海砂用于抹面砂浆对建筑工程耐久性的影响

阐述了海砂用于抹面砂浆对建筑工程质量及其耐久性的影响,通过实例验证了海砂的危害性。

不同典型年“引江济巢”工程对巢湖水质的影响

“引江济巢”作为引江济淮的起始段工程,承担着改善巢湖水质的重要任务,调水路线的选取对水质改善效果有关键影响.本文基于MIKE21模型构建了巢湖水动力水质模型,分别模拟了丰水年、平水年和枯水年情景下巢湖流场和总氮、总磷浓度时空分布特征,以及不同调水路线在各典型年对巢湖水质的影响.结果显示巢湖流场和水质分布有明显的空间差异性,受入湖负荷和流量影响,巢湖在丰水年水质较差,整体来说东湖区水质优于西湖区.相比其他年份,丰水年调水对湖区水质的改善作用最明显;不同调水路线中,自白石天河入流相较兆河入流对巢湖,尤其是西湖区水质改善明显.

利用振动法定量评价工程岩体的完整性

岩体的完整性是工程岩体质量分级的重要指标之一,在现行规范中主要通过岩体的完整性系数Kv、体积节理数Jv、结构面发育程度进行判断。工程岩体的结构面复杂,定性判断较困难,且Jv需转换为Kv后才可进行定量评价。目前主要采用超声波法测量Kv,由于该方法激振源为超声波,工作频段窄,测量低频振动时误差较大,测试距离短,使破碎或较破碎岩体的测量结果存在较大误差。通过振动法测量岩体的纵波波速:在浅层钻孔中激振,利用布设在岩体表面上的多个低频传感器接收振动信号,从而实现分段测量岩体纵波波速,求得各段岩体的完整性系数,准确地评价岩体完整性。工程岩体实例的结果与定性评价结果一致。

SAP对高性能工程水泥基复合材料性能的影响

高收缩率是限制高性能工程水泥基复合材料(HP-ECC)大规模工程应用的瓶颈之一。本文通过引入超吸水性聚合物(SAP)来缓解HP-ECC的收缩,研究了不同掺量的SAP对HP-ECC抗压强度、抗折强度、拉伸性能、自收缩和干燥收缩性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)研究了SAP对HP-ECC拉伸后纤维表面形貌变化的影响。结果表明,HP-ECC中掺入SAP后的抗压强度和抗折强度降低,自收缩和干燥收缩得到缓解,且自收缩和干燥收缩随SAP掺量的增加而降低。此外,HP-ECC的拉伸强度降低,拉伸延伸率提高。SAP的引入降低了基体的断裂韧度,使基体更容易形成微裂缝,从而改善了HP-ECC的应变硬化行为和多缝开裂现象。随着SAP掺量的增加,纤维从基体中拔出时的表面形貌越来越光滑,纤维-基体界面黏结性能降低。

基于工程教育认证的《桥梁工程》课程思政教学探索

对标工程教育专业认证要求,加强课程思政教育,已成为新工科建设对各门专业课的基本要求。以土木工程专业道路桥梁方向的重要专业课《桥梁工程》为例,探讨了基于工程教育认证的专业课课程思政教学的新思路,为同类课程建设提供有意义的借鉴。

兰州奥体综合馆弦支穹顶结构模型预应力张拉试验研究及模拟分析

为了研究弦支穹顶结构预应力的分布特性,基于兰州奥体综合馆弦支穹顶屋盖按照1∶20制作了缩尺模型,对该模型分3级进行预应力施工张拉试验,测试了2种不同张拉顺序下模型的杆件内力及节点竖向位移变化规律,并将试验结果和MIDAS Gen数值模拟结果进行了对比分析。研究表明:对于肋环型小矢跨比弦支穹顶结构,在张拉时环索相互影响较大,张拉初期环索内力变化更明显;张拉过程中预应力的施加对环杆的影响大于对径杆的影响,最外圈环杆在张拉过程中承力占比最大,节点竖向位移在第4圈达到最大;不同张拉顺序会改变外圈杆件内力及节点位移变化趋势,从外到内分级循环张拉下部索对结构更有利。

带竖向接缝装配式剪力墙易损性研究

竖向接缝是装配式剪力墙结构中的关键部位,对57个足尺带竖向接缝的装配式剪力墙试验数据进行了易损性分析。依据该类剪力墙构件试验过程的破坏模式提出了5个损伤状态;以位移角为工程指标参数,建立了该类剪力墙的易损性曲线和各损伤状态下的易损性参数;并量化评价了设计轴压比和剪跨比2个关键设计参数对其易损性的影响;对比分析了直接拼接和后浇带拼接两种竖向接缝形式对该类试件易损性参数的影响。结果表明:除竖向接缝混凝土出现掉渣,受压区保护层轻微脱落外,其余损伤状态下的易损性曲线基本满足对数正态分布;直接拼接装配式剪力墙和后浇带拼接装配式剪力墙之间的易损性参数在竖向接缝混凝土结合面开裂,边缘纵筋屈服损伤阶段存在差异,该阶段对应的位移角拟合中值绝对差值和相对差值分别达到0.11%和28.2%。

减水保坍型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

以4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚(VPEG)大单体、丙烯酸(AA)为主要原料,引入保坍单体丙烯酸羟乙酯(HEA),以巯基丙酸(MPA)为链转移剂,在H_(2)O_(2)/L-抗坏血酸(V_(C))氧化还原引发体系下,通过自由基聚合制备出减水保坍型聚羧酸减水剂(V-HEA)。通过红外光谱、凝胶色谱测试对合成的V-HEA进行分子结构表征,并与市售保坍型聚羧酸减水剂(HPWR-S)进行水化热与混凝土性能对比分析。结果表明,V-HEA的最佳合成工艺参数为酸醚比4.4,酯醚比2.5,引发剂、硫酸亚铁和链转移剂掺量分别占大单体质量的0.76%、0.10%和0.74%。掺入硫酸亚铁可提高单体的转化率,且V-HEA的数均分子量为17650,重均分子量为42713,单体转化率高达95.03%。掺入V-HEA时混凝土的水化峰值温度较掺入HPWR-S时延迟4 h 24 min,且第二水化速率峰出现时间延迟约4 h,更加延缓水泥的水化。掺入V-HEA的混凝土2 h坍落度仅损失5.8%,且混凝土强度与掺入HPWR-S产品相当,V-HEA具有较好的应用前景。

溶液pH对高锰酸钾降解四环素动力学、产物和生物毒性的影响

四环素(TC)是一种典型的酸碱两性化合物,其在水中的赋存形态受溶液pH影响.为探究TC降解路径和溶液毒性是否会随pH产生规律性变化,本研究考察了KMnO4氧化过程中,溶液pH(2、6、9和11)对TC降解动力学、降解产物和溶液毒性的影响规律及机制.结果表明,TC在KMnO4体系中的反应符合二级反应动力学模型,速率常数(kapp)为7.92 mol·L^(-1)·s^(-1)(pH=6)—37.74 mol·L^(-1)·s^(-1)(pH=11);使用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)对经KMnO4处理后TC的降解产物进行定性分析,共有6种降解产物被检出,溶液pH为2、6、9和11时,分别有3、3、3和5种降解产物,表现出显著的pH依赖性.采用费氏弧菌、活性污泥细菌和斜生栅藻对氧化处理后的TC溶液进行毒性评价,发现部分降解产物具有比母体更强的生物毒性,ECOSAR模拟毒性数值也能佐证.

掺粉煤活性粉末混凝土基本力学性能研究

为探究在掺粉煤灰情况下,养护制度、水胶比、钢纤维掺量对活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete, RPC)基本力学性能的影响规律,文中完成了78个100 mm立方体和26个100 mm×100 mm×300 mm棱柱体掺粉煤灰RPC试件的单轴受压试验,基于试验结果考察了RPC立方体抗压强度与棱柱体抗压强度之间的关系,建立掺粉煤灰RPC弹性模量、横向变形系数、峰值应变、峰值应力等基本力学参数的预测模型。试验结果表明,粉煤灰的加入明显提升了RPC的基本力学性能。

基于MATLAB环境下的沥青道面表观纹理重构和分形特征研究

鉴于道面微观构造对于道面抗滑性能的重要性,文中选取变化关键筛孔的8条曲线,进行试样成型研究。借助纹理激光仪AMES进行表观纹理提取,运用MATLAB软件三维重构技术,并使用分形理论的盒子计数法,研究纹理参数与抗滑性能指标的相关性。研究表明,MATLAB软件重构三维模型高精度还原沥青道面的表观形貌,道面构造参数与抗滑性能之间具有良好的线性关系,可为后续预测道面长期抗滑性提供保障。

轴向载荷下X型管节点应力集中系数研究

用有限元方法分析了X管节点承受轴向拉力作用时沿焊缝应力集中系数的分布,发现X型管节点最大应力集中系数出现在鞍点处。同时探讨了X节点几何参数对应力集中系数的影响,提出了用于计算X节点最大应力集中系数的参数公式,通过与国际疲劳指导委员会(Fatigue Guidance Review Panel)提出的评价标准比较,证明了所提公式的正确性。

结冰对乌梁素海水体富营养化的影响

为研究结冰对湖泊富营养化状态的影响,以内蒙古乌梁素海为研究对象,用"注射器"式采水器和冰钻分别采集水样和冰样,并测定总氮、总磷、COD_(Cr)、叶绿素a浓度、冰厚、水深和透明度等指标,运用分形理论评价模型对湖泊结冰前、后的富营养化等级进行综合评价.结果表明:乌梁素海湖泊结冰厚度与水深存在较好的负相关性,其相关系数为0.54;湖泊结冰后,水体的富营养化等级由富营养变为重富营养,表明结冰过程中,氮、磷等营养元素被排斥至冰下水体,即结冰过程对湖泊水体中的营养元素具有浓缩效应,导致冰下环境质量恶化,并促进营养元素向沉积物转移;但也可以利用该浓缩效应,从湖泊冰封期富营养化污染的特殊性入手,运用底泥疏浚和冰体-水体分离等工程技术手段,实现湖泊富营养化污染的治理.

CFRP加固砌体结构的力学性能分析

在分析碳纤维加固的砖砌体在水平周期反复荷载作用下试验结果的基础上,研究了碳纤维加固砖砌体的约束及抗倒塌机理;建立了墙体侧向位移与碳纤维应变、碳纤维应变与墙体抗震剪切强度的关系;讨论了不同加固方式、碳纤维面积百分率等在墙体不同受力阶段对墙体抗剪承载能力和变形性能的作用与影响;提出了计算碳纤维加固墙体承载能力和变形的计算方法。计算方法考虑了不同粘贴碳纤维角度、碳纤维面积百分率等对墙体承载能力和变形性能的影响;推导了最优粘贴加固角;提出了改进的粘贴加固方法以提高加固效果。

海洋平台K型管节点的疲劳裂纹扩展分析Ⅰ:试验测试

对承受疲劳载荷的海洋平台K型管节点首先进行了静力测试,确定了沿着焊缝的热应力区的应力分布及热应力区最大应力点的位置,从而判断裂纹产生的位置;然后通过专用测试设备提供循环疲劳载荷,用ACPD(Alternating Current Potential Drop,即交流电流势能落差法)技术检测裂纹的产生和增长过程,得到裂纹最深点,用S-N曲线估算其疲劳寿命。对已有裂纹的K型管节点,用应力强度因子估计其剩余寿命。同时用测试的结果验证了S-N的准确性和可靠性。

海洋平台K型管节点的疲劳裂纹扩展分析 II:数值分析

对于已含初始裂纹平台管节点的寿命预测很大程度上依靠应力强度因子的精确值,而复杂载荷条件下的节点应力强度因子的计算尚无参数方程直接确定。本文提出了一种含表面裂纹的K节点的有限元网格产生方法,即把整个K节点划分为几个子区域,每个子区域的网格具有不同类型的单元和不同的密度。这种方法在控制网格密度,尤其是控制沿着裂纹边缘单元的边长比方面有其独特的优越性,当所有子区域的网格自动产生后,容易得到整个结构的有限元模型。同时用J积分和位移外推插值法分别计算了一个K型节点沿着裂纹前缘的应力强度因子值,发现:试验得到的应力强度因子值和提出的模型计算结果非常吻合,证明了所提有限元模型的准确性。

基于Monte Carlo随机计算的海工混凝土使用寿命预测

基于Monte Carlo方法对水胶比0.35,0.45,0.55的普通混凝土和掺加25%粉煤灰及25%矿渣的大掺量工业废渣混凝土在海洋水下环境下的服役寿命进行了数值计算,并将计算结果按照Weibull分布进行拟合,得到了使用寿命的Weibull分布参数,同时量化分析了保护层厚度对混凝土使用寿命的影响.结果表明:水胶比和混凝土保护层厚度对混凝土使用寿命有很大影响,掺加工业废渣由于有效改善氯离子结合能力,也能使混凝土使用寿命有较大提高.为海工混凝土的耐久性设计和使用寿命预测提供了有效的参数分析方法.

低碳钢压缩应力-应变曲线的讨论

针对当前材料力学、工程力学教材中低碳钢受压极限强度无法测定的结论,通过对低碳钢压缩F-Δl曲线进行二次处理,获得了低碳钢压至鼓状的真实σ_t-ε_t曲线,有利于学生对名义σ-ε,真实σ_t-ε_t,极限应力概念的正确理解.

K型管节点的应力集中系数研究

采用有限元法分析了K型管节点在承受轴力作用下的应力集中系数.用三维固体单元模拟结构,模拟中对不同区域分别划分网格,每个区域的网格独立产生后,再形成整个结构的有限元网格.使用ABAQUS软件分析了200组在轴向循环载荷作用下的节点数值模型,获得了K节点在轴向循环载荷作用下沿焊缝的应力集中系数(SCF),并对主管和支管的SCF进行研究,得出了节点几何参数对主管和支管的SCF及极值位置的影响规律.

KK节点中表面裂纹应力强度因子的数值分析

海洋平台中的管节点在出现疲劳裂纹后,其残余寿命的估算依赖于对焊缝处表面裂纹应力强度因子的精确计算。首先介绍了包含表面裂纹的KK节点的有限元网格产生方法。采用了五种不同类型的单元,即六面体单元、四分之一结点的裂纹单元、棱柱单元、棱锥单元以及四面体单元来形成KK节点焊缝处表面裂纹的网格。然后通过交互J积分法计算出了KK节点表面裂纹的应力强度因子分布情况。