谷氨酸及其衍生物自组装316不锈钢的缓蚀性能

为了提高316不锈钢在酸性介质中的耐蚀性能,以浸泡法在其表面制备了谷氨酸及衍生物的自组装膜.通过电化学阻抗谱、极化曲线、量子化学和分子动力学技术,研究了L-谷氨酸、N-苄氧羰基-L-谷氨酸、蝶酰谷氨酸对316不锈钢不同自组装时间后在0.5 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能.结果表明:3种谷氨酸及其衍生物均为阳极型缓蚀剂,对316不锈钢具有较好的缓蚀作用;随着组装时间的延长,自组装膜的缓蚀效率相应增强,其原因是谷氨酸的EHOMO越高,△E越低,自组装分子成键的能力越强,分子中的N原子、O原子与Fe原子形成化学键,发生了化学吸附;3种谷氨酸及其衍生物的缓蚀能力大小顺序为蝶酰谷氨酸＞N-苄氧羰基-L-谷氨酸＞L-谷氨酸.     

孔隙溶液浓度的变化对黏土强度的影响

孔隙溶液的变化对土体的强度具有重要作用,为了分析孔隙溶液浓度的变化对黏土的有效强度及黏土颗粒微观结构的影响,基于应变控制式室内直剪仪和电镜扫描技术,对采用不同浓度Na Cl溶液饱和的重塑土样进行强度和微观试验研究。试验结果表明孔隙溶液浓度的变化对土体黏聚力有很大影响,随着Na Cl溶液浓度的增加,黏聚力呈现降低趋势,当Na Cl孔隙溶液达到0.1 mol/L时,黏聚力出现负值。黏聚力主要来源于颗粒间物理化学作用力对颗粒移动的阻碍作用,当黏土孔隙中的Na Cl溶液浓度增加时,颗粒间斥力减小,颗粒变的易于移动,黏聚力下降。同时由于土中真实孔隙水压力的存在,使得黏聚力呈现负值。另外,通过电镜扫描对土体微观结构的探测表明,用Na Cl溶液调拌的土样主要以凝聚结构为主,而用去离子水调拌的土样主要以集聚结构为主。     

某运营山区偏压隧道病害分析与控制研究

偏压隧道病害的发展,与水文地质、设计、施工等条件关系密切,但最主要影响因素是山体长期承受偏压应力作用。偏压应力的持续性作用会导致围岩的渐进性破坏,进而诱发各种隧道病害。因此,确定偏压作用对隧道病害作用机理尤为重要。基于偏压隧道数值模拟计算,结合工程实例,研究隧道开挖前、后围岩偏压应力的重分布作用,并结合工程实测病害统计数据进行分析。结果表明,偏压作用的隧道会引发围岩衬砌的应力集中部位的渐进性蠕变,进而产生裂缝,诱发渗漏水等隧道病害,并随着应力的集中呈现差异性病害的分布规律。     

预应力RPC吊车梁正截面静载承载力试验研究

活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是一种新型超高性能混凝土.为了研究其构件的受弯性能,制作了二根吊车梁进行静载试验,通过分析其受力至破坏的整个过程,得到了吊车梁在各级荷载作用下最不利截面应变沿高度的分布图,建立了考虑受拉区拉应力贡献的正截面开裂弯矩和极限弯矩计算公式.研究结果表明,预应力活性粉末混凝土受弯构件,在开裂前可以按弹性方法计算,将受压区简化为三角形,受拉区简化为梯形.在计算截面抵抗矩塑性影响系数时,纵筋率越高,梁的开裂弯矩提高越大,其T形截面的抵抗矩塑性影响系数γm可近似取为2.1.考虑受拉区混凝土的贡献,受拉区应力图等效系数k可近似取为0.34.     

无粘结预应力RPC吊车梁的开裂弯矩及裂缝分析

为了研究活性粉末混凝土构件抗裂性能,制作了两根预应力吊车梁进行试验,得到吊车梁在各级荷载作用下裂缝开展图,通过分析梁受力至破坏整个过程,获得开裂弯矩,建立受拉区裂缝宽度与裂缝间距的计算公式。研究结果表明:①RPC梁在计算开裂弯矩时,应该考虑RPC和钢纤维的拉结作用,并在此基础上建立开裂弯矩计算公式;②钢纤维对裂缝宽度展开有阻滞作用,活性粉末混凝土的延性比普通混凝土更好,其裂缝宽度计算公式可以在无粘结预应力技术规程公式的基础上乘以一个相应的折减系数α=0.8;③考虑RPC抗拉强度贡献,裂缝间距可以按照普通混凝土计算,但须乘以一个α=0.75左右的修正系数。     

随机参数变化对可靠指标求解的影响

考虑材料弹性模量和外荷载的随机性,基于摄动随机有限元法建立了结构构件可靠度分析方法,并根据迭代点的不同分为基于验算点的迭代算法和基于均值点的迭代算法。通过算例将2种计算方法与基于蒙特卡洛法的可靠度算法进行了比较。结果表明:弹性模量随机情况下,基于验算点的迭代算法计算结果精度高于基于均值点的迭代算法,并且在随机参数小变异情况下具有良好的计算精度,误差均不超过5%;荷载随机情况下,不同变异系数下2种方法的计算精度都比较好,误差均不超过1%;弹性模量和荷载都随机情况下,在随机参数小变异的情况下2种方法的计算精度都较好,误差均不小于4%。同时考虑计算效率的影响,弹性模量随机情况下建议选用基于验算点的迭代算法,荷载随机情况下2种方法都可以选用,弹性模量和荷载都随机情况下建议选用基于均值点的迭代算法。     

丙三醇水溶液对粉质黏土渗透性的影响

黏性土的低渗透性使其在工程中常用来阻滞污染物的迁移,但有机溶剂会显著增加黏性土的渗透性,从而使屏障作用失效。为了研究有机溶液的介电常数和黏度对渗透性的影响,以粉质黏土为对象,开展不同质量分数丙三醇水溶液的界限含水率和渗透试验。试验结果表明,随着丙三醇水溶液质量分数增加,液限和塑限增大,而渗透系数先增加后减小;土体的渗透性与微观孔隙结构分布和流体特性有关,当丙三醇水溶液质量分数<40%时渗透性受土体组构控制,质量分数超过40%后渗透性受黏度控制;此外,土体的固有渗透率随着质量分数的增加先升高后降低,黏度增加导致了固有渗透率的降低。研究成果表明对于水溶性有机溶剂,需要考虑黏度变化对渗透性的影响。     

半月拱形大跨度屋盖的风荷载干扰效应研究

以某半月拱形大跨度屋盖体育场为背景,采用刚性模型的风洞试验和上、下表面同时测压技术,对该体育场屋盖上、下表面的风荷载进行了研究。通过在屋盖上、下表面布置测点,获得不同风向角时屋盖上、下表面各测点的风压系数。对比分析了在有、无上游建筑物遮挡时屋盖表面的综合风压,以及上游建筑物对该体育场屋盖上、下表面风压的影响。研究结果表明:体育场屋盖的风荷载主要以向上的风吸力为主,屋盖迎风支座处正压较大,最大风压系数达1.4,悬挑处负压较大,最大负风压系数达-2.0。在不同风向角下,上游建筑物对屋盖表面风荷载的干扰效应有所不同,在60°风向角下,干扰效应最为明显。     

导电作用下碳纳米管-碳纤维沥青混合料的自愈合研究

针对沥青路面因车辆荷载、温度荷载等带来的裂缝扩展问题,采用碳纳米管-碳纤维制备导电沥青混合料,进行电-热愈合试验,分析沥青混合料裂缝愈合前后的电阻率值、断裂能、极限承载力和微观结构,研究导电作用下碳纳米管-碳纤维沥青混合料的自愈合水平。结果表明,碳纳米管掺量在0.5%,1.0%时可以显著提高沥青混合料的自愈合能力;导电沥青混合料的自愈合水平与愈合前、后电阻率比值存在Sine函数关系;在50℃、20 min环境下小梁试件的极限承载力和断裂应变能得到最大限度的恢复。     

坑中坑土体加固对悬臂式支护结构的影响分析

基坑工程中常采用土体加固措施来减少围护结构的侧移。为了探讨坑中坑土体加固对悬臂式围护结构的影响规律,利用ABAQUS有限元软件,建立坑中坑土体加固的弹塑性计算模型,讨论加固深宽、宽度、加固刚度、加固体位置、加固体尺寸对内外坑围护结构的影响。计算结果表明:被动区加固宽度、深度、刚度都存在一个最优范围,超过该范围之后,对基坑围护结构加固效果不再明显;在坑中坑类型的基坑中,外坑被动区阶梯型加固能达到全尺寸加固的效果,因此经济上更加合理;当各阶梯加固的深度和宽度相等时,加固效果较好。研究结果可为坑中坑围护结构实际工程的应用提供参考。