混合料马歇尔试验法与Superpave试验法的理论互补与应用研究

关于沥青混合料的配合比组成设计工作,是依据我国行业标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》TTG E20-2011进行马歇尔试验,以《公路沥青路面施工技术规范》TTG F40-2004进行指导施工,通过采用合理的沥青与级配矿料进行有机组合,使最终的施工成果要具备抵抗车辙的高温稳定性、低温抗裂性、经济耐久性及行车平稳性等功能,结合柔性路面结构设计原理与混合料的配合比设计方法,阐述了沥青混合料组成设计通过吸收先进的技术经验,有利于提升路面使用功能和减少病害现象的发生。这就需要通过科学的理论方法计算出合理的厚度、可行的配合比组成设计和良好的施工质量控制。

基于Superpave法和平衡设计法热再生沥青混合料性能优化设计

沥青混合料回收利用是路面养护中旧料有效利用的方式。我国目前主要采用马歇尔设计方法进行热再生沥青混合料配合比设计,但该方法的指标体系与实际性能缺乏关联性。为解决这一问题,引入了国外设计沥青混合料的方法(Superpave法和平衡设计法)进行热再生沥青混合料设计。根据不同沥青混合料回收料掺量、再生剂制备了9种再生沥青混合料。通过开展汉堡车辙试验、半圆弯拉试验和冻融劈裂试验研究了沥青混合料的抗车辙、抗开裂和水稳定性能。试验结果表明基于Superpave法确定的最佳沥青含量制备的再生沥青混合料抗裂性能无法满足规范要求。其中,芳香烃再生沥青混合料对改善抗开裂性能效果最佳。将平衡设计法用于热再生沥青混合料设计可获得高性能的热再生沥青混合料,各项性能均满足规范要求,为我国热再生沥青混合料的广泛应用提供了一种设计方法。

洞桩法地铁车站边桩结构受力机制的模型试验设计

为了方便学生更形象地理解洞桩法地铁车站边桩结构的受力机制,该文以广州地区某洞桩法地铁车站工程为依托,设计了一种简化的洞桩法车站边桩结构模型试验。基于该试验方法,演示分析了边桩结构在洞桩法车站开挖过程中的施工力学行为规律,并对比研究了不同桩型布置参数下的桩后土压力、边桩结构的力学和变形规律。通过该试验,为学生展示了洞桩法边桩结构模型的设计、制作、试验具体操作及数据监测的全过程,从而让学生更好地掌握洞桩法车站边桩结构力学行为演变规律,以及采用不同边桩布置型式的力学行为差异。

基于百度试验法和窑干试验法优化火力楠木材干燥基准

为充分了解和合理利用世界珍稀优良树种、我国南方主要造林用材树种火力楠木材特性,给木材干燥工业生产提供较为科学和完善的指导性干燥基准,以48 a生人工林火力楠木材为研究对象,采用百度试验法制定初步的干燥基准和木材干燥箱,对火力楠木材进行小试窑干试验并优化干燥基准,测定并分析火力楠木材干燥缺陷,结果表明:火力楠木材的干燥缺陷主要表现为初期开裂、扭曲和截面变形,无内裂,初期开裂为二级,扭曲特性为二级,内裂和截面变形均为一级;初期开裂和扭曲程度均为中等,截面变形程度较轻,不易产生内裂等严重的干燥缺陷;干燥速度为三级,干燥速度中等,属于容易干燥的树种。小试窑干工艺基本条件为:初期干燥温度为60~70℃,初期干湿球温度差为3~7℃,末期干燥温度为80~85℃。该条件下,火力楠木材干燥过程中未出现内裂和皱缩,平均最终含水率为7.9%、厚度上的含水率偏差为2.1%,干燥均匀度为0.6%,残余应力为1.4%,所有干燥质量指标均达到国家标准中锯材干燥质量等级的一级要求。为厚度为25~30 mm。

水下抗分散水泥土正交试验及配比优化方法研究

水流经过桩基时会形成漩涡侵蚀床面,影响桩基及上部结构的稳定性,冲刷治理是工程界关注的热点问题。为促进固化土技术在桩基冲刷修复中的应用,设计开展了抗分散水泥固化土系列正交试验。针对高岭土和淤泥土,选用PAM、EVA、黄原胶、HPMC四种抗分散剂,采用平均效果分析和极差分析,研究了抗分散剂种类、抗分散剂掺量、含水量和水泥掺量对流动度、浊度、7 d和28 d无侧限抗压强度的影响。结果表明:对于高岭土,抗分散剂掺量从0.25‰增大到1‰,水泥土流动度减小20%,浊度减小25%,抗分散剂掺量对流动性和抗分散性的影响显著。对于淤泥土,对抗分散性影响显著的仍是抗分散剂掺量,而对流动性的影响显著的则是含水量,含水量从1.4倍液限增大到2.0倍液限,水泥土流动度增大45%。基于综合平衡法、矩阵分析法和多元线性回归模型,提出了一种抗分散水泥土配比设计方法,研究得到了高岭土和淤泥土抗分散水泥固化土的推荐配比,其在泥沙起动实验中的抗冲刷特性明显优于原始土样。

基于总安全系数法的喷射混凝土支护承载能力的试验研究

为验证总安全系数法中喷层的荷载结构模型及其安全系数计算方法,研制大型隧道结构模型试验系统,采取结构试验的方法,开展毛洞、不同厚度喷层以及二次衬砌的加载破坏试验。通过围岩和细砂材料的三轴试验明确模型试验中各材料的物理与力学参数,模拟毛洞、不同厚度喷层以及二次衬砌的加载破坏全过程,依据破坏状态明确喷层与二次衬砌的设计承载能力,试验中监测围岩应力应变、喷层内外侧应变和喷层位移,结合监测结果分析喷层与二次衬砌在承载过程中的变形特征与受力特征,明晰喷层与二次衬砌的承载机制,并与总安全系数法理论计算结果进行对比分析。结果表明:1)在试验断面条件下喷层受力状态为小偏心受压,喷层与围岩之间的粘结能有效传递剪力,从而减少了喷层的弯矩,有利于充分发挥喷层的抗压强度,同厚度情况下喷层的设计承载力要高于二次衬砌;2)试验得到的厚度为2 cm和4 cm喷层的设计承载力比总安全系数法理论计算结果分别大27.0%和22.9%,表明总安全系数法的喷层承载力计算模型是合理的,并具有合适的安全性。

径向固结系数计算方法与试验验证研究

基于Terzaghi-Rendulic的轴对称固结理论,提出了一种径向固结系数计算公式,采用GDS固结试验验证该公式的有效性。首先,利用径向固结度和时间因子的关系,推导出径向固结系数的计算公式。然后,采用GDS固结试验系统,开展了不同固结压力下的径向排水固结试验,得到位移~时间曲线。最后,利用提出的公式计算出各级固结压力下的径向固结系数,并将理论解答与试验数据进行了对比。结果表明,提出的计算方法是可行的,能够实现对径向排水固结的试样位移随时间变化关系进行较为准确的预测。

水位差法模拟波浪荷载作用下大直径圆筒稳定性离心模型试验研究

某人工岛护岸工程采用大直径圆筒结构,结构直径和高度尺寸较大,工程所处位置波浪条件恶劣。采用水位差法等效模拟波浪荷载,开展波浪荷载作用下大圆筒施工期稳定特性离心模型试验研究,结果表明,在25 a一遇波吸力荷载作用下,筒体位移模式近似平移,侧向位移量约353 mm,筒顶沉降约为187 mm,施工阶段钢圆筒整体稳定;筒壁环向拉应力均值约为90 MPa,处于钢圆筒材料允许应力范围内;筒壁海侧土压力值随水位差增大至峰值后趋于稳定,表明筒体与周围邻近土体之间没有新的相对位移趋势,大直径钢圆筒护岸结构在波浪荷载作用下是稳定安全的。

最大熵试验法对切割器功能可靠性的评估

针对切割器设计裕度大且刺激能量服从正态分布的特点,提出采用最大熵试验法对切割器的功能可靠性进行评估。以某型切割器为实例,通过临界药量摸底试验、升降法试验及成败型试验对其功能可靠性进行了评估。结果表明:运用最大熵试验法,采用46个试验样本即可完成切割器在置信度γ=0.95下,可靠性指标不小于0.999 995的可靠性评估试验,为航天火工装置(尤其是切割器)的小样本量高可靠性评估提供了技术途径。

基于恒热流法和恒温法的岩土热物性试验分析研究

目前岩土热物性测试仪采用的方法包括两种:恒热流法和恒温法,通过介绍两种测试方法的区别及模型算法,以北京市某公建项目岩土热物性测试结果为基准,利用TRNSYS软件分别模拟了恒热流法和恒温法的测试工况,针对模拟结果展开分析研究。经对比,试验时间至48 h时,两种测试方法利用软件模拟出的延米换热量与现场测试结果的误差在10%以内,表明若已知项目周边的地层热物性参数如地层的导热系数、热扩散率等,可将软件模拟结果作为前期地埋管系统设计的依据,并作为后续热物性勘察结果验证的参考数据。此外,根据模拟结果,由于夏季地埋管流体在设计工况下与土壤的温差值较大,为了使流体尽快达到设计工况点,恒温法测试时应选用较大的功率,否则48 h内的测试值结果与实际值偏差较大。

基于准静态法的船体梁极限强度试验设计方法

为了应对采用传统试验法求解船体梁极限强度问题时存在的成本较高的情况,有必要在开展试验之前进行预设计。针对船体梁极限强度试验预设计问题,采用四点弯曲理论对船体梁极限强度开展试验设计,给出具体的试验工装设计方案和加载方案,并采用准静态法分析该方案在中拱状态下的极限强度。将采用该方法所得计算结果与理想状态下的数值计算结果相对比对比,结果发现误差仅为0.08%,表明该试验设计方案可靠、可行。研究结果可为船体梁极限强度试验的开展提供参考。

基于总安全系数法的系统锚杆支护承载能力试验研究

鉴于隧道现行规范缺乏系统锚杆支护的承载能力分析方法,总安全系数法提出了锚−岩承载拱的荷载结构模型与承载力计算方法,在理论上实现了锚杆的量化设计,但缺少试验验证。基于此,从结构试验角度研制了大型隧道结构模型试验系统,开展了毛洞与不同间距系统锚杆支护下的锚−岩承载拱结构承载试验。通过监测围岩内部应力−应变、隧道位移与锚杆应变,分析了围岩与锚杆材料的破坏状态与破坏荷载,研究了锚−岩承载拱变形与受力特征、锚杆轴力分布。对比分析了模型试验的结构承载力与总安全系数法理论下锚−岩承载拱的计算承载力。研究结果表明:锚杆能有效地与围岩协同承载,显著增加围岩的侧限力,提高围岩抗压强度与承载能力;试验得到的锚−岩承载拱承载能力与理论计算结果较为吻合,表明了总安全系数法的锚−岩承载拱计算模型是合理的,并具有合适的安全性。

兽用化学药品血药浓度法生物等效性试验注册资料技术评审要点及常见问题

生物等效性试验作为兽药获批上市的关键试验,其研究过程和技术评审都要遵循特定的法规和指导原则。以药动学参数为终点的血药浓度法生物等效性试验是目前普遍采用的研究方法,适用于药物活性成分吸收进入体循环具有全身作用的剂型(大多数内服剂型和特殊注射剂)。本文根据生物等效性定义、相关法规和指导原则,结合近年来新兽药注册资料,对血药浓度法生物等效性试验资料的技术评审要点及常见问题进行梳理,旨在为新兽药的研发和注册提供参考。

71℃试验法寿命外推结果的影响因素分析

目的研究71℃试验法用于火工品贮存寿命外推结果的准确性。方法采用对比分析的方法,对美军标和国军标中71℃试验法的寿命影响因素进行分析。结果加速模型、试验条件和外推温度取值对火工品的寿命外推结果均有影响。结论71℃试验法评估结果的准确性取决于使用场景是否正确,试验条件设置是否合理,贮存环境温度取值是否准确,并提出了71℃试验法的使用建议。

基于损伤等效的直立锁边屋面板动态抗风揭试验方法

围护结构在台风等极端风下的抗风性能需要依靠动态试验测定,试验周期长导致成本高且模拟研究受限。基于直立锁边屋面板材料的损伤本构模型,通过疲劳分析研究荷载幅值对材料损伤影响,提出简化荷载序列组合。借助雨流计数法统计测点风压时程得到基于损伤等效的简化荷载循环,提出动态抗风揭试验方法。参照不同试验方法开展抗风揭试验,通过对比发现,试验方法对屋面板风揭破坏过程影响不明显。除永久塑性变形外,该文试验方法与现有试验方法下屋面板损坏现象基本一致,屋面板均为撕裂破坏。不同试验方法下屋面板承载力差异在10%~20%间。该文试验方法加载周期小于1h,现有试验方法加载周期则大于20h。在屋面板风揭破坏过程、承载力等抗风揭性能差异不大情况下,该文试验方法可大幅降低试验周期,为开展模拟研究奠定基础。

后植筋组合梁锚固法静载荷试验技术研究

以山西首例素混凝土桩后植筋组合梁锚固法静载荷试验为背景,介绍了后植筋组合梁锚固法静载荷试验基本原理、检测工序等,着重阐述了其计算方法和技术要点。对检测方案的设计计算、控制因素和检测结果进行了分析总结,为今后该方法在本地区的应用提供参考,同时也为该检测方法在本地区的推广提供依据。

微波辐射用于改良微柱凝胶法在输血配合性试验中的运用

在保证试验效果不受影响的前提下,运用微波辐射缩短微柱凝胶法配血试验时间,为临床抢救争分夺秒。方法 应用家用微波炉,采用中强度及中低强度的微波辐射,选择最佳辐射方案,替代传统微柱凝胶法孵育方法,从准确度、灵敏度、重复性三方面对比传统试验结果。结果 采用微波辐射温育细胞,阳性检出率与使用37℃孵育器相同,但前者效价更高,致敏细胞阶段可缩短时间至7秒钟。结论 用微波辐射法做交叉配血试验97人次,该方法操作简便、节约时间。灵敏度高于传统方法,准确度与重复性与传统方法一致。此方法可以运用于急诊抢救配血,安全高效。

基于正交试验法的太阳能复合热水系统优化

为降低生活热水能耗,实现空气源热泵辅助太阳能供热水系统的高效节能运行,选取济南市某高校学生宿舍空气源热泵辅助太阳能供热水系统作为研究对象,利用瞬时系统模拟软件搭建了系统仿真模型,并采用无交互作用的正交试验法,分别以全年系统性能系数和太阳能保证率为优化目标,优化了太阳能集热器面积、集热器倾角、热泵制热功率及水箱容积,并分析其结果的经济性和节能性。结果表明:当以系统性能系数为优化目标时,最优组合中集热器面积为390 m^(2)、集热器倾角为42°、热泵制热功率为50 kW、水箱容积为23.94 m3,而动态费用年值为7.38万元,较天然气系统年节省标煤为17.12 tce;当以太阳能保证率为优化目标时,最优组合中集热器面积为342 m^(2)、集热器倾角为44°、热泵制热功率为35.5 kW、水箱容积为20.58 m3,而动态费用年值为6.56万元,较天然气系统年节省标煤为16.63 tce。

正交试验法优选十三味逐瘀合剂的提取工艺

目的优选十三味逐瘀合剂的水提煎煮工艺,为其后续研究提供参考。方法以煎煮次数(A)、加水量(B)、煎煮时间(C)作为考察因素,羟基红花黄色素A的含量与出膏率的综合评分为指标,确定羟基红花黄色素A含量和出膏率的权重系数分别为70%和30%,通过L_(9)(3^(4))正交试验设计,优选水提的煎煮工艺,并进行验证实验。结果最优选的煎煮工艺为加8倍量水,煎煮2次,每次煎煮90 min。结论优选的工艺条件合理、稳定可行,可用于规范化十三味逐瘀合剂提取。

内蒙古芒来铀矿石酸法柱浸试验

为获得溶浸液在不同硫酸质量浓度条件下的铀浸出特征及试验参数,探究内蒙古芒来铀矿床矿石酸法浸出的可行性,开展了不同硫酸质量浓度(5、10、15、20 g/L)的溶浸液下室内柱浸浸铀试验。试验结果表明,随着溶浸液硫酸质量浓度的增高,浸出液铀质量浓度及铀浸出率随之增高,浸出周期缩短,故酸法工艺适合该矿床铀浸出。试验后期浸出液流量降低与长石类矿物的黏土化蚀变有关。针对铀平均品位为8.8×10^(-5)的矿石,铀浸出率为49.80%~54.35%,从浸出率、防堵塞及浸铀成本等方面综合分析,认为质量浓度为10 g/L的硫酸溶浸液较适合该铀矿酸法地浸开采。