交通荷载与冻融作用下黄土累积变形研究

为揭示季节性冻土区路基黄土在循环交通荷载和冻融作用下的累积应变特性，进行循环加载试验，探讨冻融循环次数、含水率、动应力幅值、振动频率对冻融后黄土累积塑性应变的影响。结果表明，在试验条件范围内土体并未破坏，产生的累积变形较小且累积应变曲线皆表现为稳定型；循环荷载作用下产生的累积应变随冻融循环次数、含水率、动应力幅值的增加而增大，随振动频率的增加而减小。根据试验结果，提出了考虑冻融循环次数的累积应变指数双曲函数预测模型，并利用试验数据验证了模型的合理性。研究结果可为季节性冻土区路基黄土的沉降预测提供参考。     

稳泡剂对粉煤灰泡沫玻璃性能影响研究

以粉煤灰和玻璃粉为主要原料,分别以二氧化钛、氧化铁、磷酸三钠、磷酸三钾、硼酸为稳泡剂制备泡沫玻璃,并对制品的力学性能、表观密度、孔隙率、孔径分布、平均孔径、导热系数进行了测定,研究探讨了稳泡剂种类及掺量对粉煤灰泡沫玻璃物理性能的影响。实验结果表明,磷酸三钠为稳泡剂时,材料的表观密度最低可达0.212 g/cm~3,导热系数的最低可达0.0499 W/(m·K),孔径大小适中,分布均匀,是制备粉煤灰泡沫玻璃较为合适的稳泡剂。     

EPS板-玄武岩纤维中空织物保温板导热性能模拟

通过数值模拟与试验方法,研究了EPS板-玄武岩纤维中空织物保温板的导热性能。采用一维稳态热流计法进行试验,测试了不同厚度EPS板与玄武岩纤维中空织物组合而成的新型保温板的导热系数;并利用软件ANSYS Workbench对新型保温板的传热机理进行模拟,同时结合相关理论公式,对新型保温板的导热系数进行理论计算。数值模拟和实验结果表明,玄武岩纤维中空织物可以大幅降低EPS板的厚度,能够有效阻止温度降低,提高保温板整体的保温隔热性能;有限元模拟得到的导热系数预测值与实验测试结果相比,最大误差为8. 8%,两者基本一致。     

纤维素纤维对透水混凝土性能影响的研究

通过试验研究了纤维素纤维对透水混凝土基本性能的影响。研究表明掺入UF500纤维素纤维后,透水混凝土的7 d抗压强度、抗拉和抗折强度会显著增大,增幅分别达29.52%、34.72%、14.43%;28d抗拉和抗折强度也会显著增大,增幅分别达16.30%、29.89%,但抗压强度几乎不变;透水系数也有所增加。这说明掺入纤维素纤维在不影响透水混凝土的透水性能的情况下,可以显著改善其力学性能。     

新型苯板-BFRP中空织物保温板导热性能研究

为测定不同厚度膨胀聚苯乙烯板(EPS)与玄武岩纤维(BFRP)中空织物组合而成的新型保温板导热系数,运用一维稳态热流计法开展试验研究;结合理论公式,计算新型保温板的导热系数。试验结果表明:新型苯板-玄武岩纤维中空织物保温板最优组合的导热系数为0.0272W/(m·K),与EPS板导热系数相比下降33.66%;在温度和湿度不变的条件下,使用玄武岩纤维中空织物可以大幅减小EPS板厚度;带附着层保温板的导热系数较小,保温隔热性能好;新型保温板导热系数的理论值与实测值基本一致,最大误差绝对值仅为8.55%。     

BFRP加固重度预裂钢筋混凝土梁受弯承载力试验研究

为了研究外贴BFRP加固重度预裂RC梁的受弯承载力,通过设置2组试件,对比分析了BFRP加固重度预裂RC梁的破坏形态、承载力、荷载-挠度曲线和荷载-纤维布应变曲线等。研究结果表明:重度预裂RC梁经BFRP加固后,在加载过程中,跨中混凝土沿原裂缝开裂和扩展,达到极限荷载后,受压区混凝土被压碎,BFRP未发生明显破坏;重度预裂RC梁的受弯承载力可达到同BFRP层数加固基准梁的107.99%(1层BFRP)、95.07%(2层BFRP)和99.34%(3层BFRP);BFRP加固重度预裂RC梁的荷载-挠度曲线及荷载-纤维布应变曲线的变化规律与基准梁存在差异。根据BFRP加固重度预裂RC梁的破坏特点,并考虑受压区混凝土抗压强度的折减,提出了适用于BFRP加固重度预裂RC梁的受弯承载力计算公式,经过验证,计算值与试验结果吻合良好。     

寒旱区水利工程大掺量粉煤灰混凝土试验研究

结合西北寒旱区水工混凝土冻融破坏特点,对等强度和等水胶比配制的粉煤灰混凝土在不同龄期下的力学、抗冻融及抗渗性能进行了研究。结果表明:大掺量粉煤灰虽然早期强度较低,但中后期强度增长较快;等强度配制条件下,粉煤灰混凝土的抗冻融性和冻后自愈合能力以及抗渗性能随粉煤灰掺量的增大并未明显减弱;当水胶比在0.35,粉煤灰掺量在50%时,混凝土的力学性能、抗冻融性能和抗渗性能均较突出,能够较好地满足西北寒旱区水利工程建设的要求。     

BFRP层数对加固钢筋混凝土梁抗弯性能的影响

为了研究不同层数玄武岩纤维布(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)对加固钢筋混凝土梁抗弯性能的影响,使用分离式油压千斤顶对梁进行三分点加载试验。分别观测梁底部粘贴1层、2层和3层BFRP时加固梁的破坏形态、开裂荷载、屈服荷载、极限荷载及以上荷载对应的跨中挠度,并与基准梁进行了对比分析。试验结果表明:随着BFRP粘贴层数的增加,梁的破坏形态发生了改变,主裂缝数量减少,开裂荷载、屈服荷载和极限荷载均有不同程度的提高,其中极限荷载分别提高了7.92%(1层)、23.66%(2层)和29.31%(3层),对应跨中挠度也分别降低了14.54%、26.65%和28.81%;粘贴1~2层BFRP时,梁的延性系数有所增大,而粘贴3层BFRP时,延性系数减小;弯曲裂缝的产生和扩展是引起BFRP发生破坏的主要原因;梁的抗弯性能并不与BFRP层数成比例增加,综合来看,采用2层BFRP加固的梁,不仅抗弯承载力和延性得到了较大提高,跨中挠度也大幅下降,具有良好的经济性。     

降雨和水位变化条件下排涝河道岸坡稳定性的数值研究

为了研究降雨和水位变化对排涝河道岸坡稳定性的影响,结合温州市鹿城区丰门河的水文地质资料和现场取样试验结果,利用有限元软件建立河道岸坡的数值模型,计算分析在降雨和排涝过程中岸坡的稳定性变化规律。研究结果表明：当岸坡土体的渗透性较小且岸坡周围有建筑遮蔽时,降雨对岸坡渗流场的影响主要取决于降雨时间而非雨型,整个过程中岸坡并未发生大幅渗流,河道水位和河道周围的建筑是影响河道岸坡稳定性的主要原因。水位越高时的岸坡稳定性越大,建筑距离河道越近、荷载越大时,岸坡的稳定性越小。虽然密集分布的建筑会降低岸坡的稳定性,但同时也减小了岸坡稳定性对水位变化的敏感度。在所有工况下,丰门排涝河道岸坡的稳定安全系数均大于临界稳定安全系数1.20,说明当前的岸坡处于安全状态,无需额外支护措施。     

基于正交试验分析影响泡沫玻璃性能的主要因素

材料配比和烧制工艺均会对泡沫玻璃的性能产生较大影响。以碳酸钠掺量、粉煤灰掺量、发泡温度和发泡时间为主要因素,设计4因素3水平的正交试验,研究各因素对泡沫玻璃抗压强度和导热系数的影响。当粉煤灰掺量达到25%时,抗压强度显著提高;碳酸钠掺量和发泡时间分别为3%和30 min时,抗压强度达到最大;发泡温度对抗压强度的影响则不明显。当粉煤灰掺量、碳酸钠掺量、发泡时间和发泡温度分别在20%、3%、20 min和840℃时,导热系数最小。粉煤灰掺量在4个因素中对抗压强度和导热系数两个指标的影响均最显著,在设计泡沫玻璃配合比时,首先要确定合理的粉煤灰掺量。