汪昕
- 作品数：38 被引量：210H指数：8
- 供职机构：东南大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程一般工业技术文化科学更多>>
- 大吨位CFRP拉索的锚固性能及安装参数研究被引量：4
- 2019年
- 研究了大跨斜拉桥用大吨位CFRP拉索的锚固问题和超长拉索带来的特殊安装问题。通过有限元分析方法建立了变刚度荷载传递材料(LTC)锚固系统和斜拉索安装系统的非线性模型。锚固性能方面,优化了荷载传递介质的弹性模量、长度、内锥角、受荷端厚度、界面摩擦系数,并进行了强度校核。拉索安装方面,研究了锚具修正角、拉索两端索力差值和拉索变形等关键参数,并对长度为1 085 m的钢拉索和CFRP拉索的安装参数进行了对比。结果表明:变刚度荷载传递材料减小了锚固区的应力集中。依据各部分材料性能要求,得到了拉力为15 000kN CFRP拉索锚固系统的设计参数,包括钢套筒长度1 000 mm,直径424 mm,壁厚40 mm,内锥度为5°和采用45#高强度结构钢;荷载传递材料加载端半径40 mm,各区段弹性模量取值范围为1～2 GPa(LTC-1)、4～7GPa(LTC-2)、15～25 GPa(LTC-3)、30～40 GPa(LTC-4);各区段荷载传递材料选择为树脂与石英砂混合物(LTC-1和LTC-2)、聚合物砂浆或者高性能混凝土(LTC-3和LTC-4)。拉索安装方面,得到CFRP拉索的锚具修正角、拉索两端的索力差值、拉索变形。对于最长的拉索,主塔锚固点与主梁锚固点的锚固力差值,CFRP拉索是钢拉索的1/6;锚具修正角与拉索长度为正相关,并且CFRP拉索锚具修正角仅为钢拉索的1/4;与钢拉索相比,CFRP拉索的垂度小,锚具修正角减小1°,更利于拉索安装。
- 冯博汪昕吴智深
- 关键词：大吨位CFRP拉索锚固系统
- 玄武岩纤维复合材料性能提升及其新型结构被引量：42
- 2020年
- 纤维增强复合材料(FRP)具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳的优点,是结构加固增强的理想材料。其中,具有环境友好特性的玄武岩纤维复合材料(BFRP)有望推动工程结构的绿色可持续化发展,得到国家和地方政府的大力支持。为进一步提升BFRP增强工程结构的性能与寿命,还需从BFRP材料性能和结构增强形式等方面进行改善。该文阐述了BFRP高性能化技术,并从设计理念、关键技术和力学性能三个方面,对三种新型BFRP增强结构形式进行了综述,包括高耐久损伤可控BFRP筋/网格-钢筋混合配置混凝土结构、BFRP型材-混凝土组合结构以及BFRP拉索大跨结构,并对BFRP新建结构的发展提出了建议和展望。
- 吴智深汪昕汪昕
- 关键词：高性能化组合桥面板大跨斜拉桥
- 混杂纤维发热格栅增强混凝土板电热性能
- 2022年
- 为研究混杂纤维发热格栅增强混凝土板在实际工程中的升温和化冰效果,并对工程中的实际应用提出相关建议。本文研究了发热格栅增强混凝土板在不同严寒温度下的融雪化冰性能,研究参数包含输出功率、冰层厚度、外部温度和发热间隔。结果显示当输出功率增加时,化冰所需时间减少,热量利用率升高;当设置25 mm发热间隔,采用647 W/m^(2)输出功率时,发热格栅增强混凝土板可以在外界环境-16℃时融化3 mm的冰层,在-9℃时融化6 mm冰层,在此输出功率下外部温度对板件升温过程影响较小;当板面的冰层厚度增加时化冰所需时间随之增加,热量利用率升高;此外,发热间隔为50 mm的格栅升温化冰性能与发热间隔25 mm的格栅相似。在混凝土板的化冰试验中,负载电阻电阻值稳定,电阻变化率始终保持在3.6%以内。
- 苏畅汪昕梁训美赵纯锋沈君乾
- 关键词：融雪化冰
- 斜向索力下钢-混凝土组合索塔锚固区荷载传递与分配关系分析被引量：23
- 2006年
- 为了研究斜拉桥钢混凝土组合索塔锚固区在斜向索力作用下的特殊传力形式,利用变形协调原理分别讨论了水平分项索力和竖向分项索力在索塔锚固区的传力过程和分配关系.在此基础上推导了水平分项索力在钢锚箱和混凝土塔壁之间的分配计算公式.并通过算例比较荷载分配计算公式和有限元模拟分析的结果,验证公式的准确性和适用性.研究结果表明,水平分项索力通过钢锚箱侧板和混凝土侧壁的拉伸以及混凝土端壁的弯曲三者变形协调进行索力传递和分配,钢锚箱侧板承担大部分的水平索力,而混凝土塔壁只分担其余少部分.另一方面竖向分项索力的传递需考虑钢锚箱端板,剪力钉和混凝土端壁的变形协调.可见通过变形协调原理可以有效地分析斜向索力在组合索塔中的传力机理和传递过程,并且根据有限元结果的对比证明荷载分配计算公式能够满足较高的精度.
- 汪昕吕志涛
- 关键词：斜拉桥钢锚箱有限元方法
- 新型玄武岩纤维复合材料(BFRP)锚杆力学性能研究被引量：9
- 2022年
- 针对预应力锚杆的性能需求,开发了单筋型、平行索型和绞索型三种不同类型的预应力玄武岩纤维复合材料(BFRP)锚杆,研究了其拉伸、锚固和拉拔性能。结果表明,以环氧树脂作为黏结介质时,平行索的平均强度最高,达1 319 MPa。绞索由于本身捻度,受扭转作用,相较于平行索刚度和承载力有所下降,但是破坏时整体性更好,不会发生逐根破坏。采用平行-内锥式锚具时,锚杆的破坏模式为试件中间自由段纤维炸裂,锚固效率系数均大于97%。平行索的拉拔极限荷载最高,绞索的拉拔极限荷载最低,但拉拔刚度最高。
- 罗金标彭哲琦汪昕严宗雪林敬辉刘浪
- 关键词：锚具拉拔试验
- BFRP网格-PCM薄面黏贴加固钢筋混凝土板抗弯性能被引量：10
- 2020年
- 针对老旧桥梁桥面板出现结构损伤与材料老化,结合玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)网格与聚合物砂浆(PCM)提出一种新的加固技术以提升钢筋混凝土板的抗弯性能。首先,采用双剪试验研究BFRP网格与混凝土界面的黏结荷载,共制备18个试件,试验变量包括网格种类、网格厚度、PCM种类以及界面剂;其次,浇筑6块钢筋混凝土板,通过四点弯曲试验系统地分析网格种类、网格厚度、网格布置方式以及PCM种类对加固板抗弯性能的影响。研究结果表明:界面剂能有效提高BFRP网格与混凝土之间的黏结荷载;当BFRP网格与混凝土表面的黏结长度大于有效黏结长度时,BFRP网格强度利用率达到90%以上,黏结荷载高于相同情况下玄武岩纤维布/BFRP板与混凝土的黏结荷载;BFRP网格与PCM形成的薄面加固层能显著提高钢筋混凝土板的开裂荷载、屈服荷载以及极限荷载,同时减小最大裂缝宽度并改善裂缝分布;在整个加载过程中,BFRP网格-PCM薄面加固层与混凝土板协同变形,加固板最终发生混凝土压碎或FRP网格断裂破坏,并未出现剥离破坏;传统钢筋混凝土构件抗弯承载力计算方法适用于预测BFRP网格加固后板的抗弯承载力。
- 丁里宁贺卫东汪昕程方吴智深
- 关键词：PCM黏结性能钢筋混凝土板抗弯加固
- 预应力复合材料模壳-混凝土组合桥面板疲劳性能被引量：1
- 2017年
- 针对一种新型预应力纤维增强复合材料(FRP)模壳-混凝土组合桥面板,研究了该组合桥面板在变化应力水平下的疲劳性能。试验针对疲劳破坏形态、应力状态、界面形态和疲劳寿命等因素进行了系统研究。结果表明:组合桥面板疲劳破坏主要由于受压区混凝土压碎控制、部分构件发生复材模壳局部疲劳撕裂,并且组合桥面板中预应力板条在疲劳荷载下保持良好性能。组合桥面板在发生疲劳破坏后,均保持较高的残余强度,为结构提供安全储备。通过数据拟合得到组合桥面板的荷载水平-疲劳寿命(S-N)曲线,可预测在不同荷载下的疲劳寿命。
- 邓文杰丁里宁刘波汪昕吴智深
- 关键词：组合桥面板S-N曲线
- BFRP筋增强RC隧道衬砌抗弯性能有限元分析
- 2024年
- 通过建立RC衬砌有限元模型(FEM)并验证其准确性,分析了采用BFRP筋/网格增强衬砌和BFRP筋替代衬砌内部钢筋等不同方案对衬砌抗弯性能的影响。结果表明,BFRP材料增强衬砌方案提升了衬砌的开裂后刚度和极限承载能力,但该方案导致衬砌的承载能力冗余较高,造成材料浪费;BFRP筋替代衬砌内部钢筋方案能够在提升隧道耐久性的同时节约成本;采用BFRP筋等强度替代衬砌内环钢筋,开裂后刚度降低27%,影响了正常使用阶段的荷载设计值;而采用BFRP筋等刚度替代衬砌内环钢筋,承载能力提升135%,增加了结构强度冗余和工程成本。因此提出一种采用近似截面的BFRP筋替代衬砌外环钢筋的设计方案。采用此方案,衬砌开裂后刚度降低不超过10%,满足隧道正常使用要求,保持极限承载能力与现有衬砌相当;在有限的成本增加下,提高了衬砌的耐久性能,延长了隧道的使用寿命。
- 李达常鑫泉刘霞汪昕吴智深严宗雪林敬辉
- 关键词：隧道衬砌有限元模拟极限承载力耐久性
- 基于随机强度的纤维增强材料拉索多尺度拉伸性能预测被引量：5
- 2019年
- 提出一种基于随机强度的FRP拉索多尺度性能预测模型,采用纤维浸胶纱作为模型的基本组成单元,可实现由浸胶纱到单筋,再到整索的多尺度性能预测。采用同批次的玄武岩纤维和单筋拉索进行验证试验,首先测得浸胶纱和树脂的强度分布规律,输入模型后得到单筋的强度分布,其结果与试验结果相比,在不同可靠度条件下的拟合误差均在10%以内,并且平均弹性模量和平均断裂伸长率的误差均在8%以内。该模型与传统预测方法相比具有显著优势,结果表明,树脂的剪切作用和单元强度的随机性会对拉索强度造成明显影响。
- 彭哲琦汪昕吴智深
- BFRP网格对大体积混凝土早期温度裂缝控制研究
- 2024年
- 黄茅海跨海通道索塔在早期养护中表面开裂现象严重,索塔是一种典型的大体积混凝土,其早期出现的开裂现象大部分是由较高的温度应力导致的,即温度裂缝。因此,为了对早期温度裂缝进行控制,同时考虑到海洋环境的腐蚀情况,工程采用BFRP网格对索塔表面进行裂缝控制,控裂效果显著,开裂现象被有效缓解。BFRP网格虽然成功应用于大体积混凝土的温度裂缝控制,但是,目前BFRP网格控裂机理尚不清晰。基于此,采用ABAQUS有限元软件模拟BFRP网格对大体积混凝土中的温度裂缝控制过程,其中裂缝是通过扩展有限元(XFEM)实现。模拟结果表明:BFRP网格可以有效控制大体积混凝土温度裂缝面积、体积以及开裂单元数量。随着BFRP网格网孔的减小,温度裂缝面积、体积以及开裂单元数量进一步下降,网孔为5 cm的BFRP网格将裂缝控制为仅有1条。BFRP网格可以有效控制裂缝主要是由于BFRP网格是一种双向受力结构并且具有强节点,在与混凝土黏结之后,发挥了协调混凝土应力发展的作用,有效地均匀化混凝土的应力分布,进而均匀化裂缝发展,最终达到减少裂缝的效果。
- 冯玉祥丁健魏星许俊波汪昕吴智深
- 关键词：大体积混凝土温度裂缝ABAQUS
