考虑软化效应的隧道围岩自稳时间解析模型

现行隧道自稳时间解析法中未考虑地下水的软化作用,导致过高估计亲水软化性岩石的围岩质量。以具有典型软化特性的石膏岩为研究对象,探索水的软化作用对隧道围岩自稳时间的影响。采用试验和理论相结合的方法研究围岩自稳时间。首先,进行不同浸水时间下的石膏岩软化试验,研究其软化规律;通过试验获得石膏岩吸水率、弹性模量和泊松比分别与浸水时间之间的定量关系;在弹性模量与浸水时间及泊松比与浸水时间的定量关系中,引入完整性系数和富水系数,建立岩体力学参数软化方程。然后,基于经典的圆形轴对称隧道弹性解,考虑掌子面对隧道轴向位移的影响,推导出隧道临空面处无支护状态下的位移公式;把岩体力学参数软化方程嵌入此位移公式中,获得考虑软化效应的临空面位移解。最后,在此位移解中引入活跃跨度和围岩的临界位移值,建立考虑软化效应的隧道围岩自稳时间解析模型。该模型考虑了围岩体工程特性、岩石力学特性及岩石软化特性,能输出自稳时间与活跃跨度之间的关系曲线。经自洽分析法检验,该模型中自稳时间随各参数的变化规律与实际情况相符,模型具有自洽性。模型被应用于评价礼让隧道石膏围岩的自稳时间,现场反馈结果表明该模型更适合于现场应用。     

UHPC的轴拉性能与裂缝宽度控制能力研究

为研究3种类型超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,简称UHPC)的轴拉应力-应变曲线及其裂缝宽度控制能力,包括高应变强化UHPC、低应变强化UHPC和应变软化UHPC.采用轴拉试验方法测试狗骨头形试件,得到UHPC的轴拉应力-应变曲线和缝宽-应变曲线.试验结果表明:高应变强化UHPC和低应变强化UHPC的轴拉应力-应变曲线均包括弹性段、应变强化段和应变软化段,应变软化UHPC只有弹性段和应变软化段;UHPC应变强化段和应变软化段的转折点是裂缝缓慢扩展和迅速扩展的临界点;提高UHPC的极限拉伸应变,即延长其应变强化段,有助于提高其裂缝宽度控制能力;高应变强化UHPC拉伸应变在0.42%之前,其裂缝宽度均小于0.05 mm.对比C50混凝土(极限应变、极限强度分别为0.012%、2.3 MPa),高应变强化UHPC优异的裂缝宽度控制能力避免了结构设计中受正常使用状态裂缝宽度验算限制的影响,同时可在钢筋屈服前与其全程协同工作,这使得钢筋增强高应变强化UHPC在某些需要对裂缝宽度进行严格控制的结构类型中具有很高的应用价值.     

地下厂房岩锚梁接触面非线性有限元模拟方法

针对地下厂房岩锚梁与围岩接触问题,分别构建了模拟岩锚梁与围岩接触面非线性特征的有限元数学模型和力学模型。在Desai薄层单元基础上,推导了岩锚梁接触面单元有限元形式;结合非线性弹性理论和弹塑性理论,提出了岩锚梁接触面三维非线性力学模型,该力学模型能够模拟岩锚梁接触面弹性阶段的非线性现象和塑性阶段的损伤软化现象。针对岩锚梁接触面闭合、张开、剪切滑动等变形特征,提出了考虑接触面粘结、开裂、滑移现象的分段式抗滑安全系数。详细地论述了本文提出模型的有限元迭代方法,并据此编写了有限元程序。将本文模型应用于某地下厂房岩锚梁有限元分析计算中,应用效果良好。     

添加剂对铅硅酸盐低熔点玻璃热性能的影响

采用常规玻璃熔融退火工艺制备了两组铅硅酸盐玻璃试样,玻璃组成为(物质的量含量,下同):(55-x)PbO-(10+x)B2O3-30SiO2-5ZnO(x=0,5,10,15)和(55-x)PbO-10B2O3-30SiO2-5ZnO-xSB2O3(x=5,10,15),以及与两组参照的传统铅硅酸盐玻璃55PbO-5Al2O3-10B2O3-30SiO2.利用热膨胀仪观察氧化物添加剂对玻璃转变温度范围△T(T1-Tg)的影响.实验结果表明,随着氧化硼加入量的不断提高,玻璃的转变温度(Tg)与软化温度(Tf)随之提高,而△T先减小后增大,即出现所谓的硼反常现象.当添加的氧化锑量在5%～10%(物质的量含量,下同)范围时,与参照样品相比,玻璃的软化温度(Tf)基本保持不变而转变温度(Tg)则提高10℃以上.当添加的氧化锑量达到15%时,玻璃的转变温度(Tg)与软化温度(Tf)均显著下降,但△T基本保持不变.     

药剂软化中臭氧与混凝预处理的比较

将臭氧、混凝工艺分别与传统药剂软化工艺结合,考察组合工艺的软化效果并就促进机理进行分析。在水中n(Ca):n(总碱度)=1:1的情况下,臭氧-药剂软化法较传统药剂软化法硬度去除率增幅为5.7%,混凝-药剂软化法增幅为52.07%。臭氧预处理虽然可以有效地破坏不饱和官能团,但其氧化产物多为小分子有机物,仍然具有阻垢作用,导致臭氧预处理效果不佳。混凝工艺通过去除大分子有机物来促进软化过程,无抑制软化产物生成,因此混凝工艺更适合作为药剂软化的预处理工艺。     

橡胶沥青紫外老化过程的探索

研究了橡胶沥青在紫外光老化过程中结构与性能变化规律。以软化点为指标分析橡胶沥青在紫外老化条件下性能的变化,发现其软化点增长速度慢于基质沥青,羰基、亚砜基吸收峰的变化小于基质沥青。结果表明,橡胶沥青相对基质沥青具有较强的耐紫外老化性能。     

P(3HB-co-4HB)/PLA共混材料力学性能、热性能研究

用双螺杆挤出机制备P(3HB-co-4HB)共聚物与PLA混合物,对共混材料的拉伸强度、冲击性能、熔指和维卡软化点进行考察,并用DSC法分析共混材料的相容性和结晶性,结果表明:P(3HB-4HB)与PLA为部分相容体系:PLA10%以上才能影响P(3HB-4HB)拉伸性能,20%以上才会影响P(3HB-4HB)冲击性能,30%以上才会明显影响P(3HB-4HB)维卡软化温度。     

用SRC、ACR、MBS、CPE改性生产的PVC透明制品性能对比

对分别用改性剂SRC、ACR、MBS、CPE生产的PVC透明制品进行了性能检测,结果表明:①塑化性能:CPE＞SRC＞MBS＞ACR;②雾度性能:ACR＞SRC＞CPE＞MBS;③增强、增韧、冲击性能:MBS＞CPE＞SRC＞ACR.     

竹炭的改性及对PP废塑料性能影响的研究

首先用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)处理竹炭(BC)得到K-BC,再通过熔融共混制备了一系列的K-BC/聚丙烯废洗衣机料(X-PP)复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)表征了BC的形貌,分析了K-BC含量对复合材料物理性能、尺寸稳定性、热变形温度(HDT)及维卡软化温度(VST)的影响.结果发现,BC...