The mechanical properties of polymer modified cement mortar ware studied based on the orthogonal experiment.Four factors as water-binder ratio(A),polymer-binder ratio(B),sand-binder ratio(C) and active mineral mixture replacement rate(D) ware investigated,and each factor had four level values.The experimental results ware conducted and studied according to the orthogonal table L16(45).It shows that the significant effect degree of the four factors on the different mechanical performance indexes was not the same,and the significant effect degree concluded from the variance analysis of repeated test data was larger,compared with the separate tests.The variance analysis of repeated test shows that factor C and D had a significant effect on the flexural strength of polymer modified cement mortar,while B and D were key factors of the bending strength.
文章针对黏质粉土和粉质黏土地层,基于盾构掘进实际控制方法,结合两种主流渣土改良理念,进行现场掘进试验,深入分析不同改良方式对掘进参数和控制的影响,结果表明以 3.5%泡沫为主比以水为主的渣土改良方式,推进速度提升约17.8%,开挖效率和适应性等也全面提升.随后通过BP神经网络拟合分析,得到了更加精确的渣土改良方案,使得后续掘进过程中,平均推进速度达到 104 mm/min,螺旋输送机压力稳定维持在 48 bar～64 bar,出渣效率 1～1.1,再未发生过喷涌,穿越各风险源及地表沉降控制理想.
为研究内置碳纤维发热电缆-玻纤格栅沥青混凝土的抗裂性能,对不同结构沥青混凝土进行半圆抗拉试验,并用数值模拟的方法建立热力耦合作用下的路面结构,分析升温性能和抗车辙能力.结果表明:碳纤维发热电缆的开槽效应、分层作用和本身材质给混凝土带来的不利影响抵消了发热电缆的加筋作用,使混凝土抗裂性能降低了 10%左右;发热电缆升温性能较好,但在加热过程中使沥青路面变软,路面抗车辙能力降低;玻纤格栅较高的抗拉强度提高了混凝土的抗裂能力,并且格栅的网格作用限制了集料移动,提高了混凝土抗变形的能力.
开元寺-天王殿是我国传统建筑中典型的单檐歇山唐式建筑,通过屋架体系设托梁-立柱的传统结构模型1 与横向折梁受力的结构模型2,分析两个模型的周期比、最大层间位移角、配筋值等指标,结果表明按照模型 2 来设计能满足现行规范要求,给今后类似设计提供了新的可能性;考虑到屋面弦梁、枋梁空间交错,处于不同标高,使用YJK软件对结构进行了弹性时程分析与动力弹塑性时程分析,结果表明结构满足抗震设计规范的要求,能够达到"三水准"抗震设防性能的能力,不需要采用地震力放大系数;通过在动力弹塑性下的损伤分析,提出结构易损伤的部位.对天王殿结构在实际中存在的抗震不利部位,如场地抗震不利、室内外大高差、屋面交错节点、收分柱等,提出了有效的加强措施.
为了分析纳米碳酸钙掺量和硫酸钠溶液腐蚀时间对纳米改性混凝土使用性能的影响规律,制备了5 组不同纳米碳酸钙掺量的纳米改性混凝土试件,开展了 0～300 d的硫酸钠溶液腐蚀试验,测试了不同纳米碳酸钙掺量和硫酸钠溶液腐蚀时间下的力学性能和抗硫酸盐腐蚀性能.研究结果表明:(1)纳米改性混凝土的抗压强度、抗折强度均随泡硫酸盐溶液时间的增长而上升;(2)随着浸泡硫酸盐溶液时间的增大,纳米碳酸钙添加对混凝土的质量损失率有显著改善;(3)纳米碳酸钙添加可以有效降低混凝土硫酸盐溶液腐蚀层的厚度;(4)纳米改性混凝土中纳米碳酸钙最佳掺量为 1.8%.
针对易受噪声数据、建筑物复杂程度干扰,高层建筑边缘空间规划模型的重建完整率、正确率低的问题,提出高层建筑边缘空间BIM透视式增强现实重建模型.采用MVS点云算法,采集高层建筑边缘空间的点云集合,剔除集合中的噪声,采取BIM技术,提取高层建筑边缘空间的轮廓特征,将轮廓特征分割成长方体与三角体,采用投影映射,匹配轮廓的三维角点坐标,引入纹理映射法,优化高层建筑边缘空间BIM透视式纹理,完成高层建筑边缘空间重建.实验结果表明,所提方法的重建效果好,重建完整率高、正确率高,重建几何精度较高.
针对不同情况和区域下的供热供冷模式能耗较大、综合节能率较低的问题,提出民居建筑可再生能源供热供冷模式复合节能方法分析.该方法优先分析了民居建筑可再生能源的能源消耗影响因素,计算出民居建筑可再生能源供热供冷模式下的能耗及负荷敏感性系数,依据计算结果取得民居建筑可再生能源负荷与各个影响因素之间的数理关系,基于获取结果建立供热供冷模式下的多周期负荷节能优化模型,达到降低民居建筑能耗及负荷的目的,实现民居建筑可再生能源的复合节能分析.实验结果表明:节能率测试、能耗测试结果皆满足实际应用需求,节能效果较佳.
为了研究低温地区钢桥面铺装纤维浇注式沥青混合料的低温抗裂性能,选用基质、SBS、浇注式及纤维浇注式沥青混合料为研究对象,针对不同低温情况下的各沥青混合料进行低温小梁弯曲试验、低温弯曲蠕变试验以及低温劈裂试验,得出以下结论:(1)基质、SBS、浇注式及纤维浇注式沥青混合料的劲度模量、弯曲蠕变柔量及劈裂极限应变随着温度的降低均呈逐渐减小变化,而低温劈裂强度则呈先增后减变化;(2)纤维的掺入能够明显增强浇注式沥青混合料的低温抗裂性能,BF纤维对浇注式沥青混合料的低温抗裂性能改善效果优于PF和LF纤维;(3)纤维浇注式沥青混合料的低温劈裂试验变化规律表现较于低温小梁弯曲和弯曲蠕变试验更为敏感,故建议采用低温劈裂试验来评价低温地区纤维浇注式沥青混合料的低温稳定性能.
黄泛区粉土主要分布于山东、安徽、河南和江苏等地区,是由黄河泛滥、改道沉积而形成.在黄泛区的公路工程中,该种类型粉土常被用作路基填筑材料.本文聚焦黄泛区粉土的路用工程特性,对粉土的矿物组成、粒径分布、界限含水率、静动力学特性及冻融特性进行总结.在此基础上,探究了粉土改性固化的方法,对无机类固化剂、有机类固化剂以及生物酶固化剂改性固化粉土的作用机理、力学强度和耐久性等方面进行综合分析.从粉土的改性固化效果来看,无机类固化剂对粉土的固化效果在早强、水稳性和冻稳性等方面存在明显差异;复合类固化剂具有成本低,稳定性好等特点,在实际工程中较为广泛采用;生物酶类固化剂由于技术成熟度尚待提高,目前尚未在公路工程中大规模推广应用.但由于生物酶类固化粉土的方式具有绿色、低碳、环保等优势,综合建议:在夯实和扩宽复合类固化剂类型及应用范围的基础上,稳步提升和改善生物酶类改性固化粉土技术,在保证改性粉土优良的路用性能的同时,为我国的碳中和规划作出贡献.
试验研究了普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、矿粉三种胶凝材料以及保温骨料玻化微珠和功能组分对石膏基保温砂浆性能的影响.通过研究表明:掺入硫铝酸盐水泥可以显著提高石膏基保温砂浆的力学性能;当玻化微珠与复合胶凝材料质量比为5:10、纤维素醚为0.2%、引气剂为0.005%时,石膏基保温砂浆的导热系数为 0.08 W/(m·K)、强度为 1.0 MPa、体积密度为 370 kg/m3,同时砂浆的和易性、可批刮性也满足施工要求.
桩板结构施工受到轨道交通下穿施工扰动影响,出现桩身变形、盖板竖向变形问题,导致算法泛化能力差的问题.充分考虑轨道交通下穿施工影响,通过多目标优化桩板结构施工参数使其符合实际施工需求.以某地铁 1 号线实际工程为依托,利用有限元法建立施工模型,模拟动态开挖过程.建立 GA-LSSVM 与NSGA-II算法相结合的多目标优化函数,以桩板结构施工参数为研究对象,对轨道交通下穿施工造成的桩身变形、盖板竖向变形为控制目标,进行施工参数优化分析.通过获取非支配Pareto前沿解集,得到桩板结构施工参数控制范围值.由模型验证结果可知,该算法最大桩身变形为 0.8 mm、最大盖板竖向变形为 2.1 mm能够使变形量得到有效降低,保证结构变形趋于稳定.
国内外岩体力学参数测定的方法多不胜数,其中室内岩石力学参数试验法能较准确地确定岩体各类参数.以昆阳某磷矿为工程背景,进行现场采样并制备标准试件,分别对顶板、磷矿层以及底板岩样进行室内岩石物理力学参数试验.为提高参数结果的准确性,以及使数据更接近工程实际情况,将采用Hoek-Brown准则对参数计算结果进行折减,并进一步对经验准则中引入的扰动系数D、地质强度指标GSI以及完整岩石材料常数mi的取值进行分析.经过折减后,其结果表明,经折减后的力学参数综合考虑了更多的现场因素,使试验结果更准确,提高了后续现场相关工作的准确性.
普通喷射混凝土在喷射过程中回弹率高,粉尘量大,强度不容易达标,特别是在富水区,这些情况更为严重,在喷射混凝土中掺入一种高强超微外加剂,用来改善喷射混凝土的力学性能,降低喷射混凝土的回弹率及粉尘量.本文将高强超微外加剂应用于喷射混凝土中,研究了其对喷射混凝土力学性能及回弹率和粘结强度的影响.试验结果表明:高强超微外加剂能够显著提高喷射混凝土的抗压强度和抗折强度,在C25 喷射混凝土中,高强超微外加剂掺量为 6%时,喷射混凝土 28d抗压强度与抗折强度与不掺高强超微外加剂组分别提高 6.4%与 32%;添加高强超微外加剂的喷射混凝土在工程应用中回弹量平均只有 7.3%,比普通喷射混凝土降低 28%,粘结强度最高为 2.29 MPa,是普通喷射混凝土的 3～4 倍.
为了研究超长桩在承受水平荷载下的桩侧水平位移和桩侧土压力的理论计算方法,根据有限杆单元的等效荷载求解原理得到与p-y曲线相适应的非线性弹簧的设置方法,建立了超长桩非线性有限杆单元的理论模型;以实际工程为建模背景,通过ABAQUS软件模拟受到水平荷载时的桩侧水平位移和桩侧土压力,并与实际测得的数据进行对比,以验证数值模拟计算结果的准确性.结果表明:当桩端受到水平荷载作用时,桩侧土压力呈"M"型分布;数值模拟结果与实际工程测量数值之间误差较小,通过数值模拟计算得到的桩侧水平位移和桩侧土压力与实测值之间的相对误差分别在 5%和 2%以内;通过p-y曲线模型计算得到的桩侧土压力曲线与桩侧水平位移曲线与数值模拟计算得到的各点之间的相关系数R2 分别为 0.97 和 0.92,两种方法得到的计算结果基本一致;且利用p-y曲线模型进行计算比通过ABAQUS三维有限元软件计算节约了将近 60%的计算时间.在实际工程中,可考虑p-y曲线模型作为超长桩的分析计算模型或作为一种辅助验证方法用以验证通过其它方法计算的准确性.
为提高建筑垃圾再生微粉的利用率,通过不同种类的激发剂以及机械研磨处理来激发再生微粉的活性,制备水泥胶砂试体,以抗压强度、28d活性指数以及微观结构为评价依据,研究不同种类、不同掺量激发剂对再生微粉活性的激发效果.结果表明:化学激发剂及机械球磨处理均可提高再生微粉的活性,在 28d龄期时,化学激发剂中4%Na2SO4激发效果最好,4%CaCl2的激发效果最差,机械球磨处理中,90 min为最佳处理时间.从微观角度观察到再生微粉经过激发剂和机械球磨处理之后,其制成的胶砂试体结构变得更加平整和密实.
为了研究玻璃纤维对环氧沥青混合料路用性能的影响,采用车辙、小梁弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂及疲劳弯曲试验,考察了 0～0.4%玻璃纤维掺量下不同AC级配环氧沥青混合料的路用性能.结果表明:玻璃纤维具有加筋、增韧、阻裂等作用,掺入玻璃纤维能够有效增强环氧沥青混合料的路用性能且高温抗稳定性、低温抗裂性以及抗疲劳性能的增幅效果较为明显;级配公称最大粒径越大,环氧沥青混合料的高温稳定性越好,但其低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性则会越差,因此环氧沥青混合料不建议选择公称最大粒径过大的级配;综合玻璃纤维环氧沥青混合料的路用性能可知,推荐采用掺量为 0.3%的玻璃纤维改性,有助于提高环氧沥青混合料的服役质量及使用寿命.
本文选取细粒级铁尾矿粉,并加入改性剂对其进行改性,研究改性铁尾矿粉的化学及矿物成分、细度、烧失量、需水量比及活性指数等相关性能,并与Ⅱ级粉煤灰性能进行比较,探究改性剂对铁尾矿粉的改性效果和改性机理.研究结果表明:细粒级铁尾矿粉的化学与矿物组成与粉煤灰相近,细粒级铁尾矿粉＞45 μm的颗粒含量为 17.7%、烧失量为6.5%、改性后需水量比为97.2%,均满足国家Ⅱ级粉煤灰相关标准.碱类复合改性剂改性效果最好,改性铁尾矿粉 3d、7d和 28d活性指数分别为 95.6%、95.7%和 89.3%,均高于Ⅱ级粉煤灰.随着改性铁尾矿粉比表面积增加,净浆抗压强度提高.铁尾矿粉经过改性处理后,界面处的SiO2中的硅氧键会出现重组现象,发生重聚反应,宏观表现为抗压强度的提高.且铁尾矿粉颗粒粒径越小,这种重聚反应越显著,抗压强度的提升越明显.
受海水环境影响,常规盾构注浆材料不能完全适用于沿海地区地铁隧道盾构工程施工建设.为研究开发出能够适应海水环境的新型盾构注浆材料,室内利用高炉矿渣粉末(BFSP)替代常见注浆材料中的粉煤灰成分,并对新型BFSP改性盾构注浆材料开展了综合性研究试验.研究发现:(1)海水拌制浆液的流动性强于淡水拌制浆液,凝结时间较短,剪切强度更低.淡/海水拌制浆液的坍落度分别为 126 mm、135 mm,初凝时间分别为 105 min和 91 min,终凝时间分别为 195 min和 172 min,剪切屈服强度分别为 0.36 kPa和 0.28 kPa;(2)海水环境下基础盾构注浆浆液(0BFSP)坍落度可为 135 mm,随着BFSP 掺量的逐渐增大,新型注浆浆液的坍落度逐渐降低,相较于基础盾构注浆浆液分别下降 0.74%、2.22%、15.56%、24.44%以及 37.04%;(3)BFSP材料的掺入显著的缩短了新型注浆浆液的凝结时间,提高了结石试样的抗压强度;材料掺量对结石体抗折强度的影响较为复杂,养护龄期较长条件下,抗折强度呈现出先增大后减小的变化趋势;(4)当BFSP 掺量为20%时新型盾构注浆材料的综合性能最佳,此时其坍落度为 123 mm,初凝时间为 60 min,终凝时间为 109 min,28d抗压强度为 38.82 MPa,28 d抗折强度为 4.68 MPa.
半地下变电站是城市能源供应体系中的重要设施.然而,半地下变电站在建设和运营过程中会产生大量的碳排放,对环境造成负面影响.因此,本文对半地下变电站建筑全生命周期碳排放与减碳策略进行研究,结果表明该建筑单位面积碳排放量为 92.835 kgCO2/(m2·a),其中,运行阶段碳排放量占83.90%.通过减碳策略,在建材生产和运输阶段减碳量分别为 18%～34.3%和 32.17%～91.14%.在建造拆除阶段,通过拆除回收钢材可以回收钢材碳排放量的 37.85%～68.13%.绿植可以产生 35.295 tCO2/a的碳汇量.光伏每年可以减少碳排放量为 87.705 tCO2/a.本文研究成果为进一步降低半地下变电站建筑的碳排放提供理论基础.
鉴于湿陷性黄土在轨道工程中的影响研究较为缺乏,本文以太原地铁1 号线土建7 标为工程依托,开展黄土湿陷性浸水现场试验,在总结分析相关工程经验的基础上提出合理处置方案,并采用ANSYS对所选方案进行数值模拟验证.研究结果表明:工程场地为Ⅱ级中等湿陷场地且无剩余湿陷量;经比选,针对车站,部分采用整体下压3m,主体底板下黄土层采用三七灰土换填,附属基坑采用坑内灰土挤密桩处理,过街通道采用暗挖洞内微型桩处理;针对区间隧道,盾构工法洞内注硅化浆液处理(单液硅化法)为最优处置方案;数值计算结果表明微型桩处理方案可以满足要求.所得结论对今后类似工程设计与施工具有重要的参考和借鉴价值.
