人与轻柔结构水平相互作用试验研究

针对人-结构系统水平振动问题,建立了人-结构水平振动试验平台;在结构轻质低基频情况下,研究了人-结构系统水平振动特性。试验表明:当人自然站在结构上时,前后向人体使结构的基频降低,但与重量相当的质量块-结构系统相比,降低幅度相对较小;左右向人体既可以使结构基频降低,也可以使结构基频升高;前后向人体对结构基频的影响量大于左右向人体对结构基频的影响量;质量块对结构的振型阻尼比影响很小,人体能显著增大结构振型阻尼比;但前后向人体贡献的阻尼比左右向人体贡献的阻尼大。在水平向,自然站立的人不能当做质量块。

掺工业废弃料导电砂浆电阻率稳定性研究

选取工业废弃料钢屑、钢渣和铁砂,混合掺入砂浆中制备得到绿色环保低成本的导电砂浆,分别测定其电阻率随龄期以及加载电压（5~40 V）的变化规律。试验结果表明：导电砂浆电阻率随着导电材料掺量的增加而降低,养护28 d 后最低电阻率达到24.97Ω·m；随着加载电压的增大,试件电阻率不断降低,40 V 电压下电阻率比5 V电压加载下降低了27%；随着龄期的增加,试件内部水分不断流失,试件电阻率不断增大,但在空气中放置28 d 后变化趋于平缓。

掺钢渣钢屑复合砂浆电磁屏蔽性能研究

选取钢渣和钢屑两种工业废弃物,混合掺入砂浆中制备得到环保低成本的电磁屏蔽复合砂浆,在测定其电阻率的基础上测量其在300 MHz^3 GHz频率范围内的电磁屏蔽效能。试验结果表明:钢渣钢屑复合砂浆的电磁屏蔽效能随着导电材料掺量的增加而增大,1 cm厚度试件屏蔽效能峰值达到16.63 d B;复合砂浆屏蔽效能随厚度增加显著增大,3 cm试件屏蔽效能峰值达36.31 d B,比同配合比1 cm试件增大了118%;屏蔽效能峰值所对应的频率也随导电物掺量与试件厚度的改变而变化。

掺工业废弃料水泥砂浆压敏性能研究

选择具有良好导电性的钢屑和铁砂作为导电介质,制备得到水泥基复合材料,并在测定其抗压、抗折强度的基础上采用四电极法研究其压敏性能,分析研究了导电介质的掺量、加载速率以及循环荷载对其压敏性的影响。试验结果表明,钢屑和铁砂水泥基复合材料具备良好的力学性能与压敏性能;随着外荷载变化,钢屑砂浆的电阻率变化率呈二次曲线变化规律,铁砂砂浆的电阻率变化率呈近似直线变化规律。

离子导电砂浆电学性能影响因素研究

用电解质溶液作为导电相材料来制备离子导电砂浆,在砂浆表面辊涂环氧树脂以保证稳定的导电性,并对影响离子导电砂浆电学性能的多种因素开展试验研究.结果表明:在一定的离子溶液质量分数范围内,离子导电砂浆电阻率随离子溶液质量分数的增加而减小;受离子导电砂浆内部孔结构和溶质溶解度的影响,质量分数过高的离子溶液会降低离子导电砂浆的渗透效率,对离子导电砂浆导电性不利.不同离子溶液的溶质溶解度不同,因此离子导电砂浆最优导电性所对应的溶液质量分数也有所不同.在制作离子导电砂浆时应综合当时的环境温度与溶液种类,确定其溶解度并选择适当的溶液质量分数.由于离子导电砂浆的电极与离子溶液之间将发生电化学反应,因此应选择交换电流密度较大的电极,并考虑电极的可逆性.

混掺钢屑铁砂水泥砂浆压敏性研究

在砂浆中混掺钢屑和铁砂两种工业废弃料,制备得到环保低成本的水泥基复合材料,在测定其抗压强度的基础上采用交流两电极法研究其导电性能和压敏性能,并分析研究了混掺掺量、弹塑性荷载、不同加载速率以及冲击荷载等对其压敏性的影响。试验结果表明,随着导电材料掺量增加,试件压敏性更加明显。加载速率越大,试件电阻率变化越大;冲击荷载数值对瞬间电阻率与卸载后电阻率均有较大影响。

离子导电砂浆导电性能研究

现有导电混凝土均采用物理导电,而其中的导电材料往往存在难以搅拌均匀的问题,提出了采用离子导电的原理制备导电砂浆并阐述了其制作工艺。研究了使用直流电源时,离子导电砂浆在不同溶液质量分数和不同电压值下的电学特性。对比了交流电源和直流电源对离子导电砂浆电学特性的影响。试验结果表明:使用直流电源时,离子导电砂浆的导电性随溶液质量分数的增大而降低,其电阻率则随电压值的增加逐渐趋于稳定;使用交流电源时,离子导电砂浆电阻率比较稳定,随电压值变化很小,且与使用直流电源时测得的趋于稳定的电阻率值很接近。当通电时间比较长时,直流电容易产生极化效应,建议使用交流电源。

基于渗透试验的离子导电砂浆工艺优化研究

通过对离子导电砂浆试件进行渗透性能试验和截面微观形貌的研究,对其制备工艺进行了优化。试验结果表明,在能满足离子导电砂浆电学性能要求时,电解质溶液浓度不宜太大,不同电解质溶液的最佳浓度要通过试验确定。通过分析不同龄期和不同水灰比试件的渗透试验结果,并结合扫描电镜对试件截面形貌观测数据,得到制备离子导电砂浆试件的最优选择是养护28d且水灰比为0.7的试件,同时不需要考虑试件初始电阻率值的大小。

基于人-结构耦合振动试验的等效人体模型

针对由人-结构系统的水平相互作用问题,建造了用于人-结构耦合振动研究的钢框架平台。共六人参加此次试验,并测试了添加混凝土质量时结构的动力特性。研究表明:当人静止站立于平台结构上时,与空平台结构相比,人-结构系统的共振频率会降低,但与重量相当的质量块-结构系统相比,降低幅度相对较小,表明在水平方向,不可以简单地将成人等效为相当重量质量块附加在平台结构上;最后,提出了人体前后向的等效附加质量模型,来模拟人对结构水平振动频率的影响,并通过试验验证了此模型的有效性。

电流及电压对钢纤维石墨导电混凝土电阻率的影响

制备了钢纤维石墨导电混凝土,进行了电流类型及电压大小对电阻率影响的相关试验。研究发现,交流电源供电时,导电混凝土试件的电阻率小于直流电源供电时的电阻率,两者的差值随电压的增加而减小;无论是交流电源还是直流电源供电(电压在60V以下),试件电阻率均与电压成反比,两者呈二次抛物线关系,电阻率的变化幅度随电压的增加而减小。

环境温度和湿度对导电混凝土电热性能的影响

研究了不同导电介质配合比及不同环境条件对导电混凝土电热性能的影响。试验结果表明,在相同环境条件下,钢纤维石墨复合的导电混凝土试件导电性能优于单一导电介质所制作的导电混凝土试件。随着环境温度与湿度的升高,导电混凝土的初始电流、电流增量与温度增量均有所上升。由于导电机理的不同,纯石墨导电混凝土试件受到环境条件的影响比钢纤维复合石墨导电混凝土试件更大。建议采用30℃、100%湿度作为导电混凝土测试的标准环境条件。

形状和取代率对再生混合混凝土抗压性能的影响

为了研究由废弃混凝土块体和新混凝土组成的再生混合混凝土的抗压性能,对立方体、棱柱体和圆柱体试件进行了单轴抗压试验,考察了废弃混凝土块体取代率对再生混合混凝土抗压强度和破坏形态的影响,建立了不同形状试件之间的抗压强度转换关系。3种不同形状试件的废弃混凝土块体取代率分别为0、10%、20%、30%。基于试验数据,得到了拟合公式,可用于计算再生混合混凝土圆柱体和棱柱体试件的抗压强度。结果表明:(1)当取代率在0~30%之间时,废弃混凝土块体的取代率对再生混合混凝土的破坏形态影响不大;(2)在废弃混凝土块体抗压强度大于新混凝土的情况下,随着废弃混凝土块体取代率的增加,再生混合混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、圆柱体抗压强度均呈现增大的趋势,但是增大的幅度不同;(3)得到了再生混合混凝土棱柱体、圆柱体抗压强度预测公式,基于该公式的计算结果与试验数据吻合良好。

高速公路排水沟隔振屏障效果的数值模拟

针对高速公路产生的低频环境振动,以公路旁排水沟为研究对象,深入研究其对环境振动的隔振效果。采用大型有限元通用软件ANSYS,通过建立排水沟-路面-土三维模型,模拟分析排水沟深度、宽度以及沟内水位、沟壁填充对隔振效果的影响。结果表明:设置排水沟后有明显的隔振效果,改变沟宽沟深对隔振效果影响不大;沟壁填充混凝土的排水沟比无混凝土的隔振效果好;排水沟中有水的工况比无水的工况隔振效果好。

冻融对钢纤维石墨导电混凝土耐久性能的影响

对比分析了不同冻融循环次数下,钢纤维-石墨导电混凝土与素混凝土的力学性能。结果表明,经过200次冻融循环后,素混凝土的质量损失达到5.1%,相对动弹性模量为58.1%;导电混凝土的平均质量损失仅为2.1%,平均相对动弹性模量为88.0%;经过300次冻融循环后,素混凝土抗压强度下降39.9%,导电混凝土抗压强度下降23.6%,即导电混凝土的抗冻融循环的能力优于素混凝土,并且,可根据相应的拟合曲线预测导电混凝土的使用寿命。

深圳京基100风致响应实测研究

采用自主研发的LAC-I无线加速度传感器,对高度441.8 m的深圳京基100（KK100）的加速度响应进行了为期5年的连续监测。选取了2011年至2015年间的4次主要台风（纳沙、杜苏芮、维森特和天兔）经过时的加速度观测数据以及常态弱风和环境激励下的加速度数据,进行结构动力参数识别以及验证与风洞试验结果的一致性。结果表明：各工况下自振频率的识别结果具有很好的一致性,与其在设计阶段对结构进行有限元分析得到的相应结果约大21%;阻尼比的识别结果表现出一定的离散性,x、y两个方向的阻尼比分别在0.6%～0.9%和0.33%～0.71%之间变化,但阻尼比与振幅并不存在明显的相关性;在风场条件基本一致的情况下,实测结果与风洞试验结果具有良好的一致性;在振幅较大的横风向,实测和风洞试验得到的结构顶部峰值加速度响应相差4.2%,说明了风洞试验的可靠性。同时近5年来的连续观测遇到了与深圳地区10年重现期风压相当的最大风速,测得的瞬时峰值加速度仅为0.123 m/s2,表明该建筑的舒适度能够满足要求。