复杂地形条件下高面板堆石坝应力变形特性研究

河谷地形是影响面板堆石坝应力变形的重要因素之一,河谷地形不同导致面板坝边界条件不同,进而影响其应力变形状态。对某拟建坝高256 m的超高混凝土面板堆石坝在复杂地形条件下的应力变形进行分析,得出不对称不规则河谷对面板堆石坝的应力变形协调性影响较大,特别是右岸古河床阶地附近的坝体和面板应力变形梯度变化较大,不利于面板的安全,设计和施工时需采取措施进行处理。并通过与两种调整方案的结果进行对比,针对性的分析了右岸古河床阶地的影响。同时左岸陡岸坡导致面板拉应力和周边缝位移较大,通过与3种调整方案的结果进行对比,分析了陡岸坡的影响程度。     

复杂层状坝基重力坝抗震安全评价

为研究复杂层状坝基的混凝土重力坝非溢流坝段的抗震性能,采用ADINA程序建立非线性有限元分析模型,以接触单元模拟缓倾角的软弱结构面,以concrete本构模型模拟混凝土材料在地震中的开裂、压碎动态特性,以Mohr-Coulomb本构模型模拟地基岩体材料在地震中的塑性屈服特性,分析了坝体位移、应力、接触面状态及极限抗震能力,研究了非溢流坝段在不同概率等级地震作用下的地震响应与破坏模式,并对复杂层状坝基重力坝的安全性能进行整体评价。结果表明,复杂层状地基结构的重力坝在地震中层间接触面能够产生一定滑移,但对坝体的应力和极限抗震能力影响不大。     

电解减饱和法处理可液化地基的现场试验研究

电解减饱和法是近年来提出的一种处理可液化地基的新方法,通过电解饱和地基中的孔隙水生成气体,达到减小地基饱和度并提高抗液化强度的目的。采用石墨毡为电极,开展恒定电流强度下的现场电解减饱和试验研究。通过地基压缩波速试验测得电解作用下地基深部的饱和度从98.2%减小至94%。着重分析了地基土在电解过程中的电学特性,试验结果表明:等效电阻随着饱和度的减小而逐渐增大,呈现出较好的单值函数关系;随着电流强度的增大,等效电阻的增长速率越高,其电阻增幅也越快,达到最大等效电阻所消耗的电量先逐渐增大,然后再趋于平缓;虽然增大电流强度会略微增加耗电量,但是可以显著提高电解减饱和法效率。此外,等效电阻的衰减过程可以分为快速衰减、平缓衰减和稳定3个阶段,其中快速衰减阶段为停止电解3 h内,等效电阻的平均衰减速率为11Ω/h;由于试验场地位于河边,电解产生的气泡易受渗流的影响,使其难以长期维持在正负极间土层中;然而在该阶段,其电阻降幅也仅有15%,使可液化地基仍维持着较好的抗液化能力。对地基二次或多次电解,可以大幅节省耗电量,约为首次电解的30%;而且还能加快地基正负极间土层中气泡的生成量,从而有效减小饱和度,提高电解减饱和法效率以及地基的抗液化能力。     

保水型土工袋保水性能影响因素试验研究

介绍了保水型土工袋的基本构造、基本原理及应用前景。通过三种单因素现场试验以及SPSS正交试验设计法研究了影响保水型土工袋在土壤中保水性能的三个因素:材料透水性差值、填埋深度及内部填充物。结果表明,三者对保水型土工袋的保水性能影响均达到高度显著水平(Sig<0.05),且三者的交互作用不显著。另外对保水型土工袋保水效果的影响程度:材料透水性差值>内部填充物类型>填埋深度。当保水型土工袋以底侧土工膜布类型为LDPE膜,内部填充物类型为陶粒,填埋深度为25cm的方案填埋在植被下侧时保水效果最为显著,一个月后土壤含水率增加16.5%,后续时间也稳定在10%左右。     

基于改进车辙因子的泡沫沥青高温性能评价

为研究泡沫沥青的高温性能,对老化前后的发泡70号基质沥青和SBS改性沥青进行动态剪切流变试验,得出车辙因子,并计算出改进车辙因子(G*/(sinδ)9),分别拟合出fail temperature值,据此评价泡沫沥青的高温性能。结果表明:改进车辙因子G*/(sinδ)9及其拟合出的fail temperature值更高,使两种泡沫沥青的高温性能明显改善;在发泡用水量为1%的条件下,70号基质沥青的G*/(sinδ)9及其fail temperature值增加较为明显,在发泡用水量为3%的条件下,SBS改性沥青的G*/(sinδ)9及其fail temperature值增加较为明显。     

增容剂对SBS改性沥青相容性和流变特性的影响研究

Adding compatibilizer to polymer-modified asphalt (PMA) is an effective method to improve material compatibility and performance. However, only a few studies have systematically focused on how compatibilizer can affect the performance of styrene-butadiene-styrene (SBS) polymer-modified asphalt (PMA). In this study, six compatibilizers with different compositions were used to prepare SBS PMA samples. Conventional performance, viscosity-temperature characteristics, viscoelastic behavior, creep properties, and morphology were investigated. The results show that adding compatibilizer to SBS PMA has a great effect on performance. High aromatics content in compatibilizers improve the high-temperature performance of SBS PMA, while a high saturates content increases low-temperature performance. Additionally, a high aromatics compatibilizer increases temperature sensitivity. While the aromatics content improves the compatibility of SBS PMA to some extent, adding compatibilizer to SBS PMA has few effects on microstructure. From our results, we can conclude that the optimum aromatics content for adding compatibilizer to SBS PMA is from 33.21 wt% to 54.22 wt%.     

垃圾填埋场渗沥液击穿防渗系统的指示污染物研究

中国垃圾填埋场渗沥液中的污染物种类繁多,成分复杂,污染物击穿填埋场防渗系统,造成地下水以及土壤污染已成为填埋场环境安全问题中最为关注的问题之一。目前以什么标准判断击穿,以何种污染物作为指示污染物计算击穿时间并评价防渗系统的防污性能尚不明确。针对这一问题,以中国6个典型填埋场内代表性污染物的平均浓度为初始浓度,以中国相关环境标准中规定的各类污染物极限浓度作为污染浓度,建立污染物在复合防渗系统中的一维对流–弥散有限元模型。通过计算各类污染物在填埋场防渗系统中的击穿规律和击穿时间发现,相比重金属和持久性有机污染物,有机污染物(COD)最早击穿防渗系统,有机污染物(COD)可作为判定击穿的指示污染物,击穿HDPE土工膜单层和双层复合垫层的时间分别为84.2 a和122.6 a;而击穿时间主要受污染物的初始浓度、规定的污染浓度和污染物的迁移弥散参数共同影响。这一结果可为填埋场防渗系统击穿时间的计算和防污性能的评价提供参考。     

微型桩-加筋土挡墙应力变形特性和加固机理分析

为了增强公路加筋土挡墙系统的外部稳定性、护栏抗冲击性能,并控制加筋土的变形,提出了微型桩-加筋土挡墙系统:竖直和倾斜的一对微型桩从路面穿过加筋回填土区域,锚固进地基,同时在桩顶浇筑承台和地基梁,通过连接构件将公路护栏与地基梁及微型桩相连,形成一个自上而下的整体加固体系。利用数值手段对不同加筋土挡墙结构的应力变形特性和加固机理进行对比分析,结果表明:与"未加固"、"单根竖直桩加固"、"竖直桩+倾斜锚杆"以及"竖直桩+水平锚杆"这四种挡土墙工况相比,所提出的微型桩-加筋土挡墙的位移分别可以减小46.9%、34.6%、33.3%和22.7%,竖直桩身弯矩与后三者相比分别可以减小72.7%、72%和47.7%。因此,验证了微型桩-加筋土挡墙具有较好的应力变形特性。     

基于气动参数识别技术的钝体雷诺数效应研究

通过有限的风洞试验数据,揭示雷诺数效应的发生、发展机理,关键在于找出能够有效表征雷诺数效应的特征参数。以经典圆柱模型为研究对象,在系列雷诺数效应风洞试验基础上,从边界层分离、转捩和旋涡脱落等方面,研究了表征雷诺数效应的气动参数及其数据识别方法。针对经典圆柱模型,采用压力系数时程和压力梯度提取有关边界层分离和流动转捩的物理信息。研究表明,在分离边界层转捩区间内分离点附近的压力系数时程会出现明显的阶跃现象,并伴有骤增的压力梯度值,可作为判定雷诺数转捩区间的辅助方法。为研究不同雷诺数下模型周围主导旋涡的作用特点,采用谱正交分解法(SPT)来识别旋涡作用及其对脉动风压场的能量贡献等,旨在对类似结构的雷诺数效应研究提供参考。     

再生粗骨料混凝土抗冻耐久性试验研究

采用正交试验分析再生粗骨料、聚丙烯纤维和引气减水剂掺量对再生混凝士抗冻耐久性的影响,结果表明,引气减水剂是影响抗冻性能的重要因素。再生粗骨料掺量70％、聚丙烯纤维掺量0．7kg／m^3、引气减水剂掺量0．6％的配合比,可使设计强度为C30的再生混凝土达到F250以上的抗冻等级。提出将饱和面干吸水增长率作为评判再生混凝土抗冻性能的技术指标,它与相对动弹性模量一样,可以反应再生混凝土受冻融破坏的程度。