摘要：尾矿库是重大危险源且存在溃坝危险,为了更真实地预测尾矿库溃坝造成的影响,定量掌握尾矿库的溃坝过程及其对下游的影响程度,利用细粒尾砂与膨胀珍珠岩按照体积比尺1.5∶1进行混合制作复合模型沙,通过室内试验和水下休止角试验确定复合模型沙的基本可行性;并在满足相似条件的基础上,开展极端状态下的复合模型沙大比尺尾矿库漫顶溃坝试验,分析其溃坝过程、流量过程、断面形态演变过程、浸润线、淹没高程和范围等变化规律。试验结果表明:物理模型试验历时140 min,复合模型沙下泄量占总库容的10.76%,下游区域淤积量占下泄量的95.21%,基本符合漫顶溃坝的实际情况,设计选配的复合模型沙合理,说明该复合模型沙能够更真实有效地还原尾矿库溃坝过程。研究结果为尾矿库漫顶溃坝试验中模型沙的选择提供了新思路。

摘要：为研究湿热酸雨环境对碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-混凝土界面剪切粘结性能影响,设计并制作了45个CFRP-混凝土单剪试件,采用机械高温干湿循环和人工配制pH为1.5的酸雨溶液来模拟湿热酸雨环境,通过开展CFRP-混凝土切向剪切试验,分析了混凝土强度和腐蚀次数对界面破坏模式、剥离承载力、极限位移、荷载-位移曲线和粘结区间应变分布的影响,建立了基于湿热酸雨影响系数的界面本构关系模型,并提出了湿热酸雨环境腐蚀程度划分参考方法。研究结果表明:随着混凝土强度提高,界面粘结性能增强,界面剥离位置逐步向胶层处变化;随着腐蚀次数增长,界面粘结性能呈现先升高后降低的变化趋势,3种强度混凝土对应界面剥离荷载和极限位移分别比未受到腐蚀的试件提升3.04%、3.50%、5.78%和0.50%、0.49%、0.95%,酸雨中SO_(4)^(2-)离子侵入混凝土表层生成膨胀性物质CaSO_(4)·2H_(2)O,会导致腐蚀前期界面粘结性能暂时增强;切向剪切试验中荷载-位移曲线呈现上升、震荡、加强和下降4个阶段;粘结区间上应力传递方向为从加载端传递至自由端;文中提出基于湿热酸雨影响系数的界面本构关系模型,与现有试验数据吻合度较好,且精度较高,偏于安全。相关研究成果可为高湿高热酸雨地区CFRP加固工程提供理论支撑和设计指导。

摘要：为探究富水粉细砂层中盾尾同步注浆浆液扩散规律,将浆液扩散过程中滤饼开始生成的时间作为浆液渗透扩散与压密扩散转折点,建立考虑渗滤效应的浆液渗透扩散理论公式及浆液压密扩散影响半径理论公式,并通过自主研发设计的盾尾同步注浆系统进行相似模型试验,验证理论公式合理性。结果表明:(1)在富水粉细砂层中,浆液扩散规律与常规单一扩散模式不同,呈渗透-压密两阶段;(2)滤饼的作用在于将以孔压形式存在的浆液压力转化为有效应力作用于土体骨架,滤饼开始生成后,浆液扩散模式由渗透扩散转变为压密扩散;(3)由浆液压力有效应力转化率曲线变化规律可知,注浆压力越大,滤饼开始生成时间越短,即浆液渗透扩散持续时间越短;(4)随着注浆压力增大,浆液压密扩散阶段影响半径也变大,通过试验及理论计算确定注浆压力为0.4 MPa时对地层扰动范围约为1倍隧道开挖轮廓。该研究成果可为富水粉细砂层中盾尾同步注浆施工提供理论支撑。

摘要：为充分发挥定量相变材料在填充墙体中的作用,在相同体积含量和周期性边界条件下以4种空间分布形式相变材料(PCM)填充墙体为研究对象,采用enthalpy-porosity法,讨论PCM填充墙体不同空间分布形式对墙体内/外壁面温度波幅、热流密度、温度延迟等参数的影响,并得出:1)4种形式墙体内部各点温度按照一定振幅随时间周期性波动,由内向外依次呈幂函数形式变化,且同一时刻墙体内部的温度分布呈周期性波动;2)并非全部分散PCM层都能发挥相变蓄热作用,需在设计之初进行室内/外环境、墙体热工性能、PCM层布置位置的综合考量;3)随着分散程度的加剧,墙体内表面温度和热流密度波幅越小,延迟时间越长。

摘要：为了掌握穿越富水断层破碎带隧道围岩大变形规律及改善支护参数。首先推导渗流力作用下圆形洞室弹塑性解析表达式,并且引入Caquot公式和Kastner公式,得到考虑渗流力条件下的围岩形变压力和松动压力与围岩变形之间的关系,确定围岩特征曲线。根据隧道支护方式,得到隧道支护特征曲线。并通过现场监测,验证理论分析正确性,优化破碎带围岩预留变形量值。研究结果表明:考虑渗流力、围岩塑性形变压力和松动压力共同作用下围岩变形规律与现场监测结果比较接近。考虑渗流力、围岩形变和松动压力求出的围岩压力大于不考虑渗流时得到的结果,考虑渗流力、围岩形变和松动压力时地层与支护结构达到平衡时的变形量比不考虑渗流时大0.15 m。根据围岩-支护相互作用全过程规律曲线,通过曲线交点,得到预留变形量理论值,对比隧道大变形段的监测结果,确定破碎带围岩最优预留变形量为300 mm。研究结果能准确表征渗流效应、围岩形变和松动压力对富水软弱破碎带围岩大变形影响规律,对类似工程的支护设计优化有明确的指导意义。

摘要：为分析石灰-粉煤灰(二灰)稳定煤矸石混合料用于季节性冰冻地区路面基层的技术可行性,在对煤矸石进行活性、物理、力学和耐久性试验研究基础上,设计了15组二灰稳定煤矸石混合料配合比,并测试了它们在饱水状态下的无侧限抗压强度.结果表明:这些混合料的无侧限抗压强度均能满足高速公路和一级公路对基层和底基层的强度设计要求.以第2组混合料配合比(生石灰、粉煤灰、煤矸石的质量分数分别为5%,15%,80%)为基础,通过不同水泥掺量试件的外观变化、质量损失、强度损失及极限冻融循环次数的抗冻融试验发现,掺入水泥能显著改善二灰稳定煤矸石混合料的强度和抗冻性,当水泥掺量占试件总质量的3%时,混合料的强度及抗冻性都达到了15次冻融循环的工程设计要求.

摘要：采用对比试验方法,测试了橡胶微粒掺量为0-14.30%（体积分数,下同）的塑性混凝土工作性、强度、弹性模量、渗透系数.结果表明,当橡胶微粒超量取代膨润土且其掺量达到8.90%之后,塑性混凝土的强度和弹性模量随着橡胶微粒掺量的增加而明显降低;当橡胶微粒部分取代黏土后,塑性混凝土的强度和弹性模量并没有降低,其拌和物的工作性和施工的可操作性得到明显改善;当橡胶微粒超量取代膨润土并部分取代黏土,且其掺量达到8.64%时,塑性混凝土拌和物的工作性及混凝土强度、弹性模量和渗透系数都能满足防渗墙工程设计要求.

摘要：为研究方钢管钢筋混凝土轴压短柱火灾后的剩余承载力,设计并制作18根在核心混凝土中配置纵向受力钢筋的方钢管钢筋混凝土短柱进行明火试验和承载力试验,观察试件经历火灾后的破坏形态,获取柱的极限承载力等指标。在ISO 834标准升降温曲线作用下,基于ABAQUS有限元软件建立方钢管钢筋混凝土轴压短柱温度场和火灾后力学场分析模型,分析结果得到试验结果的验证,在此基础上,利用该模型对影响方钢管钢筋混凝土轴压短柱火灾后剩余承载力的参数进行了分析。试验结果表明:受火后的方钢管钢筋混凝土短柱承载力有一定程度折减,但仍具有较高的承载能力;配置纵向钢筋对核心混凝土起到更好地约束作用,配筋率的增大对于受火后试件极限承载力的提高作用明显;影响方钢管钢筋混凝土轴压短柱火灾后剩余承载力的主要因素是升温时间和构件截面尺寸;在常用参数范围内,回归方钢管钢筋混凝土短柱火灾后剩余承载力实用计算式。

摘要：针对排矸石、矿渣、粉煤灰等固体废弃物占用大量的耕地并对生态环境造成污染的问题,对阜新地区大巴沟隧道排矸石、发电厂排放的粉煤灰等进行了物理、力学性质检测.在获得矸石、粉煤灰等基本性质指标的基础上,为进一步研究其应用价值,将矸石破碎做粗骨料、用磨细矿渣和粉煤灰做掺合料成功配制出高抗渗混凝土,混凝土的抗压强度达到48 MPa,劈拉强度达到5.5 MPa,抗渗等级超过P30.研究成果对我国老工业矿区特别是阜新矿区的三废治理具有现实指导意义,并具有良好的社会、环境和经济效益.研究中运用了均匀设计、SPSS、MATLIB、SEM-EDAX、神经网络等先进技术,并探讨了显微结构与抗渗等级的关系.

摘要：为克服传统粒子群优化算法易陷入局部解的缺点,提出一种结合非高斯随机分布的粒子群优化算法,对风力机叶片进行优化设计。在更新速度前对每一个粒子进行限制检验,寻找全局最优解。对某1.3 MW风力机叶片进行优化设计,优化结果与原始叶片、传统粒子群优化算法结果进行比较。和原始叶片输出功率相比,采用结合非高斯随机分布的粒子群算法,叶片的年输出功率增加了5.3%,计算耗时为传统粒子群优化算法的65%。与传统粒子群优化算法相比,结合非高斯随机分布的粒子群算法的计算残差随时间步长的增加而迅速减小,说明计算效率提高,保证了全局最优解。结合非高斯随机分布的粒子群优化算法是风力机叶片优化设计的高效稳定方法。