收缩徐变对高速铁路斜拉桥单箱单室混合梁位移的影响及调控

以某主跨300 m的高速铁路无砟轨道混合梁斜拉桥为背景,运用Midas/Civil有限元软件建立其数值模型,进行桥塔、桥面板、箱梁等混凝土构件收缩徐变对主梁位移影响研究,并提出主梁位移调控措施。结果表明:成桥10年后,混凝土收缩徐变引起的跨中主梁向下位移共计79 mm,桥塔、桥面板、箱梁收缩徐变的影响占比在施工阶段分别为58%,32%和10%,在运营阶段分别为48%,38%和14%;跨中主梁向下位移的主要原因是桥塔和桥面板变形,混凝土收缩徐变缩小了桥塔竖向及桥面板纵桥向尺寸,改变了斜拉索锚点位置及索力,导致主梁在施工阶段和运营阶段分别产生56和18 mm的向下位移;预抬高斜拉索的桥塔锚点位置10 mm,可消除混凝土收缩徐变引起的钢梁架设初始误差;混凝土桥面板预制后存放6个月、桥塔采用低徐变混凝土、成桥后延迟90 d铺轨等措施,能改善混凝土收缩徐变对单箱单室混合梁位移的不利影响,可减小跨中主梁向下位移3%~38%。

形状记忆合金增强水泥基复合材料及其构件研究进展

传统的水泥基材料适用性强、经济性高、用途广泛,但是容易开裂,难以恢复。通过热弹性马氏体相变及其逆相变,形状记忆合金拥有了独特的形状记忆效应、超弹性等卓越性能。因此,可以利用形状记忆合金增强水泥基材料及构件,克服传统水泥基材料抗裂性能差的缺陷,改善水泥基材料构件的开裂和变形自恢复能力。本文从形状记忆合金的材料特性与种类、形状记忆合金纤维增强水泥基复合材料及形状记忆合金筋材增强水泥基复合材料构件三个方面进行综合阐述,并指出现有研究中存在的不足,展望了形状记忆合金增强水泥基复合材料的发展前景。

基于随机骨料的混凝土边界效应影响研究

为了研究混凝土构件内的骨料边界效应,分别采用图像识别技术和随机骨料建模技术分析了真实的骨料分布、形状、长径比、粒径及表面棱角数量等因素对骨料密度分布曲线及边界效应的影响规律。研究结果表明:骨料密度分布曲线呈现先上升、随后下降、最终趋于稳定或略有震荡的规律,且不受骨料几何形态影响,稳定时对应的密度分数略高于平均骨料密度分数;骨料密度曲线峰值厚度约为骨料最小粒径,边界效应层厚度约为骨料平均粒径,且这二者均随着骨料粒径及长径比的增加逐渐增大;在骨料的几何形态特征因素中,骨料粒径对密度分布曲线、峰值厚度及效应层厚度影响较为显著,影响程度强于其他的几何形态特征。

再生骨料表面残留附着砂浆含量统计

再生骨料表面残留的附着砂浆是再生骨料与天然骨料的主要区别,也是劣化其力学性能的根本原因。为了获得再生骨料表面残留的附着砂浆含量,建立了基于图像分析技术的附着砂浆含量统计方法,统计了不同粒径范围内的再生骨料表面附着砂浆含量,系统研究了再生骨料粒径对附着砂浆含量的影响,通过高温-低温循环试验处理同粒径范围的再生骨料,论证了图像分析方法的适用性和可行性。研究结果表明:图像分析方法是一种高效、安全的统计方法,可以用来统计再生骨料表面残留的附着砂浆含量;在骨料粒径为10.0~31.5 mm内,附着砂浆含量介于35.94%~38.99%;粒径为16.0~20.0 mm内的再生骨料表面残留附着砂浆含量最低,相对其他粒径具有较高的质量和性能;在设计再生混凝土配合比时,应适当增加该粒径范围内的再生骨料含量,以降低附着砂浆对再生混凝土力学性能的劣化影响。

混凝土箱梁水化热温度徐变应变分析

针对桥梁设计中混凝土箱梁水化热温度应变难以精确分析的现象,基于预制梁场混凝土箱梁水化热温度应变现场试验,采用初应变增量有限元法建立混凝土箱梁水化热温度应变的弹性徐变理论隐式解法数值模型,分析实测水化热应变、温度徐变应变及温度弹性应变三者之间的差异,研究混凝土箱梁水化热温度应变受徐变影响的规律。研究结果表明:拆模后箱梁顶板、底板水化热温度应变均为压应变且算术平均值基本一致;混凝土箱梁顶板水化热温度应变变化速率略小于底板水化热温度应变变化速率;徐变对混凝土箱梁水化热温度应力应变影响非常大,实际应变仅约为温度弹性应变的一半,因此,早龄期混凝土结构温度弹性应力减半更符合实际情况;混凝土箱梁水化热温度应变实测数据略大于温度徐变应变计算值,说明本文数值模型可准确有效模拟箱梁水化热温度应变真实状态、有助于桥梁分析设计。

周围神经损伤修复模式应用基础的研究进展

临床上周围神经损伤和缺损的治疗效果目前仍不很理想。本文分4个方面就临床和试验室对周围神经修复模式研究的进展作一综述。

抗神经生长因子抗体对SD大鼠股骨发育的作用

目的:研究周围神经系统发育和调节功能对骨发育的影响。方法:将抗神经生长因子抗体经腹腔注射到新生SD大鼠体内,抑制周围神经系统的发育和调节功能,2d注射1次,持续两周,处理前后称量体重,处死大鼠后取全长股骨和坐骨神经。坐骨神经行Loyez髓鞘染色观察,股骨进行发育情况大体测量,并行生物力学检测。结果:药物处理对大鼠生理状态和运动能力无明显影响,处理前后处理组与对照组体重比较差异无显著性意义(P>0.05);处理组股骨冠状面中段皮质直径较对照组大(P<0.05),中径/长度比值也是处理组较大(P<0.05);生物力学检测处理组和对照组最大压应力和脆性比较均差异无显著性意义(P>0.05);坐骨神经轴突密度比较,两组差异无显著性意义。结论:采用抗神经生工因子(NGF)抗体抑制周围神经系统发育和调节功能,处理组大鼠下肢长骨的外径发育较快,但所承受最大压应力并无明显提高,说明骨皮质相对较薄,此外应力曲线斜率接近说明矿物/有机物比 例接近,提示该变化可能是发育过程中破骨细胞的功能相对活跃,导致成骨细胞代偿性成骨增多。

连续变温下早龄期混凝土应变时变规律试验研究

针对早龄期混凝土开裂现象,为掌握其应变变化规律,通过日大气温度变化影响下早龄期混凝土应变随时间变化的模拟试验,采集试件的应变及重量数据,分析早龄期混凝土在日气温变化影响下的应变变化规律。研究结果表明:在日气温变化的升温和降温过程中,早龄期(3d内)混凝土均数次出现量级达100×10-6的剧烈收缩,受到约束时可产生易使混凝土开裂的应力;不同水灰比混凝土之间的膨胀应变差值、收缩应变差值分别可达100×10-6、200×10-6。

感觉神经和运动神经Schwann细胞的培养研究

为了建立应用于神经组织工程的感觉神经和运动神经的 Schwann细胞的体外培养方法 ,采用联合酶消化法对 SD乳鼠后根神经和股神经运动支的 Schwann细胞进行了培养 ,并经抗 S10 0荧光染色鉴定和双抗体夹心间接 Elisa法测量两种 Schwann细胞培养基中 NGF的表达。结果表明 ,两种培养细胞经荧光染色证明均为 Schwann细胞 ,细胞纯度均超过 95 % ,光镜观察未见形态学差异 ,但 NGF的表达量和表达模式均有显著性差别 (P<0 .0 5 )。提示 ,本实验方法可以获得高纯度的感觉神经和运动神经的 Schwann细胞 ,两者的生物学功能有一定差异。

基于断裂力学能量理论的柔性纤维混凝土阻裂机理全过程分析

为揭示柔性纤维混凝土的全过程阻裂机理,运用断裂力学能量理论,从裂纹孕育、发生、发展、临界、恶化、破坏等整个发展阶段,构建柔性纤维混凝土的全过程阻裂增强机理模型。研究表明:出现裂纹时,外力做功转化为混凝土应变能、裂纹表面能、裂纹端部塑性应变能;裂纹穿过纤维瞬间出现局部黏结破坏,脱黏部分纤维的变形能增大;裂纹穿过柔性纤维后,部分外力做功转化为脱黏功和纤维弹塑性应变能;若柔性纤维被拔断,将消耗纤维拔断能。柔性纤维对混凝土的阻裂作用,其本质是能量传递的过程。断裂力学能量理论可以揭示柔性纤维强大的耗能阻裂作用。

混凝土桥梁结构工作状况综合评价体系

为确保桥梁的工程质量和运营安全,需要准确评定其工作状况,但目前对桥梁结构工作状况综合评价的相关研究还较少。基于15座混凝土桥梁的荷载试验数据,以静载试验效率值(ηq)、挠度校验系数均值(dζ)、应力(应变)校验系数均值(sζ)、相对残余应变均值(Sp′)、冲击系数实测最大值与理论值之比(Rμ)及一阶竖弯自振频率实测值与理论值之比(Rf)等6项指标作为评价指标,运用R主成分分析法,提出了一种新的混凝土桥梁结构工作状况综合评价体系。研究结果表明:实例得出的3个主成分能够全面、可靠地反映混凝土桥梁结构实际工作状况;R主成分分析法可以客观地反映各指标对总体评价结果的影响。该评价体系理论清晰、操作性强,可有效地评价混凝土桥梁结构工作状况。

碳纳米管水泥基复合材料压阻效应的多尺度研究进展

碳纳米管水泥基复合材料具有多尺度的非均一性,其宏观尺度的性能是其各级低阶尺度本质的偶联映射,故而多尺度分析碳纳米管水泥基复合材料性能机理至关重要。本文从宏观、细观、微观和纳观四个尺度,综述了碳纳米管水泥基复合材料压阻效应的多尺度试验、机理和模型等方面的研究进展。总结了现有研究在骨料、孔隙结构、界面过渡区、外部环境因素以及理论模型等方面存在的局限或不足,并提出微纳观结构、理论模型等方面需进一步研究。

Suture Button装置修复下胫腓联合损伤的初步报告

[目的]探讨Suture Button装置治疗下胫腓联合损伤后的手术方法及临床效果。[方法]对截止于2007年9月利用Suture Button装置固定的下胫腓联合急、慢性损伤的13例病人进行连续随访观察,通过术后X线片数字化测量和标准的踝足功能评分,评估其疗效并探讨临床应用前景。[结果]除1例病人因术后短期再次创伤意外,行2次手术更换为传统螺钉内固定外,其余病人均在术后6周开始部分负重功能锻炼,术后第3个月功能平均评分达到满意,术后第6、12个月功能平均评分达到优良,X线片未发现内固定失效。[结论]Suture Button装置治疗下胫腓联合损伤具有技术简单、手术时间短、内固定器物理特性符合人体正常解剖生理、固定强度足够、无需2次手术取出等多项优势,可能成为下胫腓联合损伤新的治疗标准。

脑源性神经营养因子在大鼠胫骨骨折愈合中的作用(英文)

背景:近期很多研究表明,神经系统的营养和支配对于骨发育和骨折愈合修复过程具有的作用。目的:探讨脑源性神经营养因子对骨折愈合及其生物力学性能的影响。设计:以实验动物为研究对象的随机对照实验。单位:一所军医大学医院的创伤骨科和血液科。材料:SD大鼠胫骨横行骨折髓内针内固定模型共16只,随机分到实验组和对照组各8只。干预:术后实验组每隔1d皮下注射脑源性神经营养因子(BDNF),对照组注射生理盐水,然后分别在第2,3,4,5周取动物胫骨进行结果观察。主要观察指标:两组骨折愈合情况大体比较、生物力学测试和电镜观察。结果:大体观察可见术后2周两组骨折均为结缔组织连接,可见明显的活动;3周时实验组已呈编织骨性愈合,而对照组仍有较明显的骨折端活动;4周两组均呈骨性愈合,但实验组的骨痂较小,成角畸形较小;5周时实验组骨折线已消失,骨折塑形好,对照组骨折端仍呈较大骨痂。大体测量骨折矢状面成角,在第3,4,5周实验组分别为(25.00±1.82)°,(24.75±2.50)°,(23.25±3.77)°,对照组分别为(32.00±2.45)°,(33.00±5.72)°,(29.25±2.22)°(P<0.05)。生物力学测试中,各个阶段实验组抗折应力均优于对照组(P<0.05)。结论:早期、不间断的应用BDNF对骨折愈合修复过程中的各阶段均可能有促进作用。

混凝土桥梁收缩特性影响因素敏感性分析

收缩变形对混凝土桥梁耐久性和安全性具有不利影响。构建混凝土桥梁收缩特性影响因素指标体系,选取33组混凝土收缩试验数据作为样本数据,采用主成分分析法研究混凝土桥梁收缩特性影响因素的敏感性。研究结果表明:主成分分析方法可得出各项因素对混凝土桥梁收缩影响力度,适用于混凝土收缩影响因素敏感性分析;含养护湿度、养护结束龄期等养护工艺和环境湿度对混凝土桥梁收缩影响最大;混凝土材料组成成分的影响力次之。

感觉和运动雪旺细胞NGF及其低亲和力受体p75的表达

周围神经损伤后,近端再生的感觉性神经纤维和运动性神经纤维可以大体上特异性地长入相应的雪旺细胞基膜管。这种特异性再生的机制,目前认为主要是远端靶器官的诱导作用,以及局部微环境的选择性作用。由于神经损伤后雪旺细胞明显增殖,而且被证实分泌多种神经营养因子、细胞粘附分子,其细胞膜与轴突的相互作用也决定了轴突的延伸速度和方向。本实验研究的目的就是通过对感觉和运动雪旺细胞体外培养,以与神经纤维再生密切相关的两个因素:神经生长因子(NCF)及其低亲和力受体(p75)的表达为指标,研究两种雪旺细胞的生物学特性是否有差别,从而推断不同性质的雪旺细胞对神经纤维的特异性再生所起的作用。

混凝土桥梁徐变影响因素敏感性分析

徐变是混凝土桥梁结构耐久性和安全性的重要影响因素,同时混凝土徐变特性又受到诸多内部和外界因素影响。基于主成分分析法,建立混凝土桥梁徐变影响因素指标体系,选取54组混凝土徐变试验数据作为样本数据,分析混凝土桥梁徐变影响因素敏感性。研究结果表明:主成分分析方法可得出各项因素对混凝土桥梁徐变影响力度,适用于混凝土徐变影响因素敏感性分析;水泥用量、集料含量、水灰比和构件有效厚度等因素对混凝土桥梁徐变影响最大;减水剂含量对混凝土桥梁徐变影响则甚小。

速度锁定器理论模型及铁路桥梁抗震适用性分析

为更好开展速度锁定器桥梁抗震设计,本文针对速度锁定器产品众多且原理性能各异的现状,通过分析其理论模型和数值模拟方法,对其进行分类并讨论其工作机理,研究速度锁定器的铁路桥梁抗震适用范围、对结构的影响和应用方式等。研究结果表明:(1)速度锁定器可分为胶泥弹簧、机械控制流量阀门、胶泥小孔限流、硅油小孔限流等四类;(2)速度锁定器的本质是仅与速度相关且不耗能的临时锁,固结多个构件使之共同承力,可采用刚性连杆或Maxwell模型进行数值模拟;(3)速度锁定器不适用于需要耗能以减小震害的桥梁;(4)速度锁定器临时锁定构件增大了整体刚度,导致输入全桥的总地震效应增大。

基于物联网和云计算的高速铁路桥梁状态监测预警系统设计

为提升高速铁路桥梁结构安全运营可靠度,基于物联网概念和云计算技术,研究了高速铁路桥梁运营状态监测检测、数据处理、状态评估及风险预警等理论和技术;设计了集合日常管养、监测预警、应急处置等为一体的高速铁路桥梁运营状态监测预警系统,即采用传感设备长期实时采集桥梁运营状态各项信息;使用通信技术将海量数据输入数据处理服务器。后者通过网络将数据传输至云计算中心服务器,由第三方专业机构提供数据评估与风险预警等云计算服务,并将评估和预警结果传输及显示于信息数据处理平台的可视化监控终端,最终由桥梁养护机构负责执行养护维修等处理措施。该系统可以长期实时监测高速铁路桥梁运营状态、提供桥梁风险预警、提出应急处置方案,消除安全隐患。

感觉性和运动性神经膜细胞的培养研究(英文)

目的对感觉性和运动性神经来源的神经膜细胞进行培养和鉴定,并通过神经生长因子(NGF)的表达间接地研究两种细胞的差别,探讨对神经特异性再生的影响。方法立体显微镜下对SD乳鼠后根神经和股神经运动支进行取材,经2.5g/L胰蛋白酶+0.3g/LIV型胶原酶联合消化,用高糖型DMEM/F12(含100g/LCS)对感觉神经源性和运动神经源性的神经膜细胞进行培养,并经抗S100荧光组织化学染色鉴定。双抗体夹心间接ELISA法测量两种神经膜细胞培养基中NGF的表达。结果培养的两种神经膜细胞经荧光染色证明均为神经膜细胞,光镜观察并手工计数显示两种细胞纯度均超过95%,未见形态学差异,但NGF的表达量和表达模式差异均有显著性意义(F=45.3681,P=0.000)。结论本实验方法可以获得高纯度的感觉性和运动性神经源性神经膜细胞,两者的生物学功能有差异。