钢筋非均匀锈蚀导致的混凝土保护层锈胀开裂过程分析

基于钢筋锈蚀速率理论和锈蚀产物非均匀分布理论,提出一种混凝土非均匀锈胀位移随时间变化的理论模型,并将时间离散化,直接获得不同时刻的非均匀锈胀位移分布;此后,将锈胀位移输入ABAQUS的扩展有限元模型中,获得不同时刻的锈胀裂缝开展情况。通过对比采用均匀分布理论和非均匀分布理论得到的锈胀裂缝开展情况可见,不仅两者的裂缝形态有很大差异,后者的裂缝开展过程更加符合实际工程的观测,并且其裂缝开展速度也远远快于前者。若仍采用均匀分布理论,钢筋混凝土结构的承载能力将被严重高估,因此对于钢筋混凝土结构的腐蚀研究,建议采用非均匀分布理论。     

Mo/WC中高温太阳能选择性吸收涂层的优化设计及性能评价

目的在保证WC基热喷涂涂层在高温自然环境中性能稳定的情况下,研究改进其选择性吸收性能。方法通过Mo来提高WC基涂层的选择性吸收性能,重点评价优化的Mo/WC涂层显微结构、选择性吸收性能和耐候性能等。结果金属粒子Mo填充在WC陶瓷中的结构特征,使涂层相结构和高温性能较为稳定,吸收率高达0.836~0.890,但发射率也上升至0.493~0.594,选择性吸收性能不佳。经Al_2O_3-SnO_2减反层处理后,Mo/WC涂层的吸收率仍可稳定在0.77~0.78,而发射率随着热处理温度的上升呈现先降低后升高的趋势。500℃热处理条件下,吸收效果达到最佳,此时发射率最小,低至0.168。Mo/WC涂层抗热震及耐盐雾腐蚀性能也有效提高。结论 Mo/WC涂层选择性吸收性能及自然环境适应性得到有效提高,并兼具了生产成本和施工便利性等优势,有利于太阳能清洁能源利用的发展。     

TBM管道隧道下穿施工对既有管道影响规律研究

为研究小断面管道隧道(Tunnel Boring Machine, TBM)施工工法下穿施工条件下上覆既有管道的变形特征，以某工程为背景，采用数值模拟方法分析了在管道隧道下穿施工过程中上覆既有管道的变形过程。在此基础上，进一步研究了管道隧道与上覆既有管道的垂直净距H和交叉角度(印)β(正)对上覆既有管道的影响。结果表明：H主要影响上覆既有管道的剪切应变，(印)β(正)主要影响上覆既有管道的变形范围，在管道隧道规划设计时，应重点考虑H的影响；管道隧道交叉位置前2D至后4D(D为管道隧道直径)是影响上覆既有管道变形的敏感施工范围，造成上覆既有管道主要变形范围为管道隧道左右5D,在施工至敏感范围时，应在上覆既有管道的主要变形范围内加强沉降监测，若测量结果达到警戒值，应采取补强措施。研究结果可为后续类似工程的设计与施工提供参考。     

二氧化硅气凝胶及其在保温隔热领域应用进展

二氧化硅气凝胶是目前已知最轻的固体材料，具有热导率低、孔隙率高和比表面积大等优点，被誉为新型超级保温隔热材料。然而，二氧化硅气凝胶自身存在力学性能差和制备成本高的问题，大大限制了其在保温隔热领域大规模推广应用。本文简述了二氧化硅气凝胶合成技术和力学性能增强方法，从制备过程控制、老化条件优化、热处理、纤维复合和高分子聚合物复合等方面分析了其对气凝胶性能和工艺的影响，重点介绍了近年来二氧化硅气凝胶保温隔热材料应用在航空航天、军工领域、工业管道、建筑保温以及新能源汽车等领域的研究进展，总结了其在各领域应用的技术挑战。指出未来需进一步拓展二氧化硅气凝胶的使用温区，利用共前体和化学交联等方法增强高温下的隔热性能，同时解决气凝胶纤维复材“掉粉”和微米级粉体分散不均匀等难题，尤其是新能源汽车等新兴应用领域发展迅猛，未来仍需针对新的应用需求对其合成技术进行设计和优化。     

海洋环境中钢结构耐湿硫化氢/海水腐蚀防腐涂层研究现状

由于深海海洋环境的复杂性，深海油气开采等海洋工程装备长期承受海水侵蚀和化学腐蚀等问题。总体阐述了钢结构材料的湿硫化氢和海水腐蚀的特点及机理；针对耐硫化氢和耐海水腐蚀涂层，从目前涂层制备技术、涂层性能等方面进行了归纳和总结；总结了常见金属毒性效应和海洋生物友好性评价方法，可为绿色环保涂层配方成分设计以及应用风险评估提供技术支撑。     

腐蚀管道在走滑断层作用下失效模式分析

以X70管道为研究对象，建立了管道在内腐蚀和走滑断层共同作用的理论模型，提出了通过腐蚀参数确定管道失效模式，并根据失效模式所对应相应临界断层位错公式，对管道进行评定的安全评定准则。通过数值模拟，定量化研究了腐蚀参数对失效模式的影响，得出：对于腐蚀深度h/t≤45%或腐蚀宽度w/πD≤20%的管道，应采用应变准则，其失效模式为局部屈曲失效；对于腐蚀深度h/t>45%且腐蚀宽度w/πD>20%的管道，应采用应力准则，其失效模式为爆破失效；在上述分析的基础上，拟合出不同失效模式下管道临界断层位错的求解公式。通过对腐蚀管道在走滑断层作用下失效模式的研究，为此类工况下管道安全评定提供了参考。