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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许启铿 王浩然 马世举 丁永刚 王丽坤 刘强
钢结构反力架系统是开展土木工程结构静力、拟静力试验的重要设备。在试验过程中，钢结构反力架系统的力学性能将直接影响试验结果的可靠性。因此，该文以拟静力试验加载全过程的钢结构反力架系统为研究对象，通过测点布置钢结构反力架的关键受力位置，使用Midas有限元分析软件对刚度变化进行有限元分析，验证有限元模型的正确性。结果表明：在水平荷载加载前后，同位置测点应力最大相差28.08%，各测点应力变化较小；Midas计算的钢柱应力与对应试验测点应力最大相差21.64%，Midas计算的钢梁应力与对应试验测点应力最大相差23.97%；在竖向荷载情况下，钢梁Midas位移计算结果误差为18.92%，但通过理论与有限元误差分析，发现Midas计算模型更符合实际边界条件，位移计算结果也更准确；选取相应的设计规范对钢梁进行刚度校核，发现钢梁的刚度条件远小于各规范的限值，证明钢结构反力架系统满足设计和大型试验加载精度的要求。该文的研究结果可为工程结构实验室钢结构反力架系统的设计和优化提供参考。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李双营 赵建昌
将不同直径的螺纹钢筋270根分别在5%的氯盐溶液、5%的硫酸盐溶液和5%的卤水溶液中,通过稳压直流电加速锈蚀,在不同龄期下用高精密天平称取质量,电子万能试验机拉伸钢筋,测量其锈蚀率、屈服强度、极限抗拉强度、延伸率等。测试数据表明:3种溶液中氯盐溶液的腐蚀最强,且锈蚀率15%为屈服强度的临界点,超过临界点时屈服平台消失,表现出明显的脆性,伸长率减小。在钢筋锈蚀机理的基础上得出钢筋锈蚀层厚度的数学模型,以及钢筋锈蚀的三段论、两段轮的本构关系,同时得出伸长率与锈蚀率、钢筋极限抗拉强度之间基本服从线性关系,进一步得出锈蚀钢筋力学系性能的退化规律。
关键词：
锈蚀钢筋 盐湖溶液 力学性能 退化规律
[期刊] 建筑经济
[作者]
杨吉星 胡立新 刘军 汪宇雄 王言林 康军
通过对核电钢结构工程管理中遇到的问题进行分析，梳理细化核电钢结构工程管理业务流程，搭建基于BIM与IoT的核电钢结构工程管理信息系统，阐述该信息系统的主要功能，BIM技术在核电钢结构工程进度、设计、工艺、生产、安装等工作过程中的应用，以及IoT技术在核电钢结构工程日常工作过程中的应用。结果表明，通过信息系统的建设，能够规范核电钢结构工程管理流程，助力企业成功推进数字化转型。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李柬龙 陈胜 李海潮 张逊 许杜鑫 史梦华 许凤
【目的】研究轻木化学组成、纤维细胞壁分层结构和纤维素聚集态结构，探究其对力学性能的影响，为厘清轻木细胞壁超微结构与力学性能之间关系，提高其利用附加值奠定理论基础。【方法】将轻木与我国常见阔叶木树种杨木进行对比研究，采用水解法分析两者的化学组成；用透射电子显微镜、共聚焦拉曼显微镜等表征纤维细胞壁分层结构、微区化学和纤维素聚集态结构特征。【结果】轻木与杨木乙酰基质量分数分别为9.52%和5.61%。轻木纤维细胞壁S3层厚度占细胞壁总厚度的5.49%，比杨木的（3.86%）高。轻木纤维细胞次生壁中微纤丝角最大为30°，比杨木的（40°）小。轻木胞间层、S2层中微纤丝取向排列比杨木相应壁层更加规整。【结论】与杨木相比，轻木木聚糖的乙酰化程度、细胞壁分层结构、纤维素聚集态结构均有明显差异。轻木木聚糖的乙酰化程度更高，纤维细胞壁S3层厚度占细胞壁总厚度的比例更高，S2层中微纤丝角更小，胞间层和S2层中微纤丝排列更加规整。以上发现从化学结构和超微结构方面解释了轻木高强轻质的主要原因，为解译木材细胞壁化学组成和超微结构与力学性能关系以及轻木的高值化利用提供了重要的理论参考。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王雪苑 黄宇翔 马尔妮
【目的】分析热处理过程中毛竹主要承载细胞-纤维细胞其细胞壁骨架物质纤维素微观结构与其微力学性能的变化，以期从纤维细胞构效关系的角度解释热处理毛竹宏观力学性能的变化。【方法】以4年生毛竹为实验材料，以酸性亚氯酸钠溶液和氢氧化钠溶液脱除毛竹细胞壁基质，得到仅保留纤维素的毛竹纤维细胞。对未处理的毛竹试件和毛竹纤维细胞进行饱和蒸汽热处理，处理时间8 h，温度140和200℃。之后分别测定毛竹试件的物理力学性质（密度、抗弯、抗拉性能）和纤维细胞的单根纤维拉伸性能、细胞壁硬度和弹性模量等微力学性能。利用扫描电子显微镜、X射线衍射技术、傅里叶变换红外光谱分析和聚合度测定表征热处理前后毛竹纤维素形态以及微观结构的变化。【结果】毛竹的密度、顺纹抗弯和抗拉性能均随热处理温度的上升而下降。140℃热处理对毛竹纤维细胞的拉伸强度和弹性模量影响不显著，但热处理温度提高至200℃后，纤维细胞的抗拉强度急剧下降，由未热处理的808.30 MPa减少至479.23 MPa。此外，随着热处理温度的上升，纤维细胞的细胞壁硬度增加。热处理后仅保留纤维素的毛竹纤维细胞微观形貌基本不变，纤维素的结晶度增加，分子间氢键增加，聚合度下降。【结论】热处理会降低毛竹的密度、顺纹抗弯和抗拉性能，并降低了仅保留纤维素的毛竹纤维细胞的拉伸强度，但会在一定程度上改变纤维细胞壁的微力学性能。这与热处理后毛竹纤维素的结晶度、氢键体系和聚合度的变化密切相关。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张丹 王戈 张文福 程海涛
以毛竹圆竹为研究对象,研究其力学性能的变异规律。结果表明:以圆竹为测试单元毛竹各项性能测试结果不同于以竹片为测试单元测得的结果,但是毛竹圆竹的各项力学性能在竹龄、竹秆部位上的变异规律和竹片力学性能的变异规律相似。随竹秆高度的增加,其纵向抗压强度、纵向抗剪强度、抗弯强度均呈增大趋势;4年生毛竹的力学性能总体优于6年生毛竹。
关键词：
毛竹 圆竹 竹片 力学性能
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
徐鑫 郭克君 谭新建 张殿松 苗振坤 司芳芳
对成熟苎麻茎秆进行横观各向同性假设,参照塑料拉伸、压缩和金属扭转试验以及夹层结构弯曲性能试验的要求和标准,分别对苎麻茎秆、木质部进行拉伸、压缩、弯曲和扭转试验,对韧皮层进行拉伸、压缩试验,测定苎麻茎秆的基本力学参数。结果表明:苎麻茎秆拉伸弹性模量为1 013.19 MPa,压缩弹性模量为14.63 MPa,剪切模量为87.15 MPa,同性面泊松比为0.38,异性面泊松比小于0.016 6;木质部拉伸弹性模量为1 021.85 MPa,压缩弹性模量为16.99 MPa,剪切模量为99.05 MPa,同性面泊松比为0.33,异性面泊松比小于0.020 5;韧皮纤维层拉伸弹性模量为2 004.18 MPa,压缩弹性模量为4.01 MPa,剪切模量为38.76 MPa,同性面泊松比为0.58,异性面泊松比小于0.001 9。
关键词：
苎麻 茎秆 本构方程 力学特征
[期刊] 建筑经济
[作者]
王乾坤 张雨峰 蒋小凡
针对目前大跨度钢结构健康监测的实时性与可视化水平不高,安全隐患的位置信息无法快速定位,以及单指标预警不准确等问题,构建基于BIM-SHM的大跨度钢结构实时感知预警系统,该系统主要包括WSN数据采集与传输模块、数据库模块、基于SHM的BIM二次开发插件以及预警功能模块。然后阐述实时感知预警系统开发与工作流程,以期实现大跨度钢结构安全状态的实时感知预警。
[期刊] 建筑经济
[作者]
王乾坤 张雨峰 蒋小凡
针对目前大跨度钢结构健康监测的实时性与可视化水平不高,安全隐患的位置信息无法快速定位,以及单指标预警不准确等问题,构建基于BIM-SHM的大跨度钢结构实时感知预警系统,该系统主要包括WSN数据采集与传输模块、数据库模块、基于SHM的BIM二次开发插件以及预警功能模块。然后阐述实时感知预警系统开发与工作流程,以期实现大跨度钢结构安全状态的实时感知预警。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
葛晓雯 王立海 侯捷建 荣宾宾 岳小泉 张盛明
为了探究褐腐对阔叶材主要材性的影响规律，对杨木边材试件进行室内褐腐培养，为期１２周，每周抽样分别测试健康和腐朽木材的微观结构、力学性能及化学成分，并分析其随褐腐程度的变化情况，研究力学性能和化学成分之间的关系。结果表明：随褐腐程度的加深，木材细胞腔内的菌丝越来越多，纹孔膜和纹孔边缘的细胞壁分别于质量损失率为１０％、１６％时出现开裂；质量损失率为２４％时，细胞壁严重溃烂。褐腐培养时间和质量损失率都对力学性能影响极显著；冲击韧性和抗弯强度的损失率随褐腐程度呈对数函数变化趋势，抗弯弹性模量和顺纹抗压强度的损失率呈线性变化趋势。各力学指标对褐腐的响应速度以及受褐腐影响的程度均呈如下规律：冲击韧性＞抗弯．．．
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
张叶田 何礼平
对竹集成材和竹指接集成材的物理力学性能进行了试验研究,并与几种常用的建筑结构木材(如落叶松Larix gmeini,水曲柳Fraxinus mandshurica,杉木Cunninghamia lanceolata),毛竹Phyllostachys pubescens及多孔砖砌体、混凝土物理力学性能相比。结果表明:竹集成材的抗拉强度和抗压强度较高,抗剪强度表现良好的塑性性能,是一种综合力学性能很好的建筑结构材料,其产品不仅可在梁、板、柱等常见建筑结构中使用,也适于工字梁、桁架等复杂结构用材;竹指接集成材受指接的影响,其抗拉强度、抗压强度和抗剪强度低于竹集成材,但已能满足一般承重类的结构材料使用...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
贾苑 乔菁 张佳男 刁玥 高颖
【目的】正交胶合木(CLT)较之传统的结构用工程木质材料,因其优异的材料性能使得现代木结构建筑能够向高层建筑发展。然而,现有的结构连接节点并不能完全体现CLT板材本身所具有的优异性能。对T型连接件在CLT墙体-楼板处的节点应用进行抗剪性能研究,并与角钢的连接性能进行比较,以探究T型连接件节点的可行性,为T型连接件在CLT建筑中的应用提供科学依据。【方法】分别对角钢连接节点试件、不同螺栓直径的T型连接件节点试件进行了单调加载试验。通过特征值分析法,对试验所得的荷载-位移曲线进行分析,对比不同连接节点形式下的峰值荷载、初始刚度、延性系数和耗能情况。【结果】相比传统的角钢连接节点,T型连接件节点的金属件破坏程度低,木材破坏程度高,且其峰值荷载提高了142.5%,初始刚度提高了125.0%,延性系数下降了33.2%,耗能提高了132.6%。当T型连接件节点的螺栓直径从10 mm增大到12 mm时,其峰值荷载提高了13.2%,初始刚度提高了13.7%,延性系数提高了16.2%,耗能提高了14.8%。【结论】T型连接件能更好地抵抗墙体-楼板节点的剪切力,并能更好地体现CLT自身的刚度,且T型连接件用于CLT建筑中墙板-楼板节点的力学性能总体好于角钢。对于T型连接件节点,适当增大螺栓的直径可提高其连接强度,但提高程度有限。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
雷相科 张雪彪 杨启红 欧阳前超 张超波
根系是植物固土的基本单元，根系力学性能研究是植物根系固土研究的基础。植物护坡工程中，植物根系通过发挥抗剪和抗拉作用提高边坡稳定性。根系抗拉能力是增强边坡稳定性最重要的因素之一，根系抗拉力学性能研究具有重要意义。在分析国内外多种植物根系抗拉力学性能研究的基础上，总结了这些植物根系抗拉力学特性的研究现状，分析比较了植物根系抗拉力学性能研究试验的方法和多种影响因素与植物根系抗拉性能的关系，得出如下结论：１目前尚未形成标准的根系抗拉试验，根系抗拉性能试验研究的方法和设备有待科学规范；２根系直径与抗拉力和抗拉强度关系研究已经形成共识，即根系直径越大，抗拉力越大，抗拉强度越小；３根系抗拉强度随根系采伐时间．．．
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张哲 陈志新 王梧旭
碳化硅颗粒增强铝基复合材料（SiCp/Al）有着优异的力学性能，主要表现在强度、刚度、疲劳等方面，在航空航天、光学精密仪器等领域被广泛使用。为研究SiCp/Al材料在缺口方面的力学性能，进行了单轴拉伸试验，使用三维数字散斑应变测量分析系统，测量了SiCp/Al材料的强度和弹性模量等力学性能，并采集了材料颈缩处的位移场和应变场。对实验数据进行分析处理后，获取了Johnson-Cook本构模型所需参数的数据，使用ABAQUS有限元软件模拟SiCp/Al材料拉伸试验。将三维数字散斑应变系统测量的结果与仿真结果进行全场对比分析，结果吻合良好，误差在允许范围内，验证了模拟的合理性和有效性。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
管成 刘晋浩 张厚江 周卢婧
弹性常数(弹性模量和剪切模量)、强度常数与动态黏弹性是表征足尺人造板力学性能非常重要的3项指标,而弹性常数与强度常数间关系密切,因此,无损检测足尺人造板的弹性常数和动态黏弹性是其力学性能无损检测研究的焦点。本文首先对人造板力学性能及其检测方法进行了概述和归纳,然后对国内外人造板弹性常数和动态黏弹性振动检测研究现状作了汇总与分析,同时指出了足尺人造板力学性能振动检测已有研究存在的不足,并介绍了笔者所在课题组针对面向力学性能评估的足尺人造板振动检测研究的开展情况。足尺人造板力学性能无损检测下一步科研的目标是建立一种基于振动检测理论的面向结构用足尺人造板整板力学性能的快速、无损检测和评估的技术和方法。其研究成果可以为将来实现结构用足尺人造板实验室环境下的快捷抽检及生产线上的力学性能普检和分等奠定理论基础。
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