围堰填筑施工质量问题及解决策略研究

围堰填筑施工是水利、航道工程中的关键环节,施工质量直接影响到工程的整体性能。然而,在实际施工过程中,受各种因素影响,围堰填筑施工可能出现一系列质量问题。为提升施工质量,保障工程安全,本文分析围堰填筑施工中的填筑材料分层及颗粒级配不良、施工过程中水分控制不当、施工夹层及松散现象、外水位变化导致的围堰不稳定、施工过程中出现地基沉降现象等问题,从技术方面提出相应的解决策略,旨在提高围堰填筑施工的质量,确保围堰稳定性、安全性。

基于单缝法的混凝土工作应力微损测试

混凝土工作应力是相对于无应力状态的应力增量。为准确测定混凝土工作应力,基于“应变部分释放”的理念,提出一种用于混凝土工作应力的微损伤测试方法——单缝法。该方法通过切割一条较浅的弧形狭缝来释放应力,根据测试应变来计算应力。采用数值模拟验证了单缝法的有效性,并分析了混凝土弹性模量等参数对应变释放率的影响。应变释放率为切缝释放应变与混凝土初始应变的比值。通过试验研究了应力大小、切缝深度等参数对测试精度的影响。研究结果表明:应变释放率由切缝形状与大小唯一确定,与混凝土弹性模量、应力大小、切缝宽度等参数无关;给定切缝形状与大小,就可以借助数值模拟或试验确定相应的应变释放率。释放应变沿切缝两侧呈“M”形分布,远离切缝,释放应变呈先增加、后减小的趋势。应变片应尽量布置在应变较大且单调变化的位置,故建议选用50 mm的应变片,布置在距切缝边缘25 mm的位置。切缝深度越大,切割产生的扰动应变越大,当切缝深度小于35 mm,扰动应变为12~18με的压应变;扰动应变可在测试应变中扣除,以消除其对测试精度的影响。切缝深度越大,测试精度越高,但对混凝土的损伤也越大,若采用直径125 mm切割片,建议切缝深度控制在30~35 mm。单缝法能够有效测试混凝土工作应力且具有较高的精度,对于测试试样,测量误差少于8.5%。

桥梁施工中钢抱箍滑移原因与防滑措施研究

为研究桥梁施工中钢抱箍滑移原因并提出针对性的应对措施,对钢抱箍受力进行理论分析。针对钢-混界面进水及螺栓施拧不足造成的滑移,进行钢-混界面摩擦系数和螺栓拧紧力矩系数测试及定量分析,根据测试结果并结合现场经验提出钢抱箍防滑措施。结果表明:实测干燥状态下钢-混界面的静摩擦系数为0.62,大于常用设计值(0.3~0.4),钢抱箍偏安全;界面润湿后,静摩擦系数有所降低,但仍高于常用设计值,说明钢-混界面进水会降低钢抱箍承载能力,但降低程度还不足以导致钢抱箍滑移。螺栓拧紧力矩系数取值不当是钢抱箍滑移的主要原因,拧紧力矩系数常用设计值仅为测试值的1/1.7~1/3.6,偏不安全;拧紧力矩系数取值跟螺栓轴线与承压板法线间的夹角有关,建议现场对其进行实测,以保证螺栓预紧力与设计相符。钢抱箍设计时,摩擦系数可偏安全地取0.45,螺栓拧紧力矩系数可在参考范围内取大值,并结合1.5~2.0的安全系数确定螺栓数量,以避免钢抱箍滑移。

混凝土泵送管道开孔补强措施数值模拟研究

为提高开孔钢管混凝土拱架的整体强度,针对钢管混凝土拱架,提出3种注浆孔的补强措施,即钢管外壁增设补强板、注浆管兼作补强管和外包钢板封孔,再基于ANSYS软件研究3种措施的补强效果,并通过对施工质量、现场作业的干扰进行对比分析,提出最优的注浆孔补强措施。结果表明:3种补强措施对钢管混凝土拱架的极限承载力提升相差不大,且补强后强度均恢复至开孔前强度。结合现场生产经验,推荐采用注浆管兼作补强管方案。

悬索桥主缆与索鞍间侧向传力的数值分析

悬索桥主缆与索鞍间依靠挤压接触维持联结,但目前缆-鞍间侧向传力机制不明导致结构设计困难。构建了鞍槽内足量钢丝离散体的数值分析模型,并据此开展了关键参数影响分析。结果表明:侧向压力随深度表现出负指数型收敛分布,底部钢丝因槽底的支撑作用会出现侧向压力骤减;钢丝的排列方式对侧向力影响明显,细长排列会减小对应深度的侧向压力,但会增加总体侧向力;摩擦系数越大,侧向压力越小,显示出明显的负相关关系;在常规范围内设定钢丝的弹性模量及泊松比对侧向力影响微小。研究结果可为悬索桥索鞍结构设计及抗滑稳定性验算提供参考。

钢抱箍受力特性与承载能力试验研究

为探究钢抱箍的受力特性,保证其设计承载能力满足道路桥梁工程的要求,采用了1∶4缩尺模型,通过3组对比试验研究了螺栓紧箍力、箍身高度及钢-混界面状态对钢抱箍竖向承载能力的影响。结果表明:钢抱箍在螺栓紧箍力下会在加劲板末端发生局部脱空,同时螺栓承压板处的混凝土圆柱也会出现局部压溃,对此可分别采取压注结构胶和设置橡胶垫板的措施进行局部处治;在外荷载作用下钢抱箍的荷载-位移曲线呈现典型的3段式特征:线性增长段、平稳段和下降段,且当外荷载值接近线性增长段末端的起滑点时,钢抱箍有滑移风险;钢抱箍服役时箍身的竖向应力很小,主要承受环向应力,而环向应力呈现两头大中间小的特征,加劲板末端的环向应力突变值较箍身中部均匀应力值增大了5~8倍;箍身未屈服时钢抱箍竖向承载能力随螺栓紧箍力线性增大,在螺栓紧箍力不变的情况下,箍身高度对钢抱箍竖向承载能力的影响较小;当钢-混界面摩擦系数取0.3、螺栓拧紧力矩系数取0.18时,按现有理论公式计算的钢抱箍承载力值与实测值的偏差在5%以内,精度较高且结果偏于安全,但钢-混界面润湿会导致钢抱箍的承载能力降低约18.3%,对此可以通过提高安全系数的方式在设计中予以考虑。

台状蚀坑阶梯形貌对锈蚀结构钢应力集中效应的影响

锈蚀结构钢表面蚀坑因生长、连接、叠合等一系列演化行为而发展为具有典型多阶构造的台状蚀坑,此类蚀坑不仅规模较大、形式复杂,还极易引起局部应力集中,造成材料的塑性、韧性降低,严重威胁既有钢结构安全稳定。基于此,通过5组锈蚀钢板表面蚀坑参数统计结果,确定了台状蚀坑参数分布区间和台状蚀坑形貌类型。采用数值分析方法,建立了台状蚀坑损伤三维有限元模型,分别讨论了台状蚀坑体态倾角θ、台阶宽度比R以及台阶宽高比S等对应力集中系数Kt的影响规律。结果表明,Kt随θ的增加呈线性增长,当θ=π/2时,Kt值最大;对于蚀坑总深度与总宽度不变的情况,Kt随着R的减小而增大,当R=0时,Kt达到最大值,即单侧台阶型(R=0~0.1)所引起的应力集中效应最明显,其次为双侧偏台阶型(R=0.1~0.9),双侧等台阶型(R=0.9~1.0)所引起的应力集中效应最小;最后,基于不同台阶宽高比S状态下的台状蚀坑有限元计算结果,结合R与θ对Kt的影响规律,建立了台状蚀坑Kt的综合计算模型。

Q355钢板对接接头裂纹扩展所致焊接残余应力重分布研究

目的定量研究裂纹扩展导致的焊接残余应力重分布效应,得到残余应力随裂纹扩展的变化规律。方法首先采用盲孔法测试了Q355钢板对接接头的初始残余应力;其次利用线切割技术模拟了平行以及垂直于焊缝的裂纹扩展情况,并测试了裂纹扩展导致的残余应力变化量;最后根据测试数据提出了残余应力释放量Δσ与裂纹长度a之间的函数关系式,进一步得到了基于裂纹扩展的应力重分布计算公式。结果Q355钢板对接焊的焊缝区纵向(沿焊缝方向)存在较大的残余拉应力,拉应力峰值出现在焊趾处,为屈服强度的1.13倍。焊缝区横向存在梯度较大、拉压交替变化的残余应力,压应力峰值出现在焊趾处,大小为52.6MPa,拉应力峰值出现在距焊缝中心线17mm处,大小为63.5MPa。裂纹扩展能显著释放残余拉应力:裂纹沿焊缝中心扩展,横向残余拉应力峰值降低了45.8%;裂纹沿垂直于焊缝方向扩展,焊趾处的拉应力峰值降低了63.3%。结论裂纹扩展会显著影响焊接构件的残余应力分布,根据实测数据提出的裂纹扩展应力重分布计算公式能够较好地反映残余应力重分布情况。

高速公路路基风积沙填筑关键技术分析

研究风积沙路基施工技术,旨在提高风积沙路基的施工质量。本文首先论述了风积沙的力学特点与属性,然后分别介绍了风积沙路基湿压法高效填筑施工工法与干压法高效填筑施工工法,明确了风积沙路基施工操作要点,旨在全面提升高速公路路基施工质量。提高施工现场管理水平,需要严控施工操作流程。若在施工过程中,遇到施工技术难题,应邀请有关专家来帮助解决问题,保证施工的顺利进行。

三江源高寒草甸冻融循环期CO_(2)通量变化特征

青藏高原是我国最典型的季节性冻土分布区,近年的气候变化对该区域的土壤冻融及其生态系统碳排放产生了深刻影响。为揭示土壤冻融变化对高寒生态系统呼吸(R_(e))的影响,于2016和2017年利用涡度相关和微气象系统对三江源高寒草甸生态系统的碳通量和环境要素进行了观测,重点探讨了季节性冻融循环(Seasonal Freeze-Thaw Cycles, SFTC)对R_(e)的影响,并分析了昼夜冻融循环(Diurnal Freeze-Thaw Cycles, DFTC)诱导R_(e)的绝对和相对增量(ΔR_(FTC (p)),R_(FTC (p))/R_(min))及对R_(e)的标准化效应值(lnRR_(p))。结果表明,在土壤冻结期R_(e)维持在低水平,而在春季冻融循环期和融化期冻土逐渐融化,T_(s5)和SWC的上升促进了冻土有机碳转化为CO_(2),使R_(e)升高。春季冻融循环期的R_(e)相对冻结期明显升高了65.2%,并且春季冻融循环期的呼吸对温度的敏感性(Q_(10))达到5.53,明显高于其他时段。2016和2017年春季冻融循环期的ΔR_(FTC (p))分别为0.023和0.017 mg CO_(2) m^(-2)s^(-1),R_(FTC (p))/R_(min)分别达到3.90和3.39,lnRR_(p)分别为0.207和0.119,即DFTC对R_(e)的影响较明显。SWC是影响春季冻融循环期内ΔR_(FTC (d))、lnRR_(d)和R_(e)日均值的最主要因素,而土壤温度日较差(ΔT_(s5))和土壤日最低温度(T_(s5min))也产生了明显的影响。结果说明,春季冻融循环期的R_(e),Q_(10),ΔR_(FTC(p))和lnRR_(p)较高可能与三江源高寒草甸较高的ΔT_(s5)和SWC有关,由于春季冻融循环期R_(e)对温度升高特别敏感,并明显受到了DFTC的影响,在气候变暖及DFTC频繁发生的背景下,三江源高寒草甸春季冻融循环期可能会释放更多的CO_(2)。

运动干预对孤独症谱系障碍儿童青少年社交障碍影响的网状meta分析

孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD),又称自闭症,是一种病起于儿童早期的精神发育障碍^([1]),常以明显的社交和交流障碍及刻板的行为、兴趣和活动模式为特征。其中,3—16岁儿童青少年为多发群体,2021年美国疾控中心(CDC)更新数据,公布美国儿童ASD患病率为1/44^([2]),且患病率逐年增高。

考虑脱空效应的钢抱箍受力理论分析

为研究脱空效应对钢抱箍承载能力的影响,假定混凝土柱在钢抱箍夹持下不发生变形,将钢抱箍在脱空点视为铰链,基于力与力矩的平衡,建立了考虑脱空效应的钢抱箍受力理论公式。以光明大桥为背景,针对其盖梁施工采用的钢抱箍,采用数值模拟对推导公式进行验证。结果表明:钢抱箍脱空后,其未脱空段的环向力会增大,因此建议在钢抱箍设计时,尤其是在验算钢抱箍强度时应考虑环向力增大的不利影响;本文给出的脱空弧度及脱空位移推导公式,能较为准确地确定脱空范围与最大脱空位移出现位置,但由于忽略了柱的压缩变形,脱空位移偏大16%左右;钢抱箍脱空后,竖向承载能力随着紧箍力偏心率的增大而增大,对于钢抱箍的常用尺寸,承载能力可提高18.3%~31.2%;基于实体单元的模拟结果也证实了钢抱箍的局部脱空现象,并显示混凝土在脱空起讫位置会出现应力集中,该现象有可能导致混凝土的局部压溃,故建议对该处混凝土采用橡胶垫或结构胶等措施进行防护。

强辐射高原区建筑防护涂层反射性能研究

基于高原区强紫外线辐射下建筑防护涂料反射性能要求,本文采用理论研究与试验分析相结合的方法,对比分析外加金属形状与含量对涂层红外发射与反射率的差异,揭示含金属涂料与太阳辐射反射效率之间的关系,确定优化其成份与含量比。研究表明:金属颜料可显著提高常规涂料的太阳反射率;随着金属粉末尺寸(l)的增加,涂层反射率先增大后减小,当l=15μm时,反射率最大;另外,随着金属粉末表比面积(S)的增大,涂层反射效率逐渐增强;金属粉末分散越均匀,涂层反射率越高。优化后涂层太阳反射率比可达到0.59,符合建筑涂料光学性能的要求,且显著优于普通涂料。

排球运动员前交叉韧带损伤生物力学研究现状

目的排球扣球动作所带来的高损伤风险值得引起关注。通过搜集整理国内外近年来相关研究文献,厘清当下排球扣球动作损伤生物力学研究现状,为后续损伤机制、预防措施等相关研究的更好开展提供帮助。方法运用中国知网、Web of Science等数据库,通过排球运动员、前交叉韧带、生物力学、volleyball player、Anterior Cruciate Ligament、Biomechanics等关键词进行文献的搜集整理,时间范围为2010~2024年。结果(1)排球运动员不正确的落地动作是导致前交叉韧带出现损伤的主要原因,且大多数的损伤发生在非接触情况下,因此运动员下肢关节的角度变化影响前交叉韧带受力大小的主要因素;(2)女子运动员出现前交叉韧带损伤的概率是男子运动员的3倍甚至更高,这可能与女性运动员落地时膝关节更大的外翻力矩以及更小的屈曲角度有关;(3)新手动作模式的不稳定是导致其损伤几率高于高水平运动员的主要原因。结论前交叉韧带损伤是排球运动员常见的膝关节损伤,损伤的主要机制在于不正确的落地动作且表现出明显的性别以及水平差异;损伤风险因素的确定、正确动作模型的构建以及不同群体损伤预防措施的选择是后续研究的关注重点。

多层孔隙材料在建筑施工中的隔热机理及其优化设计

基于热桥理论基本原理,本文采用理论分析与试验研究相结合的方法,研究建筑用孔隙隔热保温体系的热工能力挥发机理与优化方法,分析了隔热体系设计层数(n)对其热工交换系数和温度函数的影响,建立了相同厚度下n与保温体系热交换率的关系。再通过试验对比,确定了玻璃棉保温体系的最优层数。研究发现,随着n的增加,保温体系热工能力逐渐提升,但增幅逐渐降低,当n增加至4层时,保温体系热工效率最高,可达17.8%,试验结果与理论分析吻合。因此本文针对建筑钢屋盖隔热保温体系的优化方法可靠,且具有工程推广与应用价值。

一流专业背景下“土木工程施工与组织”课程的线上线下混合式实践教学研究

文章从“土木工程施工与组织”课程教学实践出发,将课程与思想政治教育有机融合,基于OBE(成果导向教育)理念,采用“基于问题引导”的线上线下混合式教学模式,提出“五环”知识逻辑,关联思政教学素材,构建课程考核评价体系,调动学生的学习积极性和主动性,实现专业能力和思政价值培养的有机统一。

低速冲击下混凝土板的能量耗散研究

针对混凝土板类构件在低速冲击作用下能量耗散的问题,采用落锤装置对6组混凝土板试件进行低速冲击试验。结合弹性力学理论计算了试件的弹性变形能,并通过能量守恒定律得出试件塑性变形能,分析了混凝土强度和落锤冲量对混凝土板破坏能量耗散的影响。结果表明:在低速冲击下混凝土板所吸收能量的98%都通过塑性变形能的方式消耗;混凝土强度不能完全决定受低速冲击混凝土板塑性变形能的耗能,混凝土板的塑性变形能随冲击能量的增大而增大,并呈现很好的线性关系。该研究可对提高混凝土板类构件在低速冲击作用下的防护能力提供参考,以供防护工程设计所需。

基于BIM技术的古建筑病害信息动态管理

传统古建筑病害信息管理方式存在数据存储不连续、信息利用率不高等问题。提出基于BIM的病害信息动态管理方法,融合BIM与三维激光扫描技术构建参数化族库进而建立古建筑三维模型;以三维模型为载体,按照时间和空间维度添加病害信息,形成5D模型;利用病害区域分隔、病害明细表等方式直观对比各时段病害的严重程度及发展趋势;生成病害信息二维码便于实时查看信息;基于建筑环境仿真技术分析病害成因,提出古建筑预防性保护措施。通过某古建筑正殿实际应用,证明了该方法具有数字化、可视化、信息利用率高等特点。

海洋大气环境下锈蚀低屈服点钢材滞回性能与循环加载本构

为研究海洋大气环境下隔震耗能元用低屈服点钢材的抗震性能退化问题,本工作开展了LYP100和LYP160钢人工加速腐蚀与循环加载试验,研究了近海环境低屈服点钢材的锈蚀演化规律与滞回行为。结果表明:海洋大气环境下低屈服点钢材呈显著点蚀损伤;随着腐蚀龄期t延长,质量锈蚀率η、锈坑平均深度C与宽度W逐渐增大,而试件截面厚度■逐渐减小;所提出形貌参数■及■对锈蚀表面空间特异性具有显著表征意义,且使其随t增大而愈加离散;另外,随着腐蚀龄期延长与锈蚀参数不断增大,试件屈服平台逐渐消失,加卸载极限峰值应力逐渐回落,耗能能力逐渐退化。当锈蚀两种试件■分别增加至8.4与10.4时,加/卸载峰值应力降低幅度达到16.4%和15.3%,滞回能J分别降低21.0%和23.7%。最后,基于锈蚀低屈服点钢材的同向强化与随动强化,提出了基于Chaboche模型的循环加载本构,并根据锈蚀结果对混合强化参数进行了标定,结果表明:Chaboche模型对锈蚀低屈服点钢材循环加载滞回行为具有较高的模拟精度。本工作可为在役低屈服点钢耗能元(件)的剩余性能评价与合理维护提供理论指导。

牦牛肌红蛋白的cDNA序列测定及其氧化特性的研究

通过对牦牛肌红蛋白的含量和cDNA序列的测定及心肌肌红蛋白氧化和脂类氧化相关性的研究,初步探讨了牦牛适应高原低氧环境的机理.牦牛与黄牛的肌红蛋白cDNA序列比较,二者只有2个碱基的差异(89位氨基酸由cac变为cat,91位氨基酸由gcc变为gct),但由于氨基酸密码子简并性,两者的氨基酸序列没有差异.牦牛的骨骼肌的肌红蛋白含量为488.3 nmol/g,与黄牛相比没有显著差异,但牦牛心肌的肌红蛋白含量为823.4 nmol/g,比黄牛高61.2%(P<0.05).在4℃贮存下,牦牛心肌中肌红蛋白的氧化速率与黄牛相比没有显著差异,而牦牛骨骼肌中肌红蛋白的氧化速率比黄牛慢25.8%(P<0.05).牦牛骨骼肌中脂类氧化的硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)值比黄牛低63.5%(P<0.05).结果表明,牦牛适应高原的低氧环境,不是通过改变其肌红蛋白氨基酸序列从而引起蛋白质结构的变化来实现的,提高肌红蛋白在体内的含量以及减缓肌红蛋白和脂类的氧化速率则可能是牦牛对高原低氧适应的原因之一.