国家自然科学基金(51078298)
- 作品数：9 被引量：38H指数：5
- 相关作者：任志刚霍凯成徐长武余煜范小春更多>>
- 相关机构：武汉理工大学武汉理工大更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程金属学及工艺更多>>
- 无机聚合物混凝土温度-应力试验研究被引量：5
- 2016年
- 混凝土浇筑过程中的温度应力是研究混凝土早期内部裂缝的关键因素之一。利用清华大学研发的温度-应力试验机,对无机聚合物混凝土进行早期开裂敏感性能研究,并与普通混凝土进行比较,分析无机聚合物混凝土早期温度、应力以及变形的发展规律。研究表明:(1)无机聚合物混凝土抗裂性能优于普通混凝土。无机聚合物混凝土开裂温度为14.2℃,开裂应力为2.658 MPa,普通混凝土开裂温度为14.4℃,开裂应力为0.582 MPa;(2)无机聚合物混凝土与普通混凝土的变形发展大致相同,可分为早期收缩、膨胀、收缩至开裂3个过程;膨胀阶段:无机聚合物混凝土最大伸长量为114.2μm,普通混凝土为108.15μm;收缩阶段:无机聚合物混凝收缩至72.91μm时断裂,普通混凝土收缩至25.33μm时断裂;(3)运用有限元软件ANSYS对无机聚合物混凝土浇筑过程的温度场进行数值模拟,模拟结果与实测结果相吻合。
- 范小春余煜刘悦
- 关键词：无机聚合物混凝土
- 基于直接约束法的预应力构件张拉全过程分析方法
- 2015年
- 为准确模拟预应力构件张拉过程中预应力筋与混凝土之间的相互作用,引入一种基于直接约束法的张拉全过程分析方法。该方法运用MSC.MARC软件建立预应力构件模型,混凝土和预应力筋采用三维实体单元模拟,定义库仑双线性模型为混凝土和预应力筋之间的摩擦本构关系,利用直接约束法描述接触关系,进行预应力张拉全过程分析。采用该方法对2个预应力构件模型进行预应力构件张拉全过程分析,将模拟计算值、试验实测值和按设计规范计算的理论值进行对比,结果表明该方法模拟的有效预应力值与实测值、理论值吻合较好,验证了该方法的准确性。
- 梁天福
- 关键词：预应力混凝土结构有效预应力数值模拟
- 圆端形钢管混凝土短柱轴压性能仿真分析被引量：7
- 2014年
- 基于ABAQUS内核脚本接口,运用Python语言编写圆端形钢管混凝土的参数化建模程序,采用Von Mises、Concrete Smeared Cracking、Concrete Damaged Plasticity 3种混凝土材料模型,开展了圆端型钢管混凝土短柱轴压性能非线性有限元分析,并与已有实验结果进行比较,以校验模型的适用性。最后,分析了不同截面高宽比对构件约束效应和承载性能的影响。结果表明:基于脚本语言的参数化建模方法很大程度上提高了构件建模和分析效率;Concrete Damaged Plasticity模型相对其他两种模型更具合理性;截面半圆和直边附近区域分别为核心混凝土的强/弱约束区,整体约束效应随着高宽比增大而减弱;约束效应的减弱对极限承载力的影响不明显,但会导致构件塑性和延性的明显减小。
- 李培鹏任志刚
- 关键词：参数化建模
- 开洞网架结构的稳定性分析被引量：1
- 2012年
- 以弹性支座下的开有矩形洞口的双层正放四角锥网架结构为研究对象,利用SAP2000对开洞网架和不开洞网架分别进行了线性屈曲和非线性屈曲分析,获得了开洞网架结构的屈曲荷载、极限荷载及塑性铰发展过程,并分析了不同开洞大小和位置对网架结构整体稳定性的影响。分析结果表明:洞口大小与位置对网架的稳定性影响不可忽略,开洞网架结构较不开洞网架的稳定性承载力显著减小,必须限制洞口的长宽比以减小对稳定性的不利影响;开洞网架与不开洞网架结构屈服机制不同,未开洞网架的屈服一般从中央上弦杆开始而开洞网架结构塑性铰则首先出现在洞口四角处的腹杆上;在洞边增加拉压杆对提高网架结构的稳定性效果并不明显,需采取加大杆件截面尺寸等加强措施以避免洞口处杆件过早屈服。
- 刘记雄戴绍斌曾辉黄俊
- 关键词：网架结构有限元分析屈曲荷载屈服机制
- 无机聚合物混凝土-钢筋拉拔有限元分析被引量：6
- 2013年
- 通过制作强度等级为IPC40的3个无机聚合物混凝土(IPC)-钢筋拉拔试件,钢筋类型为光圆钢,锚固深度分别为100mm、120mm和150mm,对其进行拔出试验,获得拉拔荷载位移曲线,并通过试验获得IPC的弹性模量及应力-应变关系曲线,在此基础上利用弹簧单元模拟粘结滑移关系建立钢筋与混凝土分离模型,对整个拉拔过程进行模拟.分析结果:荷载位移曲线试验数据和模型数据上升段吻合良好,下降段存在一定差距,但总体变化趋势一致;模型分析最大极限拉拔荷载值与试验值误差为1.2%,极限位移误差为0.8%;有限元计算钢筋应力与实测值吻合良好.结果表明:采用弹簧单元能够真实有效的模拟无极聚合物混凝土与钢筋之间的粘结滑移关系.
- 袁晓辉卢哲安任志刚张传银
- 关键词：无机聚合物混凝土粘结滑移
- 太阳辐射作用下钢管膨胀混凝土界面性能试验与分析被引量：7
- 2015年
- 太阳辐射作用是影响钢管混凝土截面非线性温度分布进而造成其界面脱粘的重要环境因素,而采用核心膨胀混凝土是钢管混凝土界面性能优化的重要方法。设计了8种不同膨胀剂掺量钢管混凝土试件,采用太阳辐射模拟器对其进行太阳辐射作用下的界面性能试验研究,分析了钢管和混凝土的温度和应变时程以及沿光照方向的截面温度梯度模式,结合热传导理论和有限元法,探究了混凝土自应力对太阳辐射作用下钢管混凝土截面温度应力、光照作用所引起的界面径向应力变化、界面间隙部位和大小变化的影响。研究结果表明:混凝土自应力可有效地改善太阳辐射作用下钢管混凝土的界面受力性能,避免其截面不同部位由于较大的温度应力梯度所引起的界面脱粘;同时,混凝土自应力对太阳辐射作用下的钢管混凝土界面间隙产生部位及其大小变化有一定影响。
- 徐长武任志刚霍凯成
- 关键词：钢管混凝土太阳辐射有限元法
- 轴对称变温下钢管混凝土平面应变问题解析解被引量：3
- 2012年
- 为建立钢管混凝土膨胀性能设计目标,应用热弹性力学理论,推导得到了轴对称变温作用下钢管混凝土平面应变问题解析解,并进行了有限元分析;计算得到了钢管混凝土界面脱空间隙理论值、钢管膨胀混凝土的限制膨胀率与自由膨胀率的完全数学关系以及钢管混凝土自应力与自由膨胀率的理论关系;提出并推导得到了钢管混凝土自由膨胀率'可行域'.结果表明:理论解析解与有限元分析结果基本一致,验证了解析解的正确性.
- 任志刚胡曙光
- 关键词：钢管混凝土膨胀率可行域热弹性力学
- 小直径钢管混凝土密实度的超声波检测试验被引量：6
- 2013年
- 为探讨超声波检测技术测试小直径钢管混凝土试件的正确性和可行性,并为后期试验做准备,制作7组立方体试块、12个小直径钢管混凝土试件,测试其抗压强度及声学参数;得到不同情况的特定声学参数变化规律,并进行尺寸效应敏感性分析和声速拟合及对比。由试验分析可知,超声波检测技术可运用于小直径钢管混凝土结构,满足声学参数变化一般规律,但应考虑尺寸效应,同时可为后期试验提供钢管混凝土界面特征的评判标准,也可为类似试验提供参考。
- 徐长武任志刚荣耀霍凯成熊锐
- 关键词：密实度超声波检测
- 层布式钢纤维混凝土复合路面设计研究被引量：5
- 2015年
- 层布式钢纤维混凝土结构具有优良的抗弯拉性能,可有效降低普通混凝土路面板板厚。通过有限元软件ANSYS,构建了层布式钢纤维混凝土路面(LSFRCP,Layered Steel Fiber Reinforced Concrete Pavement)、层布式混杂纤维混凝土路面(LHFRCP,Layered Hybrid Fiber Reinforced Concrete Pavement)和层布式钢纤维柔性混凝土路面(LSFFCP,Layered Steel Fiber Flexible Concrete Pavement)的有限元计算的模型;研究了路面板的板长与板厚和基体混凝土弹性模量在行车荷载、温度作用下的变化规律:荷载应力随板长的增加先降低后增加,随板的厚度的增加而降低;荷载应力和温度应力随基体混凝土弹性模量的增加而增加;温度应力随着板长和板厚的增加先增加后降低。给出了LSFRC、LHFRC和LSFFC复合路面板设计的主要思路;编制了不同路面板长在不同交通等级下的最小板厚表。
- 范小春余煜潘文杰汪俊彦
- 关键词：温度应力路面板
- 温度冲击作用下钢管混凝土界面应力响应
- 服役环境下温度骤变影响了钢管混凝土界面应力状态和构件承载能力。制作了4个相同的圆钢管自密实自应力混凝土短柱试件,开展了不同幅度的温度冲击实验,并利用热传导理论与有限元分析方法,数值分析了不同温度冲击下构件界面的应力响应。...
- 李培鹏任志刚熊锐
- 关键词：钢管混凝土界面应力温度梯度微膨胀
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