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关键词： 混凝土   高温   灭火剂   抗压强度   劈拉强度   龄期   烧失率  

摘要： 为了研究不同灭火剂对高温混凝土力学性能的影响,以5℃/min和10℃/min升温速率将不同龄期的混凝土在高温炉里进行加热,分别在200、400、600、800℃下维持恒温1 h,测试了不同龄期和不同加热温度下试件的质量损失率。随后将混凝土试块放置于钢化玻璃箱体中,分别使用水、二氧化碳、哈龙1211、七氟丙烷作为灭火剂进行冷却,冷却至室温后,测试不同灭火剂处理后混凝土试块的抗压强度和劈拉强度。结果表明:龄期对烧失率的影响主要体现在400℃加热条件下,7 d和14 d养护龄期试块的烧失率大于28 d养护龄期试块的烧失率;常温下灭火剂不影响试块的抗压强度,400℃和600℃时水、哈龙1211和七氟丙烷会使试块抗压强度降低;对于养护龄期为7 d和14 d的试块,水冷处理在600℃条件下会使试块抗压强度升高,分别升高了9.14%和9.18%,龄期并不影响哈龙1211和七氟丙烷的试验结果;加热温度为800℃时,试块高温后抗压强度较低,不能体现不同处理方式对试块抗压强度的影响;400℃下水、哈龙1211和七氟丙烷会使混凝土劈拉强度降低;二氧化碳对高温混凝土抗压强度和劈拉强度的影响可以忽略。

关键词： 结构加固   横隔板裂纹   铁基形状记忆合金   疲劳试验   修复效果  

摘要： 针对正交异性钢桥面板横隔板弧形切口处疲劳裂纹,在传统止裂孔法的基础上,提出粘贴碳纤维增强复合(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布、形状记忆合金(shape memory alloys,SMA)/CFRP组合贴片和铁基形状记忆合金(Fe-SMA)板对其进行加固修复,并对采用不同修复方法的8个含裂纹的横隔板进行疲劳加载试验。结果表明:粘贴CFRP布、SMA/CFRP组合贴片和Fe-SMA板均可有效提高横隔板开裂局部的刚度,激活SMA可进一步引入预压应力,从而明显改善开裂区域的应力集中、延缓疲劳裂纹的萌生和扩展,显著提高横隔板的疲劳寿命;粘贴CFRP布和SMA/CFRP组合贴片修复横隔板的疲劳寿命分别为单纯止裂孔修复横隔板的2.59倍和5.10倍,粘贴Fe-SMA板修复横隔板的疲劳寿命显著提高,其疲劳寿命为单纯止裂孔修复横隔板的12.68倍。通过对苏通大桥与其他千米级大跨度钢桥横隔板疲劳裂纹的实桥修复应用,验证了采用Fe-SMA板粘贴止裂孔法的实操可行性和有效性。

关键词： 油气储运设施强度设计与安全管理   数字化教材   有限元   工程实践  

摘要： 随着数字化技术的飞速发展,教育领域正经历着一场前所未有的变革。教材建设的数字化转型将更好地提高工科专业课程的教学质量,进一步满足学生的学习需求。文章着眼于中国石油大学(北京)的油气储运工程国家级一流专业建设,从专业课中对于有限元分析技术的高效学习出发,探讨了数字化教材在章节设置、内容选取、案例与课程的联系。阐述了中国石油大学(北京)油气储运工程线上线下教学等方面的实践和优势。通过加强数字化教材的建设,以工程应用为导向,旨在为学生提供一个更加便捷、高效的学习平台,培养学生在实际工作中应用所学知识的能力,从而为油气储运行业的发展作出贡献。

关键词： 黄土隧道   仰拱   受力特征   试验研究   演化过程  

摘要： 为研究公路黄土隧道仰拱结构受力特性,以丰收岭公路黄土隧道为工程背景,选取两个不同埋深隧道断面,通过埋设压力盒、混凝土应变计、钢筋计、表面应变计等传感器,研究了公路黄土隧道仰拱围岩压力、喷射混凝土应力、钢架应力、初期支护和二次衬砌间接触压力、二次衬砌混凝土应力、钢筋应力等的演化规律,分析了黄土隧道仰拱结构受力特性。试验结果表明:不同埋深条件下黄土隧道仰拱结构受力特征存在显著差异;埋深较大断面的仰拱围岩压力明显大于埋深较浅断面的仰拱围岩压力;不同埋深条件下,相同横断面形式和相同围岩条件的黄土隧道仰拱结构受力特征不同,但拱脚位置均易出现拉应力;埋深较大的隧道仰拱结构易呈现上部受压下部受拉状态;黄土隧道仰拱地基承载力对仰拱受力特征影响显著。

关键词： 风电钢混组合结构   塔架   风致疲劳   寿命识别   空气荷载力  

摘要： 风致疲劳是长期积累的过程,单个风荷载事件可能不会导致结构的立即破坏,且不同材料和构件之间的相互作用、应力集中、局部应力等影响塔架受力关系,难以分析不同方向上的空气荷载力,因此,对疲劳寿命的识别精度不佳。对此,提出陆上风电钢混组合结构塔架风致疲劳寿命识别方法。利用SESAM/GeniE模块,将实际结构转化为有限元模型,计算出塔架结构不同方向上的空气动力荷载,并将其进行组合,即可得到综合荷载值;通过分析塔架外力荷载与疲劳寿命之间的关系,累加综合损伤值,即可得到塔架的风致疲劳寿命的识别结果。实验结果表明,采用文中所述识别方法对风电钢混组合结构塔架疲劳寿命进行识别时,随着风速的不断提高,相同节点处的塔架疲劳损伤量也有所变化,识别结果与实际情况之间的应力响应均方根较低,说明该方法具备较高的识别精度。

关键词： 风电叶片   疲劳寿命   均值修正   玻纤拉挤板   分段线性   复合材料  

摘要： 随着风电机组的大型化,疲劳强度设计成为大型风电叶片设计中的最为关键因素之一。目前风电叶片疲劳寿命的计算方法主要采用传统的简化算法,该方法存在诸多的简化与假设,并不能很好地预测风电叶片实际的疲劳损伤,所以需要一种更为合理的疲劳寿命计算方式。本文根据IEC 61400-5中提出的分段线性均值修正的方法,基于Goodman线性均值修正理论,结合多条已知的疲劳S-N曲线,提出了一种适合大型风电叶片疲劳寿命的计算方法。以目前应用较为广泛的玻纤拉挤板作为分析对象,对比分析了线性均值修正与分段线性均值修正两种方法的差异,最后通过对风电叶片实际疲劳试验损伤的分析以及大型风电叶片主梁疲劳强度的分析,得出如下结论:(1)玻纤拉挤板的疲劳性能并不是线性变化,基于单一S-N曲线的线性预测结果与测试结果存在较大误差,玻纤拉挤板更适合采用基于多条S-N曲线的分段线性CLD模型来描述其疲劳性能的变化,且分段线性均值修正疲劳寿命计算方法能更好地预测试验叶片实际疲劳损伤;(2)叶片设计中更应该关注PS侧主梁的疲劳强度,建议采用基于多条疲劳S-N曲线的分段线性均值修正疲劳寿命计算方法对大型风电叶片的疲劳强度进行计算,提高叶片疲劳设计的可靠性。

关键词： 沥青路面   路面养护   超黏精罩面  

摘要： 为确保沥青路面的长期稳定性,研究超黏精罩面技术在沥青路面养护中的应用效果。以某地区的沥青路面养护工程为例,分析沥青路面常见病害成因,然后基于超黏精罩面技术完成超黏精罩面的关键步骤施工。通过对养护后的沥青路面进行测试估,结果表明,超黏精罩面技术可显著提高沥青路面的防水性能、耐久性和抗滑性能,有效延长路面的使用寿命。

关键词： 土力学   硫酸盐渍土   降雨作用   地表能量   水–热–盐迁移   盐冻胀变形   模型试验  

摘要： 为明确降雨作用下硫酸盐渍土水–热–盐迁移及其变形特性,以甘肃河西地区的气候环境特点以及盐渍土类型为背景,在自主研发的室内底板–大气双控温模型箱内部制作硫酸钠盐渍土天然场地的几何相似比模型(1∶6),首次结合地表能量收支平衡特征研究无降雨和有降雨2种工况下硫酸钠盐渍土内部多物理场耦合变化的特点。研究结果表明:降雨作用会导致反射短波辐射、入射长波辐射以及地表温度减小,地表净辐射以及地表蒸发速率增加,且增加趋势与降雨量相关。受降雨作用影响,土体内部含水量和电导率增加,土体热通量和温度降低。并且,降雨作用导致硫酸盐渍土内部的放热时间增长。此外,降雨作用对硫酸盐渍土内部水–热–盐各物理场的影响随着深度的增加逐渐减弱。一年四季交替过程中,硫酸盐渍土经历了先融沉后盐冻胀的变形过程。并且受降雨作用的影响,硫酸盐渍土的融沉变形和盐冻胀变形呈现不同程度的增加。研究结果为应对气候变化背景下盐渍土地区的环境灾变问题和工程问题提供一定的指导。

关键词： 高速公路工程   路基拼宽   软土地基   边坡挖掘   土工隔栅   路基填筑  

摘要： 为提升高速公路改扩建工程施工质量,以某高速公路改扩建工程为例,分析路基拼宽技术在高速公路工程中的应用。高速公路路基拼宽施工时,先做好施工准备工作,再拆除施工现场原构筑物,然后处理软土地基,挖掘原路基边坡,铺设土工隔栅,填筑路基,以确保整个高速公路改扩建工程顺利进行。路基拼宽施工结束后,对路基沉降进行观测,结果表明:新旧路面沉降量最大值为19.1mm,沉降量差值最高为3.1mm,均低于规定标准。该高速公路工程路基拼宽施工技术科学合理,改扩建后的公路安全可靠。

关键词： 疲劳应力   疲劳应变   等效求解   状态评估   疲劳循环次数  

摘要： 疲劳荷载作用下混凝土疲劳寿命评估对保障结构安全、实现稳定服役至关重要,应力与应变共同决定了材料疲劳破坏行为。该文根据应力应变疲劳准则约束关系,构造了描述混凝土疲劳状态的疲劳加载曲面函数。研究表明,混凝土疲劳加载曲面函数随疲劳循环次数呈现出单调递增的规律,这为建立混凝土疲劳状态的等效函数提供了条件;混凝土疲劳加载曲面函数可采用线性等效形式,而系数可通过混凝土疲劳加载过程中的特征点来标定。该文提出了MRS(maximum R-square)算法以保证等效描述结果的有效性,用等效疲劳循环次数来量化混凝土的疲劳应力应变状态,并给出了相应的评估流程和指标。该研究为混凝土的疲劳寿命分析提供了有效手段。