预制结构拼接用超高性能混凝土配制及工程应用研究

为制备预制结构拼接用超高性能混凝土(UHPC),探讨了矿渣粉比表面积、骨胶比及机制砂替代率对UHPC工作性能和力学性能的影响。结果表明:矿渣粉比表面积越大,制备的UHPC浆体黏度越高,但同时水化反应程度越大,强度发展越快,比表面积800 m~2/kg的矿渣粉制备UHPC的3、28 d抗压强度分别为96、143 MPa;随骨胶比的增大,工作性能及力学性能均降低;机制砂替代石英砂后浆体结构中界面过渡区比例多,强度进一步下降,单轴拉伸曲线出现应变软化。骨胶比0.9、机制砂替代率为50%制备的UHPC扩展度720 mm,28 d抗压强度128 MPa,极限拉伸强度9.3 MPa,极限拉伸应变0.21%,单轴拉伸呈现应变硬化现象,其综合性能优异,适用于预制箱梁湿接缝加固工程。

新型排水用轴向中空壁聚氯乙烯埋地管力学性能试验及数值分析

为了研究埋地轴向中空壁塑料排水管的变形与力学响应特性,以便充分利用材料与结构性能,基于模型箱试验,获得埋地管道受到土荷载、地面荷载和管土相互作用下管道及其管周土体的力学及其变形特性;基于ABAQUS有限元分析管截面在埋地外压、排水内压及两者组合作用下的应力和变形特性,建立管道的基本力学参数在砂箱试验与真实埋地条件下的换算关系,提出边界效应修正计算公式。研究结果表明:土柱法+分布角法适用于计算地面静荷载作用下埋地结构壁管道的管顶竖向压力,荷载扩散角宜取30°~35°;在地面静荷载作用下,管道径向变形计算方法中Spangler-Iowa公式偏保守,AWWA M23规范计算结果与试验结果较吻合,而考虑准永久值系数会导致变形计算结果偏小;在埋土外压作用下,管腰位置内壁易发生受压破坏;排水时,管顶位置内壁易发生受拉破坏;内外壁起主要承载作用,受力较大;中间筋主要起连接作用,受力时应力以中性轴为零点向两侧呈梯度增加;本文提出的边界效应修正计算公式是准确可行的。研究成果可为轴向中空壁塑料管等柔性埋地管道的结构设计、力学和损伤失效分析提供参考。

基于HMGB1炎症通路的苍耳子砂炒减毒机制研究

目的基于高迁移率族蛋白B1(high mobility group box protein B1,HMGB1)炎症通路对苍耳子砂炒减毒的机制进行研究,为其炮制减毒机制提供实验依据。方法选取正常KM雄性小鼠随机分为正常组、生品组和砂炒组,每组10只。连续灌胃给药14 d,生品组和砂炒组灌胃相应药物,正常组灌胃等量生理盐水,于第14 d给药后1 h检测小鼠血清丙氨酸转氨酶(alanine transaminase,ALT)、天冬氨酸转氨酶(aspartate transaminase,AST)水平;测定小鼠体质量和肝脏系数;HE染色观察小鼠肝组织病理学情况;ELISA检测小鼠血清中炎症因子HMGB1、白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-2和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平;Western blot和RT-qPCR法分别检测小鼠肝组织中HMGB1、核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)和Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)蛋白和mRNA表达水平。结果给药结束后,与正常组相比,生品组和砂炒组血清中AST、ALT检测值升高(P<0.05),体质量降低(P<0.05),肝脏病理结构损伤,脏器指数增加(P<0.05);血清中HMGB1、IL-1β、IL-2和TNF-α水平较正常组均升高(P<0.01);但砂炒组较生品组的值低(P<0.01);Western blot和RT-qPCR法检测结果表明,给药组肝组织中HMGB1、TLR4和NF-κB的mRNA蛋白表达均较正常组升高(P<0.05),但生品组比砂炒组更加明显(P<0.05)。结论苍耳子具有一定的肝毒性,砂炒后其毒性明显降低,减毒机制可能与调控HMGB1-TLR4/NF-κB炎症通路有关。

低净空环境下结构转换梁“砂箱”支撑体系与施工关键技术

为解决低净空施工环境中大截面现浇结构转换梁支模架底部支撑问题,设计了一种新型承压砂箱支撑体系。通过对比试验以及施工现场堆载预压试验研究了砂类型、压实度和压缩沉降速率等关键控制因素对回填砂箱承载力与稳定性的影响。研究结果表明:承压砂箱作为结构转换梁的支撑体系具备可行性,砂箱内回填砂宜选用河中砂,控制标准应以压缩沉降速率为主要指标,压实度为辅助指标,具体需通过试验确定。结合工程应用,当承压砂箱满足压缩沉降速率<0.083 mm/h,压实度>96%时,结构转换梁施工质量满足规范验收要求;同时总结了应用过程中的施工关键技术。对未来低净空环境下现浇结构构件底部支撑体系施工具有借鉴指导意义。

一种智能型砂箱自动化加工生产线

针对铸造装备砂箱的自动化加工,提出了一种智能、自动化砂箱生产线,包括桁架以及沿桁架直线方向上依次设有的可翻转伺服机械手、双向自对中机构及若干个切削机床。本生产线智能化及自动化程度高,通过伺服机械手,可实现对砂箱工件的抓取、旋转,可轻松应对多种不同尺寸的砂箱工件,且工件的对中精度高。切削机床还可满足立式及卧式的双面加工,大大提高了生产效率。

三开模垂直分型全自动热芯盒射芯机研发

介绍了三开模垂直分型全自动热芯射芯机设计思路、主要组成部件、应用实例等。该整机在通用的垂直分型全自动热芯盒射芯机上增设中间模机构,实现复杂砂芯分型,减少芯盒数量,降低芯盒工装成本,且每个工位独立,可以实现多方式组合操作,并可以根据需要灵活使用设备。该设备集机、电、气一体,全程运动采用PLC精准控制,大大提高了工作效率、降低了劳动强度,已成功应用于中轴砂芯、中轴连接头、汽车轴承盖砂芯等的生产。

基于自动化制造复杂砂芯制芯材料的试验研究

针对缸盖等复杂砂芯在自动化制芯、组芯生产过程中存在的变形、破损、模具磨损快等问题,试验研究了烧结球形陶瓷砂、复合添加剂、新型催化剂等对砂芯及铸件质量的影响,提出了自动化生产条件下保证砂芯质量及生产连续性的解决方案。最后指出:(1)选择烧结球形陶瓷砂,有利于改善冷芯盒树脂粘模倾向及减少水套砂芯表面缺陷,解决浸涂水基涂料后的剥落问题;(2)使用复合型抗脉纹添加剂比使用单一组分抗脉纹添加剂的抗脉纹效果更好;(3)新型催化剂可以有效提高砂芯初始抗拉强度,解决砂芯初强度低造成的变形破损等问题;(4)胺催化冷芯盒自动制芯组芯工艺条件下,合适的制芯材料及组分配方是保证制芯质量的必要条件。

管廊基坑转顶管始发井施工技术

针对如何解决因既有错综复杂管线阻碍、交通通行、既有管廊基坑已完成土方开挖及两侧管廊主体结构已施作完成的电力出线舱明挖过路出舱施工的困难,提出了管廊基坑转顶管始发井施工技术,通过应用填充粗砂箱体反压加固技术、坑内坑钢板桩+纵横对撑+新旧支护桩包角止水支护技术和割桩的双撑反压技术,确保了既有管廊基坑支护结构安全稳定和顶管施工安全,有效解决了出线舱明挖过路出舱过路施工的困难。

铝合金缸盖无机芯盒的设计与应用

无机砂应用可有效改善浇注过程的烟尘问题,基于EN31铝合金缸盖结构及无机砂芯工艺性分析,结合企业生产条件和开发成本,开展了铝合金重力倾转浇注无机砂芯盒设计和应用的研究与验证。通过对芯盒射嘴、加热油路、模块等系统设计及优化,并针对油池砂芯和冒口砂芯等复杂结构,采取交叉油路和隔板油路设计解决了模具孤岛加热不均问题,经试制验证,无机砂芯力学性能满足铝合金缸盖铸造工艺要求,为类似产品的开发试制提供参考。

一种缸盖热芯盒砂芯变形问题分析及改进

以一种大型单体气缸盖铸造过程中热芯盒砂芯变形问题为例,总结了热芯盒砂芯在大型单体气缸盖生产中的应用。分析热芯盒砂芯变形原因,解决了一类热芯盒砂芯浇注过程中变形导致铸件报废的问题。为有效解决热芯盒砂芯浇注过程中变形问题,除了严格控制热芯盒制芯工艺参数外,还要控制热芯盒砂芯固化层厚度一致性保证砂芯强度,采取芯撑固定工艺,为砂芯提供支撑力抵抗铁水浮力。

深厚砂层超长大直径桩承载特性静载试验研究

针对樟树港湘江大桥深厚砂土地基下超长大直径桩的承载力开展了双荷载箱自平衡试验研究,获得单桩承载力的特征值,以及桩侧阻力随深度的分布规律,获得桩侧阻力-桩土相对位移关系曲线,端阻力-桩端位移的关系曲线。试验结果验证了施工质量的可靠性,可为桩基的优化设计提供重要参考。

机车转向架用轴箱体熔模铸造工艺研究

介绍了轴箱体铸件的结构特点、技术要求。通过改进轴箱体熔模铸造冒口,提高了铸件的内部质量;改进浇注位置,降低了铸件的夹砂缺陷;改变工艺收缩率,确保了铸件的尺寸精度符合图纸要求。

辽河盆地西部凹陷北部地区新生代断裂特征与圈闭类型

通过对辽河盆地西部凹陷北部地区构造特征研究,将新生代盆地划分为初始裂陷、伸展断陷、挤压拗陷3个演化阶段。新生代构造以张性断裂为主,兼具走滑和反转特征,其中,沙四、沙三期为伸展断裂系统,沙一、沙二至东营期为走滑断裂系统,馆陶期为挤压断裂系统。沙箱模拟实验证明,挤压反转构造受断层下盘施力方式控制,与基底走滑作用有关,伸展断裂控制的断鼻状构造和挤压背斜构造是高升斜坡带和牛心坨隆起带上较为有利的目标优选类型。

构造因素对半地堑盆地的层序充填的影响

运用平衡剖面分析和构造物理模拟实验方法研究了典型铲式正断层模型上盘盆地的发育过程．研究表明，铲式正断层的产状以及断层上盘的变形方式直接影响上盘盆地的形态和沉积层序结构．简单铲式正断层的上盘发育相对简单的半地堑盆地，复杂铲式（坡坪式）正断层的上盘则发育包含有内部次级背斜凸起和向斜凹陷的复式半地堑，而且半地堑盆地的宽度与拆离断层面深度成正比．在沉积物补偿充填的情况下，渐进伸展将使半地堑的宽度也保持不变，从而使半地堑构造斜坡上产生“视水退”的层序结构现象，并且使盆地中“垂向加积”的沉积层序演变为宏观上“侧向加积”的沉积层序．这种由构造因素对半地堑盆地的层序充填的影响在渤海湾盆地的部分老第三纪断陷中得到印证．

四气门气缸盖整体水套砂芯优化设计及模具制造

本文介绍一款新型发动机缸盖的复杂水套砂芯优化设计,及其覆膜砂制芯热芯盒模具设计制造与生产验证过程。其中水套砂芯三维模型的开发设计属于新产品开发的重点,我们通过三维模拟,3D打印实物模型修改验证,结合应用激光扫描逆向设计等技术手段,解决设计过程中遇到的各种问题,最终完成水套砂芯的优化设计。

紫色土水分特征曲线室内测定方法的对比

为探寻全吸力范围内土壤水分特征曲线的可靠测定方法,采用沙箱排水法、Hyprop仪蒸发法、压力膜仪排水法和露点水势仪蒸发法分吸力段测定盐亭紫色土耕地表层2～7 cm和亚表层7～12 cm土壤的水分特征曲线,对比测定结果的方法间差异,并分析其原因。结果表明：对于表层和亚表层土壤,低吸力段（h〉-100 cm）水分特征曲线的沙箱法和Hyprop仪法的均方根误差ERMS（θ）均较小,在0.026～0.082 cm3/cm3范围内,确定系数R2均大于0.962,说明这两种方法测定结果之间差异不大。高吸力段（h〈-330 cm）的压力膜仪法与露点仪法测定结果之间的差异较大,ERMS（θ）为0.062～0.097 cm3/cm3,R2较低,为0.775～0.952。因此,全吸力范围内水分特征曲线测定方法的选择与组合应考虑土壤孔径分布特征和研究目的。

双层滑脱构造的物理模拟:对准噶尔盆地南缘褶皱冲断带的启示

为了研究双层滑脱构造变形的主控因素,设计了3类砂箱模型,对滑脱层材料、滑脱层厚度、滑脱层黏度、上覆砂层厚度、受力边界条件等主控因素进行物理模拟试验研究。试验结果表明:不同滑脱层材料产生的变形样式不同。以微玻璃珠组成的滑脱层主要产生前展型逆冲叠瓦式断裂构造,下部滑脱层起主控滑脱作用,上部滑脱层厚度、滑脱层之上砂层厚度越大越容易形成滑脱断层;挤压方向与受力边界间的夹角较大时,上部滑脱层容易先形成滑脱断层,其推覆体前缘水平位移较快。以不同黏度硅胶组成的滑脱层产生不同的分层滑脱构造变形样式,当下部滑脱层硅胶黏度为500～1 000Pa.s时,形成分层滑脱前展型叠瓦式构造;当硅胶黏度为2 000～2 500Pa.s时,靠近挤压端先形成背冲构造,然后在上部滑脱层形成叠瓦式构造,在下部滑脱层形成对冲三角带构造、冲起背斜构造。地震和钻井资料显示,准噶尔盆地南缘西段霍尔果斯—安集海褶皱冲断带具有双层滑脱变形特征;模拟结果认为,斜向受力边界、侏罗纪煤层以及古近纪泥岩层的分层滑脱作用是控制变形过程的主要因素。

渤海湾盆地辽河西部凹陷古近纪变形特征及成因

辽河西部凹陷位于渤海湾盆地东北部,其古近纪构造演化与成因机制研究不仅对油气勘探具有指导作用,同时对深入分析渤海湾盆地和郯庐断裂带的成因演化也具有启示意义。通过三维地震资料系统解释和编图、同沉积断裂系统与沉积厚度关系分析、断层活动强度统计等方面研究,认为辽河西部凹陷在古近纪经历了早期伸展和晚期走滑两期变形叠加过程。早期伸展变形发生在始新世,包括初始断陷期(Es4)和强烈断陷期(Es3)两个阶段,形成北东向主干断层及东断西超的半地堑世组合,控制北东向沉积中心的展布;晚期走滑变形发生在渐新世东营期,使先存北东走向基底断层发生右旋走滑位移,并诱导盖层形成近东西向新生正断层组合,从而形成南部张扭沉降、北部压扭隆升的构造格局。Es1-2期是从伸展变形向走滑变形发展的过渡时期,构造活动微弱。区域构造应力场分析和沙箱实验证明,始新世北东向伸展断裂系统受太平洋板块俯冲产生的北西-南东向弧后拉张作用控制,而渐新世走滑断裂系统则受郯庐断裂右旋走滑作用控制,动因来源于印度-澳大利亚板块向欧亚板块俯冲作用产生的远程效应。

挤压构造的砂箱物理模拟实验研究现状

砂箱物理模拟实验已被证明是研究盆地挤压构造的有效工具。国内外许多研究机构近年来在这方面都做了大量开拓性工作。系统地总结、展示了国内外的研究成果 。

水位降落条件下非稳定渗流试验研究

水位降落时产生的非稳定渗流场对坝坡的渗流和稳定影响较大。通过砂槽模型室内试验模拟了粉砂、细砂、黏土等多种材质的边坡在水位降落过程中的非稳定渗流物理过程,分析了水位降落过程中上游边坡的渗流场特点,比较了不同边坡材料、渗透特性、坡比和水位降落速度的泄水过程中边坡渗流场自由面形式和等势线变化特点,重点研究了给水度μ、渗透系数k、库水位降落的速度v对自由面最高点、上游边坡中的孔隙水压力、坡降的影响,定量分析了水位降落时k/μv判断骤降、缓降、快降的标准,探讨了非稳定渗流浸润线的计算公式。结果表明:渗透系数小、给水度大的土坡在水位降落过程中产生的上游边坡孔隙水压力值和渗透坡降较大,非稳定流场自由面最高点位置也更高;水位降落时的上游边坡渗流方向指向坡面;浸润线最高点高度与坡前水深的比值h0/H与降落时间t/T间存在线性关系,k/μv作为判断骤缓降的指标与其线性系数呈指数关系。