张浩
- 作品数：5 被引量：7H指数：2
- 供职机构：西安工业大学建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省教育厅科研计划项目陕西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 强腐作用下钢板组合梁的力学性能及失效机理被引量：3
- 2021年
- 针对钢板工业盐酸强腐导致钢板组合梁力学性能退化的过程,以三跨钢板组合梁为研究对象,基于腐蚀后钢材力学性能衰减过程,推导出强腐作用下双钢板组合梁的正弯矩抗弯承载力的计算公式。将荷载作用在腐蚀后的钢板组合梁上,参考已有受腐蚀钢材的力学性能试验数据和研究成果,建立有限元数值模型。分析3种腐蚀场景下钢板组合梁的破坏形态,获得不同腐蚀时间下钢板梁上所研究关键截面的荷载-位移曲线,揭示钢板在浓度36%工业盐酸强腐下引起三跨钢板梁的破坏过程,拟合出钢板组合梁在不同腐蚀场景下,极限荷载随腐蚀时间变化的计算公式。研究结果表明:正弯矩抗弯承载力公式计算值和有限元计算值的相对偏差在4.31%~8.12%。当钢板腐蚀时间在6 h以内,钢板梁腐蚀区域中心截面的极限荷载和位移降低较明显;当钢板腐蚀时间从6 h增加到30 h时则降低较少;当钢板腐蚀时间增加至30 h之后,降低更为缓慢;钢板腐蚀时间达到48 h,钢板梁腐蚀区域中心截面的极限承载力和位移相当于未腐蚀截面的78.98%~87.11%和74.94%~76.54%。由于连续梁中跨边界约束较边跨约束强,中跨表现为混凝土桥面板的下挠和钢梁的鼓胀破坏,边跨表现为钢板组合梁的整体破坏。
- 乔文靖朱浩云张岗杨帆张浩
- 关键词：桥梁工程有限元极限荷载力学性能
- 强腐作用下钢板组合梁栓钉退化机理的研究与有限元分析被引量：2
- 2022年
- 用浓度为36%的工业盐酸对30根钢板组合梁栓钉进行腐蚀,腐蚀时间分别为0 h、0.5 h、1 h、2 h、4 h、8 h、12 h、24 h、48 h和72 h,对腐蚀后栓钉进行拉伸试验,研究强腐蚀对栓钉力学性能的影响,分析不同腐蚀时间的栓钉各项力学性能的退化规律。试验结果表明:强腐蚀对栓钉的各项力学性能有着显著影响;腐蚀时间为0 h、0.5 h、1 h、2 h、4 h、8 h、12 h、24 h、48 h和72 h时,栓钉对应的腐蚀率分别为0%、0.49%、0.59%、0.83%、1.92%、2.87%、3.3%、4.5%、6.06%和7.33%;栓钉经过72 h腐蚀后,名义屈服强度最大下降了11.44%,名义极限强度最大下降了9.94%,弹性模量下降了3.34%,伸长率下降了39.59%;强腐蚀对栓钉的屈强比的影响较小;在腐蚀24 h内,腐蚀对栓钉的各项力学性能影响显著;随着腐蚀率增加,栓钉的颈缩现象逐渐不明显,破坏面从平整变为锯齿状。在试验结果分析的基础上,建立腐蚀后栓钉的力学退化模型和腐蚀后的本构关系模型,并建立ABAQUS拉伸试验有限元模型来验证腐蚀后本构关系模型的可靠性与可行性。本研究结果可为强腐作用下栓钉的工程应用和后续研究提供参考。
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- 关键词：本构关系有限元模拟
- 强腐蚀桥梁钢Q345的J-C本构模型及数值模拟被引量：2
- 2021年
- 为了研究桥梁钢Q345在强酸腐蚀下的应力流动变化规律,将18根桥梁钢Q345试件置于质量分数为36%工业盐酸中,分别浸泡0、1、4、12、48、72 h,并通过准静态拉伸试验得到工程应力-应变曲线,利用Origin软件对颈缩前的真实应力-应变曲线进行拟合,获得了基于J-C模型的强腐蚀桥梁钢Q345弹塑性本构关系。在此基础上,建立ABAQUS有限元模型并加入柔性金属损伤演化以模拟钢板的应力流动规律及颈缩破坏,分析不同强酸腐蚀时间对桥梁钢Q345力学性能退化的影响。结果表明:腐蚀率为0.53%、1.22%、2.47%、4.12%、4.98%的桥梁钢Q345弹性模量分别下降了1.26%、2.36%、4.04%、7.01%、10.93%,屈服强度分别下降了0.61%、2.61%、3.56%、5.37%、6.82%,极限强度分别下降了0.42%、2.31%、3.57%、4.58%、6.42%;腐蚀时间超过12 h后,桥梁钢板的力学性能下降速率曲线较为平缓。J-C本构模型能很好地模拟强腐蚀下桥梁钢的应力流动,采用柔性损伤演化能准确地模拟强腐蚀钢材的延性退化行为。
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- 关键词：有限元模拟
- 深基坑支护方案优化设计研究
- 2016年
- 针对深基坑支护中存在的安全和经济的矛盾,本文具体分析了深基坑支护的主要类型并对其适用条件进行归纳总结,并结合优化原则和数学的优化方法进行研究分析,得出一下结论:放坡开挖和自立式支护,适用于工程地质条件较好、周边环境相对简单且开挖深度不大于6m的基坑工程,优化设计对降低工程造价影响不大;挡墙式和地下剪力墙支护型式支挡效果好、基坑变形小,适用于各种复杂地质工况和开挖深度为-10m^-60m的深基坑工程,在优化过程中可降低工程造价5%~20%,优化效果明显;深基坑优化设计必然成为今后基坑支护工程的发展趋势。
- 张迪韩知霖张智朋于娇张浩
- 关键词：深基坑支护
- 强腐后Q345钢力学性能退化试验
- 2022年
- 系统研究了强腐后Q345钢表面形貌和腐蚀时间对其力学性能退化的影响;采用浓度36%工业盐酸在室温环境下快速腐蚀的方法,设计了腐蚀时间分别为0、1、2、4、8、12、24、48、72 h的9组钢试件;采用三维非接触激光扫描仪和扫描电镜扫描腐蚀钢,测量了最大蚀坑宽度、高度和腐蚀试件厚度,计算了最大蚀坑影响系数;开展了拉伸试验,结合扫描形貌与微观组织形态解释了强腐后Q345钢的力学性能退化机理;建立了浓度36%工业盐酸在室温环境强腐后Q345钢的腐蚀动力学曲线和本构关系模型,揭示了强腐后Q345钢的力学性能退化规律。研究结果表明:随着腐蚀时间的增加,Q345钢的腐蚀动力学曲线展示了腐蚀率的变化规律;腐蚀时间在1 h以内,最大蚀坑影响系数增大最为明显,钢的名义屈服强度、名义抗拉强度、名义弹性模量和伸长率退化较大,分别达到未腐蚀钢的3.00%、0.69%、1.99%和4.88%;当腐蚀时间超过12 h,最大蚀坑影响系数增加缓慢,钢的名义屈服强度、名义抗拉强度、名义弹性模量和伸长率退化较为缓慢,分别达到未腐蚀钢的7.58%、4.02%、10.27%和26.64%;随着最大蚀坑影响系数和腐蚀时间的增加,屈强比变化较小;在腐蚀试件的应力-应变本构关系曲线中,随着腐蚀时间的增加,钢材的屈服平台逐渐缩短甚至消失,钢材由延性破坏转变为脆性破坏。
- 乔文靖杨帆胡启涵张浩焦雪峰
- 关键词：桥梁工程Q345钢本构关系
