再生砌体填充墙-型钢再生混凝土框架结构抗震性能研究北大核心CSCD

为研究再生砌体填充墙-型钢再生混凝土框架结构的抗震性能,试验设计了1榀再生混凝土框架和2榀再生砌体填充墙-型钢再生混凝土框架并进行低周往复加载试验。试验结果表明:纯框架试件及带填充墙框架试件均为延性破坏,填充墙沿框架平面对角线区域破坏较为严重,梁端与柱端先后出现塑性铰,符合“强柱弱梁”的抗震设计概念;带填充墙框架相比纯框架峰值承载力提升80%左右,平均位移延性系数大于6,表明其具有良好的变形能力;带填充墙框架在加载前期耗能能力强于纯框架试件,后期因填充墙破坏而承载能力迅速下降,极限位移较小,耗能能力弱于纯框架试件;轴压比越大,带填充墙框架峰值荷载后的延性和耗能能力下降越快。基于现有等效斜压杆理论对试件进行Pushover分析,结果表明Klingner模型与试验结果吻合最好。合理布置的填充墙可作为结构抗震的第一道防线,性能点处结构满足“大震不倒”的抗震要求。     

热处理对特殊建筑用钢冲击性能的影响

以特殊建筑屋顶用15Cr15Mo5Co14V钢材料为研究对象,分析了不同循环淬火和回火处理对实验钢组织和性能的影响。结果表明,淬火次数对实验钢硬度的影响不大,且其冲击韧度随着淬火次数的增加不断增加。     

纤维增强煤矸石轻骨料混凝土路用性能研究

以煤矸石为粗骨料,掺入不同掺量的聚丙烯纤维配制路面水泥混凝土,对混凝土的路用性能和微观结构进行了试验研究,分析了纤维的增强机理。结果表明,聚丙烯纤维可以减少混凝土中微裂缝的产生,抑制连通裂缝的发展,在一定掺量范围内能够有效提高煤矸石轻骨料混凝土的抗折强度和耐磨性,随着掺量的增加显著提高混凝土的抗渗性和抗冻性。煤矸石轻骨料混凝土中掺入聚丙烯纤维,可获得良好的路用性能。     

冻结管引起的周围土体温度场演变规律及参数化分析

针对稳定线性冷源热传导问题,为研究人工冻结法冻结管周围土体温度场的瞬态变化,基于冻结锋面将土体分为冻结区及降温区,构建相应人工冻结相变温度场模型,并采用变量替换法得到冻结温度场解析解,利用指数积分函数解析式表达了冻结区和未冻结区的温度场分布。将理论解析计算结果与冻结槽试验结果进行比对,验证了理论封闭解的有效可靠性,并进一步通过参数化分析了与土体传热介质冻结温度场演变规律有关的初始温度、冻结温度、冻结温差、结冰潜热、盐水温度和冻结管吸热系数等影响因素的敏感性。结果表明:冻结锋面半径与冻结时间存在着平方根关系,冻结温度场呈对数型函数分布,且曲线曲率随冻结时间的增加而逐渐减小;土体初始温度、冻结温度、结冰潜能和盐水温度与冻结锋面半径均呈负相关,冻结管吸热系数与冻结锋面半径呈正相关;土体冻结温差、土体结冰潜能和冻结管吸热系数与土体冻结锋面半径的发展均呈现近似线性关系,传热介质初始温度和盐水温度对冻结锋面半径随冻结时间变化的对数型曲线曲率影响最大,结冰潜热和冻结管吸热系数次之,冻结温度最小。研究成果对认识稳定线性冷源作用下冻结管周围不良地基土温度场演变规律和进一步形成规范及指导冻结法施工技术具有重要意义。     

砂石渗井在黏土地区海绵城市建设中的应用

随着社会和经济的发展,建筑物、硬化路面等不透水结构逐渐取代了大量原始天然地面,从而造成了雨水入渗面积的迅速减少和由此引起的严重城市内涝。为解决我国水资源短缺和城市季节性洪水的双重危害,提供了一种以砂石等渗透性强的粗骨料作为内置材料的黏土地层竖向增强体渗透装置。当出现强降雨时,地表径流将汇流于密布的砂石渗井中,然后沿井壁向四周的土层中渗流。由于井壁的面积远远大于井口的面积,且一般情况下黏土的水平渗透性大于其竖向渗透性,因而砂石渗井能大大增大雨水的下渗速度。进行了填充料和岩土介质的渗透测试以及在此基础上的单井和群井现场原位试验和相应的数值模拟。结果表明:该装置经济、施工简单、效果明显,是一种环境友好型低影响海绵城市建设方法,为黏土地区海绵城市建设提供了一条有效途径。     

偏高岭土对水泥土动力学性能与微观特征的影响

为了改善普通水泥固化土的动力学特性与微观结构,在碱激发反应作用下制备了4种不同掺量偏高岭土改性的水泥土样品,并对养护过程中的试样分别开展分离式霍普金森压杆（SHPB）单轴压缩试验、核磁共振（NMR）扫描与电子显微镜（SEM）扫描。结果表明：偏高岭土改性水泥土的动抗压强度随着偏高岭土掺量增加呈现出先增后减的非线性变化趋势,偏高岭土掺量为4%时水泥土的动抗压强度达到极值;复合水泥土的T2曲线为双峰分布,且主峰占较大比例;代表小孔隙的P1峰所占比例超过80%,代表大孔隙的P2峰所占比例随养护时间增加逐渐降低;偏高岭土的改性作用能够促进水化反应的发生,水化硅酸钙和钙矾石填充效应使得材料密实度显著上升,动力学性能提高。研究成果可为偏高岭土的进一步资源化利用提供参考。     

地震作用下可液化饱和自由场地动力响应

针对既定埋深条件下的可液化自由场地在地震作用下动力响应问题,基于OpenSEES计算程序和有效应力动力分析方法,通过建立自由可液化饱和场地数值计算模型进行了耦合动力响应分析.计算结果表明:可液化场地β谱曲线卓越平台随埋深的增加而逐渐变窄,场地土层存在典型的高频滤波、低频放大效应;随着土层埋深和土层密实度增加,砂土层内的液化趋势明显减弱;饱和砂土和黏土层在地震作用下会分别发生剪缩效应和循环软化效应,进而使得土体产生不可恢复的残余变形及地表震陷.     

基于EDTA淋洗离心—硫酸盐还原菌固化法去除污泥中重金属镉的研究

为研究如何分离和去除污泥中重金属镉（Cd）,采取二氨基乙烷四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)淋洗离心与硫酸盐还原菌( sulfate-reducing bacteria, SRB)固化相结合的方法进行了污泥试验并统计分析了污泥中重金属Cd的形态分布和含量变化。结果表明：在离心力100g、淋洗时间12 h、淋洗2次和离心温度30 ℃的条件下采用EDTA对污泥原样进行淋洗离心,污泥中Cd含量由6.793 mg/kg降至5.241 mg/kg,去除率达22.8%。然后采用SRB对淋洗离心后的污泥试样进行固化,不稳定态Cd含量由2.589 mg/kg降至1.103 mg/kg,固化后污泥中的Cd含量低于《绿化种植土壤》（CJ/T 340-2016）中重金属要求的Ⅳ级标准2 mg/kg。与传统单一修复方法相比,该联合方法有效地降低了污泥中活性大、污染程度高形态Cd的含量,减轻了其环境危害性。     

偏高岭土—粉煤灰基地质聚合物的制备及其性能研究

地质聚合物是一种具有特殊网络结构的新型无机非金属胶凝材料。为了改善地质聚合物的力学性能,采用粉煤灰作为主要原料,液体水玻璃和氢氧化钠作为碱激发剂,将偏高岭土作为填料替代部分粉煤灰,制备了应用偏高岭土的粉煤灰基地质聚合物。对偏高岭土-粉煤灰基地质聚合物进行了扫描电子显微镜、抗折抗压强度以及折压比等表征,研究了偏高岭土-粉煤灰基地质聚合物结构以及强度的影响。结果显示：在粉煤灰基地质聚合物中添加偏高岭土会加快强度的形成,并且提高了粉煤灰基地质聚合物的强度。     

具有多物理场测试功能的冻土模型试验系统

为测试岩土体在冻融过程中温度场、冻胀力、冻融变形等物理量随温度的变化过程,研制了具有加载、冷量控制、温度场测试、三维应力测试和三维应变测试等多种功能的冻土模型试验系统。该试验系统由模型箱、加载系统、冷冻系统、温度测试系统、三维冻胀力测试系统、三维冻胀变形测试系统等部分组成。模型箱由大尺寸槽钢通过螺栓连接而成,可保证内置土体在冻胀时箱体不发生变形。加载设备由6个300 k N千斤顶组成,可对土体施加竖向荷载。冷冻系统由冷冻机、冻结器及连接管路组成,可调节出口冷媒温度和冷媒流量。温度测试系统由23个温度传感器组成,可测试箱体内任意时刻任意位置处土体的温度。自制的三维冻胀力测试装置由位于不同方向上的6个高精度土压力盒组成,能测试岩土体在冻融过程中一点的三维应力状态。自制的三维应变测试装置由位于不同方向上的12个应变片组成,能测试土在冻融过程中一点的三维应变状态。针对天津地铁5号线某联络通道冻结法施工遭遇粉土的模型试验表明:该试验系统具有组装灵活、操作简单、性能稳定可靠、测试参数全面准确等特点。