人工冻结技术引起的地层冻胀规律研究

为掌握人工冻结技术施工时地层冻胀的规律,合理控制冻胀对建筑物的破坏,本文以三维有限元计算为手段,对某地铁隧道盾构进出洞人工冻结法施工中产生的冻胀进行了分析。结果表明:土体越深,冻胀位移越大,地表受冻胀影响的区域范围越小,随着与冻土帷幕距离的增加,竖向冻胀位移减小,冻土帷幕最顶端的冻胀位移最大;在冻土壁长度范围内,最大冻胀位移均位于冻土壁的最上端;地表最大沉降量与冻胀率之间为线性关系,随着冻胀率增加,地表最大沉降量呈线性增大;随着含水率增大,冻胀速度减小,最终冻胀量加大。     

冻融环境下水泥净浆吸水性能和微结构劣化

非饱和状态下混凝土的冻融破坏与饱和状态混凝土的破坏机理和损伤形态有着很大的不同。为了探究冻融环境下非饱和水泥基材料的吸水性能和微结构的劣化，设置了-10℃～4℃、-20℃～4℃、-30℃～4℃、-40℃～4℃4个冻融循环制度，探究非饱和水泥净浆在不同最低冰冻温度影响下的吸水特性，之后对单面浸水非饱和水泥净浆进行最低-40℃的冻融循环作用23次，并对距离水面不同高度处的试样进行微结构分析。结果表明：非饱和水泥净浆的吸水率随着冻融循环次数的增加而增大，冰冻温度越低，吸水率越大，表明冷吸作用越大；经历同样冻融循环次数后，距离水面越近的部位表现出孔隙率越大、微裂纹体积分数越大，其中小孔含量较少、大孔含量明显增大，即距离水面越近冻融损伤越严重。     

不同压缩比下白炭黑增强氟硅橡胶的老化性能

以白炭黑增强氟硅橡胶为研究对象,考察了不同的压缩率和加速老化温度下材料的压缩永久变形保留率的变化,研究了应力、老化温度等对材料压缩性能保留率的影响,采用同步热分析仪对200℃热空气加速老化环境中材料的热稳定性进行了对比分析。结果表明,相同压缩比下材料的压缩永久变形保留率随温度的升高而下降;同一温度下,压缩比越大材料的自由体积越小,相应的压缩保留率越小;相同压缩比下,温度越高分子链运动能力越强,松弛后的高度越低。热失重分析结果表明,压缩比、老化时间等对材料热性能的影响相对较小,推测是受力状态下在热空气加速老化过程中白炭黑增强氟硅橡胶的分子结构破坏程度较小所致。     

超声波对液滴冻结状态及传热的影响

超声波辅助冻结在食品、医疗及生物化学等领域得到了广泛的应用,为了明确超声波对溶液冻结过程中液固比例、孔隙率的影响,揭示冻结过程中热量的传递规律,在液滴冻结状态实验观测的基础上,结合声学及热质传递理论,建立了超声波液滴冻结理论模型,分析了超声波对液滴冻结状态的影响,比较了超声空化效应所引起的传质散热量和超声热效应引起的产热量的大小关系。结果表明：超声波有助于液滴表面的气泡逸出,气泡逸出率越大冻结过程中液固比例越小;当气泡逸出率一定时,液滴越小冻结过程中的孔隙率越大;超声波一定时,逸出率越小冻结过程中的孔隙率越大;对于冷却冻结过程,不同频率和强度的超声波存在合理的超声波加载时间。     

基坑边坡开挖过程变形特性分析

通过有限元软件对重庆某基坑边坡进行数值模拟。分析了基坑边坡开挖过程中支护结构的水平位移变形趋势及坡顶地表沉降规律,发现支护结构随着基坑边坡的开挖,水平位移呈逐步变大的趋势且最大水平位移始终发生在桩顶,坡顶地表沉降值总体与距坡顶边线距离成反比的趋势,但在离坡顶较近处出现反弯。该模型结果总体符合基坑开挖的变形趋势。     

HZSM-5分子筛上吸附苯和甲醇的TPSR-MS研究

对不同硅铝比HZSM-5分子筛进行程序升温表面反应-质谱(TPSR-MS)实验和原位程序升温氧化(TPO)。结果表明,苯在HZSM-5分子筛上于60℃下吸附后程序升温脱附的过程中检测到乙烯,硅铝比越低,检测到的乙烯越多,HZSM-5分子筛上的残碳量越大。甲醇在HZSM-5分子筛上于60℃下吸附后程序升温脱附的过程中检测到甲苯,但未检测到苯,硅铝比越低,检测到的甲苯量越大;同时检测到氢气,硅铝比越低,氢气量越小,TPO检测到的残炭量越小。吸附温度越高,甲醇越易转化成甲苯。     

浮顶罐基础平面倾斜允许值研究

建造在软土地基上的浮顶罐易产生沉降变形,其沉降形态中基础平面倾斜最为常见。应用有限元方法,通过分析不同直径浮顶罐在基础平面倾斜状态下的变形特征以及其应力分布特征,可以确定其基础平面倾斜的允许值。与现行国家标准进行对比分析表明,有限元分析结果大于国家标准中规定的允许值,现有标准对浮顶罐基础平面倾斜沉降差的限制显得保守,合理的取值应充分考虑储罐结构对地基变形的响应。     

水在冷却和冻结过程温度场的实验与理论研究

在自行开发的“多通道温度数据智能采集系统”的基础上，进行了圆柱形容器内水的冷却和冻结实验，并基于ANSYS的有限元分析法对其冷却和冻结过程进行了计算机模拟。结果表明：自行研发的“多通道温度数据智能采集系统”人机界面友好、使用方便、运行可靠、成本低廉、用途广泛，极具推广性；计算机模拟与实验结果相吻合。本文提出的基于ANSYS热分析的有限元分析方法在冷却和冻结过程的温度场研究中具有诱人的应用前景；冻结过程越靠近筒壁相变越早发生，相变持续时间就越短；相变前越靠近筒壁，降温速率越大，降温曲线的线性分布越明显，相变后则与此相反。     

不同含气量对-3℃养护环境下混凝土渗透性能的影响

在-3 ℃养护环境下,采用加速渗透法中的ASTM C1202直流电量法,就28 d时不同含气量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响进行了试验研究.研究结果表明:含气量越大越能够提高混凝土抗氯离子渗透试验中的初始电流,最大电流增量及氯离子迁移电量,与标养下抗氯离子渗透性规律不同;含气量越大越能够降低混凝土的抗压强度,与标养下混凝土抗压强度规律相同.-3 ℃养护条件对混凝土的抗压强度影响较大,而对混凝土的渗透性能影响更大,即对混凝土的耐久性影响更大.     

林地腐殖土腐植酸对毒死蜱水解影响及吸附作用

采用平衡振荡法研究腐植酸对毒死蜱水解的影响和毒死蜱在腐植酸上的吸附特征及其影响因素.结果表明,在试验浓度范围内腐植酸可促进毒死蜱的水解,腐植酸浓度为120 mg/L时,毒死蜱的水解速率常数k明显增大,为不加腐植酸时的2.53倍,腐植酸浓度增加毒死蜱的水解速率降低.毒死蜱在腐植酸上的吸附行为均可用Linear方程和Freundlich方程来描述,拟合效果均达到显著水平;试验条件下温度为15℃时毒死蜱在腐植酸上的吸附量最大,随温度的升高吸附量呈现出先降低后增大的趋势;pH值减小,腐植酸对毒死蜱的吸附能力增大;而离子强度对毒死蜱的吸附影响不明显;腐植酸添加量越大,吸附量越大,但单位质量的腐植酸吸附量越小.     

腐殖土腐植酸对毒死蜱水解影响及吸附作用

采用平衡振荡法研究腐植酸对毒死蜱水解的影响和毒死蜱在腐植酸上的吸附特征及其影响因素。结果表明,在试验浓度范围内腐植酸可促进毒死蜱的水解,腐植酸浓度为120mg/L时,毒死蜱的水解速率常数k明显增大,为不加腐植酸时的2.53倍,腐植酸浓度增加毒死蜱的水解速率降低。毒死蜱在腐植酸上的吸附行为均可用Linear方程和Freundlich方程来描述,拟合效果均达到显著水平;试验条件下温度为15℃时毒死蜱在腐植酸上的吸附量最大,随温度的升高吸附量呈现出先降低后增大的趋势;pH值减小,腐植酸对毒死蜱的吸附能力增大;而离子强度对毒死蜱的吸附影响不明显;腐植酸添加量越大,吸附量越大,但单位质量的腐植酸吸附量越小。     

水平表面结霜过程的实验研究

对水平表面在低温高湿条件下结霜过程进行实验研究, 分析了冷面温度、湿空气温度和表面特性等因素对水珠冻结和霜层生长的影响。结果表明:冷面温度越低, 过冷水珠冻结时间越短、冻结直径越小;在湿空气温度与冷面温度温差相等的条件下, 湿空气温度越低, 过冷水珠冻结时间越短、冻结直径越小;疏水表面上过冷水珠的冻结时间比裸铝表面晚。冷面温度越低, 湿空气流速越快, 则霜层生长越快。     

某浅埋矿床条带法开采地表沉降与开采强度关系的试验研究

针对上横山浅埋缓倾斜矿床条带嗣后充填回采条件,以物理相似模拟试验为基础,分析了矿床回采地表沉降(陷)变形特征。地表沉降在不同回采时步呈非线性变化,当最大不充填开采1~2个条带时,空区上覆直接顶能有效的控制地表沉陷范围,沉降变形以采空区为中心对称,未形成明显的沉陷区;当最大不充填开采3个条带时,沉降变形从直接顶延伸至松散层,地表沉陷显现,沉降范围约40~50m,但小于地下开采范围;当最大不充填开采为4个条带时,导致了松散层持续垮塌、空区上覆岩层破坏,沉陷范围达100~120m,完全大于地下开采范围。从控制地表沉陷安全范围和提高开采强度考虑,选择最大不充填开采3个条带,盘区生产能力达到1141.96t/d,且能够保证地表沉陷范围小于地下开采范围,实现矿床安全高效开采。     

河南济源中联水泥厂熟料库的结构设计

目前大量大直径水泥熟料筒仓结构应用于实际工程中,熟料出篦冷机后的实际温度为环境温度加65℃,在此温度下会引起筒仓结构的温度变形.因此,在设计大直径筒仓时,不仅仅要考虑贮料水平压力的作用,更要考虑仓壁温度应力的影响.但是,我国颁布的《钢筋混凝土筒仓设计规范》仅建议贮料温度为100℃、室外最低计算温度为-20℃的计算条件下,温度应力所需增加的仓壁配筋量,一般约为杨森压力计算所需配筋量的5％～10％.     

电伴热预养护条件对混凝土受冻临界强度的影响

电伴热预养护是一种保证预拌混凝土冬期施工养护温度和强度增长的简单高效的方法。本文采用7 d恒负温(-5 ℃、-10 ℃、-15 ℃)一次冻结转标准养护的试验,研究电伴热预养护不同温度和时间对一种高坍落度C30普通混凝土抗压强度的影响。依据混凝土受冻临界强度的定义,确定基于电伴热预养护条件下的混凝土受冻临界强度值及其合理的预养护时间。结果表明:与标准养护相比,经电伴热高温预养护的混凝土抗压强度均得到了提高,但电伴热预养护温度宜控制在30 ℃,较高的预养护温度下强度发展速率和R_-7+28(负温养护7 d再转标养28 d的抗压强度)值反而降低;当预养护温度为30 ℃,硬化温度不低于-15 ℃时,合理的预养护时间在36～48 h之间;恒负温(-5 ℃、-10 ℃、-15 ℃)硬化条件下,采用电伴热预养护的混凝土受冻临界强度的范围是6.6～17.8 MPa,为混凝土立方体抗压强度标准值的22.0%～59.3%。研究旨在比较电伴热预养护制度对普通混凝土力学性能的影响,进而指导相关工程应用。     

基坑开挖对地铁高架桥桩影响的模型试验研究

针对上软下硬地层中基坑开挖导致地铁高架桥桩受到不利影响开展室内模型试验，探究不同平面距离、不同开挖深度影响下桥桩内力和变形的发展情况，并针对地铁高架桥单墩四桩的结构形式，对不同类型桥桩的受力和变形情况进行对比分析。研究结果表明：随着桥桩距基坑平面距离的减小，桥桩自身的桩身弯矩和位移将会增大；在上软下硬地层进行基坑开挖时，桩身位移在上部软土区变化较大；随着开挖深度的不断增大，桥桩的受拉范围逐渐增大；在软土区进行开挖时，桥桩的弯矩和位移变化量明显大于在岩层中开挖；作用在桩顶的上部荷载对桥桩变形和受力有不利影响；前桩和后桩由于受承台的约束作用，桩顶位移基本一致；前桩桩身位移呈挠曲式分布，后桩呈悬臂式分布；由于下部岩层的强约束作用，导致前桩弯矩最大值出现在岩土分界面，而后桩的内力分布主要受桩顶位移的影响。     

基于ANSYS的PE-HD实壁管性能与尺寸的关系

采用ANSYS逆向模拟分析高密度聚乙烯(PE-HD)实壁管的环刚度测试过程,研究了管材环刚度为6.3时其规格尺寸如直径和壁厚与原材料性能之间的关系,并分析了标准YD/T 841.2-2008的合理性。结果表明,材料的泊松比对管材最大变形量影响较小;材料的弯曲弹性模量越大,管材最大变形量越小;管材环刚度达到6.3时所需要的原材料弯曲弹性模量值与其径厚比成正比直线关系;标准YD/T 841.2-2008中关于某些壁厚的规定存在不合理性,即按照标准中规定的某些壁厚尺寸,生产PE-HD实壁管所用原材料无法达到环刚度为6.3时所需要的弯曲弹性模量值。     

密度法指导沥青预处理工艺循环溶剂回配的方法

为提高工作效率,节省操作时间,需快速判断混合溶剂中洗油、煤油含量,用于指导沉降溶剂的回配。实验研究表明,洗油与煤油按不同比例混合,其密度也不同:洗油所占比例越大,密度越大,比例越小,密度越小,且在测试温度为20℃的条件下,混合质量比例与混合溶剂密度呈线性关系。     

稀释剂对氮氧化物生成的影响

通过对稀释剂在NOx治理方面的作用展开了简要的分析和评价。分析表明,氧浓度越高,CO2稀释效果越明显,NOx浓度越低;N2稀释燃料火焰质量流量的效果比稀释空气对降低NOx浓度更加有效。CO2和N2两者不论是空气还是燃料稀释,都会减少NOx的稀释量,在同一速度下,稀释空气比稀释燃料对NOx降低更有效。不过,稀释浓度的增加会导致温度的下降。而SO2在贫燃料状态下,N/S中的S越大,NOx生成越小;在富燃料状态下,S越大NOx生成越大。     

端面变形对液体动压型机械密封液膜瞬态特性的影响

建立动环-液膜-静环动压型机械密封双向流固耦合模型,针对逆流泵送状态,对密封环及液膜流场进行非定常耦合计算,分析了密封环变形和液膜压力的瞬态特性,并通过流固耦合前后流场对比,分析了密封环端面变形对液膜压力脉动的影响。研究结果表明：与未考虑变形时相比,双向流固耦合计算结果更加符合实际;静环端面变形随时间呈周期性变化,且越靠近内径出口处,变形量的波动程度越大;密封环端面变形对外径处压力脉动影响较小,但会明显增强内径处压力脉动,且转速越大,压力脉动增强的程度越大,介质压力在压力较低的工况下对变形后液膜压力脉动程度的影响不明显;密封环端面的变形只影响压力脉动的程度,不改变压力脉动的频率。