【摘 要】
:
随着城市化进程的加快和建筑业的不断发展,建筑的更新与拆除越发频繁,导致建筑垃圾排放量逐年递增,引起了一系列环境与社会问题。再生混凝土技术的兴起和应用在一定程度上实现了建筑固废循环利用,目前使用再生粗、细骨料制备再生混凝土的相关技术已趋于成熟,而针对再生粉末回收利用的研究还相对较少。高延性再生微粉混凝土(High Ductility Recycled Powder Concrete,HDRPC)是在
【基金项目】
:
国家自然科学基金面上项目(编号:51278290)“火灾(高温)后绿色高性能纤维增强水泥基复合材料新型结构的地震损伤机理研究”; 山东省自然科学基金面上项目(编号:ZR2020ME245)“装配式高延性再生混凝土框架节点地震破坏机理研究”; 中国地震局工程力学研究所实验室开放课题(编号:2019D10)“装配式高延性再生混凝土新型
论文部分内容阅读
随着城市化进程的加快和建筑业的不断发展,建筑的更新与拆除越发频繁,导致建筑垃圾排放量逐年递增,引起了一系列环境与社会问题。再生混凝土技术的兴起和应用在一定程度上实现了建筑固废循环利用,目前使用再生粗、细骨料制备再生混凝土的相关技术已趋于成熟,而针对再生粉末回收利用的研究还相对较少。高延性再生微粉混凝土(High Ductility Recycled Powder Concrete,HDRPC)是在工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)的基础上,用再生微粉替代部分水泥制成的能够充分利用建筑固废而又具有优异性能的新型建筑材料,具有高延性、高耗能特点,其极限拉伸和压缩应变远高于普通混凝土,复掺纤维能够起到阻裂增韧效果,有效控制裂缝宽度,再生微粉的填充也使得材料内部结构更密实,因此,可以将HDRPC应用于受力复杂部位以改善结构受力性能。装配式建筑具有节能环保、生产高效等优点,代表着未来我国建筑业绿色化、工业化、信息化的发展方向。在装配式混凝土框架结构中,梁柱节点起到连接预制部件、分配传递内力的重要作用,地震作用下,节点处受力极为复杂,易形成薄弱区,而节点的破坏意味着预制梁、柱连接失效,可能会造成建筑整体倒塌,因此,保证装配式节点具有优异的抗震性能,是实现装配式建筑在抗震设防地区推广应用的必要条件。本文以提高节点抗震性能和大量利用再生微粉为原则,将高延性再生微粉混凝土和普通再生微粉混凝土分别用于装配式节点的关键核心区域和一般预制部件,通过试验和数值模拟研究HDRPC装配式节点的抗震性能。主要工作内容及成果如下:(1)梳理总结了装配式混凝土框架节点抗震性能试验与数值模拟研究进展,以及再生微粉应用于混凝土和ECC中的研究现状。(2)改进了再生微粉的制备工艺,提高制备效率;进行了普通再生微粉混凝土抗压试验,根据抗压强度和再生微粉用量确定了其配合比,将该材料应用于制作HDRPC装配式节点的预制部件,以提高环境效益,降低应用成本。(3)设计制作了4个HDRPC装配式节点、1个混凝土装配式节点和1个HDRPC现浇节点,对6个节点试件进行低周往复加载试验,探究不同轴压比、箍筋间距对节点抗震性能的影响,并完善其抗裂、抗剪承载力计算公式。(4)基于有限元软件Open Sees进行HDRPC装配式节点抗震性能数值模拟,探究往复荷载作用下节点损伤情况和轴压比、配筋率等因素对其抗震性能的影响。研究结果表明:(1)HDRPC装配式节点在往复荷载作用下的抗震性能优于现浇节点和混凝土装配式节点,在核心区浇筑HDRPC可以有效防止核心区剪切破坏。(2)灌浆套筒能够实现节点预制梁、柱之间有效可靠的连接,在提高截面刚度和抗弯承载力的同时也提高了节点的延性,并有利于限制钢筋滑移和增加节点后期耗能。(3)随着轴压比的增加,HDRPC装配式节点承载力先上升后下降;HDRPC具有良好的抗剪性能,用于装配式节点可减少核心区箍筋用量。(4)采用现行规范公式计算得到的节点抗剪承载力理论值与试验值吻合较好。(5)采用Open Sees软件模拟得到的结果与试验吻合较好,可以有效反映节点抗震性能并进行参数化分析。
其他文献
粘贴碳纤维布加固混凝土结构是结构补强加固常用的方法,在工程结构的加固改造中应用十分广泛,国内外研究人员已经对使用碳纤维布加固混凝土结构开展了众多研究,其研究成果证实了该加固方法具有明显的加固效果和广阔的应用前景。然而目前所用的结构粘接剂多为易老化、耐高温性较差的环氧树脂胶,对于使用无机胶凝材料粘贴碳纤维布的研究较少。为制备出适合粘贴碳纤维布的无机胶凝材料,本文对磷酸镁水泥进行材料改性,先研究了自制
近些年来我国对于城市轨道交通系统的建设非常重视,城轨交通已成为城市出行的主要方式之一。随着城市轨道交通的不断建设和大面积的投入运营,人们愈发感受到其准点快捷、安全舒适以及出行方便等诸多优点,而随之产生的巨大能量损耗成为了急需解决的重点问题。城市轨道交通运行能耗组成比较复杂,其中列车牵引过程能耗所占比重最大,因此降低列车牵引能耗成为减少城轨列车系统能耗的关键。城轨列车运行过程是严格按照已设定的时刻
竹材作为一种天然、环保、可再生的的生物质材料,本身具有物理性能出色、可降解、发展可持续等独特优势,现代工程竹的出现更是克服了圆竹中空、多节等天然缺陷对尺寸和性能的限制,使现代竹结构能够满足现代建筑的承载要求,在未来有很广阔的应用前景。但是竹材和木材一样具有可燃性,长久以来人们对竹木建筑火灾下安全性能的担忧严重影响了工程竹结构的发展与应用,且目前工程竹中使用的有机胶粘剂及竹材本身均是温度敏感性物质,
科技的进步致使我国各大地区城市化的趋势越来越明显,一系列的交通问题也随之而来。若交通问题得不到解决势必会对城市居民的生活以及社会经济发展的运行效率造成影响。为缓解城市交通问题,对城市交通网络进行整体稳定性的分析是很有必要的。复杂网络是近年来兴起的一门学科,城市交通网络实质上就是一个大型的复杂网络,利用复杂网络的相关知识对交通网络进行鲁棒性分析可以识别交通中的薄弱环节,提高交通运行的稳定性,同时对交
绿色发展是实现经济高质量发展的关键,绿色金融作为能够实现经济和环境协调发展的金融工具被广泛应用。“十四五”规划强调要进一步推进绿色金融发展,制造业作为经济发展的主要力量,利用绿色金融推动制造业绿色转型是绿色发展的重要一步。以金华市为例,在分析金华制造业发展现状的基础上梳理了绿色金融助力金华制造业企业绿色转型的实践探索,提出了绿色金融赋能制造业企业转型升级的对策建议。
设计反应谱对指导建筑物抗震有重要作用,目前国内外的多数抗震设计规范都基于5%的阻尼比,对于其他阻尼比的结构(如阻尼比小于5%的钢索及大跨桁架结构、阻尼比远大于5%的附加了阻尼装置或消能减隔震系统的结构等),通常采用阻尼修正系数模型进行调整以获得所需阻尼比下的设计反应谱。多数抗震设计规范中,很多结构不考虑竖向地震作用的影响或简单取水平向地震荷载的2/3标定竖向地震作用。然而,许多实测强震记录表明,在
具有博弈对抗思想的生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)已经成为了目前热门的生成式模型。相较于传统式生成模型,GAN不仅存在一个生成模型,还存在一个与之对抗的能够判别数据真假的判别模型。GAN在进行图像生成研究的同时,生成数据和真实数据作为判别器的输入,这种方式很好的替代了传统的数据增强,有利于图像识别。然而GAN存在许多问题如训练不稳定、难以收敛等都
稀土元素又被称为“工业维生素”,是镧系元素、钪和钇等17种金属元素的总称。我国作为世界上稀土资源已探明储量最大的国家,稀土分离企业的生产规模和产品产量在世界上具有十分重要的地位。传统的稀土萃取生产往往依靠工人的经验,自动化水平低,生产过程的控制决策严重依赖工作人员的经验知识,严重制约了我国稀土产业的发展。数字孪生技术的发展为稀土工业的自动化生产带来了曙光,经过几十年的发展,通过信息化、数字化等手段
随着近年来我国经济实力和科学技术水平的迅速发展,建筑结构形式也逐渐向超高层结构和大跨度空间结构发展,新型材料的研发也成为了目前中国建材行业发展的必然趋势,活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)因其优越的性能而受到世界各地学者们的关注。另外,活性粉末混凝土与型钢的结合不仅延续了型钢混凝土(Steel Reinforced Concrete,SRC)结构的高强度、抗
飞机需要燃油控制系统来为其提供安全可靠的燃油传输,通常使用地面试验台架来实现对飞机燃油控制系统的仿真试验。试验台架的核心是电液伺服系统,该系统运动精度的高低决定了试验数据的准确性,以及试验台操纵人员的安全。因此提高台架伺服系统的控制技术,不管对航天工业还是国防研究都有重要意义。本论文以某研究所制造的二维台架为主要研究对象,对其进行分析,研究了经典的预测控制算法。但由于燃油实验台为强非线性对象,因此