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工业建筑
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白云

月刊

1000-8993

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010-82227236

100088

北京市海淀区西土城路33号

工业建筑/Journal Industrial ConstructionCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊具有技术方针政策和技术发展趋向的指导性，推动科技工作发展的针对性，解决生产建设中重大技术问题的实用性，促进技术进步的创新性。多年来一直为中国建筑科学类主要核心期刊。重点报道建筑设计、建筑结构、地基和基础、建筑材料、施工技术等方面的应用研究成果和开发技术，突出工业建筑、钢结构和维修改造技术等特点，并优先报道国家或省部级科学基金资助项目和重大工程建设项目。
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    碳纤维复材网格增强玻璃纤维复材套筒加固箍筋锈蚀钢筋混凝土短柱轴压性能

    梁富春高剑平段红伟曹忠民...
    100-107页
    查看更多>>摘要：通过 13 根碳纤维增强复合材料(CFRP)网格增强玻璃纤维增强复材(GFRP)套筒加固箍筋锈蚀钢筋混凝土(RC)短柱轴压试验,研究了 CFRP 网格层数和箍筋锈蚀率对箍筋锈蚀钢筋混凝土短柱荷载-轴向位移曲线、极限承载力、破坏形态的影响规律.研究结果表明:加固柱破坏时整体表现为脆性破坏;GFRP 套筒加固使箍筋锈蚀RC柱极限承载力最高提升 59.4%,CFRP 网格作为增强材料使加固柱极限承载力最大提升 87%;CFRP 网格层数相比箍筋锈蚀率对加固柱的荷载-轴向位移曲线产生的影响更大,且层数越多,曲线在弹塑性阶段的强化程度越明显;采用 CFRP 网格包裹的加固试件极限承载力随网格层数的增加而递增,极限承载力随箍筋锈蚀率的增大,增长幅度呈现下降趋势.研究结果可以为实际箍筋锈蚀桥墩加固提供试验依据.

    钢筋混凝土短柱CFRP网格GFRP套筒箍筋锈蚀轴压力学性能

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    基于内聚力模型的碳纤维增强复合材料加固混凝土复合受扭柱抗震性能分析

    严舒云邵永健洪宇
    108-117页
    查看更多>>摘要：碳纤维增强复合材料(CFRP)-混凝土界面力学性能是影响 CFRP 加固结构抗震性能的重要因素.建立了基于非线性软化力学行为可模拟 CFRP 加固结构黏结界面的双线性内聚力单元,考虑混凝土与钢筋的材料非线性,对 CFRP 加固混凝土复合受扭柱抗震性能进行了有限元分析.分析了CFRP 及黏结界面的应力变化、界面破坏机制以及结构的承载力,与试验以及不考虑界面黏结滑移的有限元分析结果进行了比较,以验证方法的合理性,并改进了 CFRP 的布置方式.有限元分析结果表明:CFRP 的拉应力、黏结界面应力与损伤变量等呈现截面中部、转角处大,CFRP 交界处小的分布特点,剥离破坏随加载过程由应力大的 CFRP 边缘向中部扩展;有限元分析所得结构破坏过程与试验的基本一致,揭示了黏结界面退化对 CFRP 加固混凝土柱结构抗震性能的影响,所得各阶段最大荷载与试验结果的相对误差小于 10%;不考虑黏结界面性能的退化与 CFRP 的剥离,则高估了强化阶段CFRP 对承载力的贡献.黏结界面内聚力模型可为 CFRP 加固混凝土复合受扭柱抗震性能分析提供参考.

    复合受扭柱抗震性能CFRP加固剥离破坏黏结滑移内聚力模型

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    碳纤维增强复合材料加固再生混凝土复合受扭柱抗震性能试验研究

    谢强邵永健朱开济
    118-129页
    查看更多>>摘要：为探究碳纤维增强复合材料(CFRP)加固再生混凝土复合受扭柱的抗震性能,设计了 2 根CFRP 加固再生混凝土柱试件和 1 根未采用CFRP 加固的再生混凝土柱试件,并进行了复合受扭下的拟静力试验,分析了应变、裂缝发展规律及破坏形态.结果表明:2 根 CFRP 加固试件发生扭型破坏,1 根未加固试件发生弯扭型破坏;CFRP 加固柱试件具有更好的抗震性能,峰值扭矩和延性系数分别提升了 44.68%、71.41%,强度衰减、刚度退化、耗能及累积损伤等性能都得到明显提升;纵筋配筋率对试件的抗震性能影响不大,峰值扭矩提升了 5.45%,刚度退化及累积损伤等性能得到改善.

    碳纤维增强复合材料加固再生混凝土柱试验研究纵筋配筋率复合受扭抗震性能

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    碳纤维编织网与聚丙烯纤维水泥基复合材料加固混凝土短圆柱的轴压试验及承载力计算

    杨卓宇黄海林高亚强谭永杰...
    130-140页
    查看更多>>摘要：通过对 14 个基于碳纤维编织网与聚丙烯纤维水泥基复合材料加固混凝土短圆柱的轴压性能试验,得到各试件的极限承载力和破坏形态,给出了各试件平均压应力-混凝土应变曲线、平均压应力-碳纤维编织网应变曲线及各试件极限承载力柱状图,分析了加固层水泥基复合材料中聚丙烯纤维含量、碳纤维编织网包裹层数及网格大小等参数对试件轴压性能及破坏机理的影响.试验结果表明:采用碳纤维编织网与聚丙烯纤维水泥基复合材料加固混凝土短圆柱可明显提高其极限承载力;试件主要破坏形态为纵向压劈破坏,脆性破坏特征明显;在小掺量情况下,加固层中聚丙烯纤维含量(质量比为 0.05%,0.15%,0.25%)的改变对试件承载力的影响不明显;在一定范围内试件承载力随碳纤维编织网包裹层数的增加而提高;相比于边长为 2 cm 的方网格碳纤维编织网,边长为 1 cm的方网格碳纤维编织网对试件承载力的提高效果更好.在引入 4 个合理的基本假定和 2 个强度模型的基础上,提出碳纤维编织网与聚丙烯纤维水泥基复合材料加固混凝土短圆柱的轴压承载力计算方法.采用该计算方法及相关文献的计算方法得到的理论计算值与试验结果进行比较,表明:采用所建议计算方法得到的理论计算值与试验结果吻合较好,且理论计算值均小于试验值,说明该计算方法具有一定安全储备.

    碳纤维编织网聚丙烯纤维水泥基复合材料混凝土短圆柱轴压试验承载力计算

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    碳纤维增强复合材料-方钢管混凝土柱抗震性能研究

    邱增美张涛李帼昌李孟鸽...
    141-148页
    查看更多>>摘要：为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)-方钢管混凝土柱的抗震性能,进行了 3 根CFRP-方钢管混凝土柱的低周往复荷载试验,以含钢率为变化参数阐述了其加载过程及破坏模式.应用ABAQUS有限元分析软件,在合理选用材料本构关系的基础上,建立数值分析模型,并通过与试验结果进行对比,验证了所建模型及其建模方法的准确性.通过建立大量精细化的数值模型,考虑了不同钢材屈服强度、混凝土抗压强度、含钢率、长细比以及是否内置CFRP型材等参数,研究其对组合柱荷载-位移滞回曲线、荷载-位移骨架曲线、刚度、承载力等性能指标的影响规律.结果表明:新型组合柱的滞回曲线比较饱满,没有出现明显的捏缩现象,表现出良好的抗震性能;与普通方钢管混凝土柱相比,新型组合柱具有较好的延性、承载能力和耗能能力;混凝土抗压强度的改变对组合柱的极限承载力影响较小,其极限承载力会随着钢材屈服强度与含钢率的增大而显著提高,方钢管壁厚每增加 1 mm,其极限承载力依次提高 14.3%、8.3%,其耗能值依次提高 14.3%、10.7%;当长细比由 32.33 增长至 50.81 时,其极限承载力与耗能值分别降低了 41.2%、60.8%,因此建议应合理控制长细比的取值.

    CFRP型材方钢管混凝土柱数值分析抗震性能承载力

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    玻璃纤维增强复合材料管约束生物炭混凝土柱轴压性能研究

    贺正伟陈昱翰古金本陶毅...
    149-159页
    查看更多>>摘要：生物炭可作为一种轻骨料,部分掺入混凝土中可有效提供内固化及填充效应,成为一种潜在的碳捕捉和封存技术,但由于生物炭高孔隙率的微观结构,导致生物炭混凝土存在强度低、耐腐蚀性差及稳定性差等问题.本研究提出采用玻璃纤维增强复合材料(GFRP)管约束生物炭混凝土,开展GFRP管约束生物炭混凝土的轴压性能试验研究,设计参数主要包括:GFRP 管的厚度(层数)、生物炭掺量及生物炭吸水率,着重分析各试件的轴向应力-应变曲线、环向应变-轴向应变曲线、屈服应力、极限应变及环向断裂应变等指标.研究结果表明:在相同生物炭掺量及吸水率的前提下,GFRP 管约束生物炭混凝土试件的极限抗压强度相对于未约束试件可提升 490.4%～563.3%,约束试件的极限应变也大幅提升,且约束试件屈服应力、应变远远大于未约束试件的屈服应力、应变,说明GFRP 管的约束有效提高了生物炭混凝土的强度及变形能力;随着生物炭掺量的增加,约束试件的屈服应力降低,但轴向极限应变增大;而生物炭吸水率的增加则导致约束试件的屈服荷载提高,但极限应变减小;GFRP管的层数增加,使得GFRP 管约束生物炭混凝土的二次刚度提升,其环向应变-轴向应变曲线弹性段和二次刚度段无明显过渡点,说明GFRP 管与生物炭混凝土协同工作性能良好.

    生物炭混凝土纤维增强复合材料轴压性能极限应变屈服应力

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    聚氯乙烯-碳纤维增强复合材料管混凝土柱-钢筋混凝土环梁T型节点低周反复荷载试验与恢复力特性数值模拟研究

    方圆于峰李子龙谈嗣勇...
    160-168页
    查看更多>>摘要：为研究聚氯乙烯-碳纤维增强复合材料(PVC-CFRP)管混凝土柱-钢筋混凝土(RC)环梁T型节点的恢复力特性,完成了 11 根试件的低周反复荷载试验.试验结果表明:增大的环梁节点能有效实现PVC-CFRP 管混凝土柱与RC梁的连接,试件显示出良好的抗震性能.在此基础上,优选材料本构关系,采用纤维模型法,编制非线性分析程序,开展节点拟静力试验数值模拟研究,模型预测结果与试验结果吻合较好.基于验证的数值模型,延拓分析环梁节点混凝土强度、环梁高度、梁纵筋配筋率、柱直径以及纵筋屈服强度等参数对其骨架曲线的影响规律,并提出合理设计建议.数值模拟结果表明:环梁节点核心区混凝土强度由 20 MPa增至 60 MPa,试件的峰值弯矩提高 13.7%,极限位移降低 8.0%;梁纵筋配筋率由 2%增至 5%,试件的峰值弯矩提高 26.3%,极限位移降低19.9%;梁纵筋屈服强度由 400 MPa 增至 600 MPa,试件的峰值弯矩提高 56.3%,极限曲率降低17.9%;试件环梁高度由 350 mm 增至 450 mm,试件的峰值弯矩影响不明显,而极限位移降低11.0%;柱直径由 200 mm增至 300 mm,试件的峰值荷载提高 56.3%,极限位移增加 28.5%.

    PVC-CFRP管混凝土节点抗震性能恢复力特性数值模拟

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    预制地聚物混凝土夹心墙板轴心受压性能研究

    赵猛黄俊旗种迅蒋庆...
    169-176页
    查看更多>>摘要：设计并制作了 6 片采用地聚物混凝土和玻璃纤维增强复合材料(GFRP)六角筒形拉结件的预制混凝土夹心墙板试件,对其进行了轴心受压试验,研究了拉结件间距、墙板高度和钢筋混凝土叶板厚度 3 个关键参数对墙板轴压下的破坏模式、承载力、变形等的影响.试验结果表明:试件均呈现因二阶效应产生的大偏心受压破坏,表现为一侧叶板混凝土压碎和另一侧叶板混凝土水平开裂;随着拉结件间距的增加,墙板的组合性能降低,破坏时混凝土压碎区域面积减小,侧向变形增大,试件承载力逐渐降低(当拉结件间距由 300 mm增加至 600、900 mm以及不设置拉结件时,承载力分别下降了17.1%、42.0%、49.5%.);随着墙板高度的减小或混凝土叶板厚度的增加,构件的长细比和二阶效应逐渐减小,破坏时混凝土压碎区面积增大,平面外变形减小,试件的承载力增加(当叶板厚度由 50 mm增至 75 mm时或高度从 2 100 mm降至 1 500 mm时,试件承载力分别提高了 34.3%、5.9%).

    地聚物混凝土预制混凝土夹心墙板FRP拉结件轴心受压破坏模式

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    钢管-纤维增强复合材料管-混凝土组合柱的轴压性能和本构关系模型

    岳香华龙跃凌江宇杰李文韬...
    177-189页
    查看更多>>摘要：进行了 9 根钢管-纤维增强复合材料(FRP)管-混凝土组合柱、1 根钢管混凝土柱以及 9 根FRP 管约束混凝土柱对比试件的轴压试验.研究表明,组合柱的极限承载力均高于钢管混凝土柱,且随FRP 内管径厚比d/t2 减小或钢管与FRP 内管直径比D/d减小,组合柱的极限承载力增大.随d/t2 减小,组合柱FRP 内管的环、纵向峰值应变增大.随D/d的增大,组合柱 FRP 内管环向峰值应变增大,而D/d对其纵向峰值应变影响不大.同时,组合柱 FRP 内管极限环向应变均低于相应的FRP 管约束混凝土柱,其极限纵向应变均高于相应的FRP 管约束混凝土柱.基于上述试验研究,首次指出现有的FRP 约束混凝土的本构模型中的环向-纵向应变关系不适用于钢管-FRP 管-混凝土组合柱,进而提出了适合该组合柱本构关系的全新模型.

    钢管-FRP管-混凝土组合柱轴压性能本构模型极限承载力

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    纤维增强复合材料在铁路基础设施中的研究和应用现状

    郭伟张一朋万玉峰陈安...
    190-196页
    查看更多>>摘要：随着材料科学和工业技术的进步,复合材料的发展十分迅速,在多个领域得到了较为广泛的应用.目前我国铁路发展态势迅猛,铁路里程逐年增长,铁路网也更加密集.在铁路工程施工中或投入使用后,会出现一些技术难题,复合材料的使用提供了新的解决思路和方法.通过对材料和结构的合理优化,复合材料已经解决了一些难题,逐渐在铁路基础设施中得到应用.但由于铁路基础设施的特殊要求,复合材料的应用仍受到一定制约,潜力没有完全得到发挥.为促进复合材料在铁路基础设施中应用的进一步发展,总结了复合材料在铁路基础设施中的研究和应用现状,分析了其发展前景及阻碍其发展的原因,最后提出了有待发展的方向.

    复合材料铁路基础设施研究和应用现状展望

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