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[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 杨小军  马澜  赵琦  俞奕豪  徐汀竹  
为克服木构件端部易开裂、力学性能差等不足,采用粉状碳纤维对木材端面进行增强处理,研究了木构件增强后端部钉节点在交变荷载下的受剪性能。结果表明:在单调荷载下,碳纤维增强后的水曲柳和落叶松木材端部钉节点抗剪力得到大幅改善,分别提高102.54%和78.23%;交变荷载能加速木构件端部钉节点损伤进程,交变荷载频率及荷载变化幅度是影响钉节点抗剪性能的主要因素;不同树种及不同端面钉节点剪切位移增量差异明显,剪切位移增量可用作评价交变荷载下钉节点抗剪性能优劣的参数;增强端面钉节点剪切破坏模式主要表现为钉孔边缘碳纤维涂层出现局部变形及钉剪切变形。增强后的水曲柳及落叶松木构件端面具有更优异的抗疲劳及蠕变性能,可应用于木结构工程。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 邓彪  罗迎社  李贤军  马远荣  
以桉树木材为对象,研究其在不同外加荷载、不同含水率以及不同温度条件下在5 h内的短时蠕变,并根据Burger模型对短时蠕变曲线进行拟合。结果表明:(1)在含水率及温度恒定的条件下,桉树木材的蠕变变形随着外加荷载的增大而增大,且在荷载较低的条件下蠕变曲线无显著加速蠕变阶段;(2)保持温度和荷载恒定,增加木材的含水率,其蠕变也随之增大;(3)在含水率及荷载恒定的情况下,温度的增加也能导致桉树木材的蠕变变形显著增加;(4)Burger模型可用来描述桉树木材的短期蠕变行为。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 王希俊  申士杰  靳婷婷  袁卉  赵书平  
通过对预应力FRP增强竹木集成材的抗弯实验,研究了不同预应力FRP对集成材抗弯强度、弹性模量及中性轴的影响,实验结果表明:在预应力FRP增强竹木集成材中,30%UTS预应力FRP增强竹木集成材的抗弯强度、弹性模量及中性轴偏移最大,抗弯强度达到73.05 MPa,弹性模量7312.80 MPa,相对于无预应力FRP增强的竹木集成材中性轴向下偏移1.73 MM。并且集成材在一次破坏后,30%UTS、40%UTS预应力FRP增强竹木集成材承受荷载仅分别下降11%,18%,而无预应力FRP增强竹木集成材则急剧下降46.80%。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 瞿文斌  及金楠  陈丽华  胡雨村  
为研究黄土高原植物根系固土力学机制,通过Wu&Waldron(WWM)模型和Fiber Bundle(FBM)模型,确定了黄土高原地区主要造林树种油松、刺槐、荆条和丁香4种植物根系对土体抗剪强度的增强作用,并用原位直剪试验对其进行了验证。应用ABAQUS有限元软件构建造林边坡稳定性分析模型,通过数值模拟的方法从边坡尺度上量化4种不同植物根系固土作用。结果表明:通过原位直剪试验的验证,发现评价植物根系对土体抗剪强度增强作用的WWM、FBM模型均存在一定的误差,因而建议进一步完善该理论模型。同时,基于原位直剪
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 丁敏  朱丹  许晶  蒋秀根  李密密  
为研究风雪荷载作用下Venlo型温室结构的整体性能,利用ANSYS有限元分析软件,考虑温室结构的实际工作状态、材料非线性、几何大变形以及构件初始几何缺陷的影响,建立Venlo型温室结构的单榀骨架、整体骨架、整体骨架覆盖薄膜、整体骨架覆盖玻璃和整体骨架覆盖PC板5种计算模型,分别模拟5种风雪荷载工况下各结构的整体受力情况,给出了相应安全系数和空间作用系数,分析了Venlo型温室结构的空间整体性能。结果表明:檩条支撑作用使温室结构空间作用效应提高约033.7%;覆盖材料对提高整体骨架空间作用效应的影响不可忽略
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 郑维  周宇  李玥  
【目的】以常规木基结构板材作夹板的夹板剪力墙在侧向力作用下易出现板边撕裂和钉子拔出破坏,严重制约其抗侧力性能。采用竹胶板作为中心夹板、以自攻螺钉代替常规钉连接件,可在夹板剪力墙中形成墙骨-竹胶板-墙骨的双剪螺钉连接效果,有望改善上述不利破坏。【方法】为探究该方法的可行性,以6组竹胶板双剪螺钉连接试件为研究对象,开展了单调和低周反复加载试验,分析了竹胶板厚度和加载方向变化对其破坏模式、弹性刚度、强度、延性系数等力学特性的影响,明确了其在往复加载过程中的损伤累积规律。【结果】尽管竹胶板双剪螺钉连接不能完全避免板边撕裂和螺钉拔出破坏,但已充分利用了自攻螺钉的高抗弯和抗拔性能,所表现出的极限承载力比由常规木基结构板材和圆钉制作的双剪钉连接高72.4%以上。增大竹胶板厚度有益于提升双剪螺钉连接的极限承载能力,但对弹性刚度的影响并未表现出显著规律。在低周反复荷载作用下,竹胶板双剪螺钉连接中的自攻螺钉易过早发生弯曲疲劳剪断,以致其极限承载力、极限位移和延性系数明显比单调加载时低。综合试验损伤观测和累积损伤指数(D),将竹胶板双剪螺钉连接的损伤划分为五个等级:基本完好(D 0.80)。【结论】分别采用竹胶板和自攻螺钉替代木基结构板材和和常规钉连接件,是提升夹板剪力墙抗侧力性能的一种可行方法。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 吴文涛   何越磊   路宏遥  
无砟轨道板在实际的服役过程中受循环荷载作用,容易产生结构承载能力下降和疲劳失效破坏等问题,严重危害行车安全,因此,对服役状态下轨道板剩余承载能力的量化表征至关重要。该文基于混凝土塑性损伤理论,开展轨道板损伤实际状态试验与分析。结合轨道板温度场与轮轨力监测数据拟合荷载谱,设计了温度与动荷载耦合作用下轨道板的疲劳试验。对轨道板进行四点弯拉试验,分别获得了不同阶段下轨道板残余变形与跨中挠度,量化了疲劳荷载作用下轨道板的塑性损伤和抗弯承载能力的演变特征。多场耦合疲劳作用下无砟轨道板出现塑性损伤,导致其抗弯承载能力不断退化。经疲劳循环后轨道板残余变形增加了6.25%,抗弯承载能力下降了6.85%。服役状态下轨道板整体性能的劣化必然导致结构的受力与变形特征发生改变,在实际养护维修中应重点关注薄弱位置的实际状态并辅以补强措施。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 剧锦三  蒋秀根  梁宗敏  陈杰  
使用一种新的屈曲路径跟踪策略,对拱在平面内的弹塑性极值点屈曲和二次分岔屈曲全过程进行跟踪分析,得到全跨均布荷载作用下材料、截面相同而矢跨比不同的拱的弹塑性极值点屈曲荷载和二次分岔屈曲荷载,以及半跨均布荷载作用下其极值点屈曲荷载。研究结果表明:对于弹塑性拱结构,在全跨均布荷载作用下,二次分岔屈曲总是最危险的屈曲形式,其发生必定先于极值点屈曲。对于材料、截面相同,矢跨比0.1~0.5的拱,半跨均布荷载作用下矢跨比0.23的拱极值点屈曲极限承载力最大;全跨均布荷载作用下,矢跨比0.1的拱极值点屈曲和二次分岔屈曲极限承载力均大于其他拱。将得到的全跨和半跨均布荷载作用下不同长细比、不同矢跨比拱的弹塑性极...
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 李永进  廖飞宇  
采用有限元法建立了长期荷载作用下钢管混凝土偏压柱的分析模型,并通过试验验证;对考虑长期荷载影响的钢管混凝土偏压柱的荷载-变形全过程曲线以及钢管与核心混凝土之间相互作用等力学性能进行了分析,并与不考虑长期荷载影响的钢管混凝土柱力学性能进行了比较.结果表明:长期荷载作用下钢管混凝土偏压柱的承载力降低且对应的跨中挠度增大;同时延缓了钢管与核心混凝土之间的相互作用.
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 郝丽英  张梦烨  郑赛男  
围绕当前抗菌材料的研究热点,针对纳米材料氧化锌(ZnO)易团聚影响其抗菌性能的问题,对ZnO进行改性及抗菌性能评估。利用茶多酚功能化的还原氧化石墨烯(TPG)的抗菌性和易修饰性的优点,通过水热法一步修饰ZnO,改善ZnO的易团聚性;通过多种表征手段从形貌、结构上验证了复合材料的成功合成;通过细菌菌落图、SEM成像以及细菌菌落计数法分别进行复合材料抗菌性能的定性定量研究。结果表明,TPG与ZnO成功复合,获得TPG-ZnO复合材料,有效改善ZnO的团聚性;TPG-ZnO复合材料表现出浓度依赖性的增强型抗菌性能,在2mg/mL时显示出可观的抗菌能力,为抗菌材料的改性及应用奠定前期研究基础。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 胡文刚  白珏  关惠元  
提出了一种基于硬木镶嵌的速生材榫接合节点增强方法。以速生杨木椭圆榫接合的T型构件为例,在杨木横向构件榫孔处嵌入材质较硬的榉木,并通过榉木椭圆插入榫将其与杨木竖向构件接合。首先,通过创新的测量方式对榉木在杨木横向构件中镶嵌的最佳配合参量进行了研究;然后,对榉木椭圆插入榫与杨木竖向构件接合的最佳配合参量进行了研究;最后,保持榫接合构件尺寸不变,采用最佳配合参量进行组装,探讨了榉木以不同纹理方向镶嵌时对椭圆榫接合节点抗拔力的影响,并将其与未经镶嵌的杨木整体式椭圆榫接合T型构件以及榉木整体式椭圆榫接合T型构件进行
[期刊] 中国科学技术大学学报  [作者] 王文慧  王胜  刘帅  周建宇  张峻硕  袁芳  桑敏  龚兴龙  
个人安全防护在日常生活中一直扮演着重要的角色。开发具有增强抗冲击和优异热性能的先进功能安全防护复合材料将是防护服的重大发展。因此,通过将短凯夫拉纤维(KFs)引入到剪切变硬弹性体(SSE)中制备了凯夫拉纤维增强聚合物(KFRP)。具有15 wt%KFs的KFRP(KFRP-15%)的储能模量随剪切频率由0.1 Hz到100 Hz从222.8 kPa增加到830.8 kPa。垂直型KFRP-15%相比SSE具有更高的抗拉强度(2.65 MPa)和断裂韧性(11.95 kJ/m~2),表现出更强的抗撕裂性。另外,KFRP-15%具有优异的抗冲击性能,它可以将锤头冲击力从1.74 kN耗散到0.56 kN,且在10次连续冲击后仍然保持完好。进一步,KFRP-15%也具有优异的抗刺性能。此外,KFRP-15%还表现出改善的传热性能、阻燃和抑烟能力。最后,集防护、散热和阻燃一体的基于KFRP-15%的护腕被成功制备。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 张俊  许巍  全泽群  王江  李景赟  左世昊  陈铁友  王永林  
为真实模拟飞机荷载对机场道面的作用,该文在借鉴已有相关设施设备的基础上,设计了飞机荷载模拟加载车,并以真实飞机加载的现场试验道面结构层土压力数据对加载车仿真效果进行了分析。结果表明:加载车载重系统最大可达50 t,可模拟现役主起落架为单轮、双轮及四轮构型的飞机加载效果。装载单个机轮加载时,加载车对主起落架为单轮构型的飞机仿真效果好,但由于多轮对道面的叠加作用效应,对主起落架为六轮构型的飞机只在加载点正下方仿真效果接近。为真实模拟主起落架六轮及以上构型的飞机加载效果,仍需尺寸及加载能力更大的加载车。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 马瑞煜   王宁   高颖   孟鑫淼   朱旭东   杨娟  
【目的】为明确构造尺寸对木榫旋转焊接节点抗剪性能的影响,并初步探究节点的群栓组合效应。【方法】采用山毛榉木榫旋转焊接SPF(spruce-pine-fir)基材,通过单剪试验,首先研究了端距、间距和行距对节点抗剪承载性能的影响规律,其次研究了不同直径下的单木榫和双木榫连接节点的抗剪承载性能。【结果】节点的抗剪承载性能主要取决于端距和间距,行距的影响较小。木榫剪切是最主要的节点破坏模式,但当端距≤4d (d为焊接后木榫直径)、间距≤3d时,基材发生了块剪和开裂,承载力大幅降低。随着端距、间距和行距尺寸的增大,节点的峰值荷载先增大后减小。当端距6d、间距5d、行距3d时,木榫旋转焊接节点的抗剪承载性能最优,其峰值荷载分别为3.36、6.68、6.97 kN。木榫旋转焊接连接节点中会存在明显的群栓组合效应,随着木榫直径的增加,节点的群栓组合系数呈现先减小后增大的趋势,当木榫直径≤10 mm时,群栓组合系数大于1.00。【结论】当选用山毛榉木榫旋转焊接SPF基材时,为保证节点的抗剪性能,节点的端距应不小于5d,间距应不小于4d,行距应不小于2d。推荐节点设计时参考端距6d、间距5d、行距3d。木榫旋转焊接节点的群栓组合系数受直径的影响明显,直径范围8~10 mm节点的群栓组合系数更大。
[期刊] 现代城市研究  [作者] 杨楠   罗文竹   申立银  
准确测度城市公共服务承载力是缓解公共服务供需矛盾、推动城市可持续发展的重要基础。文章基于“载体—荷载”视角,从公共服务载体和荷载的适配状态入手,构建了城市公共服务承载力的测度方法。同时,为验证所提出方法的有效性,选取长三角地区的41座城市展开了实证研究。主要得到以下结论 :(1)城市公共服务承载力是公共服务载体的荷载强度,可表现为承载状态值,这一状态值并非越大越好,也非越小越好,而应当在城市特定的发展条件下有一个合理的相对值;(2)城市公共服务承载状态具有区间特征,可以通过四分位法将其划分为4个区间,即高风险超载区间、高利用区间、中度利用区间和低利用区间;(3)实证结果发现,研究期内长三角地区城市的公共服务承载状态总体上从以高风险超载和高利用为主逐步过渡到以中度利用和低利用为主,公共服务超载风险得到缓解。
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