阻燃聚合物改性水泥基复合板材的防火性能

通过热重分析、差示扫描量热分析和傅里叶变换红外光谱分析,表征了阻燃聚合物的发泡过程,并对其产物进行了细观层面的定性和定量分析;通过单面明火高温试验,从宏观层面揭示了应用不同形状的阻燃聚合物改性水泥基复合板材的防火隔热效果.结果表明:阻燃聚合物在高温下存在3个明显的失重过程,且发泡产物具有蜂窝状的炭化结构;在明火条件下,不同形状的阻燃聚合物通过熔融、聚合和发泡等过程,能够延长水泥基复合板材的"温升平台",在一定程度上降低热量以热传导方式向结构内部传递的速率,且发泡产物能够溢出并覆盖结构受火面,充分发挥了隧道衬砌结构自身的防火能力.     

高温后上海软黏土的物理性能试验研究

土的温度效应是岩土工程领域的热点问题,但对于100℃以上高温环境下土的物理性能的研究并不多。详细介绍了自行研制的高温加热试验装置,并利用该设备测定了上海软黏土样在105℃,120℃,150℃和200℃等高温加热2.5h和4.0 h后的体积变化、干密度和饱和度的变化,测定了105℃,150℃和200℃下恒温4.0 h土的导热情况。试验结果表明土样的体积和饱和度均随温度增加而减小,土样的干密度随温度的增加而增加,且随加热时间增加变化趋缓;湿土和干土的导热系数均随温度升高而增大,且干土的导热系数小于湿土的导热系数。说明软黏性土在100℃以上高温环境作用下会出现塑性变形和加热硬化现象,高温对土的导热系数影响显著。     

隧道衬砌结构火灾安全及高温力学行为研究

国内外大量的火灾案例表明,隧道内一旦发生火灾,除了会对隧道内的人员、设备造成损害外,也会对衬砌结构产生不同程度的损伤,进而影响衬砌结构的力学性能,严重降低衬砌结构的安全性。借助缩尺及足尺火灾试验、理论分析等手段,对衬砌结构防火涉及到的火灾场景、衬砌结构高温力学行为及安全性评估方法开展了研究,系统得到了衬砌结构管片、接头及衬砌环在火灾高温时(高温后)的力学行为,并建立了能全面反映温度随时间、空间变化的火灾场景及其设计方法与衬砌结构火灾安全性的模糊综合评估方法。     

25#角钢的研制

文章以包钢轨梁厂生产大型角钢设计为基础,介绍了角钢成品孔、蝶形孔和切分孔设计的原则。以五点不变法设计各蝶形孔,使角钢各孔型过渡更加均匀,更有利于轧件变形和角钢断面的填充,最后结合生产实际给出25#角钢的孔型。     

软土地层管幕-箱涵顶进工具管网格自平衡设计理论研究

目前,国外在软土地区箱涵顶进施工中均对箱涵顶进工具管开挖面前的土体进行加固,以保证在箱涵高度范围内的土体能够自立稳定。为降低工程造价,上海市中环线虹许路—北虹路地下立交隧道工程是世界上首次在软土地区采用不加固软土方法进行管幕-箱涵顶进施工的工程,为维持开挖面土体平衡,工具管网格的合理设计是工程成败的关键。以此工程为背景,从力学原理出发,利用网格内土体在稳定的前提下摩擦力与土压力始终平衡——自平衡原理,建立平衡微分方程,推导出工具管内土压力、土-钢板接触面正应力、剪应力随工具管长度的分布及衰减规律——指数方程,由此方程可解出维持开挖面稳定所需的工具管网格临界长度,并建立网格的长、宽和高之间应满足的定量关系。影响网格长度的主要因素有网格前的土压力、土与网格壁的摩擦特性和土体性质等,分析表明,网格临界长度随土压力的增大而增大,随摩擦系数的增大而减小,为对数方程,所建立的公式可为工程设计提供理论依据。     

火灾时隧道内烟流流动状态试验研究

通过大比例火灾模型试验,研究火灾时隧道内烟流流动状态、烟流速度变化以及通风对烟流流动状态的影响。试验模型隧道长100m,内径1.8m。火源采用燃烧床盛放油料模拟,试验中设定了A、B、C三个火灾规模用以模拟实际隧道火灾场景。试验结果表明,点火后,隧道内火区、火区下游烟流速度在2～8min内增加很快,明显大于点火前风速,且其增幅随通风风速、火灾规模的不同而变化。同时,随着火势的逐渐减弱隧道内烟流速度也逐渐减小,并趋于初始风速。试验结果建议对于一般的限制或禁止油罐车通行的隧道,火灾时,隧道内应尽快建立起2～3m/s的纵向风流以抑止烟气的逆流。     

隧道结构防火保护措施现状及评析

近10年来,开挖和建造隧道变得越来越重要,随着隧道总里程和人们使用频率的增加,隧道防火问题也日益引起重视.文章介绍了隧道结构防火保护措施的应用现状,例如防火被覆、喷淋灭火系统、耐火纤维混凝土等,并着重评析了它们的特点.作者对隧道结构防火措施的选取提出了一些建议.     

盾构管片纤维混凝土高温后抗压性能研究

本文对盾构法隧道管片有应用前景的纤维混凝土的高温后抗压性能进行了试验研究,分析了分别掺入钢纤维和聚丙烯纤维的C50混凝土高温后残余抗压强度的劣化规律,探讨了纤维、温升速率、冷却方式对混凝土高温后性能的影响机理,分析了纤维混凝土的受压应力-应变关系.研究结果表明:经历温度越高,纤维混凝土强度损失越大;纤维种类、温升速率、冷却方式均可影响混凝土的高温后抗压性能;给出基于试验结果的C50纤维混凝土高温后受压应力-应变曲线拟合方程.     

钢纤维管片接头局部应力的数值模拟试验

为评价少筋钢纤维混凝土管片接头的力学性能以便于工程中推广应用,对管片接头及手孔在施工及使用阶段的局部应力进行了三维非线性有限元数值模拟试验。内容包括:①施工阶段,千斤顶作用下管片的局部抗压性能;②施工阶段,盾构均匀推进及纠偏工况时管片变形及环缝上的应力、应变分布;③使用阶段,使用荷载作用下管片体、纵缝的变形及应力分布。结果表明:不论在施工阶段还是使用阶段,管片体、接头的主压应力均在允许范围内,但接头榫头局部主拉应力偏大,超出了钢纤维混凝土的抗拉强度,设计时需要加强;而手孔部位的局部主拉应力较小,均在控制应力范围之内。     

秦岭特长公路隧道火灾温度场分布试验研究

特长公路隧道火灾，补救图难，易造成严重损失，是影响隧道安全运营的一个关键因素。借助火灾模型试验，以火灾规模和通风风速作为两个主要的影响因素，研究了火灾时隧道内温度场的纵向及横向分布规律，以及火灾时温度场的扩散范围。并根据试验成果对秦岭隧道结构的防火措施、设备的布置方案、火灾时通风风速的设定以及行车距离的限制等给出了合理的建议。