基于熵权法修正的生土建筑安全性评价研究

传统的生土建筑安全性评价标准受主观因素影响较大,评价结果往往有一定的偏差。相比于现有方法,熵权法因其严谨的数学意义,可避免权重赋予时的主观性,提高评价的客观性。为此,在现有方法的基础上,本文提出了熵权法修正的生土建筑安全性评价方法。该方法以地基基础、上部承重结构、围护结构为3个二级评价指标,并向下细分为多个三级指标,建立层次分析法评价模型,计算确定权重值;运用熵权法对层次分析法所确定的权重进行修正,进一步得到修正后的多层次评价模型,实现对生土建筑安全性的客观综合评估。利用修正后的模型对长安区某生土建筑安全性进行评价,实例结果表明,所提出的评价方法有效地融合了专家经验与熵权法客观性的优点,可实现对生土建筑更为准确的安全性评估。

砂石含量对生土材料受压性能和耐水性的影响

传统生土结构建造中不可避免的会掺有砂子、石子等粗、细骨料,为了探究砂、石含量对生土材料受压性能和耐水性的影响,在生土材料中掺入不同含量的砂子和碎石,并进行无侧限抗压试验和耐水性能试验,分析对比试验数据,探讨了生土试件的破坏过程、荷载-位移曲线、抗压强度和软化系数,试验结果表明:砂、石掺量对生土材料的抗压性能和耐水性有一定影响,配比良好的砂、石掺入生土材料中能显著提高生土试件的抗压性能和耐水性,但随着砂、石掺量的增大,生土试件性能的提升幅度逐渐降低,甚至呈现负增长。当石子掺量为5%,砂子掺量为10%时,对生土试件的力学性能和耐水性提升效果最优,软化系数为0.61,抗压强度相较于素土提高了29%。

基于分子动力学的氧化石墨烯拉伸断裂行为与力学性能研究

与石墨烯相比,氧化石墨烯(graphene oxide, GO)的亲水性、分散性和反应活性更好,更易于作为增强材料而研发生成性能超常的复合材料,但另一方面,由于其电子结构较为复杂,致使目前有关力学方面的研究存在一定差异.本文利用分子动力学方法,建立了羟基、羧基和环氧基等官能团随机分布的GO原子模型;通过单向拉伸模拟,分析了其断裂行为,结果表明,远离羟基和羧基的环氧基对断裂具有'诱导'作用,并从化学成键、体系能量和应力分布三个角度对其机理进行了阐释;此外,进一步研究了拉伸应力-应变曲线、极限强度、极限应变等力学性能与含氧官能团覆盖度间的关系,结果表明,极限强度、极限应变均随含氧官能团覆盖度的增大而呈减小趋势.分析认为,主要原因是官能团的出现对石墨烯面内的sp^2杂化形式造成了破坏,进而使得原子间键合能弱化,随着含氧官能团的覆盖度的增大,被弱化的键合能的数量和程度将越大,从而使得GO的极限强度、极限应变等越低.研究结果可为GO的基础研究和工程应用提供参考.

氧化石墨烯与粉煤灰增强水泥基材料的协同机理及其抗压性能尺寸效应

氧化石墨烯(GrapheneOxide,GO)对水泥基材料微观结构和力学性具有显著改善和增强作用,但同时会劣化其流动性。为此,考虑粉煤灰(FlyAsh,FA)对流动性改善作用,提出了FA和GO协同增强水泥基材料的优化策略,并阐释了其协同机理以及抗压性能的尺寸效应。结果表明,FA和GO可改善水泥基材料的流动性并且增强其力学性能,表现出明显的协同优化效应。考虑FA的润滑效应、火山灰效应以及GO的促凝作用、纳米填充效应、桥联阻裂效应等,阐释了两者在分散性、水化进程、级配优化等方面的协同机理。结果表明:相比于单掺GO,复掺FA和GO时的抗压强度尺寸效应系数减小,表明协同效应使得复合材料更加匀质化,进一步验证了协同效应对分散性、级配效应等的优化;并从匀质性和环箍效应等方面阐释了尺寸效应机理。极差分析表明,尺寸效应系数对各影响因素灵敏性从大到小依次为GO、FA和水胶比。相关结果对该水泥基材料的理论研究和工程应用具有一定的参考价值。

滨海软土地区重型工业厂房结构鉴定加固

建于滨海软土地区的重型工业厂区,建筑物自重大、堆载面积广。土层中的淤泥、淤泥质土等软弱层变形量大,重型工业厂房容易发生较大量的沉降,对厂房的安全和生产的正常运行产生影响。以某冶金厂房为例,上部采用外包钢板增大截面,基础采用高压旋喷桩固化地基等加固方法进行处理。加固完成后两年多的沉降变形监测数据说明,该种加固方法可以有效地解决滨海软土地区的建筑物沉降问题。

滨海软土地区重型工业厂房结构鉴定加固

建于滨海软土地区的重型工业厂区,建筑物自重大、堆载面积广。土层中的淤泥、淤泥质土等软弱层变形量大,重型工业厂房容易发生较大量的沉降,对厂房的安全和生产的正常运行产生影响。论文以某冶金厂房为例,上部采用外包钢板增大截面,基础采用高压旋喷桩固化地基等加固方法进行处理。加固完成后两年多的沉降变形监测数据说明,该种加固方法可以有效的解决滨海软土地区的建筑物沉降问题。