柱中设缝的方钢管约束型钢混凝土中长柱受压性能研究

钢管约束混凝土柱的钢管通常在柱端设缝以使其不直接承受荷载。该文主要对两种设缝模式的方钢管约束型钢混凝土柱(仅柱两端设缝、柱两端和柱中均设缝)的受力性能进行分析对比。以钢管宽厚比、荷载偏心率为主要变化参数,对柱中设缝的方钢管约束型钢混凝土中长柱进行了受压力学性能试验。分析对比了各组试件的破坏模式、承载能力及钢管应力发展规律,结果表明：设缝模式对试件破坏形态无明显影响,柱中设缝试件的轴压承载力略有提高,而偏压承载力呈降低趋势。采用精细化的有限元模型进行了参数分析,依据试验及有限元结果,提出用于计算构件弯矩增大效应的刚度折减系数公式,进而建立柱中设缝构件偏压作用下的承载力计算方法。     

一种改善高掺量碳纳米管/水泥砂浆性能的方法

碳纳米管(CNTs)在水泥砂浆中分散困难,并显著增加用水量,CNTs掺量较高时,水泥砂浆的各项性能显著降低。基于机械力-化学效应,利用粉煤灰的形态效应和二次水化特征,采用混磨工艺(MD)制成了粉煤灰-CNTs复合粉末,并将其制成CNTs-水泥砂浆(MCNT)。力学性能测试结果表明,MCNT的力学性能随着CNTs掺量的增加而增加。透射电子显微镜(TEM)和红外分析(FT-IR)测试结果表明,MD工艺使得CNTs表面接枝了粉煤灰活性组分,改善了CNTs-水泥的界面性能。场发射扫描电镜(SEM)测试结果表明,MD工艺实现了高掺量CNTs在水泥砂浆中的均匀分散。     

轮胎胶应力诱导脱硫及产物结构与性能

在轮胎胶粉（GTR）与三元乙丙橡胶（EPDM）的共混物熔融挤出过程中添加二硫化四甲基秋兰母（TMTD）和过氧化二异丙苯（DCP）作为脱硫反应促进剂,考察双螺杆挤出机的螺杆转速和挤出温度对再生胶（DGTR-EP-DM）的凝胶含量、溶胶分子链结构及再硫化材料力学性能的影响.结果表明：加入TMTD有助于反应体系中自由基的链转移反应,有助于对脱硫产物中较活泼双键的保护作用.当同时加入TMTD和DCP作为脱硫反应促进剂进行反应时,两者的协同作用有助于降解反应的进行,导致DGTR-EPDM中凝胶粒子尺寸的明显减小,并且其与丁苯橡胶（SBR）共混硫化胶力学性能的明显增加.在240℃和1 000 r/min的条件下,添加TMTD-DCP时,所得DGTR-EP-DM-SBR硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率可分别达到19.2 MPa和554%.     

废旧轮胎胶粉应力诱导脱硫反应影响因素的研究

在废旧轮胎胶粉/EPDM的熔融挤出过程中,以仲丁醇为脱硫反应促进剂,研究螺杆转速和挤出反应温度对脱硫共混物凝胶质量分数(w)、凝胶分子链结构以及SBR/脱硫共混物再硫化材料物理性能的影响。结果表明:在废旧轮胎胶粉/EPDM的熔融挤出过程中,随着螺杆转速和挤出反应温度的升高,废旧轮胎胶粉颗粒所受的机械剪切应力作用增强,引起废旧轮胎胶粉中交联网络的断裂、降解或解交联反应,导致脱硫共混物w显著减小以及SBR/脱硫共混物再硫化材料中凝胶粒子尺寸明显减小;添加仲丁醇有利于脱硫反应的进行,并具有抑制交联副反应和保护脱硫产物中双键的作用,使脱硫共混物的w进一步减小;在螺杆转速为1 000 r.min-1、挤出反应温度为240℃的条件下,SBR/脱硫共混物(添加仲丁醇)再硫化材料的拉伸强度和拉断伸长率分别为19.3 MPa和567%。     

不同长径比圆钢管约束钢筋混凝土柱轴压承载力研究

与钢管混凝土柱不同,钢管约束钢筋混凝土柱的外包钢管主要用于约束核心混凝土而非承担纵向荷载。相比方形截面柱,圆形截面柱的钢管可为混凝土提供更强的约束,使得圆钢管约束混凝土柱具有更高的承载力和更好的延性。以柱长径比(L/D)、钢管径厚比(D/t)为变化参数,对10根圆钢管约束钢筋混凝土柱的轴压力学性能进行试验研究,并对各试件的破坏模式、承载力及荷载-钢管应力曲线进行对比分析。结果表明:钢管的强约束性仅适用于短柱情况,钢管与混凝土间的黏结摩擦和构件较长导致的稳定问题都会限制钢管约束作用的发挥。在试验研究的基础上,根据有限元参数分析结果,对现有国内外规范中相关计算公式的适用性进行了验证,并建立了考虑钢管约束作用随构件长细比增大而降低的轴压稳定承载力计算式。     

车辆喷涂漆雾沉漆水处理剂的研究

实验采用碱化聚丙烯酰胺与硫酸锌制成车辆喷涂漆雾沉漆水处理剂以达到喷漆循环水中的沉漆得以消黏与上浮及管泵免堵减缓腐蚀之目的.通过正交试验、红外光谱、扫描电镜、电化学极化和旋转挂片腐蚀试验的方法考察了消黏上浮效果、谱峰振动变化、凝聚絮体形貌及碳钢腐蚀情况.结果表明,该处理剂对醇酸树脂底漆消黏上浮效果满意.处理后的水中碳钢腐蚀速率为0.113 mm/a.     

以高层建筑结构设计教学为例看教学相长

在本科土木工程专业高层建筑结构设计课程的教学过程中发现,教材中一道关于风荷载计算的例题与当时GB 50009—2001《建筑结构荷载规范》不符。在布置该例题作为课下习题后,绝大部分学生都发现了问题,并按照规范给出了正确解答,个别同学还对该例题进行了较大补充,提出了新的思路和解答。这是一个典型的教学相长实例,学生发挥了自己的想象力和主观能动性,教师也从中得到学习。     

圆钢管约束钢筋混凝土环筋式节点受力性能试验研究

针对钢管约束钢筋混凝土柱的构造及受力特点,提出了环筋式节点形式,并对该类节点的轴压及滞回性能进行了试验研究。通过对2个短柱及1个环筋式节点进行轴压试验,结果表明,节点的环筋可有效限制试件剪切变形开展,其承载力及延性均优于发生剪切破坏的对比短柱试件。通过对1个常规节点及2个环筋式节点进行滞回性能试验研究,结果表明,节点区钢筋用量相当的条件下,常规节点发生节点区剪切破坏;环筋式节点可有效约束包括混凝土保护层在内的整个节点区域,对节点核心区混凝土的利用更充分,受力更为合理,发生梁端破坏,可满足"强节点弱构件"的抗震要求。     

钢管约束钢筋混凝土柱受剪承载力计算

目前,针对钢管约束钢筋混凝土柱的受剪承载力的计算,有多种分析模型和计算方法,基于这些方法的计算结果,当钢管宽/径厚比、剪跨比、轴压比和混凝土强度等重要参数在一定范围内时与试验结果吻合较好,但对于较大参数范围内的试验结果,这些计算模型与方法的有效性尚不明确。在已收集到的方形和圆形截面钢管约束钢筋混凝土柱的剪切破坏试验结果的基础上,对国内外现有的将钢管完全等效为箍筋的受剪承载力计算方法和基于经验算式的计算方法的适用性进行了验证。结果表明:基于规范ACI 318-14或GB 50010—2010将方钢管完全等效为箍筋的计算方法在方钢管宽厚比小于80或其截面边长较大时会过高估计方形截面钢管约束钢筋混凝土柱的受剪承载力;可直接用于圆形截面钢管约束钢筋混凝土柱设计的简化计算方法较少,且缺乏试验验证。为了改进现有方法,针对钢管约束钢筋混凝土柱中钢管的受力特点,建立了其受剪承载力简化力学模型,模型中综合考虑了钢管剪应力和横向应力的受剪贡献。基于提出的模型,针对方形和圆形两种截面形式分别建立了受剪承载力计算方法,过程简洁,物理意义明确。且其与GB 50010—2010中钢筋混凝土构件的受剪承载力计算形式统一,方便设计采用,计算结果与试验结果亦吻合较好。     

轮胎胶脱硫共混物增韧聚丙烯的影响因素

在轮胎胶粉与热塑性弹性体(POE)共混物的熔融挤出过程中添加有机醇类化合物作为脱硫反应促进剂,研究双螺杆挤出机的螺杆转速和挤出反应温度对轮胎胶脱硫共混物的凝胶含量、溶胶分子链结构及增韧PP材料力学性能的影响.实验结果表明:随着双螺杆挤出机螺杆转速的增加或挤出反应温度的升高,轮胎胶粉颗粒所受到的机械剪切应力作用或热能作用均明显增强,强烈的剪切应力和热能可引发轮胎胶中交联网络的断裂、降解或解交联反应发生,引起脱硫共混物中凝胶含量明显下降、凝胶粒子尺寸明显减小以及与PP材料相容性明显改善.添加有机醇-1化合物作为脱硫反应促进剂时,有利于脱硫反应的进行,有利于脱硫产物中双键的保护,并引起脱硫共混物凝胶合量进一步下降、凝胶颗粒尺寸进一步减小和增韧PP材料力学性能进一步提高.在240℃条件下添加有机醇-1化舍物进行脱硫反应,当脱硫反应螺杆转速由400 r/min增加至1200 r/min时,所得脱硫共混物增韧PP材料(PP/DGTR/POE=70/24/6)的缺口冲击强度可由17.4kJ/m2提高至34.4 kJ/m2,并且引起此共混材料拉伸强度、断裂伸长率、弯曲模量及熔体指数的明显增大.