光纤传感及其在管道监测中应用的研究进展

管道安全关系到人类生命和财产安全,及时掌握管道结构健康状态是确保管道安全运行的重要前提。光纤传感技术的不断发展,使其在各个领域得到广泛研究与应用,特别是为管道结构的安全监测提供了技术保障。介绍了分布式光纤传感、光纤光栅传感、阵列复用传感、以及光纤智能传感的基本原理及关键技术,对其性能和特点进行了对比分析。在此基础上,阐述了各种光纤传感技术在管道监测中的具体应用,包括管道结构监测、管道泄漏监测以及管道腐蚀监测。通过对传感技术的不同应用进行比较分析,总结了各传感技术应用的特点和进一步研究发展的方向,指出光纤传感技术在管道监测方面具有的巨大优势和广泛的应用前景。     

碱性氧化剂对水泥固化淤泥强度的影响研究

为消除淤泥中有机质对水泥固化淤泥的不利影响,提出了氧化降解有机质、减薄双电层厚度、维持pH值稳定等对策来提高水泥固化淤泥的强度。采用高铁酸钾和碳酸氢钠作为碱性氧化剂,配合水泥对淤泥进行固化处理。通过无侧限抗压强度试验,初步了解碱性氧化剂对水泥固化淤泥强度的影响规律,并利用有机元素试验、动电电位试验、比表面积试验和SEM等手段,进一步探究碱性氧化剂的固化机理。研究结果表明:掺碱性氧化剂的水泥固化淤泥7d无侧限抗压强度达到了1.536 MPa。碳酸氢钠通过中和有机酸,维持水泥固化淤泥为p H=9～10的碱性环境;该条件下,高铁酸钾能高效降解有机质,除去黏土颗粒表面聚合态的有机质胶膜,有利于SiO_2与Al_2O_3游离于孔隙溶液中,促进水泥水化产物的生成。同时,孔隙溶液中游离的高价阳离子与黏土颗粒表面低价阳离子交换吸附,减薄双电层厚度,引起土颗粒的絮凝团聚。     

方钢管混凝土中钢管和混凝土抗压强度研究

对于方钢管混凝土柱在轴压作用下的受力性能,国内外学者已经进行了大量的试验研究和理论分析,但常规轴压试验无法得到钢管和混凝土各自承担的轴压力。为此,提出了一种在方钢管混凝土柱试件上部设置轴力测量段的试验方法,用于直接测量轴压下方钢管混凝土柱中钢管和混凝土所承担的轴压力。通过对5个不同宽厚比的方钢管混凝土柱试件开展轴压试验,发现方钢管混凝土柱中混凝土的抗压强度与其对应的轴心抗压强度相近。将试验得到的钢管抗压强度与已有经验公式结果进行对比,发现已有经验公式可合理预测钢管的抗压强度,针对钢管的屈曲后行为和其他因素的影响需要展开更深入的研究。在试验结果的基础上,提出了方钢管混凝土柱的轴压承载力计算式,其计算结果与文献试验结果吻合良好。     

钢环加固圆钢管混凝土柱-RC梁角节点轴压性能有限元分析

针对圆钢管混凝土柱-RC梁角节点,提出了对角节点的节点区采用多段钢环加固的构造方案,并对加固节点模型的轴压性能开展有限元分析研究。通过已有研究成果验证了有限元模型分析方法的可靠性,继而采用ABAQUS有限元分析软件建立152个加固节点模型进行轴压试验模拟。有限元分析结果表明,以多段钢环加强的圆钢管钢筋混凝土柱-RC梁角节点轴压性能优于普通节点,加固节点具有更高的轴压承载力和更好的延性,加固效果明显。参数分析表明：加固角节点的轴压承载力随节点混凝土轴心抗压强度、节点区钢环体积占比和节点区纵筋配筋率的增加而增加;角节点的轴压承载力受梁端剪力影响,较大的梁端剪力可能造成节点延性降低。根据分析结果,建立了节点区采用钢环加固的圆钢管约束混凝土柱-RC梁角节点的轴压承载力算式,供设计该类节点参考。     

无人机航测在风景园林中的应用研究

近年来随着民用无人机的普及,无人机开始越来越多地应用于风景园林领域中。但目前大多数应用还停留在基础的航拍层面,对于应用潜力更大的航测层面,在风景园林行业中的应用相对较少,也更鲜为人知,现有研究更多聚焦于具体案例的应用方面,未能对其进行系统的认知和介绍。简要介绍无人机航测与遥感系统的构成及常见传感器类型,通过文献综合、项目实践等方法,系统地整理了国内外无人机航测相关的研究与应用进展,进而总结出无人机航测在风景园林中的应用可分为传统航测、倾斜摄影、多种传感器遥感3个方面。最后指出传统航测发展最为成熟,短时间内推广应用的可能性最大;倾斜摄影效率最高;多种传感器遥感未来开发潜力最大。以期对今后无人机在风景园林中的应用与研究有所启发。     

纤维增强泡沫混凝土的力学强度及吸水性能

以普通硅酸盐水泥和动物蛋白发泡剂为基材,制备了泡沫混凝土,研究了:试样强度随水灰比、干密度、纤维长度、纤维类型的变化规律;单轴受压下应力应变全曲线;试样微观泡孔分布以及吸水性能的变化。结果表明,素泡沫混凝土和纤维增强泡沫混凝土的抗压强度均随孔隙率增加呈指数减小,水灰比对抗压强度的影响随纤维添加量、孔隙率的不同而不同。短丝纤维对强度的提升优于长丝纤维,网状纤维对强度的改善优于丝状纤维;纤维泡沫混凝土应力应变全曲线包括上升、下降和峰后三段,与素泡沫混凝土相比,其峰值应力对应的峰值应变减小,而弹性模量和残余应力均大幅增加;大直径泡孔占比随纤维添加量增加而降低,添加纤维提升了试样的吸水性能。     

基于遥感解译与模糊数学的矿山地质环境综合评价——以戈壁荒漠区某有色金属矿山为例

戈壁荒漠区属生态环境脆弱区,原生地质环境敏感性强,矿业开发一定程度上加剧了土地沙化、盐渍化和荒漠区砾幕层的破坏,但戈壁荒漠区以往矿山地质环境调查工作程度较低,亦亟需开展矿山地质环境调查与评价工作。通过基于遥感解译的地质环境调查,查明了矿山地质环境现状。建立了适用于戈壁荒漠区矿山地质环境评价指标体系,通过模糊数学综合评价与综合指数模型评价,得到模糊综合评判指数与综合评价指数分别为4.806、4.833,确定矿山地质环境影响程度为中度影响。基于遥感解译与模糊数学的评价方法在戈壁荒漠区有色金属矿山地质环境综合评价中有效可行,为有色金属矿山地质环境调查与评价提供了方法借鉴,为矿山地质环境保护与恢复治理及土地复垦提供了依据。     

The Hoek–Brown failure criterion and GSI – 2018 edition

The Hoek–Brown criterion was introduced in 1980 to provide input for the design of underground excavations in rock. The criterion now incorporates both intact rock and discontinuities, such as joints, characterized by the geological strength index (GSI), into a system designed to estimate the mechanical behaviour of typical rock masses encountered in tunnels, slopes and foundations. The strength and deformation properties of intact rock, derived from laboratory tests, are reduced based on the properties of discontinuities in the rock mass. The nonlinear Hoek–Brown criterion for rock masses is widely accepted and has been applied in many projects around the world. While, in general, it has been found to provide satisfactory estimates, there are several questions on the limits of its applicability and on the inaccuracies related to the quality of the input data. This paper introduces relatively few fundamental changes, but it does discuss many of the issues of utilization and presents case histories to demonstrate practical applications of the criterion and the GSI system.     

纳米二氧化硅透水混凝土新拌流变及硬化性能

针对传统透水混凝土工作性能不佳和强度偏低的问题,研究了纳米二氧化硅改性透水混凝土的新拌流变性能与硬化性能.结果表明:纳米二氧化硅能够改善新拌透水混凝土中浆体的黏聚性并减少振动时浆体的向下流动,当纳米二氧化硅质量分数达到1.00%时,透水混凝土中浆体的塑性黏度和触变环面积分别提高了64.74%和235.96%;纳米二氧化硅能够通过提高浆体强度来改善透水混凝土的抗压强度,当纳米二氧化硅质量分数超过0.50%后,其对透水混凝土抗压强度的增强效果不再明显;纳米二氧化硅还可以略微提高透水混凝土的透水性能,推测与纳米二氧化硅使得透水混凝土在竖直方向上的孔隙均匀分布有关.