2024年 06期
碎石土地基水平向载荷板试验分析
袁文;龚维明;陶齐宇;李超;黄红亚;通过开展平洞内部水平向载荷板试验探究碎石土地基的宏观力学特性,确定碎石土地基水平向地基承载力特征值为0.95 MPa,水平变形模量E_h为149.8~696.4 MPa,水平基准基床系数k_h为556.4~2 887.4 MN/m~3。试验结果表明:碎石土的水平变形参数受岩体破碎程度的影响,具有一定的离散性,即岩体破碎越严重,水平变形模量或水平基准基床系数越小。
异形柱及其纵筋直径对泡沫混凝土复合墙板受力性能影响分析
钱坤;刘帅;刘圆;卞延彬;本文应用Abaqus有限元分析软件建立带有X型斜撑的泡沫混凝土复合板与钢筋混凝土框架协同工作状态下的复合墙板模型,通过模拟分析有无异形柱和现浇异形柱(T形柱)不同纵筋直径下泡沫混凝土复合墙板受力性能可知,与异形柱结合的装配整体式异形柱结构墙板承载力和抗震性能明显优于独立工作的墙板,随着异形柱纵筋直径的增大,泡沫混凝土复合墙板的承载力得到显著提升,延性先增大后减小,提升了该结构的承载能力和抗震性能。
自复位剪切型复合黏弹性阻尼器有限元分析
宋江良;于博浪;战冬梅;李妍;利用Abaqus软件以阻尼器内部芯材及芯材直径为变量,建立了芯材分别为铅芯、LY100和SMA 3个阻尼器有限元模型和1个SMA直径为10 mm的有限元模型,提出一种自复位剪切型复合黏弹性阻尼器,对比分析不同芯材、芯材直径对阻尼器力学性能的影响。模拟结果表明:内部芯材为SMA的阻尼器耗能能力相较于铅芯和LY100都有了极大的提升,残余位移也得到了很好的控制,展现出较强的自复位能力;随着直径的增加,阻尼器的耗能能力和残余位移均有了显著增加,但是为了充分发挥SMA阻尼器自复位能力,SMA的直径不宜大于20 mm,且后期加工制作应对剪切板、限位板与连接板的连接处进行加固处理。
基于gprMax的混凝土结构多相三维复杂建模与仿真
葛娅;刘宁;混凝土作为典型的复合材料,其物理特性由粗骨料和硬化水泥砂浆的成分、性质、配比等决定。在混凝土材料相关的探地雷达数值模拟中,需要从其微/细观角度来把握混凝土材料的宏观物理性质。gprMax基于时域有限差分(FDTD)算法能够实现复杂目标体的电磁仿真模拟。本文构建了混凝土结构三维复杂模型,利用Python语言在模型中定义了粗、细骨料等材料的属性和体积含量等,使混凝土不再作为单一的均质材料,而是由具有不同介电常数的材料随机组成的多相体系。数值建模分析混凝土梁并通过试验验证,结果表明:提出的三维复杂模型在有限差分时域仿真中表现良好,能够更准确地反映混凝土的实际物理特性,在探地雷达方法有效应用于结构无损检测研究领域有积极的作用。
基于响应面法的混杂纤维ECC劈裂抗拉强度分析
姜浩;郭亚峰;张云龙;钱雪松;为研究基于响应面法的钢纤维(SF)掺量、聚丙烯纤维(PP)掺量和粉煤灰(FA)掺量对混杂纤维ECC材料劈裂抗拉强度的影响,采用响应面中的Box-Behnken试验设计方法构建劈裂抗拉强度响应面模型,取得响应值的二次多项式回归方程,以聚丙烯纤维掺量(0.5%,1%,1.5%)、钢纤维掺量(0.5%,1%,1.5%)和粉煤灰掺量(40%,60%,80%)3个因素为响应因子,以劈裂抗拉强度作为响应值,通过方差分析证明模型的可靠性,并优化处理其配合比参数。
基于响应面法的自感知ECC力学与电学性能研究
田伟;吕校良;为了研究粉煤灰替代水泥以及不同掺量的聚丙烯纤维和炭黑对ECC的力学性能和自感知性能的影响,采用响应面法(RSM)设计试验,选取粉煤灰(FA)掺量、聚丙烯纤维(PP)掺量和炭黑(CB)掺量这3个变量作为影响因素,以抗压强度(R1)、抗折强度(R2)、劈拉强度(R3)和电阻率变化率(R4)作为响应指标。最后,对4种响应面模型进行了优化,得到了适合实际应用的掺量组合。多优化结果表明:当FA的体积掺量占总胶凝材料的43.19%,PP的体积掺量为1.35%,CB的质量掺量为1.12%时,自感知ECC的材料性能最好。
颗粒级配对滑带土抗剪强度影响试验研究
赵一韩;孙立娟;朱科桥;本研究旨在探讨颗粒级配对滑带土抗剪强度的影响,以三峡库区某滑坡作为研究对象,将黏砂混合土样按实际比例配合模拟三峡库区某滑带土,采用分形维数表征连续级配,运用应变控制式三轴仪进行不固结不排水试验,深入研究滑带土的关键力学性质,分析颗粒级配参数(包括粒径分布、细颗粒含量等)对滑带土抗剪强度的影响。研究结果表明:颗粒级配分形维数对滑带土的抗剪强度参数和力学特性具有显著影响,即随着滑带土样本分形维数的增加,其应力差峰值、残余强度、内摩擦角和黏聚力也逐渐增加。
旅馆室内PM 2.5浓度影响因素相关性分析
齐子姝;肖玥;郭利敏;为探究不同因素对旅馆房间内PM 2.5浓度的影响及其相关性,测试寒冷地区的中小型旅馆客房内PM 2.5浓度,研究不同因素下客房内PM 2.5的浓度变化特征。采用相关分析和逐步回归分析方法研究各因素对PM 2.5浓度的影响程度,影响程度由大至小依次为室内人数、换气次数、建筑外窗缝隙穿透系数、室外风速和室内自然沉降率,相关系数分别为0.379,-0.372,-0.338,0.327,-0.303。
北方城市供水管网中耐氯性细菌的生化特性
彭举威;孙燕楠;李华南;张明;宋乔;针对供水系统耐氯性细菌(Chlorine-resistant bacteria, CRB)带来的水质安全问题,以北方地区某城市供水管网中筛选的耐氯性菌株为研究对象,研究了耐氯性细菌菌株的生化特性、氯消毒和紫外线消毒方式下耐氯性细菌菌群的灭活效果及抗生素抗性。结果显示:1年内经3次加氯筛选得到24株CRB,分为芽孢杆菌、单胞菌和大肠杆菌3类。使用3 mg·L~(-1),6 mg·L~(-1)浓度氯消毒20 min时,3类CRB的灭活效率分别为2.3 lg, 2.4 lg, 2.6 lg和2.6 lg, 2.8 lg, 2.9 lg;当紫外线消毒浓度为80 mJ·cm~(-2)时,CRB的灭活效率分别为0.96 lg, 1.04 lg, 1.12 lg。分离的CRB对青霉素和四环素产生抗性,而对阿奇霉素的抗性较低。北方城市供水系统中CRB对紫外线消毒和氯消毒产生一定的抗性,需要探索多种消毒措施协同控制城市供水系统中微生物,确保城市管网水质的安全。
复合矿物膨胀剂对混凝土性能的影响
罗晶;丁锐;张兵;朱会荣;为提高固废材料的综合利用率,补偿混凝土的收缩裂缝,分析复合矿物膨胀剂对商品混凝土力学性能和收缩性能的影响。经研究,得出掺入6%的矿物膨胀剂时2 h坍落度大于160 mm,满足混凝土泵送工艺要求,当28 d时抗压强度达到37.6 MPa,还可以使混凝土的体积收缩得到及时补偿,这为进一步改善和提高混凝土体积的稳定性和耐久性提供相应的研究数据。