渡槽橡胶止水带服役年限预测研究

橡胶止水带广泛应用于水工建筑的接缝处,目的是防止建筑物漏水。对水封橡胶止水带的服役年限做出预测,提出较为精准的更换周期,有助于工程做好更换计划,减少因工程维修而停止使用所造成的经济损失。本文通过对某大型跨流域供水工程已经老化失效的橡胶止水带进行性能测试,拟定该工程使用的橡胶止水带老化临界点采用拉伸强度指标时为3.5 MPa,采用扯断伸长率指标时为350%,分别通过橡胶止水带在70 ℃、90 ℃、100 ℃下进行加速老化,利用阿累尼乌斯方程拟合推导出该工程使用的橡胶止水带在工程所处年平均温度23 ℃下,以拉伸强度为评价指标的老化失效时间t临为20.14年,以扯断伸长率为评价指标的老化失效的时间t临为23.27年。     

橡胶支座基于压缩性能指标的服役寿命预测研究

针对某大型跨流域调水工程的渡槽橡胶支座,研究了橡胶支座在80℃,90℃及100℃下加速老化下不同龄期的抗压弹性模量及极限抗压强度变化规律,将不同老化温度老化龄期后支座的抗压弹性模量及极限抗压强度通过阿累尼乌斯方程拟合,推导出基于年平均温度为23℃下弹性模量折半的服役寿命为41.37 a,年平均温度为23℃下极限抗压强度折半的服役寿命为52.90 a。     

工程使用条件因素对渡槽水封橡胶止水带老化的影响

渡槽水封止水带广泛应用于水工建筑的接缝处,用于防止建筑物漏水。止水带的性能老化失效不但会对供水效率和供水沿线生产生活环境造成影响,而且对整个渡槽的安全稳定也有重要的影响。该文以渡槽水封止水带为主要研究对象,研究pH值、温度、紫外线等因素对止水带性能的影响,试验表明：温度对止水带的性能影响很大,温度越高,止水带的老化速度越快;浸泡在酸性溶液中,止水带的性能会有下降趋势;紫外线的照射会加速止水带的老化。     

等强条件下橡胶微粒混凝土抗压特性及弹性模量研究

掺加橡胶微粒可以明显改善混凝土的力学特性。采用橡胶微粒等体积取代细骨料的方法,通过不断调整配合比,反复试验配制出橡胶微粒体积掺量分别为0%、10%和15%的等强度(30 MPa)橡胶微粒混凝土,探讨橡胶微粒混凝土的抗压强度变化规律,以及在等强条件下不同橡胶微粒掺量对混凝土弹性模量的影响。结果表明:掺入橡胶后,混凝土的前期强度(3 d和7 d)发展较基准混凝土变缓,7 d以及14 d后强度出现较大幅度的增长,28 d后各个配比混凝土立方体抗压强度增幅不大;掺入一定量的橡胶后,混凝土的抗裂性能得到了一定程度的改善,橡胶微粒体积掺量越大,试件受压破坏后的完整性越好;掺入橡胶后,混凝土的弹性模量呈现出近乎线性的大幅下降趋势。     

橡胶混凝土力学性能的试验研究

橡胶混凝土因其优越的材料性能而具有较好的应用前景,而强度的降低成为关键问题。试验以强度C25的普通混凝土为基准,用废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土,研究不同橡胶颗粒粒径和掺量对混凝土力学性能的影响。研究结果表明:橡胶混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均较基准混凝土的小,且随着橡胶掺量的增加而逐渐减小。拉压比较基准混凝土的大,且随着橡胶掺量的增加有增大的趋势。另外试验结果也显示,橡胶的掺入增强了混凝土的韧性,可为橡胶混凝土的实际应用提供技术支持。     

基于随机骨料模型的混凝土弹性模量预测研究

为确定混凝土的弹性模量,基于细观层次假定混凝土是由骨料、砂浆和两者之间的粘结界面组成的三相复合材料,借助蒙特卡罗方法和瓦拉文公式,在二维平面上建立了随机骨料模型。通过有限元法预测混凝土的弹性模量,并将数值计算结果与试验结果进行比较,验证了该细观有限元模型的有效性。在此基础上研究了混凝土各细观组成成分的弹性模量、骨料体积率、骨料最大粒径、骨料级配、界面厚度以及孔隙等因素对混凝土弹性模量的影响规律。结果表明:在混凝土的各细观组成成分中,砂浆弹性模量对混凝土弹性模量的影响最大;连续级配的混凝土弹性模量在相同条件下大于间断级配的混凝土;孔隙的存在以及界面层厚度的增大均会使混凝土的弹性模量减小。研究结果为混凝土配合比的设计及力学性能的优化提供参考。     

橡胶粉掺量和细度对路用橡胶混凝土物理力学性能影响分析

为研究橡胶粉掺量和细度对路用橡胶混凝土物理力学性能的影响规律,以3种橡胶粉掺量和4种橡胶粉细度为变化参数,对橡胶混凝土和普通混凝土进行抗弯拉强度和立方体抗压强度试验,并得出橡胶混凝土脆性系数。试验结果表明:橡胶混凝土脆性较小,具有良好的变形能力;橡胶粉掺量对混凝土各强度指标的影响程度高于细度对其的影响;橡胶粉掺量10%和20%的橡胶混凝土的抗弯拉强度和立方体抗压强度均随橡胶粉掺量的增加而减小,随橡胶粉细度的增大而增大;橡胶混凝土脆性系数随着橡胶粉掺量的增加而不断减小;橡胶粉掺量30%、细度为177 μm的橡胶混凝土性能指标的离散性较大,建议实际工程中采用掺量≤20%,细度≤250 μm的橡胶粉。研究成果可为橡胶混凝土在道路工程的应用提供参考。     

表面改性橡胶水泥砂浆的力学性能试验研究

分别采用水、EP乳液、聚氨酯乳液、NPU乳液4种材料对橡胶表面进行特殊处理,研究其对橡胶水泥砂浆力学性能的影响。结果显示4种材料的处理方法均不同程度的提升了橡胶水泥砂浆的抗压强度,其中EP乳液改性效果最优,抗压强度较基准橡胶砂浆提高了15.745%;改性后的橡胶水泥砂浆的劈拉强度与未改性的橡胶水泥砂浆相比无明显降低;未处理和处理后的橡胶水泥砂浆,其拉压比均比基准普通水泥砂浆较大,其韧性有所提高。2000倍的电镜观测表明,改性后的橡胶颗粒表面能够提高水泥基体与橡胶颗粒的界面黏结强度,从微观上阐明了改性橡胶砂浆强度提高的机理。     

PTN石油沥青聚氨酯接缝材料超低温性能试验研究

通过对PTN石油沥青聚氨酯接缝材料从20℃至-100℃的硬度、拉伸性能、拉伸粘结性能的测试,研究PTN材料在超低温下的性能,用扫描电镜(SEM)观察到样品放大5 000倍的样貌,对材料微观形貌上进行分析,建立硬度与拉伸性能的相关关系式,可用于以无损检测方法预测PTN材料拉伸性能。试验结果表明:PTN材料的硬度、拉伸强度随着乙组分含量增加而降低,断裂伸长率则增大。在同样配比下,硬度、拉伸强度随着温度降低而增大,断裂伸长率减小,在超低温-60 ℃以下,硬度、拉伸强度和断裂伸长率不再随温度变化,出现“停滞”现象。拉伸粘结的强度随着温度先增加后减少,拉伸粘结的断裂伸长率一直减少,至超低温下出现“0值”现象。     

坝后式水电站厂房不同支座方案减震对比研究

通过建立某坝后式水电站主体结构的三维有限元模型,包括大坝、基础、坝后式厂房、厂房顶网架和支座简化模型,对比分析了在地震作用下带锚栓的板式橡胶支座、铅芯橡胶支座和铰支座3个方案对厂房上部结构的减震影响。研究结果表明:铰支座方案自振周期最短,支座节点的地震响应最大,其中厂房上、下游侧节点对最大层间位移比铅芯橡胶支座方案分别高31.74%和44.5%;铅芯橡胶支座方案由于具有较好的吸能效果,在地震作用下其本身适应剪切变形能力强,能很好地释放支座处支反力,厂房上、下游排架柱的第一主应力也是3个方案中最小的。由此可得,坝后式水电站厂房铅芯橡胶支座为推荐的支座选型方案。     

基于神经网络技术的桩基承载力预测模型及其应用

根据长期的工程实测资料,在分析小波概率神经网络(WPNN)与数据融合技术在预测单桩竖向承载力中的应用原理的基础上,建立了基于小波概率神经网络和数据融合技术的预测模型。利用静载实验数据对模型进行了预测,并对预测结果进行了误差分析,结果表明,预测的结果和静载实验数据吻合较好,从而证实了WPNN预测方法具有较好的可靠性和工程应用价值。