门架式抗滑桩结构模型试验研究

为了对门架式抗滑桩的结构特性有进一步的认识和提升,进行了门架式抗滑桩三维地质力学模型试验与门架式抗滑桩结构模型试验。通过在桩身内部贴置应变片以及桩身的关键位置处放置千分表,来测量在推力荷载施加过程中,门架式抗滑桩的桩身应力变化特点及关键位置点的位移变化特征。试验结果表明:门架式抗滑桩桩前、后排桩桩顶位移大于滑动面处位移,后排桩桩身位移大于前排桩桩身位移;前、后排桩桩身内力均呈现明显的"s"型分布,桩顶应力不为零,其数值随着推力荷载的增大的而增大。     

超疏水涂层在沥青路面上的抗凝冰性能分析

目的 分析超疏水涂层在沥青路面应用时的抗凝冰性能,解决中国北方和高海拔地区路面结冰易引发交通事故的问题。方法 以疏水纳米SiO2粉末和聚氨酯改性聚硅氧烷为主要材料,制备出超疏水SiO2/聚硅氧烷复合溶液,使用浸涂法在沥青马歇尔试件表面形成超疏水涂层。分析涂层的耐磨性、透光性、化学稳定性、疏水性等,同时模拟雨滴结冰试验、落锤除冰试验、低温抗冻试验,评价超疏水涂层的耐磨性、透明性、耐酸碱腐蚀性、抗凝冰性、易除冰性和低温抗冻性,并通过扫描电子显微镜对涂层表面形貌进行分析。结果 当制备的超疏水复合溶液中纳米SiO2的质量分数为7.5%时,涂层的透光率为76.3%,水滴的接触角能达到160.9°±0.7°,即使试件表面被雨水冲刷5 h,依旧可以维持一定的疏水性能。在低温箱中,将完整的试件与表面磨损的试件同时放置在?20~0 ℃环境下1 h,完整试件的接触角仍大于150°,表面磨损的试件也能保持一定的疏水性能;在?5 ℃的低温箱中,将水滴匀速喷洒在完整的超疏水沥青混凝土试件和磨损试件表面,以模拟结冰,发现完整试件表面未出现结冰现象,磨损试件表面有少量结冰;即使超疏水沥青混凝土试件表面结冰,通过“落锤”试验模拟行车荷载对试件表面冰层进行冲击,冰层也可轻易除去。除此之外,使用Abaqus软件模拟超疏水沥青路面的除冰机理,对模型仅施加车辆荷载,计算得到冰层内部的最大拉应变为3.25×10^?4,最大剪切应变为4.25×10^?4,均大于冰层的极限破坏拉应变(2.2×10^?4)和极限破坏剪切应变(2.4×10^?4)。结论 纳米SiO2粒子在涂层表面团聚形成了微纳粗糙结构,使涂层具有超疏水性。涂层的超疏水性可以降低水与路面之间的黏结力,使水滴落在超疏水沥青混凝土涂层表面时即刻滚落,有效减小了路面的结冰量,提高了沥青路面的抑冰、除冰性能。     

超厚水泥稳定碎石基层室内试验及数值模拟分析

为了研究细观层次下碎石混合料中裂纹的产生发展及应力应变分布情况,以水泥碎石基层为研究对象,依托望谟至贞丰公路超厚宽幅水泥稳定碎石基层施工项目,进行原材料选择与检测。首先利用规划求解法进行混合料配合比设计得出最优配比;然后进行室内击实试验获得最大干密度与最优含水量,并进行无侧限压缩试验获得无侧限抗压强度,再利用灰色关联法获得原材料对混合料7 d无侧限抗压强度的关联度大小;最后利用有限元分析软件ANSYS对水泥碎石试件在单轴受压及抗折情况下碎石混合料中裂纹的产生、扩展及贯通的全过程以及应力分布情况进行模拟,通过与无侧限抗压强度试验结果对比,证明了此数值模拟方法的可靠性和合理性。结果显示:随水泥剂量的增加,水泥稳定级配碎石混合料最佳含水量及最大干密度随之增加;混合料水泥剂量与水泥碎石基层混合料7 d无侧限抗压强度之间的关联度4.75 mm碎石集料筛孔处的通过率混合料含水量;竖向受压过程中随着水泥剂量的增加,混合料试件破坏时的最大位移逐渐增加,且应力集中更加明显,骨料的破坏程度随之增大;混合料抗折破坏过程首先始于大粒径碎石骨料的水泥与碎石骨料界面过渡区,然后逐渐扩展,水泥剂量越大,混合料抗折能力越强,但应力集中越明显。     

大跨径拱桥缆索吊装主缆垂度计算

基于三跨计算模型,考虑主塔塔顶偏位的影响,利用力学关系和几何关系得到了新的主缆垂度计算公式。针对不同的情况,提出了各自简化公式,并探讨了塔顶偏位对主索垂度影响的规律。工程应用表明,该公式具有相当的精度,可为以后缆索吊装施工提供参考。     

Smoke concentrations inside and outside of a corridor-like enclosure

This work presents smoke measurements and correlations inside and outside of a corridor-like enclosure fires in order to determine the effects of burning on smoke concentrations inside and outside the enclosure. Thirty eight experiments were performed in a three metre long corridor-like enclosure having a cross section 0.5 m×0.5 m, door like openings in the front panel and a gaseous burner located near the closed end. Smoke concentrations were measured at two locations inside the enclosure and also in the exhaust duct of a hood collecting the fire gases from the enclosure. It was found that smoke concentration in the exhaust duct decreased whereas smoke concentration inside the enclosure increased after the flames started moving towards the opening and external burning occurred. This increased smoke concentration inside the enclosure was caused by reversion of the flow pattern inside the enclosure after the flames moved past a point towards the opening. Namely, the flow pattern changed direction behind the flame front in the sense that hot gases in the upper layer were travelling backwards towards the closed end of the corridor thus contributing to smoke increase inside the enclosure. This change of flow pattern was confirmed in all experiments by bidirectional probe velocity measurements in the upper and lower layer as well as by oxygen concentrations and temperature measurements inside the enclosure. These results are useful for CFD validation and specifically applicable for assessing smoke hazards in corridor fires in buildings where smoke concentrations can be much larger than anticipated owing to leakage to adjacent rooms behind a moving flame front.     

生活废旧塑料改性沥青的性能研究

采用Ⅰ型废旧塑料改性剂(造粒工艺制作)和Ⅱ型废旧塑料改性剂(加热和加稳定剂处理工艺制作)分别制备了Ⅰ型和Ⅱ型废旧塑料改性沥青.对比分析了Ⅰ,Ⅱ型废旧塑料改性沥青的存储稳定性、软化点及低温性能;对比分析了Ⅰ,Ⅱ型废旧塑料改性沥青混合料的马歇尔稳定度及高温稳定性;研究了Ⅰ,Ⅱ型废旧塑料改性剂的分子结构差异,探讨了废旧塑料改性剂改性沥青的机理;进行了Ⅱ-B(聚丙烯类)废旧塑料改性沥青的试验路应用.结果表明:Ⅱ型废旧塑料改性沥青的软化点可达60℃以上,试样上、下部软化点差值小于2.5℃;Ⅱ型废旧塑料改性沥青混合料的马歇尔稳定度总体上大于Ⅰ型废旧塑料改性沥青混合料;与Ⅰ型废旧塑料改性剂相比,Ⅱ型废旧塑料改性剂分子链长度缩短,支链增多,双键结构增加,且分子中含有—OH基团;Ⅰ,Ⅱ型废旧塑料改性沥青中没有新物质结构生成,废旧塑料改性沥青属于物理改性;在试验路应用中,Ⅱ-B废旧塑料改性沥青施工工艺与SBS改性沥青相同,混合料路面使用状况良好,可用于路面表面层或下面层.     

橡胶沥青老化性能及特征研究

制备了符合技术要求的橡胶沥青,确定了橡胶沥青模拟短期老化试验的适宜温度,通过老化模拟试验评价了橡胶沥青的老化规律.针对橡胶沥青短期老化设计了老化特征试验,并进行了胶粉单独短期老化特征分析.结果表明:橡胶沥青模拟短期老化温度应采用与实际施工温度相对应的180℃;橡胶沥青短期老化过程中橡胶沥青内部仍进行着剧烈的溶胀反应,此作用有可能超过橡胶沥青的老化作用,从而导致一些流变特性规律与老化趋势相反;橡胶沥青实际施工过程中,沥青对胶粉有隔氧保护作用,橡胶颗粒在沥青里主要发生溶胀反应,老化作用很小,从而提高了橡胶沥青的抗老化性能.     

隧道施工灾害处治系统软件开发

通过研究现有隧道施工中出现的灾害,包括常见的地质灾害及人为施工灾害,利用较为成熟的数据库软件和软件工程技术,开发了隧道施工灾害处治系统软件。可视化应用程序系统对隧道施工灾害的动态管理提供了信息平台。系统软件主要由项目信息管理子系统、灾害信息子系统、评估判断子系统构成,集围岩地质信息、设计施工信息、量测信息、灾害等级评估、灾害处治等功能于一体,具有良好的人机交互界面与计算精度,操作简便。文章以依托工程白云隧道为例来体现软件应用功能的实现。     

基于温度场的冻土路基变形数值分析及对比

考虑相变和全球气温升高的影响,利用数值分析方法,对青藏铁路典型路基的变形问题进行了分析和数值模拟。通过建立路基有限元模型,选取适当的边界条件、初始条件及热学计算参数,在计算了典型路基断面温度场变化的前提下,对三年的路基变形场进行了数值分析并与实际测试资料进行了对比分析。分析表明,融化沉降在一年内已基本完成,并逐渐开始回冻,两三年后,除路堤填料和地基的进一步压密外,蠕变效应开始显现。因此,对高温、高含冰量冻土而言,蠕变产生的沉降变形是不可忽略的。