跨海斜拉桥BFRP拉索多因素耦合作用长期性能预测分析

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作者 杨亚强 张陈晨 +3 位作者 詹瑒 吴东岳 袁平平 潘志宏 《江苏科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期98-103,共6页

玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)拉索应用于跨海斜拉桥,能够突破传统钢拉索的跨度和耐久瓶颈,满足海洋环境下大跨桥梁的轻量化、高耐久、长寿命需求.为了研究实际服役环境下跨海斜拉桥BFRP拉索的长期性能... 玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)拉索应用于跨海斜拉桥,能够突破传统钢拉索的跨度和耐久瓶颈,满足海洋环境下大跨桥梁的轻量化、高耐久、长寿命需求.为了研究实际服役环境下跨海斜拉桥BFRP拉索的长期性能,基于多因素耦合耐久性人工加速试验,测试了多因素耦合作用下BFRP拉索的基本力学性能,结合实验数据与多因素寿命预测模型,分析评估了多因素耦合作用下跨海斜拉桥BFRP拉索的长期性能.研究结果表明:多因素耦合作用初始阶段BFRP拉索拉伸强度下降显著,但随着作用时间的增加强度下降趋势逐渐减缓;BFRP拉索弹性模量退化程度较低且规律不明显;50年实际服役环境下BFRP拉索的强度保留率保持在70%以上. 展开更多

关键词 跨海斜拉桥 BFRP拉索 多因素耦合作用 寿命预测 长期性能

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FRP约束再生骨料混凝土抗压强度及极限应变计算模型对比研究

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作者 许森杰 李奔奔 +1 位作者 李鹏举 詹瑒 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第7期86-90,共5页

本文建立了318个复材(FRP)约束再生骨料混凝土(RAC)圆柱的试验数据库,通过该数据库对比研究了三个代表性计算模型(Lim模型、Xiao模型及Wei模型)对FRP约束再生骨料混凝土抗压强度和极限应变的预测精度。研究表明,三个计算模型对抗压强度... 本文建立了318个复材(FRP)约束再生骨料混凝土(RAC)圆柱的试验数据库,通过该数据库对比研究了三个代表性计算模型(Lim模型、Xiao模型及Wei模型)对FRP约束再生骨料混凝土抗压强度和极限应变的预测精度。研究表明,三个计算模型对抗压强度的预测精度均高于对极限应变的预测精度。其中:Lim模型对抗压强度的预测具有最好的精度,平均绝对误差AAE仅为9.4%,预测值与试验值比值的平均值Mean为100.8%;Wei模型对抗压强度的预测值要小于试验值(Mean=78.9%),且与试验值相比误差较大(AAE=21.2%);而Xiao模型对抗压强度的预测精度介于Lim模型和Wei模型之间(AAE=12.8%、Mean=109.8%)。三个计算模型在预测极限应变时,Lim模型的精度最高(AAE=21.1%,Mean=95.5%),Wei模型总体上低估了复材约束RAC的极限应变(AAE=28.5%,Mean=78.1%),而Xiao模型对极限应变的预测值要高于试验值(AAE=40.1%,Mean=125.9%)。从总体上看,在三个计算模型中,Lim模型在预测抗压强度和极限应变时都具有最好的精度,故推荐采用Lim模型来预测FRP约束再生骨料混凝土极限状态。 展开更多

关键词 FRP约束 再生骨料混凝土 抗压强度 极限应变 预测精度 复合材料

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FRP轴心受压构件弯曲屈曲临界力计算方法

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作者 詹瑒 李奔奔 +1 位作者 杨亚强 崔璟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期111-121,共11页

为分析纤维增强复合材料(简称FRP)轴心受压构件弯曲屈曲临界力,建立了包含176根FRP轴压构件弯曲屈曲试验数据的数据库,总结并评价了目前用于预测FRP轴压构件弯曲屈曲临界力的5种计算模型(欧拉公式、Engesser修正公式、Haringx修正公式、... 为分析纤维增强复合材料(简称FRP)轴心受压构件弯曲屈曲临界力,建立了包含176根FRP轴压构件弯曲屈曲试验数据的数据库,总结并评价了目前用于预测FRP轴压构件弯曲屈曲临界力的5种计算模型(欧拉公式、Engesser修正公式、Haringx修正公式、Strongwell公司建议公式及Fiberline公司建议公式)。随后基于FRP构件初始弯曲实测值,提出FRP轴压构件整体稳定系数表达式,并建立考虑初始弯曲影响的FRP轴压构件弯曲屈曲临界力的理论计算模型;同时基于该数据库,通过回归分析建立FRP轴压构件弯曲屈曲临界力经验模型,并采用数据库及数值计算分别验证了上述两种新模型的准确性。最后,对两种新模型预测精度进行分析,结果表明:基于本文试验数据库(截面宽度在25.4~254mm,高度在25.4~254mm,有效长度在203~6300mm的构件),Strongwell公司建议公式误差最大,欧拉公式、Engesser和Haringx修正公式高估了FRP轴压构件弯曲屈曲临界力,Fiberline公司建议公式低估了弯曲屈曲临界力;本文提出的理论模型及经验模型在预测试验数据库涵盖的截面尺寸及有效长度的FRP轴压构件时,其预测精度均高于既有5种计算模型。推荐新模型应用于工字形、L形、方形及圆形截面的FRP轴心受压构件,可准确预测上述参数范围内的FRP轴心受压构件的弯曲屈曲临界力。 展开更多

关键词 FRP构件 弯曲屈曲临界力 计算方法 数值计算 预测精度

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纤维增强复合材料约束海水海砂混凝土方柱极限应力及极限应变计算方法分析 被引量：1

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作者 李奔奔 李鹏举 詹瑒 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2022年第2期52-55,74,共5页

本文通过纤维增强复合材料约束海水海砂混凝土(SSC)方柱试验数据考察了3个计算模型(Lam模型、Wei模型及Lim模型)对其极限应力及极限应变的适用性及预测精度。分析结果表明,计算模型预测极限应力的精度总体高于预测极限应变的精度。在预... 本文通过纤维增强复合材料约束海水海砂混凝土(SSC)方柱试验数据考察了3个计算模型(Lam模型、Wei模型及Lim模型)对其极限应力及极限应变的适用性及预测精度。分析结果表明,计算模型预测极限应力的精度总体高于预测极限应变的精度。在预测极限应力的3个模型中,Lam模型呈现出相对较高的精度,平均绝对误差AAE最小,为12.4%,Lim模型和Wei模型的AAE分别为16.8%及18.2%。在预测极限应变的3个计算模型中,Lim模型的精度最高(AAE=14.3%),而Lam模型及Wei模型则大幅低估了纤维增强复合材料约束SSC方柱的极限应变,预测值与试验值比值的平均值Mean分别为68.1%和56.1%。故而在这3个模型中,预测极限应力时Lam模型表现出最高精度,在预测极限应变时,Lim模型表现最佳。 展开更多

关键词 复材约束 海水海砂混凝土方柱 极限应力 极限应变 预测精度

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高温下K8型网壳结构变形形态及位移计算方法

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作者 崔璟 咸庆军 詹瑒 《空间结构》 CSCD 北大核心 2022年第2期25-31,共7页

为了解和掌握网壳结构在升温过程中的力学响应特点,以K8型单层网壳结构为研究对象,对考虑热应变的非线性有限元理论进行了推导.使用有限元软件ANSYS建立结构的数值模型,通过材料和几何双重非线性分析,探索不同矢跨比结构极限承载力随温... 为了解和掌握网壳结构在升温过程中的力学响应特点,以K8型单层网壳结构为研究对象,对考虑热应变的非线性有限元理论进行了推导.使用有限元软件ANSYS建立结构的数值模型,通过材料和几何双重非线性分析,探索不同矢跨比结构极限承载力随温度的变化规律,发现高温下结构有明显的起拱现象,在一定温度范围内温度作用对结构承载能力是有益的.在此基础上,根据不同荷载比设计了180个数值算例,从两个维度分析结构矢跨比、最大位移值与温度的关系,通过拟合方法得到高温下网壳结构最大位移的计算式.研究成果可为高温下单层网壳结构的力学特征分析提供理论依据和技术参考. 展开更多

关键词 网壳结构 高温 极限荷载 荷载比

原文传递

《绿色建筑工程》课程思政建设探索与实践

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作者 詹瑒 李奔奔 《砖瓦》 2022年第12期162-164,共3页

《绿色建筑工程》课程是土木工程专业学生的特色课程,结合国家“双碳”战略介绍了绿色低碳的三种结构形式,阐述了课程中需要进行思政教育的必要性,深入挖掘了《绿色建筑工程》课程中的思想政治教育元素,将课程思政融入各种结构形式的教... 《绿色建筑工程》课程是土木工程专业学生的特色课程,结合国家“双碳”战略介绍了绿色低碳的三种结构形式,阐述了课程中需要进行思政教育的必要性,深入挖掘了《绿色建筑工程》课程中的思想政治教育元素,将课程思政融入各种结构形式的教学过程中,培养学生的优秀品质和道德观念,将专业课程和思想德育课程的培养目标有机融合起来。 展开更多

关键词 绿色建筑工程 课程思政 木结构 装配式混凝土结构 装配式钢结构

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等边角形纤维增强复合材料型材轴压性能试验研究

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作者 陈健 孙泽阳 +2 位作者 詹瑒 罗佑健 曾以华 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2022年第12期62-68,100,共8页

纤维增强复合材料(FRP)刚度相对其强度较低,故FRP轴压构件一般是由屈曲承载力控制而不是由材料的抗压强度控制。为研究等边角形GFRP型材的轴压局部稳定性能,选取了15个试件进行试验,将试验结果与有限元模型进行对比,并对现有的几种局部... 纤维增强复合材料(FRP)刚度相对其强度较低,故FRP轴压构件一般是由屈曲承载力控制而不是由材料的抗压强度控制。为研究等边角形GFRP型材的轴压局部稳定性能,选取了15个试件进行试验,将试验结果与有限元模型进行对比,并对现有的几种局部屈曲理论方法计算精度进行评估。结果表明:对于GFRP角形轴压构件,其局部失稳破坏位置大多在端部附近,试件端部纤维被拉断,出现分层现象。有限元计算结果与试验结果吻合良好,表明所建立的有限元模型可以对等边角形GFRP型材局部稳定性能进行较好模拟,且端部约束条件对构件的局部屈曲承载力有显著影响;GFRP长柱的屈曲稳定主要由构件长细比来控制,而短柱的屈曲稳定主要由宽厚比来控制。比较现有的局部屈曲理论计算方法发现,《复合材料拉挤型材结构技术规程》建议的方程可以较好地预测等边角形截面FRP杆件局部屈曲临界力。 展开更多

关键词 GFRP 等边角形构件 局部屈曲 试验研究 有限元模型 预测评估

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土木工程材料国际化教学探索与实践

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作者 李奔奔 詹瑒 《学园》 2021年第26期63-65,共3页

为培养国际化人才,对土木工程专业的核心课程土木工程材料展开国际化教学。采用完善教学大纲、丰富教学内容,编写教材讲义、突出学习重点,引入智慧课堂、创新教学形式,重视实践教学、完成配套实验等措施,促进土木工程材料国际化教学。

关键词 土木工程材料 国际化教学 教学实践

原文传递

复材约束海水海砂混凝土圆柱极限应力及极限应变计算方法分析

9

作者 李奔奔 李鹏举 詹瑒 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第12期19-24,59,共7页

通过复材约束海水海砂混凝土(SSC)圆柱试验数据考察了3个计算模型(Lim模型、Wei模型及Jiang模型)对极限应力及极限应变的适用性及预测精度。分析结果表明,计算模型预测极限应力的精度总体高于预测极限应变的精度。在预测极限应力的3个... 通过复材约束海水海砂混凝土(SSC)圆柱试验数据考察了3个计算模型(Lim模型、Wei模型及Jiang模型)对极限应力及极限应变的适用性及预测精度。分析结果表明,计算模型预测极限应力的精度总体高于预测极限应变的精度。在预测极限应力的3个模型中,Lim模型和Jiang模型呈现出相似的较高的精度,平均绝对误差AAE分别为10.7%和11.0%,预测值与试验值比值的平均值Mean分别为104.3%和105.8%。Wei模型对极限应力的预测值与试验值相比整体偏低(Mean=81.0%),误差相对较大(AAE=19.6%)。在此3个模型中,建议采用Lim模型来预测复材约束SSC的极限应力,同时Jiang模型由于预测精度与Lim模型相似,但所需公式数量少,相比Lim模型计算更简便,也推荐使用。在预测极限应变的3个计算模型中,Lim模型的精度最高(AAE=27.8%,Mean=99.4%),而Wei模型及Jiang模型则低估了复材约束SSC的极限应变,Mean值分别为74.5%和52.2%,建议采用Lim模型来预测复材约束SSC的极限应变。就整体而言,在3个计算模型中,Lim模型在预测极限应力及极限应变时都取得最佳精度,为预测复材海水海砂混凝土极限状态的最优模型。 展开更多

关键词 复材约束 海水海砂混凝土 极限应力 极限应变 预测精度

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基于应用型人才培养的《PKPM建筑结构设计软件》课程教学改革探讨

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作者 刘少波 方钊 詹瑒 《科教导刊（电子版）》 2020年第24期183-184,共2页

《PKPM建筑结构设计软件》课程是一门实践性很强的课程,在应用型本科院校土木工程专业的教育课程体系里具有重要作用。本文以应用型人才培养为导向,总结了前人对该课程的教学经验,并在教材选择、教学内容、教学实施及考核方式等方面上... 《PKPM建筑结构设计软件》课程是一门实践性很强的课程,在应用型本科院校土木工程专业的教育课程体系里具有重要作用。本文以应用型人才培养为导向,总结了前人对该课程的教学经验,并在教材选择、教学内容、教学实施及考核方式等方面上对该课程进行了教学改革探讨,以期提高教学质量,培养与时俱进的应用型人才。 展开更多

关键词 应用型人才 PKPM建筑结构设计软件 教学内容 教学实施 考核方式

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双轴对称截面FRP轴心受压杆件整体屈曲临界力计算方法分析 被引量：5

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作者 詹瑒 李奔奔 +1 位作者 崔璟 杨亚强 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第6期58-64,共7页

本文通过对1969年至2020年相关文献的收集与挑选,建立了包含132根双轴对称截面FRP轴压杆件整体屈曲失效试验数据的数据库,并以此数据库为依据,考察了目前用于预测FRP轴心受压杆件整体屈曲临界力的5种方法(经典欧拉公式、Engesser和Hari... 本文通过对1969年至2020年相关文献的收集与挑选,建立了包含132根双轴对称截面FRP轴压杆件整体屈曲失效试验数据的数据库,并以此数据库为依据,考察了目前用于预测FRP轴心受压杆件整体屈曲临界力的5种方法(经典欧拉公式、Engesser和Haringx修正公式、Strongwell与Fiberline公司建议公式)的预测精度及性能。结果显示:经典欧拉公式高估了FRP杆件整体屈曲临界力约16.7%,平均绝对误差约为18.1%;由于考虑了剪切变形的影响,Engesser和Haringx修正公式的预测精度明显高于欧拉公式,分别高估了FRP杆件整体屈曲临界力约8.4%和9.5%,相应的平均绝对误差分别约为11.3%和12.0%;Fiberline公司建议公式低估了FRP杆件整体屈曲临界力约12.5%,平均绝对误差约为14.3%;Strongwell公司建议公式高估了FRP杆件整体屈曲临界力约118.2%,且平均绝对误差高达118.2%。根据预测性能及精度,推荐使用Engesser修正公式预测双轴对称截面FRP轴压杆件整体屈曲临界力。 展开更多

关键词 双轴对称截面FRP杆件 整体屈曲 临界力 预测精度 复合材料

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GFRP型材修复四肢角钢格构柱试验研究 被引量：3

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作者 詹瑒 吴刚 卞大祝 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期89-97,共9页

通过分别采用GFRP型材和角钢对足尺四肢角钢格构柱进行修复的对比试验,考察了格构柱修复前后承载力、刚度和破坏形态的变化,分析了结构中相关杆件修复前后应变的变化情况、GFRP型材在结构中的力学行为以及螺栓节点滑移对结构刚度的影响... 通过分别采用GFRP型材和角钢对足尺四肢角钢格构柱进行修复的对比试验,考察了格构柱修复前后承载力、刚度和破坏形态的变化,分析了结构中相关杆件修复前后应变的变化情况、GFRP型材在结构中的力学行为以及螺栓节点滑移对结构刚度的影响,研究了GFRP型材修复格构柱的效果。研究表明:螺栓节点滑移对结构刚度影响较大;GFRP型材修复后格构柱的承载力和刚度与角钢修复后的格构柱相比有小幅提高,且两者的破坏模式相同。证明了GFRP型材修复格构式结构的有效性,为FRP型材修复格构式结构应用于工程实践提供了有意义的参考。 展开更多

关键词 格构柱 GFRP型材 修复 破坏模式 承载力 节点滑移

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工字形截面FRP杆件局部屈曲临界力计算方法分析 被引量：1

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作者 詹瑒 李奔奔 +1 位作者 崔璟 杨亚强 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第8期5-10,17,共7页

通过试验数据详细考察了目前用于预测工字形截面FRP杆件局部屈曲临界力的7种方法,即Kollar、Qiao、Cardoso、Pecce、美国土木工程师协会(ASCE)、Strongwell与Creative公司给出的7种计算方法的预测精度及性能。结果显示:ASCE与Cardoso建... 通过试验数据详细考察了目前用于预测工字形截面FRP杆件局部屈曲临界力的7种方法,即Kollar、Qiao、Cardoso、Pecce、美国土木工程师协会(ASCE)、Strongwell与Creative公司给出的7种计算方法的预测精度及性能。结果显示:ASCE与Cardoso建议预测方法的平均绝对误差均较大(分别为53%和49%),且预测值远低于试验值,过于保守;Strongwell公司建议预测方法的平均绝对误差高达60%,且预测值远高于试验值,过于不安全;Pecce与Creative公司建议方程均以ASCE建议方程为基础,通过相应的系数提高方程的预测精度,然而此种方法并不能体现FRP杆件局部屈曲失效的力学机理,且相应的系数并没有确切的物理意义,其预测平均绝对误差分别为17%和15%;Kollar和Qiao均采用离散板元法推导了预测方程,并充分考虑了腹板和翼缘之间的约束刚度对杆件局部稳定性能的影响,其预测平均绝对误差分别为17%和18%。考虑到预测方程的物理意义及预测精度,推荐采用Kollar建议方程预测FRP杆件局部屈曲临界力。 展开更多

关键词 FRP杆件 局部屈曲 临界力 预测精度 复合材料

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