摘要：为研究红砖微粉掺量对地聚物混凝土耐久性能的影响,将红砖微粉作为胶凝材料分别取代粉煤灰与矿渣,取代率分别用F和S表示,设计了9种组合方式,通过碳化试验、氯离子渗透试验及冻融循环试验对红砖微粉掺量与混凝土抗碳化性能、抗氯离子渗透性能、抗冻性能之间的关系进行了研究。结果表明:当F值为0~20%时,对混凝土的耐久性能有益;当F=15%时,混凝土抗碳化性能、抗冻性能达到峰值;混凝土抗氯离子渗透性能随着F值的增大逐渐增加。当S值为0~20%时,混凝土抗冻性能随着S值的增大逐渐降低;当S=5%时,混凝土抗碳化性能、抗氯离子渗透性能达到峰值。

摘要：设计了3种共计290个木材横纹销槽试件,分析了试验方法、判定方法、有效承压高度、试件尺寸及螺栓直径等因素对木材横纹销槽承压强度的影响,并将试验结果与规范计算结果进行对比.结果表明:现行规范中的木材横纹销槽承压强度试验方法和计算方法均存在一定的局限性;基于本文提出的标准试验方法所得到的木材横纹销槽承压强度,木结构螺栓连接横纹屈服承载力计算结果与试验结果比值的平均值为0.92.

摘要：为研究UHPC梁的斜截面抗裂性能并提出合理的评价指标和设计建议,以期能充分利用UHPC超高的抗拉性能及优秀的裂缝控制能力,设计了5片预应力UHPC-T形梁,并完成其静力加载模型试验,试验参数为剪跨比、箍筋和钢纤维含量,获得了开裂荷载、裂缝分布和应变等关键试验结果。试验结果表明:当剪跨比增加时,开裂荷载会减小,斜裂缝宽度的发展速度却加快;箍筋对开裂荷载影响较小,但能抑制斜裂缝的发展;钢纤维含量的增加会提高开裂荷载和减缓斜裂缝的发展速度。根据材料力学公式推导出斜截面开裂剪力计算公式,进一步采用极限平衡法建立正常使用阶段斜裂缝宽度的计算方法,计算值与试验值吻合良好且偏于安全。通过计算实测开裂剪力作用下斜截面的主拉应力可知:开裂时斜截面的主拉应力会超过UHPC的抗拉强度,不仅体现了UHPC的应变硬化特性,还反映了UHPC梁良好的斜截面抗裂性能。对比各国规范的斜截面抗裂设计规定,中国规范建议稿的容许应力值较为保守。基于开裂时的主拉应力水平和各国规范规定,建议放宽整体预应力UHPC梁的主拉应力限值,取为60%的弹性极限抗拉强度并考虑纤维分布的不均匀性。对于允许开裂的UHPC梁,应验算正常使用阶段的斜裂缝宽度以满足适用性和耐久性要求,并考虑斜截面抗裂需求合理地配置箍筋。

摘要：传统温室大棚受气候条件限制,难以在恶劣条件下满足作物生长对热环境的需求。提出一种以玉米秸秆等生物质为一次能源输入的温室大棚火墙供暖系统。该系统由烟气发生装置、烟气处理装置、末端换热装置、烟气输送管网和动力机组成,通过燃烧秸秆等农林废弃物制备一定温度烟气并将烟气滤后通过火墙散热末端满足温室大棚热环境条件的需求。其中,火墙散热末端是系统关键组成部分。基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟平台,分析与优化散热火墙关键设计参数,并分析不同工况下系统性能,搭建全尺寸实验平台,验证该系统的热力性能,并与传统无供暖的温室大棚进行对比。研究结果表明,生物质能供热火墙最优物理结构参数为:烟气流通孔道左右两侧对称排布,管径为63 mm,隔热层铺设深度为20 cm。当烟气温度高于130℃、烟气流速超过3 m/s时,该系统能满足温室大棚热环境条件的需求。从能耗和经济性方面考虑,最优运行参数为:烟气温度130℃、烟气流速3 m/s。在夜间最不利工况下,生物质能供暖火墙系统作用下的温室空气平均温度提高了4.3℃。在其他工况下,温度提升幅度最大为5.8℃,最小为3.3℃。该研究对于科学应用秸秆等生物质,改善温室大棚热环境具有十分重要的意义。研究所得到的示范系统设计参数可以直接用于实践,为其他类似系统设计提供有效参考。

摘要：为了解决普通防屈曲支撑(buckling-restrained brace,BRB)在多遇地震下不耗能的问题,提出了一种分级屈服型防屈曲支撑(double-stage yielding buckling-restrained brace,DYBRB)。首先介绍了DYBRB的构造与原理,并对其进行了理论分析;然后采用ABAQUS有限元软件对DYBRB进行了性能分析;最后建立了分级屈服型防屈曲支撑框架(double-stage yielding buck-ling-restrained braced frame,DYBRBF)结构与普通防屈曲支撑框架(buckling-restrained braced frame,BRBF)结构的有限元模型,对二者在多遇及罕遇地震下的抗震性能进行了对比分析。结果表明:本文推导的理论公式精确度较高,可用于DYBRB的初步设计;DYBRB滞回曲线饱满,分级屈服特征明显,其延性与等效黏滞阻尼比较大,耗能能力优良;在多遇及罕遇地震作用下,DYBRBF结构最大层间位移角相较于BRBF结构均减小,DYBRB的滞回曲线较BRB更饱满,耗能能力更优。

摘要：以重度损伤钢筋混凝土剪力墙为对象,研究其经加固修复后的抗震性能。将钢筋混凝土剪力墙塑性铰区范围的混凝土及各种钢筋替换,并在墙身侧面采用外包纤维增强复合材料(FRP)进行加固。在原有3个重度损伤剪力墙的基础上设计制作了3个构件:试件1为重度损伤现浇剪力墙修复试件(RW-1),加固纤维布采用玄武岩纤维布(BFRP);试件2为重度损伤普通连接预制叠合板剪力墙修复试件(RW-2),加固纤维布采用碳纤维布(CFRP);试件3为重度损伤U型筋连接预制叠合板剪力墙修复试件(RW-3),加固纤维布采用采用CFRP和BFRP混杂。对3个重度损伤剪力墙修复加固试件分别进行了低周往复加载实验,对比修复加固墙和原始墙的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、刚度退化等抗震性能,综合评价不同种类纤维布加固修复重度损伤剪力墙的有效性。研究结果表明:本文的加固修复方法能够恢复并提高重度损伤剪力墙的承载力、延性及耗能性能,延缓剪力墙刚度的退化,但在初始刚度上略低于原构件。CFRP加固修复重度损伤剪力墙和BFRP加固修复重度损伤剪力墙对于剪力墙承载力的恢复与提高作用相似,但BFRP加固修复重度损伤剪力墙的延性恢复作用要略强于CFRP加固修复的作用。

摘要：现行国家标准《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292—2015)中,各类构件的安全性鉴定评级均按照相同的分级原则确定。在各安全性等级下,不同结构构件通过抗力与效应比表达的验算表征基本参照《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292—1999)的规定。为改进各类砌体结构可靠性鉴定与分级标准,结合我国相关设计规范,以砌体结构为研究对象,通过当量正态化和验算点法计算砌体结构构件在不同安全性等级下的可靠指标,综合考虑荷载分项系数调整前后砌体结构构件可靠指标的变化,提出相应的分级标准。分析结果表明,《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292—2015)对于各个安全等级下的砌体结构构件的安全性分级偏于保守,在荷载分项系数调整后更为突出,而改进的分级标准能更准确地将可靠指标和抗力与效应比相对应。

摘要：为探究高强螺栓连接组合梁的功能可恢复性,通过更换失效螺栓对栓接组合推出试件进行了多次损伤-修复,并对滑移前钢-混凝土界面摩擦性能和滑移后螺栓杆抗剪性能展开了详细研究。以滑移失效和承载力破坏失效为临界点,共对24个推出试件开展了力学性能恢复测试,考虑了重装配次数、螺栓预拉力、螺栓强度、螺栓直径和螺栓孔间隙等因素的影响。最后,通过拟合得到了与螺栓预拉力相关的钢-混凝土界面摩擦因数计算公式和螺栓抗剪承载力计算公式,并提出了单个螺栓的荷载-滑移曲线实用公式,可为考虑滑移的组合梁设计提供基础。试验及分析结果表明:若混凝土板没有开裂,则更换螺栓再装配后,磨损的钢-混凝土界面摩擦性能有一定提高,螺栓抗剪承载力不会降低,可以达到原设计要求,证明螺栓连接的组合结构具有较好的可恢复性能;钢-混凝土界面摩擦因数不是定值,界面处理相同情况下,摩擦因数随螺栓预拉力的增加而非线性增大,其极值为0.53~0.56;增大螺栓直径和强度等级可以显著提高抗剪承载力和承压抗剪刚度,但混凝土板破损严重,不利于重复利用;螺栓直径小于20 mm时,螺栓与混凝土强度适配良好,可以充分发挥钢材强度;随螺栓预拉力的增加,混凝土局部压损加重,螺栓抗剪刚度减小,60~100 kN为较合适的预拉力范围。

摘要：为研究新型气流组织形式对高散热工业生产车间热环境的改善效果,以一个电池材料生产车间为例,比较了4种气流组织形式对工业建筑的通风降温特性,包括混合通风,置换通风以及两种新型气流组织形式:层式通风和碰撞射流通风。采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,在相同的送风条件下对车间气流进行了数值模拟。结果表明:车间现有的混合通风形成的工作区温度高达39.1℃,而层式通风、碰撞射流通风和置换通风分别将工作区温度降低至33.5、32.8、31.4℃。针对上述气流组织的降温特性,提出了一种水平热分层的热环境控制方法。结合该方法对送风速度和送风量进行了研究。研究发现,降低送风速度能够促进车间温度的水平分层,从而在不增加送风能耗的情况下降低工作区温度。此外,车间的送风量存在一个临界值,低于该值时增加送风量能显著降低工作区温度,但是高于该值时增加送风量的降温效果提升不明显。研究结果为工业建筑的通风设计提供了参考。

摘要：因较好解决了钢桥面疲劳开裂和沥青铺装层易破损问题,钢-UHPC(Ultra-high Performance Concrete,超高性能混凝土)轻型组合桥面在新建斜拉桥中逐步推广;然而,宽幅钢-UHPC轻型组合桥面不可避免地涉及分次浇筑,接缝处钢纤维拉接作用失效,导致接缝抗裂强度显著下降。为了有效降低分次浇筑接缝处UHPC桥面与铺装层的病害风险,开展了多型UHPC接缝的抗裂性能试验与对比分析。采用多尺度有限元仿真分析斜拉桥的全过程受力状态,计算识别出宽幅钢-UHPC桥面在施工和运营阶段的高拉应力区域,据此制定了斜拉桥UHPC分次浇筑接缝的设置原则。设计了五型UHPC分次浇筑接缝供工程比选,包括加粗钢筋接缝、斜向接缝、锯齿接缝、矩形接缝和异形钢板接缝;含对照组,共制作了7组UHPC接缝试件开展直拉试验,根据测试得到的最大裂缝宽度-应力曲线进行了UHPC分次浇筑接缝的抗裂性能对比分析。分析表明:斜拉桥施工阶段的UHPC层高开裂风险区明显不同于运营阶段,施工体系转换将使得最大拉应力峰值达7.543 MPa,超过了传统凿毛接缝的初裂名义应力。试验表明:与整体浇筑试件相比,传统凿毛接缝抗裂性能最差,初裂名义应力降低幅值高达78%;加粗钢筋接缝与斜向接缝的抗裂性能相当,初裂名义应力降低幅值分别为34%与35%;锯齿接缝、矩形接缝与异形板接缝抗裂性能优越,初裂名义应力降低幅值最大仅为16%左右。综合考虑异形钢板接缝的抗裂性能与施工便利性,推荐为应用工程实施方案。