王伟[1]2004年在《玻璃钢筋混凝土梁的计算理论与实验研究》文中指出钢筋腐蚀一直是传统钢筋混凝土结构的一个重要课题，解决钢筋锈蚀问题的一个有效办法是采用包括玻璃钢筋(GFRP筋)在内的新型纤维塑料筋代替钢筋。 与钢筋相比玻璃钢筋除了有很好的耐腐蚀性能外，还有抗拉强度高、容重较小、热膨胀系数与混凝土相近等优点，但其弹性模量较低，仅为钢筋的1/5左右。目前玻璃钢筋增强混凝土的很多力学性能并不明确，在应用方面的设计指导也不多，本文针对玻璃钢筋增强呋喃树脂混凝土梁做了一些力学实验及理论方面的研究。 (1) 将玻璃钢筋视为横观各向同性材料，推导了GFRP筋增强混凝土劈裂失效的细观力学模型，分析了玻璃钢筋周围混凝土开裂时的应力及其分布情况，得到了裂纹数量、开裂半径与玻璃钢筋/混凝土界面周围应力的定量关系。 (2) 通过对GFRP筋增强树脂混凝土普通梁和预应力梁进行四点弯曲实验，表明：利用玻璃钢筋作为增强筋在强度方面是可以满足要求的；对玻璃钢筋施加预应力来减小挠度，提高混凝土的开裂强度，以及缩小裂纹宽度是非常必要也是很有效的。 (3) 对钢筋增强水泥混凝土的挠度预测经验公式ACI 318-2002进行了修正，用于预测玻璃钢筋增强呋喃树脂混凝土梁在开裂前后的挠度。 (4) 利用有限元数值方法模拟玻璃钢筋树脂混凝土梁加载的过程，计算表明树脂混凝土材料模型的确定以及本构关系的选择是模拟精度的关键。
张炎[2]2004年在《玻璃钢筋混凝土界面粘结性能及应用研究》文中提出玻璃钢(GFRP)筋作为一种新型的防腐筋材，具有许多普通钢筋所不能比拟的优点，如防腐性能好、抗拉强度高、绝电磁性、易于成型等，但也存在表面光滑、不易与混凝土的粘结、弹性模量较低等缺陷，因此解决玻璃钢筋与混凝土的粘结强度问题是其技术关键。本文首先对GFRP筋加强呋喃树脂混凝土及普通混凝土的界面粘结性能进行了实验研究，对玻璃钢筋表面采取了叁种处理方法，用拔出试验研究分析了GFRP筋和呋喃混凝土、普通水泥混凝土之间的粘结强度，比较了用不同方法进行表面处理的效果，确定了合适的表面处理方案，并通过对GFRP筋加强呋喃混凝土梁进行了弯曲试验，进一步验证了方案的可行性。然后用细观力学的方法对GFRP筋／混凝土的开裂失效机理进行了研究分析，推导了失效荷载与筋材、混凝土的各种参数之间的关系。最后结合玻璃钢筋呋喃树脂混凝土电解槽的设计与开发，对电解槽的配筋布置、结构尺寸进行了设计，用有限元方法对电解槽的整体结构进行了计算分析，并考虑了玻璃钢筋预应力的影响，其设计计算结果已在玻璃钢筋呋喃树脂混凝土电解槽的实际生产中得到了应用，且使用情况良好。
殷波, 刘萍华, 马非[3]2005年在《玻璃钢筋混凝土的有限元计算与试验》文中进行了进一步梳理钢筋混凝土广泛应用于土木工程领域,但其结构耐久性因钢筋本身的锈蚀成为现今急待解决的问题。人们一直在寻找对钢筋混凝土进行改良的途径,用玻璃钢筋代替普通钢筋是解决这一问题的一个有效的方法,为此进行了试验和ANSYS有限元分析,结果证明此法具有可行性。
邱浩群[4]2016年在《冲击荷载作用下废玻璃粉混凝土的力学性能研究》文中认为近年来,国际上时有恐怖袭击事件及地震、海啸,泥石流等自然灾害的报道,给社会和人们生命财产安全构成了很大的威胁。混凝土是当今最重要、应用最为广泛的结构材料,在其使用期间,除了受到恒荷载、活荷载的作用外,还可能遇到碰撞、冲击等偶然荷载的作用。当冲击能量较大时,结构破坏性越大,损失越严重,开展对混凝土材料动力学性能及其本构关系的研究十分必要。本文主要研究冲击荷载作用下废玻璃粉混凝土的力学性能。落锤试验是通过重锤下落的冲击力对试验试件进行加载,该方法的优点是加载条件明确,原理简单,通过改变下落高度和重锤质量,可以调节试验加载速率和输入的能量,是一种常用来测试混凝土及其组合材料、纤维混凝土等动力抗压特性试验的方法。因此,本文在此背景下,采用中-高速率的重力落锤试验装置,以不同加载速率进行废玻璃粉混凝土梁的动力弯曲试验,研究其动力本构关系与应变率的关系,观察不同速率的损伤断裂过程与破坏形态,并使用高速摄像机对冲击过程进行影像记录,获得荷载时程曲线、应变时程曲线,峰值荷载,加载时长,最大拉应变等参数,得到废玻璃粉混凝土梁抗弯强度的率相关强度增长系数(BDIF)。结果表明:在锤头质量一定的工况下,随落锤下落高度增加,废玻璃粉混凝土梁的荷载速率和峰值荷载增加,冲击对混凝土梁所作的功也增加;在落锤下落高度一定的工况下,随落锤质量增加,废玻璃粉混凝土梁的峰值荷载和竖向位移增加,率效应明显;高应变率下破坏形式与低应变率表现完全不同,废玻璃粉混凝土梁产生多条裂纹,这是废玻璃粉混凝土动强度提高的主要机理。在抗连续倒塌背景下,考察废玻璃粉混凝土动力率相关效应机理,具有一定的理论意义和现实意义。
杨涛[5]2011年在《建筑形态演进的科技动因》文中研究表明建筑是时代的载体,具有民族性,中国人不是西方人,中国人的建筑不该、更不可能西方化。民族的本性与中国近现代以来的社会变化,特别是改革开放以来的巨大成就,要借助中国现代建筑得以体现:借助中国传统可以,但必须现代化;借助西方建筑也可行,但必须中国化。当代中国建筑缺失的是近现代以来一直没有探索到的,可以指引中国建筑在正确发展方向上前进的“新风格”。借鉴西方建筑的成功经验以解决中国建筑健康发展的问题,是本文写作的根本动机,探寻建筑形态演进的真正动因是本文写作的目标。建筑形态演进追随科学技术进步的规律是建筑风格追随时代的理论、实践印证,这值得我们反思150年中国近现代建筑实践中存在的问题——片面重视形式问题,这一状况导致我们难以很好地做到建筑的技术与艺术的完美统一,难以统筹兼顾的把握建筑所涉及到的政治、经济、文化、传统等诸多因素。在历史长河中,科学技术、建筑技术的发展与建筑形态的演进关系密切。本文以科学技术的发展为主干,以建筑技术、建筑形态为枝叶,构筑了一幅建筑形态在科学技术的影响下,不断演进的美妙画卷。古代科技处于手工业时期,经济和社会发展速度相对缓慢,人们的需求相对稳定,因而科技发展缓慢,建筑技术革新力度不大,建筑形态相对稳定。近代科学依靠科学实验来检验和发展科学理论,科学与技术逐步走向密切结合实现了两次技术革命。西方近代建筑借助新材料、新技术与新形式的应用,最终成功地完成了对砖石结构体系的古典建筑的革命。十九世纪末至二十世纪,依靠自然科学的最新成就,一大批新兴技术不断涌现。科学与技术的一体化趋势,使西方建筑迅速摆脱了旧技术的限制,探索着更新的材料和结构,特别是钢和钢筋混凝土的广泛采用,促使在建筑形式上开始摒弃了古典建筑的“永恒”范例,掀起了创新运动——现代建筑完成了对近代建筑的批判,并使建筑形态得以升华。当代,计算机参数化技术帮助建筑师设计和控制更高级、更复杂的几何形体。计算机已不再是简单的绘图工具,而是从最初的直觉行为转成由系统理论指导的理性应用,带给建筑更多形式上的可能性。借助计算机技术,当代建筑实现了形态由量变到质变的“大爆发”。几千年的建筑实践表明,传统中国虽没有出现类似西方的完备的建筑学科与建筑体系,却不能否认中国传统建筑具有自己独到的建筑定位,即以实用为主旨的中国传统建筑“器物论”。近代西学东渐以来,由于科学精神的缺失,在西方Architecture的冲击下,中国建筑失去了理性的判断力,盲目地接受西方Architecture的理念并把它当成中国建筑的发展方向。中国建筑发展应回归以人为本,风格当随时代。研究发现,西方建筑的发展演进中隐含着一条科学技术进步影响、制约建筑形态的内在规律,其建筑形态的演进追随着科学技术的发展自然而然发生的。反观中国近现代以来建筑形态的发展,却主要走在模仿与追随的道路上,“固化”了中国建筑的风格。“风格”是果,不是因。中国现代建筑的“新风格”的真正来源是我们对当代中国人的建筑要求与中国当代状况的全面的、正确的研究与把握——既要做到以现代中国人为本,又要做到风格追随时代要求。
阴晓君[6]2013年在《废弃玻璃混凝土梁柱节点性能的有限元分析》文中指出废弃玻璃混凝土是指将回收的废弃玻璃经过人工的淘洗、烘干、碾碎后进行筛选,按一定级配替代普通混凝土中的细骨料天然河砂制备而成的废弃玻璃混凝土。废弃玻璃混凝土作为废弃垃圾回收再利用的一种手段,具有很重要的现实意义。作为一种新型的绿色环保的建筑材料,既可以节约天然骨料资源,又可以缓解自然资源供需矛盾的现状,增强环境保护力度,减轻废弃垃圾对城市及周边环境的污染。目前,废弃玻璃混凝土的应用越来越广泛,但废弃玻璃混凝土梁柱节点的研究还较少。本课题利用大型通用有限元软件ABAQUS,建立了废弃玻璃混凝土梁柱十字节点的模型。在梁端施加单调荷载、低周反复荷载的情况下,对节点的受力性能进行了分析。在单调荷载作用下,对比废弃玻璃混凝土与普通混凝土梁柱节点的应力云纹图、荷载-位移曲线等,观察它们的受力特性、破坏模态。在低周反复荷载作用下,通过改变参数,参数包括废弃玻璃替代率、节点配箍率、轴压比、小偏心受压等,建立了18个废弃玻璃混凝土梁柱节点构件的模型,得到了节点中截面的纵向应力分布、钢筋的应力分布,观察了它们的受力情况、破坏形态。单一参数不同时,通过对比节点构件的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、刚度退化、强度退化等来分析废弃玻璃混凝土梁柱节点在低周反复荷载作用下的抗震性能。
赵骏[7]2015年在《水泥混凝土混杂配筋梁的室内性能试验与数值模拟》文中研究表明混凝土是土木工程中用量最多的建筑材料,也是目前最主要的结构材料,钢筋混凝土结构已经成为世界上应用最广泛的结构形式。但是混凝土结构往往由于种种原因,会出现其耐久性能不能满足设计要求的情况,钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构破坏的主要原因。用GFRP筋全部或者部分代替钢筋,与混凝土结合形成GFRP筋混凝土结构是解决钢筋锈蚀问题的一种根本解决方法。因此,开展GFRP筋混凝土梁的受力性能研究具有十分重要的意义。论文在查阅文献资料的基础上,首先对GFRP筋的力学性能以及GFRP筋与混凝土的粘结性能进行了试验研究,分析了各种因素对其的影响,并结合试验结果提出了GFRP筋以及GFRP筋与混凝土粘结滑移的本构模型。再通过GFRP筋混凝土构件的受弯试验研究,分析其受力全过程、极限承载能力、荷载挠度曲线和裂缝发展情况等内容,验证了GFRP筋代替钢筋的可行性以及平截面假定。针对GFRP筋弹性模量较低,限制其在土木工程中大规模应用的情况,提出了以GFRP筋为主体的高模量复合筋材的设计方案,将筋材的弹性模量从原有的40GPa最大提升到60GPa,并提出通过改进工艺将筋材弹性模量进一步提升到90GPa的展望。采用大型有限元分析软件ABAQUS,通过选取合理的单元模型、材料本构关系和破坏准则,对GFRP筋混凝土梁以及GFRP筋与钢筋混合配筋梁进行了数值模拟,计算结果与试验结果基本吻合,验证了选取模型的适用性,并选用该模型对复合筋材配筋梁进行模拟计算,分析其受弯破坏特点和破坏阶段划分。最后,论文结合国内外规范和研究成果,采用理论分析的方法, 对GFRP筋混凝土梁、GFRP筋与钢筋混合配筋梁以及复合筋材配筋梁的受力破坏性能和破坏阶段划分进行探讨,并提出叁种配筋梁正截面承载能力和裂缝的计算公式,通过试验结果与有限元数值模拟结果对公式进行了验证。论文工作对以后深入研究GFRP筋混凝土构件的受力性能奠定了一定的基础。
杨文龙[8]2013年在《界面强度和弹性模量变化对梁弯曲性能的影响》文中研究指明混凝土梁是工程中使用最广泛的构件之一，在梁构件内部混凝土和筋材之间的界面是结构应力的过渡区域，是决定能否实现筋材与混凝土基体共同工作的关键因素，因此，研究界面性质对梁弯曲性能的影响具有重要意义。国内外许多学者对界面进行了大量实验研究并已经取得了一些重要结果。但由于混凝土材料是典型的非均匀性材料，且界面存在于材料的内部、性质特殊并且尺寸微小，这给物理实验对界面的研究带来很大的困难，仍无法全面揭示界面性质对混凝土梁开裂破坏机理的影响。在对界面的数值分析方面，目前现有文献中，采用数值分析方法所得到研究结果报道还不多见，且绝大部分研究是在均匀假设的前提下进行，这将使得模拟结果与实际情况偏差较大。本文以多相材料的界面为主线，将界面层视为具有独立力学性能的材料相，各相材料为非均匀分布，采用数值模拟分析方法，对钢筋/混凝土界面、CFRP布/混凝土界面和GFRP筋/混凝土界面进行了深入研究。实现了对界面行为的细观尺度分析，再现了材料在外荷载作用下裂纹萌生、扩展及贯通至宏观层次破坏的损伤演化过程，为完善界面理论体系具有一定的作用。主要内容如下：首先，本文通过四点弯曲加载实验的数值模拟研究了界面强度对钢筋混凝土梁弯曲性能的影响，通过带缺口的叁点弯曲实验的数值模拟研究了界面弹性模量对钢筋混凝土弯曲性能的影响。并将数值模拟结果与现有文献中的物理实验结果进行对比分析，探究界面强度与界面弹性模量对梁弯曲性能的影响。结果表明：界面强度越高，梁的极限承载能力越高，但梁破坏时的脆性也越大。梁的极限承载能力也伴随着界面弹性模量增加而提高，但当界面弹性模量增加超过一定值后，对梁的极限承载力无明显影响。其次，建立了不同粘结长度的CFRP布与混凝土的组合构件的四点弯曲加载的数值模型，从细观角度分析了不同界面强度CFRP布与混凝土剥离破坏的机理。结果表明：界面强度对长粘贴试件的影响最大，界面强度增加对提高梁的早期刚度具有很大作用；在基体强度等级较低的情况下采用直接粘贴CFRP增固作用不明显。最后，探究GFRP筋混凝土梁与相同配置的钢筋混凝土梁所表现出的不同弯曲性能，并研究了界面强度对GFRP筋混凝土梁弯曲性能的影响。首先假设GFRP筋与混凝土粘结良好，通过数值模拟得到了GFRP筋混凝土梁与钢筋混凝土梁截然不同的破坏状态，从应力角度解释了其内在的破坏机理，从能量角度分析了二者破坏过程中的耗能能力。同时也研究了界面强度对GFRP筋混凝土梁弯曲性能的影响。结果表明：理想界面条件下，GFRP筋混凝土梁的裂缝数量、承载能力以及挠度均要大于钢筋混凝土梁；GFRP筋极限承载能力也随着界面强度的增加而提高。
王川[9]2009年在《结构新型聚丙烯基FRP筋、OFBG传感器及其性能》文中指出FRP(Fibre Reinforced Polymer)材料以其诸如轻质、高强和高耐久性等优点赢得了土木工程科研人员的青睐。但目前,土木工程结构中不论是对结构进行加固还是增强所使用的FRP筋、板等材料都是采用热固性FRP材料(FRSP,Fiber Reinforced Thermosetting Polymer)。FRSP存在整体柔韧性较差、破坏没有预兆、同时存在污染环境,不能二次回收等问题。再者,FRSP材料不具有二次成型的特点,使得结构中许多特殊形式不易实现,如弯筋或箍筋等。同时,FRSP不论是筋还是板多为预制使用,在现场基本没有再加工能力。针对FRSP材料的这些不足,本文基于FRP的另外一种体系——热塑性FRP材料(FRTP,Fiber Reinforced Thermoplastic Polymer),开发了玻璃纤维增强聚丙烯(GFRPP,Glass Fiber Reinforced Polypropylene)筋。对其生产工艺、物理及力学性能、耐久性能和折弯工艺等进行了系统的研究。同时,在充分研究了GFRPP筋及其树脂基体性能的基础上,我们还开发出GFRPP-OFBG(Optical Fiber Bragg Grating)智能筋以及适用于沥青路面应变监测的PP-OFBG应变传感器,并进行了实验验证和工程应用。本文主要研究内容如下:首先,对GFRPP筋的生产工艺进行了研究。对增强纤维与树脂熔体的浸渍过程进行了理论分析,确定了合适的浸渍工艺;同时通过制品性能和生产工艺要求确定了纤维与树脂在制品中的含量,确定了混合树脂各组分配比;并采用自行研制的在线熔融浸渍的热塑性拉挤工艺装置,以及热塑性拉挤缠绕、热塑性拉挤模压装置生产出光面GFRPP筋和带肋GFRPP筋,同时确定了生产工艺参数并研究了生产工艺参数对制品性能的影响,并对GFRPP筋制品的表面及内部缺陷进行了分析。其次,对自行研制生产的不同树脂及纤维配比和表面形式的GFRPP筋分别进行了拉伸强度、拉伸模量、层间剪切强度、冲击韧性以及吸水率等物理及力学性能的测试,并与热固性FRP筋进行对比研究。针对GFRPP筋径向强度低,拉伸实验时容易被实验机夹具破坏的特点,通过ANSYS有限元分析,设计出了适合于试验应用的锚夹具。再次,对自行研制的GFRPP筋进行了折弯理论的分析,并研究了GFRPP筋折成弯筋或箍筋的具体工艺;根据GFRPP筋的折弯条件开发研制出结构简单、适合于GFRPP筋折弯的弯曲机。同时对弯曲后的GFRPP筋进行了混凝土粘结性能试验和采用GFRPP作为箍筋的加筋混凝土梁受弯实验,以此来讨论GFRPP作为弯筋和箍筋是否满足土木工程需要。第四,对自行研制的GFRPP筋进行了在20℃和60℃条件下的碱溶液以及60℃条件下酸和盐溶液中的耐久性常规和加速试验对比研究以及紫外光快速老化试验研究。通过对试件的拉伸强度、拉伸模量、抗冲击性以及层间剪切强度等性能的试验研究,讨论了GFRPP筋耐环境腐蚀性能。并采用FHWA法对GFRPP筋在10℃,100%RH环境中的耐久性寿命进行预测。同时,通过进行GFRPP筋紫外光加速老化试验研究,对不同炭黑含量的GFRPP筋以及热固性FRP筋进行了对比研究,通过对其冲击韧性和层间剪切强度进行对比试验,讨论了炭黑的掺入对制品耐紫外光老化性能的影响。第五,在GFRPP筋的拉挤生产过程中,我们通过复合OFBG的方法研制了GFRPP-OFBG智能筋,并对其力学性能和感知性能进行了试验研究,同时利用双光栅法对GFRPP筋拉挤成型过程中的温度和应变进行在线监测,对GFRPP筋拉挤工艺过程控制参数提供参考,同时也检测了智能筋成型工艺对其中光栅性能的影响。同时我们利用PP基体采用挤出生产工艺封装制造了PP-OFBG传感元件,并对其进行了传感性能的试验研究,同时采用双光栅法两次测量对其成型过程中的温度及应变变化进行了在线监测,讨论了采用此工艺来研制大应变传感器的问题。最后,基于PP-OFBG传感元件,同时通过设计PP树脂基体模量与沥青混凝土模量相当,本文研制开发出主要针对于沥青路面应变监测的PP-OFBG埋入式应变传感器,并进行了传感性能试验研究。通过进行沥青混凝土梁的四点弯曲静载及动载试验并与理论计算进行了对比研究,我们发现这种传感器能够很好地反映出沥青混凝土的变形特征。通过采用PP-OFBG埋入式传感器对钢梁沥青路面结构进行了实际监测方案的设计、监测和分析研究证明了PP-OFBG作为沥青路面变形测试具有良好、稳定的特性,能够满足实际路面测试要求。
高静[10]2005年在《建筑技术文化的研究》文中认为众所周知,建筑文化“趋同”是建筑学科内外普遍关注的一个现象。建筑是人类通过技术完成的、满足人的需求的物质空间,因此,建筑技术在建筑文化的形成过程中占据着特殊而重要的地位。笔者认为,技术与文化“同生共进”的密切关系,使建筑文化体现了技术逻辑性、时代性以及地域性特征。深刻认识、理解建筑技术本质特性与建筑文化发展之间的普遍性规律,对设计创作具有民族文化特色的地域建筑具有重要意义。 上篇:揭示由于建筑技术的作用,使建筑技术文化表现出多种特性,包括基本特性(目的性、逻辑性、依附性)、人文特性(人本性、等级性、时代性)以及状态特性(地域性、突变性、共通性);以及由于技术系统各要素发展的非同步状态、技术要素传播中方式和阻力的差异,导致建筑技术文化在发展中出现“双言现象”、“双语现象”以及“混合语现象”。通过对建筑文化现象的规律性总结、归纳,证明建筑技术与建筑文化是“同生共进”的密切关系;同时揭示技术的本质矛盾性是建筑文化产生趋同、多元现象共存的根源。 中篇:通过对地域建筑技术文化生成的探讨,揭示地域建筑技术文化的表征来自地域技术要素的作用。并且通过论证地域建筑技术要素选择的限定性,阐明地域建筑技术要素携带地域文化信息,因此笔者提出地域建筑技术要素是地域建筑文化的延续发展“基因”,据此提出“相随心生”的建筑发展理念。与此同时证实建筑技术系统中“工艺要素”在建筑技术文化生成过程中起着不容忽视的作用。 下篇:根据医学遗传学基因传递中的累加效应理论,对地域建筑技术文化的“多元”发展进行分析,以此揭示技术要素传递中存在“累加效应”,导致地域建筑技术文化的多元发展,进一步证实技术是发展多元文化的基础。与此同时,地域建筑技术文化发展存在自我整合机制。在建筑
参考文献：
[1]. 玻璃钢筋混凝土梁的计算理论与实验研究[D]. 王伟. 武汉理工大学. 2004
[2]. 玻璃钢筋混凝土界面粘结性能及应用研究[D]. 张炎. 武汉理工大学. 2004
[3]. 玻璃钢筋混凝土的有限元计算与试验[J]. 殷波, 刘萍华, 马非. 纤维复合材料. 2005
[4]. 冲击荷载作用下废玻璃粉混凝土的力学性能研究[D]. 邱浩群. 南华大学. 2016
[5]. 建筑形态演进的科技动因[D]. 杨涛. 天津大学. 2011
[6]. 废弃玻璃混凝土梁柱节点性能的有限元分析[D]. 阴晓君. 沈阳建筑大学. 2013
[7]. 水泥混凝土混杂配筋梁的室内性能试验与数值模拟[D]. 赵骏. 东南大学. 2015
[8]. 界面强度和弹性模量变化对梁弯曲性能的影响[D]. 杨文龙. 广州大学. 2013
[9]. 结构新型聚丙烯基FRP筋、OFBG传感器及其性能[D]. 王川. 哈尔滨工业大学. 2009
[10]. 建筑技术文化的研究[D]. 高静. 西安建筑科技大学. 2005
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