基于3D打印技术复制砂浆节理的剪切试验及峰值抗剪强度模型

为进一步研究节理三维形貌特征与节理峰值抗剪强度的关系,首先采用巴西劈裂试验获取了自然劈裂岩石表面,通过三维扫描技术获取了节理面形态的高精度点云,通过逆向建模得到了自然岩石表面的立体模型,结合3D打印技术制作出了与自然岩石表面一致的PLA模具,以3D打印获得的底模通过水泥砂浆浇筑了含有自然结构面形貌的相似节理面试样。PLA模具与复制材料差异较大,复制材料在凝结过程中不易与PLA模具黏结,进而使脱模过程较为方便,不会破坏节理面。同时PLA模具可重复进行相似材料复制工作,具有可重复使用的优点。然后进行了具有5组形貌面的20个水泥砂浆节理面在4种不同法向荷载情况下的结构面剪切试验,得到了结构面剪切位移-荷载曲线。研究了结构面峰值抗剪强度、峰值位移、剪切刚度影响因素。节理经过剪切后形貌面出现不同程度的磨损,其磨损范围与等效高差分布范围基本一致,并且在等效高差为剪断破坏模式且成片的区域磨损较为严重。在新粗糙度指标基础上提出了新的峰值抗剪强度模型,经试验对比显示出新模型的有效性。在新模型基础上提出了一个简化模型。对比发现新模型简化后其计算精度较新模型有所降低但由于所需参数减小计算较为方便,新模型简化结果精度虽然有所下降但是还是比Barton公式精度高。     

综合管廊通风方式研究

应用流体模拟软件Fluent,对综合管廊燃气舱燃气泄漏扩散进行数值模拟,讨论不同通风方式下对燃气扩散过程的影响。分析得出:管廊日常通风时,综合管廊各舱室应保持负压状态,自然进风、机械排风为合理的通风方式;管廊事故通风时,燃气舱一旦发生泄漏,需尽快排除有害气体,机械进风、机械排风为合理的通风方式;在进行模拟时,不同的通风方式,设置的边界条件不同,模拟结果也有所不同。     

可沉微藻转化油脂潜力及PHB合成试验研究

可沉微藻在去除二级出水中氮、磷的同时,可以合成并积累多种具有高附加值的聚合物,如油脂、蛋白质、多糖、聚β-羟基丁酸酯(PHB)等。前期试验在"冲淘"压力下筛选出了沉淀率高达97%的可沉微藻,并通过一系列环境变化(通入CO2、实行光/暗循环等)刺激油脂聚积,最高可获得49.2%(细胞干质量,下同)的油脂含量。进一步强化试验显示,以增加光照强度与CO2通入量达到进一步提高可沉微藻油脂含量的做法事与愿违,反而出现油脂含量下降的现象。而可沉蓝藻具有相当的合成、积累PHB的能力,只要存在少许特异性碳源(乙酸盐)刺激,可沉蓝藻在不通入CO2的情况下即可轻松合成并积累含量高达30%左右的PHB。这种主要以无机碳源合成PHB的方法比以有机碳源合成PHB的活性污泥法更具吸引力。     

铁尾矿微粉对混凝土收缩及耐久性能的影响

为明确铁尾矿微粉对混凝土变形和耐久性的影响,研究了铁尾矿微粉作为混凝土低活性掺合料不同比例替代粉煤灰对混凝土收缩及部分耐久性的影响。试验结果表明:铁尾矿微粉在适宜掺量下替代粉煤灰,可以较好发挥填充的作用,减少混凝土微观缺陷,改善混凝土抗冻融、抗硫酸盐侵蚀性,并能使混凝土孔结构得到改善。     

美国合流制溢流控制标准分析及对我国的启示

合流制溢流(CSO)具有污水与降雨径流双重特性,受随机降雨、多污染源、阶段数据等条件影响,CSO控制标准以基于控制效果的年均溢流频次、年溢流体积控制率和年污染物总量削减率为主; CSO控制标准的确定以受纳水体水质为目标导向,以数据为基础,采用"流域治理、污染分担"策略,经技术经济分析确定。简要梳理了美国CSO控制标准确定的政策法规基础和方法,以期为我国CSO控制标准的确定以及"厂网一体、灰绿结合"技术路线、排放许可等配套政策法规的制定提供参考。     

带中间柱摩擦阻尼器的装配式自复位钢框架拟动力试验

为解决较大跨度自复位钢框架结构层间位移角可能超限或耗能不足的关键问题,课题组前期提出将中间柱型阻尼器应用于装配式自复位钢框架。但是因门窗开洞等要求而不能在跨中处设置中间柱型阻尼器,从而提出了带双中间柱摩擦阻尼器的装配式自复位钢框架,对其进行了拟动力试验,并与带单中间柱摩擦阻尼器的装配式自复位钢框架的拟动力试验进行了对比,分析了其位移响应、滞回性能、中间柱摩擦阻尼器滑动、索力及典型部位应变变化等。结果表明,两榀框架震后短梁-长梁连接界面处残余转角和索力降低均较小,具有良好的开口闭合机制,耗能能力较优,能够有效避免主体结构的损伤,且带双中间柱摩擦阻尼器的装配式自复位钢框架控制结构侧移效果更好,耗能性能更优,适用于较大跨度的多高层结构。     

摇摆防屈曲支撑RC框架抗震性能研究

为研究摇摆防屈曲支撑钢筋混凝土框架抗震性能,利用Open Sees建立8层3跨钢筋混凝土框架(RCF)、防屈曲支撑钢筋混凝土框架(BRBF)与摇摆防屈曲支撑钢筋混凝土框架(RBRBF)有限元模型,并进行弹塑性动力时程分析,从层间位移角、最大顶层位移、最大基底剪力和最大底柱轴力等结构响应角度,研究二维和三维模型分析间关系、BRB和摇摆柱脚单向与双向布置方式对结构性能的影响,给出二维模型分析代替三维模型分析转化系数建议值。结果表明:双向布置时框架层间位移角沿楼层均匀分布,避免了层屈服破坏; RBRBF对BRBF带支撑底柱轴向拉力最大降低率达62%-79%,提高了结构抗震性能。     

热泵型烟气冷凝余热回收系统实验研究

为充分回收燃气锅炉排放烟气中的冷凝余热,本文提出了1种热泵型烟气冷凝余热回收方式.该方式分级回收烟气高温显热与冷凝潜热,搭建了热泵型烟气冷凝余热回收实验台,研究了热网回水温度、热网回水流量对该系统的余热回收效率、余热利用效率、排烟温度、供热水温度与热泵机组制热性能系数的影响.该余热回收系统可实现向热网直接供热与向热网回水预热两种运行模式.在预热运行模式下,当热网回水温度为40.0℃,热网回水流量为11.0 L/min时,热泵型烟气余热回收系统的烟气余热回收效率是11.9％,其余热利用效率可到15.9％,系统的排烟温度可降至19.8℃,热泵机组的制热性能系数为3.3.该热泵型烟气冷凝余热回收方式节能效果显著,具有较好的推广应用前景.