玄武岩纤维增强泡沫混凝土的单轴拉伸及准静态压缩性能

为研究玄武岩纤维增强泡沫混凝土的力学性能,共设计了52组试件,讨论了玄武岩纤维体积掺量和纤维长度对各密度试件的拉伸和压缩性能的影响。结果表明：玄武岩纤维可显著提高试件的抗拉峰值应力(最大提升达到737%)和峰值应变(最大提升达到833%),可有效改善中高密度试件的受拉失效模式,使其出现伪应变硬化现象,提升了试件的抗拉承载能力和变形能力。试件抗拉峰值应力和峰值应变随纤维体积掺量增大而增大,随纤维长度增长先增大后降低;另一方面,玄武岩纤维能改变试件的受压破坏模式,使其从纵向劈裂破坏转变为斜向剪切破坏和横向压溃破坏,显著提高了中低密度试件的抗压承载力和吸能能力(最大提升达到328%)。试件的吸能能力随纤维体积掺量增大而增强,随纤维长度增长先提升后降低。     

负泊松比三明治结构填充泡沫混凝土的面内压缩性能

为改善负泊松比三明治结构的受压破坏模式且提高其缓冲吸能能力,提出一种填充泡沫混凝土的新型复合三明治结构。在负泊松比结构中填充不同密度(409 kg/m3、575 kg/m3、848 kg/m3、1 014 kg/m3)的泡沫混凝土得到负泊松比填充结构,并对无填充负泊松比结构、负泊松比填充结构和泡沫混凝土对照试块在准静态压缩下的破坏模式和吸能特性进行比较。根据荷载-位移关系和破坏模式得到以下结论:当填充物密度较小时,负泊松比填充结构能够将填充物的泊松比限制在较小的数值,胞元表现出内凹的变形模式,结构发生逐渐被压实的压缩破坏;当填充物密度较大时,结构发生“X”型剪切破坏,塑性铰区域和剪切带附近的胞壁发生断裂破坏;泡沫混凝土填充物的密度越大,填充结构的压实应变越小,吸收的能量越多,但当填充物密度超过一定值后,填充物密度的增加对负泊松比填充结构能量吸收能力的提升作用不再明显,结构的比吸能降低。      

玄武岩纤维平纹织物约束建筑固体废弃物颗粒力学性能及吸能特性

为探索建筑固体废弃物再利用的新方式,提出玄武岩纤维平纹织物约束建筑废弃物散体颗粒组合结构,并采用准静态单轴压缩试验对其力学性能、吸能特性等方面进行研究.研究分别讨论了建筑固体废弃物颗粒种类、建筑固体废弃物颗粒的粒径级别、玄武岩平纹织物约束层数对其响应过程、破坏形式、荷载传递、能量吸收的影响,结果表明:单层玄武岩纤维平纹...     

填充泡沫混凝土铝管组合挂板的吸能性能

为提高金属圆管组合挂板的吸能性能,提出一种填充泡沫混凝土铝管组合挂板。在铝管中分别填充不同密度(300 kg/m³、700 kg/m³、1 100 kg/m³)的泡沫混凝土,并对单根填充泡沫混凝土铝管和填充泡沫混凝土铝管组合挂板在准静态压缩下的变形模式、力学性能和吸能性能进行试验研究。结果表明：与单根空铝管相比,填充300 kg/m³泡沫混凝土会小幅降低填充铝管的吸能性能,随着填充物密度增加至700 kg/m³和1 100 kg/m³,填充铝管的吸能性能大幅提升,能量吸收总量分别提高286%和815%;与单根铝管压缩相比,组合挂板中填充铝管产生的挤压作用会大幅提升空铝管和填充300 kg/m³泡沫混凝土铝管组合挂板的比吸能,分别提升28.6%和68.9%,而降低填充700 kg/m³和1 100 kg/m³泡沫混凝土铝管组合挂板的比吸能,分别降低42.7%和38.1%。因此,考虑组合挂板实际...     

泡沫混凝土压缩性能尺寸效应研究

通过对不同密度(450 kg/m3、750 kg/m3、1050 kg/m3和1350 kg/m3)和尺寸(50 mm×50 mm×50 mm、100 mm×100 mm×100 mm、150 mm×150 mm×150 mm和200 mm×200 mm×200 mm)的泡沫混凝土试块进行准静态压缩试验,研究了泡沫混凝土密度对其尺寸效应的影响.首先,通过观察泡沫混凝土裂纹的开展发现随着试块尺寸的增大,首条裂缝倾向于从试块中部逐渐变为从试块四周出现.其次,试验数据表明泡沫混凝土内存在尺寸效应,且随着密度的增加,尺寸效应逐渐显著;基于试验数据研究了泡沫混凝土抗压强度、压实应变、比吸能与试块尺寸的关系.再者,将三种常见泡沫混凝土唯象本构模型(分别为Avalle模型、Wang模型、李广良模型)与试验数据对比后,发现Wang模型的预测结果较好.最后,在Wang模型的基础上,引入损伤因子和Ba?ant尺寸效应律研究了平台应力与试块尺寸的关系,建立了基于泡沫混凝土密度和尺寸的一维损伤唯象本构模型.     

陶粒泡沫混凝土的力学性能及吸能特性

以快硬硫铝酸盐水泥为结合剂,与陶粒、预制泡沫混合制备得到陶粒泡沫混凝土.探讨了泡沫混凝土密度与陶粒粒径匹配关系对陶粒泡沫混凝土在静态单轴压缩下的破坏模式、抗压强度、压实应变和能量吸收的影响.结果表明:随着泡沫混凝土密度的提高或陶粒粒径的增大,陶粒泡沫混凝土发生非界面破坏的现象逐渐显著,由此确定出与3种粒径陶粒相匹配的泡沫混凝土的密度范围;随着泡沫混凝土密度的提高,陶粒泡沫混凝土的抗压强度和能量吸收能力均显著提高,压实应变随之减小;随着陶粒粒径的增大,陶粒泡沫混凝土的抗压强度先增后减,压实应变先减后增,能量吸收能力逐渐增强.     

爆炸荷载下桥墩挂板防护性能研究

为研究挂板对桥墩在爆炸荷载作用下的防护性能,利用ANSYS/LS-DYNA建立钢筋混凝土板爆炸数值模型并验证其有效性,对有无挂板防护空心截面桥墩数值模型在爆炸下的响应与破坏进行分析比较,通过观察应力波的传播过程、桥墩的破坏形态以及背爆面位移,进一步讨论挂板面板厚度、芯层密度及芯层厚度等关键参数对挂板爆炸防护效果的影响.研究表明:安装挂板可显著减轻桥墩在爆炸荷载下的损伤;当挂板面板厚度从1 cm增加到3 cm、芯层厚度从10 cm增加到30 cm,桥墩背爆面位移显著降低;在一定范围内,挂板防护性能随芯层密度的增大而提高,对轻质挂板应用于桥墩爆炸防护具有一定指导意义.     

高性能复合纤维的防刺机理

近年来持刀袭警、袭医事件屡有发生,防刺服作为保障生命的最后一道防线至关重要。目前防刺服主要由高性能复合纤维制成,虽通过了标准穿刺测试,但其防刺机理尚不明晰。以3种典型防刺材料——浸胶芳纶布、无纬PE布和平纹芳纶布为研究对象,基于刚度、硬度、准静态穿刺和动态穿刺实验,研究相同面密度下3种材料的防刺机理。研究结果表明：防刺材料的硬度和弯曲刚度越大,准静态刺破力和动态刺破力越大,抵抗变形和刀具刺透的能力越强,防刺性能越好;刀具动能大部分转换为防刺服和背衬材料的动能和变形能,材料破坏吸能较少,研发防刺服的重点不在于吸能,而应增加其硬度及弯曲刚度。研究成果可为下一代轻质柔性防刺服的研发提供理论参考。     

基于改进蝴蝶优化算法的结构损伤识别

针对传统的蝴蝶优化算法（butterfly optimization algorithm,简称BOA）全局搜索能力差、收敛速度慢、结构频率对损伤不敏感等问题,提出基于改进蝴蝶优化算法（improved butterfly optimization algorithm,简称IBOA）与小波包能量曲率的结构损伤识别方法。首先,在传统蝴蝶优化算法基础上引入聚类竞争学习机制和混沌精英学习机制,得到改进蝴蝶优化算法,此算法可以更好地实现局部搜索和全局搜索间的平衡,收敛速度更快、计算精度更高;其次,利用小波包能量曲率建立目标函数进一步提高识别结果精度;最后,分别以简支梁数值算例和8自由度弹簧-质量块实验验证了该方法的有效性。研究结果表明,即使考虑环境噪声和模型误差等不利因素,所提出的方法仍可以有效识别结构的损伤位置和程度。     

浅论山区铁路路基高边坡工程的主要问题及改进对策

通过总结梅坎铁路配合施工过程中的质量信息情况 ,结合困难复杂的典型工程实例 ,着重分析了软质岩和粗粒花岗岩风化物路基高边坡工程的问题及原因。从山区铁路的选线、地质勘测 (探 )及路基高边坡设计技术的合理性、先进性、可靠性、投资控制及施工、监理等多方面提出了质量改进的对策意见。