钢筋锈蚀作用下隧道衬砌结构力学性能劣化研究

考虑锈蚀引起的钢筋力学性能劣化、混凝土有效截面减少、两者黏结性能退化等因素,建立围岩压力作用下钢筋锈蚀隧道衬砌模型,对不同锈蚀率下衬砌结构变形、损伤、内力重分布和裂缝宽度变化进行分析。研究结果表明,锈蚀对衬砌结构各部位损伤严重程度表现为拱顶>拱肩>拱脚>拱腰>仰拱;锈蚀引起结构内力重分布,当锈蚀率由0%发展到20%时,衬砌结构临空侧受拉处弯矩逐渐减小,围岩侧受拉处的弯矩逐渐增大,衬砌轴力整体变化不大,最大变化量仅为7.53%;拱顶裂缝宽度发展最快,拱肩和拱脚次之,当锈蚀率发展到2.7%时,拱顶最大裂缝宽度已不满足耐久性要求;开裂区钢筋锈蚀对衬砌力学性能劣化起主导作用,仅开裂区钢筋发生锈蚀时,衬砌结构力学性能劣化规律与钢筋全长锈蚀情况类似,但锈蚀导致的内力变化幅度和裂缝宽度减小。

盾构隧道衬砌结构偏心破坏转化临界锈蚀率预测

盾构隧道管片中的钢筋锈蚀会对结构的承载性能和破坏形态产生重要影响。一般盾构隧道结构多呈现小偏心受压状态,当钢筋锈蚀发展到一定程度时会出现小偏心向大偏心受力状态的转变,导致结构承载力下降、危及隧道运营安全。基于盾构隧道衬砌结构压弯受荷特点,设计小偏心加载的锈蚀试验柱,等效地模拟隧道衬砌的实际受力状态,分析不同锈蚀程度下试验柱跨中应变、极限承载力及裂缝的全过程演变。随锈蚀程度加重,试验柱承载力、混凝土应变、受压区高度下降速度逐渐加快,最大锈蚀率达到68.32%时,承载力最大降幅达到53.23%。试验发现高锈蚀程度(η≥46.25%)试验柱由小偏心破坏转化为大偏心破坏的现象。基于受弯构件正截面承载力理论分析,提出隧道衬砌结构由小偏心向大偏心破坏转化的临界锈蚀率理论计算方法,通过设计有限元计算流程验证了该方法的正确性。研究结果可为盾构隧道衬砌结构耐久性设计和安全评价提供理论支撑。

大倾角钢箱提篮拱桥总体设计

考虑施工技术、经济性和景观效果等方面,陕西蔡家坡渭河特大桥主桥采用(35+210+35) m大倾角钢箱提篮拱桥。该桥采用摩擦摆和环向钢丝绳阻尼支座综合减隔震约束体系,以降低结构的地震响应。拱肋为单室等宽钢箱截面,采用主、副拱肋2条悬链线,主、副拱肋共面,设计为横向内倾20°的大倾角,在提高桥梁景观效果的同时,又有效提高了结构的整体稳定性;拱肋设钢-混结合段连接拱脚与混凝土拱座。桥面系采用自重较轻的正交异性钢桥面板结构。吊杆采用抗拉强度1 860 MPa的环氧柔性钢绞线。基础采用Φ2.5 m的钻孔灌注群桩,以抵抗软弱地质条件下荷载的竖向及水平作用力。该桥总体采用先梁后拱的施工方案。整体及局部有限元分析结果表明,桥梁结构力学性能均满足规范要求,设计安全可靠。

基于激光雷达的自主移动机器人实验教学平台设计

为培养高素质复合型的“新工科”人才,满足相关课程的实验教学需求,设计了基于激光雷达的自主移动机器人实验教学平台。平台涉及机械设计、机器人操作系统开发、同时定位与地图构建(SLAM)、路径规划等相关理论知识。利用平台开发了Rviz可视化界面、SLAM仿真、室外建图、路径规划等实验项目。实验结果表明,自主移动机器人软硬件系统的基本性能良好,相关SLAM算法、路径规划方法具有可行性。通过该平台开展实验教学,可以显著提升学生解决工程实际问题能力和创新实践能力。

血管内支架植入术治疗缺血性脑血管病颈动脉狭窄患者的临床效果分析

目的观察血管内支架植入术治疗缺血性脑血管病(ICVD)颈动脉狭窄患者的临床效果。方法选取行ICVD治疗的患者83例分为观察组43例和对照组40例,比较2组患者的血流动力学指标和颈内动脉血管狭窄程度、神经标志物与血管内皮功能、神经功能缺损程度、临床疗效和不良反应。结果2组患者经治疗后的血管收缩期峰流速(PSV)、舒张末期流速(EDV)和血管狭窄程度均呈下降趋势,且对照组的PSV、EDV和血管狭窄程度下降幅度均小于观察组,差异有统计学意义(P<0.05);2组患者治疗后的正五聚蛋白-3(PTX-3)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)均有降低,血管扩张功能(FMD)和血管内皮生长因子(VEGF)均有提升,且观察组的PTX-3、NSE低于对照组,VEGF、FMD高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后2组患者的美国国立卫生研究院脑卒中量表(NIHSS)和改良爱丁堡-斯堪的纳维亚评分(MESSS)均降低,且对照组NIHSS评分和MESSS降低幅度小于观察组;对照组的临床总有效率为80.00%,低于观察组的97.67%,差异有统计学意义(P<0.05);观察组和对照组的不良反应发生率分别为2.33%和22.50%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论血管内支架植入术能够有效提高ICVD患者的临床疗效,减轻血管狭窄程度,改善患者的认知功能,且具有较高安全性。

一种新型缓蚀剂对碳钢材料的缓蚀性能研究

用硫代甲酰二肼与聚琥珀酰亚胺合成了新型改性聚天冬氨酸(PASP/CD)。其次,使用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(NMR)对PASP/CD进行了结构表征。最后,采用质量法、电化学法、原子力显微镜(AFM)、接触角和扫描电镜及能谱研究了PASP/CD在0.5 mol/L盐酸溶液中对碳钢的缓蚀行为。结果表明,PASP/CD作为混合型缓蚀剂,在盐酸溶液中加入PASP/CD后,体系的电荷转移电阻显著增加。PASP/CD的浓度为80 mg/L时缓蚀效率最高,达到91.48%,远高于PASP;与PASP相比,PASP/CD的缓蚀性能受温度的影响较小。AFM图和粗糙度数据可知PASP/CD具有良好的腐蚀抑制性能。发现PASP/CD的缓蚀作用是由于其侧链上的新官能团在钢表面的物理和化学吸附作用成膜的结果。研究为拓宽绿色水处理剂聚天冬氨酸的综合性能提供技术支持。

镀层厚度对热纯锌板及热基锌铝镁板抗石击腐蚀性能的影响

采用抗石击试验和中性盐雾试验,对比研究了不同镀层厚度热镀锌(GI)板以及热基锌铝镁(ZM)板的抗石击腐蚀性能。结果表明:ZM板镀层硬度大于GI板镀层,GI试样的石击坑深度均大于50μm,而ZM120和ZM275试样的石击坑深度平均值分别仅为22.1μm、23.0μm;经过1176h中性盐雾试验后,GI275与GI1200石击试样表面红锈面积分别达到50%及10%,ZM120及ZM275石击试样表面无红锈;当镀层厚度相同时,ZM板的耐蚀性明显优于GI板,且同种镀层试样的耐蚀性随镀层厚度增加而提升;ZM板镀层中的Mg可有效缓冲表面薄液膜的pH,降低OH-含量,进而抑制ZnO生成,镀层腐蚀产物主要是致密的Zn5(OH)8Cl_(2)·H_(2)O,可形成物理屏障,并作为电子绝缘体阻止电化学腐蚀反应的进一步进行。

生态友好型缓蚀剂蚕沙提取物的缓蚀性能

目的为拓展绿色缓蚀剂的范围,研究了盐酸介质中蚕沙提取物(SSE)对Q235钢的缓蚀性能。方法通过乙醇-丙酮回流法从蚕沙中提取获得SSE,通过红外光谱(FTIR)和紫外光谱(UV-vis)分析,确定了SSE的主要结构和在盐酸介质中的稳定性。其次,分别采用失重、动态电位极化(PDP)、阻抗谱(EIS)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量等方法,研究了SSE对0.5 mol/L盐酸体系中Q235钢的缓蚀性能。通过拟合计算研究温度对动力学性能参数(活化能Ea、活化熵ΔSa0和活化焓ΔHa0)和吸附性能参数(吸附焓ΔH0ads、吸附熵ΔSads0和吸附自由能ΔGads0)的影响。结果SSE通过抑制本盐酸体系中的阴极和阳极反应,延缓了Q235钢的腐蚀,保护了试片,属于以抑制阳极反应为主的混合型绿色缓蚀剂。随着SSE浓度的提高,活性腐蚀部位被阻断,腐蚀速率降低,缓蚀效率提高。在293 K和SSE质量浓度为0.252 g/L的条件下,失重法测试SSE对试片的缓蚀率为94.84%。通过表面分析手段研究了SSE对Q235钢的缓蚀机理。结论SSE是一种在酸洗领域中具有较好缓蚀性能的环保型缓蚀剂,可以为蚕沙的综合利用提供更强的科技支持和更广阔的应用前景。

不同Mg/Li比对粉末冶金Al-Mg-Li合金显微组织及力学性能的影响

采用粉末冶金工艺和热挤压方法制备了Al-Mg-Li合金,并通过金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉伸试验机对合金的微观组织、断口形貌和力学性能进行了分析。研究了不同Mg/Li比(1.3、1.8、2.5)对合金在烧结态、挤压态和T6热处理态下的微观组织和力学性能的影响。结果显示,随着Mg/Li比的增加,烧结态合金的相对密度增加,表明Mg元素对烧结过程具有促进作用。对于挤压态Al-Mg-Li合金,随着Mg/Li比的增加,合金中含Mg的析出相逐渐增多,并聚集在晶界附近,力学性能得到了很大提高,抗拉强度由285 MPa增加至407 MPa。经T6热处理后,Al-Mg-Li合金的第二相主要由δ′相和T相组成,其中δ′相是主要的强化相,均匀分布在铝基体中,而T相在晶界处呈链状分布。研究表明,提高Mg/Li比可以提高Al-Mg-Li合金的抗拉强度和屈服强度,但延伸率可能会有所下降。T6热处理后Al-5Mg-2Li合金可达到抗拉强度532 MPa、屈服强度473 MPa、延伸率4.5%。

基于时频融合深度网络的矿用钻机轴承故障诊断

针对矿用钻机低速重载工作特性导致其轴承故障特征微弱、噪声大的问题,考虑单一模态下故障诊断的局限性,提出了一种基于时频融合深度网络的矿用钻机轴承故障诊断方法,对时域和时频域两种模态特征进行联合提取与分析。所设计的诊断网络在不同模块中区分性地嵌入不同注意力机制,实现多维度关键故障特征提取。最后通过钻机实验台数据集和凯斯西储大学轴承数据集进行验证。结果表明:所提方法能自动提取丰富的钻机轴承故障特征,比仅在时域或时频域分析具有更高的准确率和抗噪能力。

牂牁江特大桥重力锚承载机制与稳定性研究

依托牂牁江特大桥纳雍侧重力锚工程,采用FLAC3D三维数值模拟与理论分析相结合的研究方法,模拟了超载条件下锚碇-地基系统的力学响应,分析了锚碇变位、齿坎夹持岩体剪切承载特征、塑性区演化规律及系统的稳定性,揭示了重力锚结构-地基联合承载机制。结果表明:纳雍侧重力锚的极限承载力为6P;锚碇在缆力荷载作用下发生变位,进而通过基底摩擦及齿坎夹持效应调动周围地基岩体共同承载,且调动岩体承载的顺序为从基底向上逐级调动各级齿坎,齿坎夹持部分的岩体则是通过抗剪作用提供被动抗力;理论分析和数值模拟结果均表明,同时考虑摩擦和齿坎夹持效应时,工程设计缆力荷载作用下锚碇-地基系统的稳定性系数可达6.0以上,远大于仅考虑摩擦效应时的稳定性系数。

低钛涂釉背板玻璃的制备

涂釉背板玻璃是光伏组件最重要的封装材料之一,其反射率对光伏组件的发电效率具有重要影响。光伏涂釉背板玻璃的反射涂层是由钛白粉、玻璃粉、调墨油等配制的釉料,经高温钢化处理烧制而成。由于钛白粉的储量有限且价格昂贵,发展低钛涂釉背板玻璃是降低光伏组件成本的重要途径之一。据此,本研究用低成本的亚钛粉代替钛白粉烧制低钛涂釉背板玻璃,研究了亚钛粉替代率与背板玻璃反射率之间的关系,考察了低钛涂釉背板玻璃的耐酸、耐碱、耐盐浸、耐水煮性能,发现低钛涂釉背板玻璃具有与原涂釉背板玻璃一样的优异耐候性。

合金化热镀锌镀层的相结构及其各相的耐蚀性

合金化镀锌(GA)镀层具有复杂的多相结构。为了表征GA镀层中的相分布,通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察镀层的形貌,通过辉光放电光谱(GDS)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)分析镀层的厚度、元素分布和物相结构,并采用恒电流极化对镀层进行了剥离,研究了镀层中不同相的电化学性能。结果表明:GA镀层由多相组成,从上往下依次为ζ相、δ相、Γ1相、Γ相,随着镀层厚度的增加铁含量增大;ζ相、δ相具有较好的耐蚀性,且ζ相和δ相之间的电位差较小,其电偶腐蚀作用较小,当δ相腐蚀消耗完全后,Γ1相、Γ相和基体才会发生腐蚀,其中Γ相的自腐蚀电位较负,先发生腐蚀。因此,δ相应保持均匀和厚实,以保护基体免受腐蚀。

炎症和免疫指标对乙型肝炎病毒感染相关慢加急性肝衰竭预后判断价值研究进展

乙型肝炎病毒感染相关慢加急性肝衰竭(hepatitis B virus-related acute-on-chronic liver failure,HBV-ACLF)是在慢性乙型肝炎病毒感染导致的慢性肝病基础上,短期内出现急性肝功能失代偿的临床综合征。HBV-ACLF具有病情进展迅速、治疗效果差、死亡率高的特点。炎症和免疫应答是HBV-ACLF发生、发展及产生多器官、组织损伤的重要原因。本文对超敏C反应蛋白、降钙素原、白细胞介素类、淋巴细胞亚群类、趋化因子等炎症指标,以及超敏C反应蛋白/白蛋白比值、中性粒细胞/淋巴细胞比值、血小板/白细胞比值等多因素指标在HBV-ACLF病情及预后判断中的应用进行综述,发现动态观察炎症和免疫相关指标对HBV-ACLF预后判断、治疗方式选择等具有指导意义,且多因素指标判断HBV-ACLF患者预后的灵敏度及特异度优于单因素指标。炎症和免疫指标对HBV-ACLF患者预后判断具有指导意义。

集成电路引线框架用铜合金研究现状

中国电子信息产业发展迅速,集成电路已成为国民经济建设的重要基础产业之一。本文综述了集成电路引线框架用铜合金的发展现状,梳理了引线框架用Cu-Fe-P, Cu-Cr-Zr, Cu-Ni-Si等合金体系的特性及多元微合金化对铜合金组织和性能的影响,阐述了引线框架用铜合金带材的制备加工方法,介绍了以水平连铸为核心的短流程生产新工艺的特点,并展望了中国集成电路引线框架用铜合金的发展前景和方向。

蚕沙提取物在盐溶液中的阻垢缓蚀性能研究

大多数合成缓蚀阻垢剂对环境的有害影响是研究环保型提取物的动机。采用红外光谱(FTIR)和紫外可见光谱(UV-vis)研究了蚕沙提取物(SSE)的主要成分;采用电导率、静态阻垢法,结合扫描电镜(SEM),研究了SSE作为阻垢剂在氯化钙盐溶液中的阻垢效果;采用电化学阻抗技术(EIS)和动电位极化曲线(PDP)研究其在模拟冷却水中的缓蚀性能。结果表明:SSE的主要成分为叶绿素;当SSE质量浓度达到30 mg/L以上时,对碳酸钙、硫酸钙的阻垢率都在90%以上,SSE可以抑制碳酸钙的过饱和,延长成核时间,并会使钙垢的晶型发生变化;SSE在盐溶液中对Q235钢具有良好的缓蚀效果,其缓蚀机理为SSE在Q235钢表面形成一层保护膜。SSE能起到阻垢、缓蚀双重作用,是一种潜在的新型、环境安全的缓蚀阻垢剂,适用于冷却水系统。

海洋安全治理面临的挑战与中国的应对之道

海洋安全是国际社会和人类在海洋空间领域的重要的公共产品。海洋安全治理是指不同主体通过各种形式,在海洋空间有效应对各种风险和威胁、维护和保障海洋空间安全状态和能力的一种持续过程。当前,全球海洋安全治理面临着西方国家治理能力减弱、海洋安全治理的权力路径和权利路径的冲突、海洋传统安全和非传统安全边界模糊化以及海洋安全治理的主权性和公共性之间的张力等诸多挑战。中国作为负责任的大国,以总体国家安全观为指导,积极参与全球海洋安全治理,以“治理海洋”来代替“控制海洋”;倡导海洋安全治理的权责共担意识;推进国家治理体系和治理能力的现代化以为海洋安全治理提供能力保证;以和平发展的道路建设海洋强国;实施“一带一路”倡议来实现治理路径的创新;以人类海洋命运共同体作为海洋安全治理的终极目标,从而为海洋安全的有效治理贡献了具有中国特色的应对之道。

正念对自杀意念的影响:基于单被试实验的效果和可行性研究

为检验个体咨询情境下运用正念干预自杀意念的效果和可行性,采用单被试实验A-B-A设计,筛选2名合格被试,借鉴《正念第八天》设计干预措施,对被试的自杀意念和心理痛苦进行连续测量,通过视觉分析和非重叠对占比,结合书面访谈,分析干预措施的效果、安全性和接受度。结果显示被试对干预不存在强烈消极体验,获得了“冷静”情绪、促进接纳和激发领悟等效果,总体上接受干预;被试的自杀意念在趋势上出现了由上升到下降的积极变化,1名被试出现了自杀意念和心理痛苦的分离。表明个体咨询情境下,可借鉴《正念第八天》的结构和内容作为自杀意念的干预措施。

美国印太军事基地体系调整的特点、动因与趋势

自从提出“印太战略”以应对“大国战略竞争”以来,美国进一步加强了在印太地区军事基地体系的调整与建设,呈现出明显的针对性和目的性、更强的整体性和系统性、日益浓厚的攻击性和一定程度的韧性等特点。推动美国印太地区军事基地体系调整与强化的原因主要包括应对中国的快速发展、强化军事基地以进一步打造印太盟友伙伴体系、军事基地的基本功能须由反恐转向“大国战略竞争”和大规模作战、军事基地体系内部存在张力、军事基地体系维持难度增加等,但其根本原因是美国要适应印太地区地缘安全环境的变化。为此,美国将从促使军事基地回归大规模作战和威慑功能、重塑岛链战略、高度重视大中小型基地的建设与合理配置、进一步寻求盟友或者安全伙伴的支持、更加重视基地获得和使用的正当性与合法性等方面继续保持和强化印太地区军事基地体系建设。

变形工艺对MnS/Cu复合材料力电性能及摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金结合热挤压、拉拔、旋锻等变形工艺制备了MnS/Cu自润滑复合材料丝材,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子万能试验机、显微硬度仪、涡流导电仪、摩擦磨损试验机研究了不同变形程度对MnS/Cu自润滑复合材料的显微组织结构、力电性能以及摩擦磨损性能的影响规律。研究结果表明,随冷变形程度的增加,复合材料中MnS颗粒与基体间的界面结合良好,MnS颗粒明显细化,MnS颗粒沿变形方向被拉长,并且呈平行的条带状分布,产生纤维强化效果,抗拉强度由纯铜的284MPa增加到338MPa;经拉拔和旋锻后,复合材料显微硬度逐渐提高,导电率呈先上升后降低的趋势;与纯铜相比,MnS颗粒的添加显著改善了复合材料的摩擦磨损性能,变形加工后复合材料的摩擦系数由挤压态的0.53降低至0.32,磨损量由7.8mg降低至4.2mg。