摘要：以玄武岩纤维混凝土为研究对象,开展了不同硫酸盐浓度下干湿循环侵蚀试验,重点研究抗压强度、劈裂抗拉强度、相对动弹性模量及质量变化随干湿循环周次的变化规律及不同玄武岩纤维掺量对侵蚀劣化程度的影响。试验结果表明:干湿循环下硫酸盐浓度对不同纤维体积掺量的混凝土性能侵蚀劣化影响显著。随着硫酸盐浓度的增大,在干湿循环条件下抗压强度、劈裂抗压强度和质量变化曲线均由近似线性增长逐渐演化为“锅盖状”的先增后减,最大值对应的干湿循环周次为30,相对动弹性模量则由“躺L型”演变为“躺S型”;适量纤维的掺入可有效提高混凝土致密性,削弱硫酸盐侵蚀对混凝土性能劣化的影响。

摘要：优化空场采矿法采场结构可有效减少矿石的贫化与损失,并且对防止大规模地压活动发生具有重要作用。以大新锰矿急倾斜中厚矿体开采工程为背景,基于Reissner厚板理论,构建了顶柱四边固支的采场顶柱厚板模型,计算了在不同厚度下顶柱的采场极限暴露长度。设计了两种采场结构初步优化方案:加大预留顶柱厚度(方案Ⅰ);增设一条间柱(方案Ⅱ)。采用Mathews稳定图法,结合现场矿岩体结构面调查数据,分析了采场顶柱、上盘围岩与下盘围岩的稳定性,对比了稳定水力半径与真实水力半径的大小,确定了采场结构的最优方案。研究表明:顶柱厚度与极限暴露长度的关系为a=6.4h-8.35;方案Ⅰ的矿石的损失率与贫化率均高于方案Ⅱ,采场结构最优方案为方案Ⅱ。研究成果可为空场法采场结构优化提供一套完整的力学分析方法与一种矿岩稳定性评价方法。

摘要：为了探究中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏过程的声发射演化特征影响,对花岗岩于不同中间主应力下双轴压缩破坏过程的声发射信号开展了时域及频域多角度综合分析。试验结果表明:中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏的声发射前兆有显著影响,即随着中间主应力增大,声发射累计振铃计数达到连续性急剧突变增长阶段的应力水平减小,b值的连续下降速率减小,优势频段(125~250 kHz)占比发生明显转变时的应力水平降低,但低频高幅值信号所占比例增加。得到了花岗岩双轴压缩破坏的多种声发射前兆特征,即在岩石失稳破坏前夕,声发射累计振铃计数呈现连续性急剧突变增长以及b值持续性显著下降,低频高幅值信号出现,优势频段(125~250 kHz)占比展现增加趋势。

摘要：为准确模拟车辆过桥产生的振动,应考虑支座弹性作用的影响。结合分离法与汽车动力学原理,分别建立车辆、桥梁和支座的计算模型并通过位移协调关系和力的平衡关系进行车-桥-支座耦合。基于ANSYS中APDL语言,以30 m简支箱梁桥为算例研究桥面不平整度、支座刚度和阻尼对车-桥-支座耦合动力响应的影响。结果表明,桥面平整度越差,车辆行驶过程中对桥梁产生的冲击力越大,激发桥梁的动力响应越剧烈;适当增大支座刚度能有效降低桥梁动挠度,减弱振动响应;支座阻尼具有耗能作用,增大支座阻尼对削弱桥梁加速度响应有明显的效果;在设计桥梁支座时,应适当增大支座刚度和阻尼来削弱车-桥-支座耦合振动对桥梁的冲击作用。

摘要：在垃圾填埋场垂直防渗工程中,渠式切割水泥土连续墙(Trench Cutting Re-Mixing Deep Wall,TRD)作为防渗墙,其设计方法、施工控制要点和实施效果仍缺乏足够的研究。本文依托滨海平原地区某垃圾填埋场封场覆盖及生态修复工程,根据项目工程地质特点,比较不同防渗墙的适用性,设计了TRD联合高压旋喷桩的施工方案,在两幅TRD之间搭接一排高压旋喷桩,搭接宽度为300 mm。通过试成墙试验,确定了TRD的施工参数,并对其成墙质量进行了原位降水头注水试验、钻孔取芯试验、水泥土试块试验。原位降水头注水试验结果表明:防渗墙渗透系数为1.13×10^(−8)~6.67×10^(−7) cm/s;钻孔取芯试验结果表明:钻孔取芯芯样率较高,墙体沿深度均一性较好,芯样无侧限抗压强度为0.77~1.76 MPa,渗透系数为1.61×10^(−8)~9.96×10^(−7) cm/s;水泥土试块试验结果表明:无侧限抗压强度为4.7~23.1 MPa,渗透系数为1.6×10^(−8)~9.0×10^(−8) cm/s。检测结果表明,TRD垂直防渗墙在滨海平原地区垃圾填埋场工程中施工效果较好,满足垃圾填埋场垂直防渗墙的设计要求。

摘要：盾构隧道管片接头是整体衬砌结构的薄弱环节,接缝张开量超限极易导致结构出现不同程度的损伤和破坏。针对盾构隧道环间大变形问题,提出了一种变阻滑移锚式接头,并基于有限元软件ABAQUS,建立了接头-管片三维精细化数值模型,考虑管片厚度、强度、轴力等影响因素对接头-管片结构抗剪性能及破坏机理展开深入研究。结果表明:管片强度对接头-管片结构抗剪刚度及结构损伤影响较小;不同轴力下管片损伤及套杆应力分布情况不一致,随着轴力的逐渐增加,摩擦力增大后会分担一部分剪力,造成管片损伤相应减小,而套杆损伤程度相对增加;管片较薄时难以充分发挥接头力学性能,甚至会在管片内侧表面出现裂缝进而影响衬砌结构安全。该研究成果可为新型接头的设计与加工提供技术参考。

摘要：铝工业排泥库库泥级配以细黏粒为主,目前通过单一管井排出地表水,降雨后地表积水不能及时排出,雨水下渗影响库泥固结,成为天然泥石流风险源。本文以广西百色某排泥库为研究区,构建库区SWMM模型,模拟不同重现期降雨情景,对库区现有排水管井系统进行分析,并重新设计库区排水系统,通过模型优化改进排水系统。研究结果表明:通过参数校准后模型径流系数为0.683,Nash-sutcliffe系数为0.833,构建的模型能够反映现库区水文特性。目前,排水系统排水能力较弱,不同重现期降雨情景下超过85%的管道和节点均发生了超载,且超载时长在7 h以上。针对性进行超载管道改进,改进后不同重现期降雨情景下的节点和管道的超载率、超载时长大幅下降;库面洪峰流量减少约58%,洪峰提前约35 min,库面积水量削减约30%,积水时间下降约3.5 h,库区的排水能力大幅提升,减少积水对库泥积水的影响,为类似工程水文计算提供新手段。

摘要：为揭示钢-混凝土组合方形截面柱(简称“方柱”)内置螺旋筋的约束增强机理,明确螺旋筋间距、螺旋筋直径以及螺旋筋径宽比等设计参数对组合柱的约束增强效果的影响规律,设计并完成了30个螺旋筋约束增强钢-混凝土组合方柱(15个角钢试件、15个钢管试件)的轴心受压试验,观察了方柱的破坏过程,揭示了其约束增强机理,对比分析了各变化参数对方柱轴压性能指标的影响规律,提出了具有统一形式的组合柱轴压承载力计算公式。试验结果表明:内置螺旋筋可有效改善方形角钢骨架或钢管对核心混凝土存在的约束“拱效应”,提升组合柱的承载力和变形性能,但对轴压刚度无明显增益效果;增大螺旋筋的体积配筋率可进一步提高组合柱的轴压延性,且增大螺旋筋径宽比时单位体积用钢量获得的承载力性能提升效果最为显著,其次是减小螺旋筋间距,再次是增大螺旋筋直径;组合柱承载力的提高程度随着螺旋筋用量的增大有所减缓,且内置螺旋筋对角钢混凝土柱承载力的提高效果显著优于钢管混凝土柱;结合所提的约束模型和Mander约束混凝土理论建立的轴压承载力计算式可较精确地计算螺旋筋约束增强钢-混凝土组合方柱的轴压承载力。

摘要：为研究CFRP-钢复合约束海洋混凝土柱轴压性能,以CFRP的粘贴位置与粘贴层数为变化参数,设计了18根柱进行轴心受压试验。观察了轴压柱的受力破坏过程及形态,获取了荷载-位移全过程曲线,通过受力全过程的破坏形态、荷载-变形曲线、刚度退化、延性等对CFRP-钢复合约束海洋混凝土柱轴压性能进行分析。基于双剪统一的厚壁圆筒理论提出了该类CFRP-钢复合约束海洋混凝土柱的轴压承载力理论计算式。结果表明:CFRP-钢复合约束海洋混凝土柱的最终破坏形态与CFRP粘贴的位置明显相关,未粘贴内壁CFRP布的轴压柱最终呈腰鼓向剪切破坏过渡状态,而粘贴有内壁CFRP布的轴压柱则呈剪切破坏;轴压柱的承载力与CFRP层数呈正相关,随CFRP层数的增加,轴压柱的承载力平均提高率分别为7.3%、20.7%、33.4%,相同层数下,内壁粘贴CFRP的轴压柱承载力更高;轴压柱初始弹性刚度与CFRP粘贴的层数及位置关联较小,而当不考虑轴压柱腐蚀问题时,在减缓轴压柱刚度退化速率的效果上,内壁粘贴CFRP布的作用优于外壁粘贴CFRP;轴压柱延性随CFRP层数的增加总体呈明显下降趋势,与CFRP粘贴的位置关联较小;所提出轴压承载力计算式的计算结果与试验结果吻合较好,验证了其准确性。

摘要：接头是装配式隧道建设和运营阶段最为薄弱和关键的部位,其设计及力学性能评估是一项必要的研究工作。为评估圆形和方形钢榫接头的抗弯性能,开展了大尺寸接头抗弯试验,研究了接头在荷载作用下的竖向挠度、接缝张开量及应变变化规律,探讨了其接头旋转角、延性、断裂韧性及破坏模式。研究结果表明:圆形钢榫接头的承载能力弱于方形钢榫接头,极限荷载及其对应的挠度分别比方形钢榫接头小77.71 kN和6.797 mm;同一荷载水平下,方形钢榫接头的张开量和旋转角更小,其抗变形能力强于圆形钢榫接头;2种钢榫接头的混凝土和钢筋应变响应规律在整体上相似,但方形钢榫接头的最大压应变仅为圆形钢榫接头的15%;圆形钢榫接头表现出渐进失效行为,其挠度延性指数和旋转延性指数分别是方形钢榫接头的2.28倍和1.98倍,且最终旋转角和单位荷载下旋转角增量均小于方形钢榫接头;2种钢榫接头受压弯曲时,圆形钢柱将荷载传递至接头底部,使混凝土受拉区破坏过大,主要表现出拉弯破坏模式,而方形钢柱联合更多承压区混凝土受荷,使承压区混凝土破损面积为圆形钢榫接头的3倍左右,主要表现出压弯破坏模式。研究结果可为装配式矩形隧道的接头设计提供参考。