H型预应力混凝土护岸桩现场试验研究

为研究H型预应力混凝土护岸桩在内河航道中的适用性,结合湖嘉申线二期航道改建工程,开展了现场试验,对桩土界面处土压力以及桩体内部应力应变进行监测。监测结果表明：背水侧土体的位移受到老护岸和上部荷载的约束,土体被挤得更密实,水平土压力较大;而临水侧是河流且接近河流中轴线,水平土压力较小,最终水平土压力系数在1.1～1.2左右;桩体内部应力大于该型号H型护岸桩的混凝土有效预压应力,沉桩后各测点压应变减小。基于试验结果,对H型护岸桩土压力的计算方法进行了优化,使其更接近于实测值。     

非饱和红砂岩风化土土水特征及降雨对其边坡稳定性的影响

为防止非饱和红砂岩风化土边坡因水分状态的变化出现失稳破坏,对其开展土水特征及降雨作用下稳定性变化研究。首先,针对不同初始干密度、初始质量含水率条件下的非饱和红砂岩风化土进行脱湿试验,得到其土水特征曲线,通过分析其规律,提出改进指数函数模型,并与F-X模型进行对比。应用该模型进行数值模拟,分析降雨强度及时长对边坡稳定性的影响。结果表明：在参数更少、表达形式更简洁的条件下,改进的指数函数模型达到了与F-X模型相近的拟合精度,并且对残余含水率的估算结果更准确,对红砂岩风化土具有更好的适用性;在降雨持时相同时,降雨强度增大,坡体饱和度增加,边坡稳定性降低;随着降水持时延长,0～6 h段边坡稳定性显著降低,之后稳定性下降较小;短时间的强降雨对于红砂岩风化土边坡稳定性影响较大。     

搅拌桩挤土效应防护措施在工程中的应用

搅拌桩在城市建设中的应用日趋广泛,但产生的挤土效应却对周边建(构)筑物造成不利影响.在分析搅拌桩挤土效应不利影响的基础上,华泰金融大厦施工过程中采取了具有针对性的防护措施,对周边的地铁等建(构)筑物起到较好的保护效果.     

水泥改良膨胀土路基施工技术研究与应用

膨胀土具有湿胀干缩的特性,在膨胀土区域修建道路时需要对膨胀土进行改良。结合某道路路基工程,采用轻型击实法,确定不同掺量水泥改良膨胀土的最佳含水率并制备试样。开展对改良膨胀土的自由膨胀率、无侧限抗压强度和收缩系数指标的研究,并对改良后膨胀土的拌合均匀性和碾压遍数进行试验,研究不同因素组合下的压实度,确定压实度最大的参数组合,并结合施工经济合理性分析。结果表明：膨胀土最佳水泥掺量为5%;在翻耕机5次翻拌和拌合机1次翻拌的机械组合下,膨胀土颗粒满足粒径要求;现场施工最佳参数组合为：初压、终压阶段分别静压2遍、1遍,复压强振6遍,压实厚度20 cm,碾压速度4 km/h。     

煅烧土/纳米纤维素协同二氧化钛加填对装饰原纸性能的影响

以3种不同性能煅烧土取代20%二氧化钛用于装饰原纸的加填,并分析了对装饰原纸性能的影响;以6%纳米纤维素对二氧化钛进行高速预分散,并分析了纳米纤维素-二氧化钛预分散体加填对装饰原纸性能的影响。结果表明,高吸油煅烧土因为具有较高的比表面积和吸油值,可以改善浆料的滤水性能和纸张的遮盖性能,缺点是会降低纸张抗张强度。利用6%纳米纤维素对二氧化钛进行高速预分散并用于纸张加填,填料留着率从未预分散时的65%左右提高至73%左右,装饰原纸的遮盖性能也有所提高,特别是湿遮盖性能,装饰原纸的湿不透明度从未预分散时的84.1%~84.5%提高至86.5%~88.0%。纳米纤维素的存在促进了纸浆纤维结合,使纸张的透气性能明显降低。     

邯郸击实膨胀土的微结构与含水量关系研究

定性分析了邯郸击实膨胀土在不同含水量下的结构形式,发现邯郸击实膨胀土的微结构在含水量较低时,表现为集粒结构;在含水量较高时,定向性增强,趋于紊流结构。利用Matlab数字图形处理工具,结合像素的概念,通过编程计算不同含水量下土的颗粒分布分维,发现含水量较低时,分维值较大,颗粒集团化低;含水量较高时,分维值较小,颗粒集团化高。     

锂离子电池微米级三维多孔硅负极材料合成及性能研究

三维硅已被证明为极具前景的锂离子电池负极材料,然而现有的三维硅负极在循环性能和初始库伦效率等方面存在挑战。采用盐酸刻蚀、镁热还原和表面组装的策略,从天然蒙脱矿土直接制备出微米级的三维多孔硅/二氧化钛(3D pSi@TiO₂)复合材料。结果表明:复合材料具有的三维多孔结构能够提供足够的空隙,缓解了脱-嵌锂过程中发生的体积膨胀,缩短了电子传输和锂离子扩散的路径,有利于锂离子的快速嵌入和脱出并减少极化;与二氧化钛的有效复合,进一步提高了复合材料的导电率及结构的稳定性;3D pSi@TiO₂负极在0.5A·g^-1电流密度下循环200次后,可逆容量高达1 261.19 mAh·g^-1及90.79%的优异容量保持率,同时初始库伦效率可达到80.6%。     

煤系土离散元模型宏细观参数标定及其敏感性分析

采用正交试验方法设计了离散元模型细观参数正交试验序列,利用试验模拟计算结果和多因素非线性联合反演方法,建立了由宏观力学参数直接确定细观参数的计算方法,将该方法应用于煤系土三轴试验离散元数值模拟计算。结果表明：煤系土抗剪强度随摩擦系数的增大呈线性正相关,内摩擦角随摩擦系数增大呈现指数型关系增大,黏结力随着刚度比的增大而降低,呈幂函数变化关系;摩擦系数、法向黏结强度对煤系土抗剪强度影响非常显著,而切向黏结强度、刚度比和弹性模量对煤系土抗剪强度基本没有影响。数值模拟结果与室内三轴试验的应力—应变曲线吻合较好,经过误差分析发现,偏应力峰值的最大误差为5.4%,黏聚力的误差为2%,内摩擦角的误差为7%,误差都在10%以内,表明文中提出的细观参数快速确定方法是可行的,可为离散元数值模拟方法细观参数标定提供新思路。     

土压平衡盾构机制造工艺难点及对策

在土压平衡盾构机制造过程中,对于刀盘、盾体等核心零部件,其结构复杂,制造难度大;整机零件种类多,组装复杂程度高。在分析总结整个制造工艺流程难点的基础上,成功开发出了一套完整的土压平衡盾构机制造工艺,对土压平衡盾构机制造工艺标准化及工艺进一步改进提供了依据。     

含羧基有机蒙脱土/天然橡胶纳米复合材料的结构与性能

通过蒙脱土与酸化椰油酰胺基丙基甜菜碱(CAB)进行正离子交换,制备了含羧基的有机蒙脱土(OMMT),用OMMT与天然橡胶(NR)复合制得插层型纳米复合材料。对OMMT的结构进行了表征,研究了OMMT对NR/OMMT纳米复合材料结构与性能的影响。结果表明,酸化CAB溶液改性OMMT的层间距较蒙脱土改性者有较大幅度的增加;少量OMMT可改善NR的拉伸强度和扯断伸长率,同时维持较低的拉伸永久变形;OMMT对复合材料的硫化表现出促进作用,但其含量对复合材料的硫化特性影响不大。