冻融环境下CFRP-粘土砖抗剪性能试验研究

为研究冻融循环对CFRP与烧结粘土砖界面的影响,通过一种简单易行的单面剪切试验方法测定了冻融作用下粘贴了碳纤维布的粘土砖试件的应变值,得到荷载-滑移曲线,分析了冻融循环作用下CFRP与烧结粘土砖粘结性能的变化规律,建立了冻融循环作用下CFRP-粘土砖界面荷载滑移退化模型.通过对比分析,模型预测值与试验值吻合较好.     

考虑行波效应的双薄壁连续刚构桥地震响应分析

为了明确双薄壁连续刚构桥在地震作用下的抗震性能,以某跨度布置为(68+116+68)m的双薄壁连续刚构桥为工程实例,应用MIDAS软件建立了全桥空间有限元模型。基于非一致地震动输入方法,分析了行波效应作用下双薄壁桥墩不同肢间距对连续刚构地震响应的影响。结果表明:对于中矮墩双薄壁连续刚构桥,随着肢间距的增大,结构自振周期减小,体系刚度增大。随着视波速的增加,结构地震响应逐渐接近一致激励下的结果,可知行波效应对不同肢间距双薄壁刚构桥的影响程度相近。相对于一致激励结果,行波效应对下部结构的地震响应有减小作用,而上部结构受行波影响程度较大,行波效应后跨中轴力相对于一致激励下的结果增加3倍左右,因此在该类桥梁的设计中应重点考虑行波效应对上部结构的影响。     

F1离子固化剂加固试验黄土的物理力学特性变化机理

为研究离子型土壤固化剂加固黄土的作用效果,对不同F1固化剂掺量的试验黄土进行物理力学参数试验以及微观试验,分析了固化剂加固土体的微观结构变化,探讨了固化剂对试验黄土物理力学性质的影响规律和加固机理.研究结果表明:F1固化剂能提供强正电或强阳离子分子,通过离子交换作用与永久带负电荷的黏土矿物颗粒吸附,使得土颗粒在外荷载作用下重新排列成联结力更强的层状堆叠结构,改善了土体的物理力学特性;F1固化剂阻碍了黏土颗粒对极性水分子的吸附,降低了黏土颗粒的水敏性,使得土体的液、塑限和最优含水率降低,最大干密度和无侧限抗压强度增大;微观电镜扫描与核磁共振试验表明,F1固化剂可减小土颗粒间的孔隙体积、孔隙面积比和粒间孔径,降低孔隙连通性;F1固化剂使用便捷、成本低廉、养护周期短,与石灰、水泥等传统土体改良材料相比有众多独有优点.     

城市轨道交通暗挖隧道地表沉降及支护优化研究

以兰州轨道交通为背景,采用现场监测与数值模拟相结合的方法,对黄土地区轨道交通暗挖隧道施工引起的地表变形特征进行了系统的分析与研究,并探讨了3种不同支护方案下地表的沉降规律。结果表明:地表沉降监测数据与数值模拟的结果基本一致,验证了MIDAS/GTS-NX模拟隧道暗挖施工对地表沉降预测的可靠性;在安全范围内,考虑工程建设的经济性,通过对3种支护方案的对比分析,采取初支后拱肩注浆的支护方案,既节约成本,又满足地表沉降监测控制值的要求。     

人工制备湿陷性黄土地基地下连续墙浸水试验研究

为研究湿陷性黄土地基地下连续墙基础竖向极限承载特性及浸水后负摩阻力分布特征,选用石英粉、砂、膨润土、石膏和工业盐制备了人工湿陷性黄土,对人工制备湿陷性黄土的物理力学特性进行分析;采用人工制备湿陷性黄土填筑模型试验,进行地下连续墙基础承载特性试验研究。研究结果表明:人工制备湿陷性黄土的物理力学参数与天然黄土基本一致,可用于湿陷性黄土与构筑物相互作用模型试验相似材料。地下连续墙竖向承载力达到其极限时,外墙和内墙总侧摩阻力荷载分担比为67%,确定地下连续墙为端承摩擦型基础。地基浸水湿陷后,中性点深度比为0.64~0.73,试验结果与桩基浸水试验测试结果较为一致。由于地下连续墙基础具有良好的整体性和防渗性,芯土不受水的影响,内墙侧摩阻力与承台土反力能够得以发挥,有效减小地下连续墙基础的沉降。     

硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面粘结性能退化规律分析

碳纤维增强复合材料(CFRP)与黏土砖界面的粘结性能是外贴CFRP加固技术的关键,为了解CFRP-黏土砖界面粘结性能在硫酸盐侵蚀下的退化规律,对硫酸盐干湿循环不同周期下的加固试件进行了单面剪切试验,结果表明:硫酸盐侵蚀对CFRP片材与浸渍胶性能影响并不明显,但对CFRP-黏土砖界面粘结性能影响较大,CFRP-黏土砖界面剪应力、承载力均随循环次数呈先小幅上升后明显下降的趋势;在试验基础上,根据已有的理论,提出硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面粘结-滑移模型,通过与试验值对比分析发现,模型能够很好地反映CFRP-黏土砖界面的粘结性能退化规律。基于ABAQUS软件,利用内聚力本构关系模型对界面力学行为进行数值模拟,结果表明,内聚力模型可以很好地模拟界面的非线性力学行为,数值模拟值与试验值吻合较好。     

SAP掺量对混凝土强度影响的试验研究

将未吸水的高吸水树脂(Super Absorbent Polymer,SAP)材料按胶凝材料质量的0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％掺入混凝土中,测试了混凝土试块的抗压强度.试验结果表明适量的SAP的加入可以提升混凝土的强度,但是当SAP的掺入量过多时混凝土的强度不升反降.使用RapidAir457孔结构测定仪对28d龄期水胶比(W/C)为0.38的混凝土试块进行孔结构分析,混凝土的孔隙主要集中在0～500μm范围内,平均占总孔隙比例的97.17％,加入SAP使得混凝土材料中较小(＜100μm)的孔洞占比减少,较大的(＞100μm)的孔洞占比增加,平均孔径增加.压汞法试验结果表明SAP的加入使得混凝土内部孔隙率增加.     

复合水泥基-水玻璃双液注浆材料胶凝性能及抗压强度试验研究

传统的水泥水玻璃双液注浆材料的优点在于凝胶时间短、早期的抗压强度大,所以在加固软弱地层或堵漏中被广泛的使用。本文在传统材料的基础上,加入了粉煤灰、矿粉等工业废渣,提出一种复合水泥基-水玻璃双液注浆材料,并对新型材料的胶凝性能和28 d抗压强度进行研究,并通过改变水玻璃体积掺量、波美度和矿物掺合料比例来研究浆液凝胶时间及28 d抗压强度的变化规律;当水玻璃体积掺量为25％时,浆液硬化结石体强度最大,使用更大波美度的水玻璃或者配制合适比例的水泥、粉煤灰和矿粉的复合水泥基A液都可以提升双液注浆材料的抗压强度。