致;聚丙烯纤维的掺入可显著改善混凝土的循环受压力学行为,提高混凝土的受压韧性、峰后延性和滞回耗能能力,减小其刚度退化和应力劣化程度,但对其峰值强度、弹性模量和塑性应变影响较小;聚丙烯纤维掺量影响较纤维长径比影响更为明显。基于试验结果,参考《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010),建立聚丙烯纤维混凝土单轴受压弹塑性损伤本构模型,可为聚丙烯纤维混凝土结构设计、工程应用和相关规程修订提供理论依据。 展开更多
关键词 聚丙烯纤维混凝土 循环荷载 应力-应变曲线 损伤
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钢-聚丙烯混杂纤维混凝土单轴循环受压应力-应变关系研究 被引量:22
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作者 徐礼华 李彪 +3 位作者 池寅 黄彪 李长宁 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期140-152,共13页
为研究钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的力学行为,对48个混凝土试件进行了单轴循环受压试验,分析纤维种类、体积掺量和长径比等因素对受压应力-应变全曲线的影响。研究结果表明:混杂纤维混凝土试件循环受压破坏呈现明显的延性特征;混杂纤维... 为研究钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的力学行为,对48个混凝土试件进行了单轴循环受压试验,分析纤维种类、体积掺量和长径比等因素对受压应力-应变全曲线的影响。研究结果表明:混杂纤维混凝土试件循环受压破坏呈现明显的延性特征;混杂纤维的掺入可显著改善混凝土循环力学行为,表现为混凝土峰值应力高、延性好、滞回耗能能力强、性能退化程度低等;混杂纤维对混凝土塑性应变累积具有明显约束作用;与普通混凝土相比,混杂纤维混凝土的刚度退化较慢,受纤维特征参数的影响不明显;纤维对混凝土应力退化影响较小,可忽略不计。基于试验结果以及其他相关文献的试验数据,建立了钢-聚丙烯混杂纤维混凝土单轴循环受压应力-应变关系全曲线方程,计算结果与试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 混杂纤维混凝土 单轴循环受压试验 应力-应变关系 破坏机理 混杂效应
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含粗骨料的超高性能混凝土受弯试验研究 被引量:13
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作者 程鹏 吴方红 +1 位作者 曾彦钦 《水利与建筑工程学报》 2019年第2期41-45,共5页
超高性能混凝土(以下简称UHPC)胶凝材料用量大,生产成本高,因此限制了其工程应用。通过在UHPC中适当掺入粗骨料,可有效减少胶凝材料用量,降低成本。设计制作了7组含粗骨料的UHPC梁试件,通过四点弯曲试验,研究粗骨料质量掺量(0%、15%、30... 超高性能混凝土(以下简称UHPC)胶凝材料用量大,生产成本高,因此限制了其工程应用。通过在UHPC中适当掺入粗骨料,可有效减少胶凝材料用量,降低成本。设计制作了7组含粗骨料的UHPC梁试件,通过四点弯曲试验,研究粗骨料质量掺量(0%、15%、30%、40%)和钢纤维体积掺量(0%、1%、2%、3%)对UHPC弯曲性能的影响。结果表明:当未掺入钢纤维时,随粗骨料质量掺量增加,UHPC抗弯强度先降低后提高,且试件均发生脆性破坏;当掺入钢纤维时,UHPC的初裂强度和极限抗弯强度随钢纤维体积掺量的增加而提高,试件由脆性破坏变为延性破坏;当钢纤维体积掺量为2%时,含粗骨料UHPC弯曲韧性最高。 展开更多
关键词 超高性能混凝土(UHPC) 粗骨料 质量掺量 钢纤维掺量 抗弯强度
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单轴循环受拉条件下SP-HFRC力学性能试验研究 被引量:6
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作者 李建闯 池寅 +1 位作者 李彪 《水利与建筑工程学报》 2019年第6期137-145,共9页
通过对21个钢-聚丙烯混杂纤维混凝土(SP-HFRC)试件进行单轴循环受拉试验,研究SP-HFRC在循环受拉条件下的力学行为变化规律。重点分析混杂纤维体积掺量及长径比对应力-应变全曲线、累积塑性应变、刚度退化、应力退化的影响。结果表明:混... 通过对21个钢-聚丙烯混杂纤维混凝土(SP-HFRC)试件进行单轴循环受拉试验,研究SP-HFRC在循环受拉条件下的力学行为变化规律。重点分析混杂纤维体积掺量及长径比对应力-应变全曲线、累积塑性应变、刚度退化、应力退化的影响。结果表明:混杂纤维具有逐级阻裂作用使得SP-HFRC试件呈现明显延性破坏特征;应力-应变全曲线卸载点应变与塑性应变呈线性关系;SP-HFRC刚度退化过程随钢纤维体积掺量和长径比增加而减缓,受聚丙烯纤维体积掺量的影响不明显;纤维对应力退化率的影响不明显。在试验结果和相关文献试验数据的基础上,建立了SP-HFRC单轴循环受拉应力-应变全曲线方程,可用于结构非线性和滞回性能等的分析。 展开更多
关键词 钢-聚丙烯混杂纤维混凝土 循环受拉 应力-应变关系 全曲线方程
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水射流冲埋砂质海床土体数值模拟 被引量:5
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作者 池寅 +3 位作者 吴海洋 苏洁 余敏 卢秋如 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期253-260,共8页
基于SPH-FEM耦合算法,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立水射流与海床土体的2D模型,研究水射流冲埋砂质海床土体的过程,分析冲埋过程中的应力波特性及喷射压力和砂质海床土体物理力学指标对冲埋速率的影响规律。结果表明:应力波在海床土体内部... 基于SPH-FEM耦合算法,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立水射流与海床土体的2D模型,研究水射流冲埋砂质海床土体的过程,分析冲埋过程中的应力波特性及喷射压力和砂质海床土体物理力学指标对冲埋速率的影响规律。结果表明:应力波在海床土体内部沿水射流中心线方向形成,且在扩散过程中能量不断耗散,应力最大值在水射流中心线与海床土体表面接触点处。喷射压力越大,冲埋速率越快,同一时刻的冲埋深度随喷射压力的增大呈线性增长;对于具有相同密实度的砂质海床土体,冲埋速率随剪切模量的增大而降低,且水射流速度越大,剪切模量的影响越显著;对于细砂类砂质海床土体,冲埋速率随内聚力和内摩擦角的增大呈线性下降的趋势;土体孔隙率对冲埋速率的影响较小;经与相关参考文献中提供的侵蚀深度对比,证明数值模型的准确性。通过对数值模拟结果进行拟合,得到冲埋深度与时间的关系式,可作为不同海床土体条件下选择合适喷射压力的参考。 展开更多
关键词 水射流 砂质海床 2D模型 应力波 冲埋速率 光滑粒子流-有限元法耦合
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砂质海床中船锚运动全过程数值模拟 被引量:2
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作者 池寅 +1 位作者 吴海洋 卢秋如 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期807-814,共8页
基于SPH(光滑粒子流体动力学法)耦合FEM(有限元法)的算法,利用ANSYS/LS-DYNA软件对船锚在砂质海床土体中的运动全过程(抛锚与拖锚)进行了数值模拟,着重分析了海床土体基质和拖曳速度对船锚贯入深度与拖曳力的影响规律.研究表明:船锚运... 基于SPH(光滑粒子流体动力学法)耦合FEM(有限元法)的算法,利用ANSYS/LS-DYNA软件对船锚在砂质海床土体中的运动全过程(抛锚与拖锚)进行了数值模拟,着重分析了海床土体基质和拖曳速度对船锚贯入深度与拖曳力的影响规律.研究表明:船锚运动全过程可分为4个阶段;随着土体材料剪切模量、内聚力、内摩擦角逐渐增大,最大贯入深度呈线性减小的趋势,除密实细砂海床土体外峰值拖曳力逐渐增大;在一定范围内孔隙率与最大贯入深度正相关,但孔隙率对峰值拖曳力的影响较小;随着拖曳速度的增加,峰值拖曳力提高幅度较大,但最大贯入深度变化不明显.此外,通过对比本文贯入深度模拟值与相关文献的试验值和理论计算值,验证了数值模型的准确性与可靠性.此研究结果可为海底电缆防护工程的设计和安全评估提供依据. 展开更多
关键词 船锚 海床土体 数值模拟 贯入深度 拖曳力 SPH耦合FEM
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