2010, 32(3):0-2. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.001 CSTR:
摘要:
2010, 32(3):1-7. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.002 CSTR:
摘要:钢框架组合节点考虑楼板组合效应后,其承载能力大幅提高,节点区刚度相应增大,可能对抗震造成不利影响。采用通用有限元软件ABAQUS建立非线性精细有限元模型,并对单元选取,螺栓受力行为和材料的应力应变关系及损伤模型的确定进行详细说明。结合国内外已有的钢框架组合梁节点拟静力试验,验证了非线性有限元模型的正确性和适用性。试验和有限元分析结果均表明:考虑楼板的组合效应之后,该类型节点的刚度和承载力均有较大幅度提高,承载力提高幅度约为26%,节点区弹性刚度提高了30%左右;在静力往复荷载作用下,该类型节点的滞回曲线较为饱满,耗能能力强,具有良好的抗震性能。
2010, 32(3):8-13. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.003 CSTR:
摘要:采用氯盐浸泡试验,定期检测了混凝土表面处的氯离子浓度,并对数据进行了拟合分析,研究了混凝土表面氯离子浓度随时间的变化规律,分析了氯盐溶液浓度、水灰比和粉煤灰掺量对表面氯离子浓度大小及其累积速率的影响。结果表明,表面氯离子浓度随时间的增加逐渐增长并最终达到稳定状态。随着氯盐溶液浓度的增加,表面氯离子浓度将更快地达到稳定状态,表面氯离子浓度也相应增大;水灰比越大,表面氯离子浓度累积速率越快,表面氯离子浓度越大;掺入粉煤灰可加快表面氯离子浓度的累积速率,表面氯离子浓度随粉煤灰掺量的增加而增大。通过对现有模型的比较与修正,提出了一个更为完善的模型。
2010, 32(3):14-21. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.004 CSTR:
摘要:为研究现场发泡夹心墙的稳定性、钢筋混凝土挑耳和拉接件参与变形能力、夹心墙的破坏形态和受力性能,寻求改善墙体的变形能力和整体性能的有效手段。制作了13片发泡夹心墙和1片实心墙,进行了平面内的抗震性能试验,分析了一些构造措施对墙体受力性能和变形性能的影响,并分析了竖向压力和保温层厚度对相对位移差的影响,最后,分析了钢筋混凝土梁挑耳和拉接件对协调内外叶墙体工作的能力。试验研究结果表明构造柱的存在可以有效改善墙体的变形能力,并且现场发泡保温浆料具有较高的黏结强度、抗剪强度和抗压强度,对墙体承载力有一定有利影响。钢筋混凝土梁挑耳在加强内外叶墙连接中起主要作用,而且在保证外叶墙平面外稳定性方面也起主要作用。当墙体严重破坏开裂时,拉接件可以起到对墙体支撑或拉接的作用,有效防止墙面倒塌掉落。拉接件与钢筋混凝土挑耳在夹心墙中分工不同,是协调夹心墙内外叶墙体工作的主要构造措施,应合理设计使各自充分发挥作用。
2010, 32(3):22-26. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.005 CSTR:
摘要:为研究大型火电厂主厂房钢框架异型节点的受力性能,以轴压比及柱两侧梁截面高度比为设计参数,制作了6个缩尺比为1:4的异型节点试件,对其进行了低周反复加载试验。基于试件破坏规律分析了影响节点域承载能力的主要因素,通过对节点域进行分区并依据力学原理推导了该类型节点域的设计计算公式,将计算结果与试验结果进行比较,两者差值在18%左右,表明论文所提出的刚性钢框架异型节点域的设计方法是可行的,对节点域的设计计算有助于保证强节点要求。
2010, 32(3):27-34. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.006 CSTR:
摘要:通过试验对1/4加肋K型钢管插板连接节点的极限承载力进行了研究,同时借助有限元分析了主管壁厚,环板宽度和厚度以及不同加肋方式对节点极限承载力的影响。在此基础上根据试验和有限元结果以及节点的破坏模式提出了适用于估算此类节点极限承载力的极限分析模型和建议公式。结果表明:加肋K型钢管插板连接节点的承载力受主管壁厚和环板宽度和厚度的影响较大,且分主管控制和环板控制2种情况来讨论。采用的四铰破坏机理和五铰破坏机理极限分析模型能较好的反映此类节点的受力性能。
2010, 32(3):35-40. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.007 CSTR:
摘要:为给出钢筋混凝土框架夹心节点的设计方法,依据试件破坏特征等试验结果提出了验算内容与设计准则,通过对夹心节点抗震性能影响因素的分析及其与传统节点的对比提出了设计参数限值,基于试验试件的承载力并结合非线性有限元模拟的结果提出了核心区承载力验算公式。结果表明:为达到所需的位移延性并满足承载力要求,需设置剪压比、轴压比、柱梁混凝土强度比、最小配箍量等参数限值约束夹心节点适用范围;通过核心区受压验算、受剪验算保障节点的承载力,必要时可采取适当的加强措施;此外需要采取合理的构造措施避免梁筋过度的粘结退化。
2010, 32(3):41-45. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.008 CSTR:
摘要:城市高架轨道箱形梁产生以低频噪声为主的结构噪声对周边建筑物的安全、精密仪器的正常使用、沿线居民的日常生活等均造成了很大的影响。为探求轨道箱形梁结构噪声产生的机理,研究了空气中无限长纵向加肋混凝土圆柱壳。考虑流固耦合作用,利用波数域法和传递矩阵法研究了耦合系统的声辐射特性,并分析了观察点位置、外激励幅值、结构阻尼、纵向肋骨数量等参数变化的影响规律。结果表明:增加纵向肋骨的数量,可以有效降低混凝土圆柱壳的振动和结构噪声。可为实际工程中管道结构的减振降噪研究和轨道箱形梁结构噪声的理论研究提供基础。
2010, 32(3):46-52. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.009 CSTR:
摘要:采用库仑土压力理论的假设,通过研究刚性挡墙绕墙底转动极限状态土体内主应力拱形状,计算了土层平均竖向应力和剪应力,得到了对应于不同内摩擦角和墙土摩擦角的侧土压力系数和水平摩擦系数的理论公式。将其用于水平微分单元法求解挡墙绕墙底转动时的主动土压力,得到了挡土墙主动土压力强度、土压力合力和合力作用点的理论公式,分析了填土内摩擦角和墙土摩擦角对土侧压力系数、水平摩擦系数、土压力强度、土压力合力、土压力合力作用点的影响,并与模型试验数据进行了比较。
2010, 32(3):53-56. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.010 CSTR:
摘要:对目前中国规范推荐用于边坡加固计算的垂直条分传递系数法进行研究,发现将该方法用于边坡锚固受力分析时,不仅存在垂直条块与加固结构体(锚杆和锚索)相互交叉,而且计算得出的锚固力与加固体的实际锚固力存在偏差等缺陷。在相关资料提出的、用于加筋土稳定性分析的水平条分法基础上,结合边坡锚固工程的特点,将该水平条分法做进一步拓展,使其能适用于锚杆和锚索等边坡锚固工程的稳定性计算,并通过工程实例对拓展后的水平条分法进行了验证。
2010, 32(3):57-62. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.011 CSTR:
摘要:为了对南水北调中线工程中的洺河大型渡槽下部结构型式及优化设计各备选方案进行初步的评估,总结其地震反应的规律,获得必要的动力反应设计参数,分别对等长桩、不等长桩以及旋喷加固等长桩进行了振动台试验研究。根据所得试验数据,对等长桩和不等长桩2种不同设计方案下的动力反应特性进行了分析,对使用旋喷加固方法对桩基动力反应的影响进行了初步的判断,并对试验中使用的木-橡胶模型箱进行了评估。试验结果表明:采用长短桩设计方案比不等长桩更具优越性;使用旋喷加固方法能在一定程度上提高桩基动力反应的安全性;试验中所使用的木-橡胶模型箱在土的边界模拟上是合理和可行的。
2010, 32(3):63-68. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.012 CSTR:
摘要:RR二应力不变量模型研究岩石局部化变形带角,得到的预测值与实验中测得的变形带角随平均应力增加而增加的趋势以及随着最小压应力增加而减小的趋势都一致,但是得到的预测值比实测数据略小。在RR二应力不变量模型基础上,通过增加洛德角作为第三应力不变量,选用更加复杂的屈服条件,得到的三应力不变量模型,结合岩石真三轴实验,得到的预测值和实验数据关联度更高。
2010, 32(3):69-74. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.013 CSTR:
摘要:为了评价沥青混合料集料的接触特性,提出了一种较能准确有效评价沥青混合料集料接触特性的新方法。研究中建立了表征集料接触特性的量化指标——接触对,以AC20型沥青混合料为例,对车辙板试件的72幅切片图像进行了分析,通过对所有切片的集料接触数据进行统计分析,得到了集料接触对数目的分布规律。在此基础上,还进行了集料接触特性的影响因素分析,并提出了影响集料接触特性的3个主要因子:4.75 mm以上集料含量C>4.75、细度指数FI和离析指数SI。结果表明这3个因子与集料接触对之间有较好的关联度,集料接触特性变化受3个因子共同作用的影响,单因素或双因素都不能正确反映样本的接触对数目。
2010, 32(3):75-82. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.014 CSTR:
摘要:针对目前脱空判别方法在实际工程应用中的不足,为了准确定量地判定水泥板底脱空,提出了采用同板板边中点—板中弯沉差和板角—板中弯沉差为判别指标的脱空判定方法。采用ANSYS有限元法建立了板边脱空和板角脱空三维模型,模拟FWD加载效果,计算了在不同脱空深度、脱空面积和传荷能力下的板边中点、板中、板角弯沉值,得出了板边、板角与板中的弯沉差范围;以烟威高速公路为依托,对FWD弯沉检测数据进行统计分析,参考理论计算和钻芯取样结果,给出了同板弯沉差判别标准和传荷能力修正系数,并通过试验路验证了所提标准的可行性,结果表明:ANSYS有限元理论模拟值符合工程实际,所提标准板边弯沉差的准确度为88.5%,板角弯沉差的准确度为84.6%。该方法是在同一条件下进行分析评定,消除了大部分弯沉影响因素引起的变异性,可以分级评定脱空严重程度,更好地指导水泥路面养护维修。
2010, 32(3):83-87. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.015 CSTR:
摘要:通过五分量天平测试得到了右汊桥节段模型的三分力系数。借助大型有限元分析软件ANSYS,采用修正的增量与内外两重迭代的方法,对右汊空间主缆悬索桥进行了三维静风荷载数值计算。数值计算结果表明采用空间主缆的右汊悬索桥相对于平行双主缆的悬索桥具有更为优秀的静风稳定性能。设计并加工了缩尺比为1:90.35的右汊桥全桥气弹模型,均匀流中全桥气弹模型的静风稳定性试验结果表明,静风失稳临界风速明显高于设计风速。
2010, 32(3):88-93. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.016 CSTR:
摘要:为了解决现行道路照明可见度计算过程中阈限亮度差的计算过于复杂的问题,基于ANSI/IESNA RP800规范中阈限亮度实验的计算模型,利用定值刺激法进行阈限对比实验和根据韦伯—费昔勒定律进行理论推导,分别得到了简化的阈限亮度差计算模型。为了使阈限亮度差计算模型更符合道路照明的实际情况,给出了用于修正模型的负对比修正系数、识别时间修正系数和年龄修正系数。分别利用这2个模型和RP800中的模型计算了某条件下的道路照明可见度,结果表明,用这2个简化模型的计算得到的结果与用RP800中的模型计算得到的结果吻合。
2010, 32(3):94-99. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.017 CSTR:
摘要:在对中国典型居住建筑入户现场调研分析的基础上,搭建起居室人工照明光环境实验模型,确立空间感、愉悦性、隐私感、清晰度、有序性、放松感、色温引起感受以及眩光等心理评价指标,根据抽样调查及专家评分建立其属性矩阵。采用均方差决策法建立起居室人工照明光环境综合评价函数,并利用专家评分对综合评价函数进行可行性验证。研究结果表明:该综合评价函数与专家评价函数吻合较好,可用于居室人工照明光环境评价;0.75 m水平面平均照度150 lx左右,照度均匀度在0.4~0.5的照明光环境中,人们的心理满意度高,照度均匀度大于0.6的照明光环境,人们的心理满意度低。
2010, 32(3):100-104. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.018 CSTR:
摘要:为有效提高江河水冷热源的利用率,应用热力学第一、第二定律和湍流流动理论,讨论和分析了污垢对恒壁温小管径管内对流换热过程热力学性能的影响。分析结果表明,有污垢存在时,污垢层导热引起的熵产在管内对流传热熵产中占主要部分,而温差传热引起的熵产则相对较小,且在雷诺数较大,管径较小的流动中,会出现粘性流动引起的熵产大于温差传热引起的熵产;随雷诺数的增大和污垢热阻的产生,熵增率都是单调增加的。因此在利用江河水发展水源热泵时,要充分考虑污垢热阻对换热器性能的影响,尤其是污垢层导热热阻的影响。
2010, 32(3):105-112. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.019 CSTR:
摘要:针对当前中国建筑节能评价研究主要集中在计算机能耗模拟,尚缺乏能处理不确定和不完全信息的综合评价模型这一现状,以证据理论和国家及地方建筑节能技术标准为基础,提出了一个建筑节能评价与能效标识理论模型。将该模型应用到夏热冬冷地区居住建筑节能评价,形成了一套夏热冬冷地区居住建筑节能评价与能效标识方法。以该方法为基础,开发了一套夏热冬冷地区居住建筑节能评价及能效标识计算机软件。将所开发的软件应用于重庆地区一建筑进行建筑节能评价和能效标识,评价结果与中国《节能建筑评价标准(征求意见搞)》的评价结果基本一致,说明提出方法是基本正确的。实例演示也显示了提出的模型是一种能获取和处理不确定信息的综合评价模型。
2010, 32(3):113-118. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.020 CSTR:
摘要:于稳定运行但效能有明显差异的2套序批式生物膜反应器单级自养脱氮系统,研究了微生物群落结构的PCRDGGE、realtime PCR等现代分子生物学特点及其运行效能与之的相关性。结果表明:运行效能好的反应器活性污泥及生物膜浓度较高,微生物群落结构差异较大,二者相似性为58.3%,溶解氧在活性污泥及生物膜内的分布特点为各类微生物及其代谢创造了良好环境,系统中好氧氨氧化菌AOB及厌氧氨氧化菌ANAMMOXz在数量上绝对占优,各类细菌的协同代谢使系统总氮去除率达到80%以上。运行效能相对较差的反应器,由于在反应器启动过程中没有将亚硝酸氧化菌NOB完全“洗脱”,系统中出现NO3-积累,且系统挂膜不理想,生物膜浓度低,生物膜与活性污泥微生物群落结构相似性为100%,优势功能菌单一,从而造成运行效能较低,总氮去除率仅为20%~30%。维持SBBR自养脱氮系统微生物群落结构的稳定及平衡性,生物膜是关键性因素。
2010, 32(3):119-123. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.021 CSTR:
摘要:在SBR反应器中,接种普通活性污泥,以沉降时间为选择要素,逐渐提高氨氮负荷成功培养了以氨氧化细菌(AOB)为优势菌的好氧硝化颗粒污泥,其形态近似为球形或椭圆形,平均粒径1.1 mm,平均沉降速率为1.9 cm·s-1,SVI在18.2~31.4 mL·g-1之间,对氨氮的去除率达95%,亚硝酸盐积累率维持在80%~90%。颗粒污泥形成后,氨氧负荷达到了0.045 5 kgNH4+-N (kg MLSS·d)-1,与启动期相比,提高了4.55倍。分子生物学FISH技术对颗粒污泥菌群结构的定量分析表明,AOB占全部菌群的14.9%左右,NOB占0.89%左右。反应初期高FA和反应后期高FNA的共同作用可能是该研究中实现和维持稳定短程硝化的关键。
2010, 32(3):124-132. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.022 CSTR:
摘要:对湖库水源地及明渠取水型城市原水系统污染事故的“危害度”评价进行探讨。归纳分析“危害度”的直接与间接影响因素;应用粗糙集理论与方法,对间接影响因素进行重要度分析与冗余约简;综合直接与间接影响因素,构建城市原水污染事故“危害度”的应急评价模型;引用Vague集相似度量方法对模型中的主要直接影响因素“浓度超标系数”的模糊渐变性进行度量。以成都市原水系统为应用背景,设计湖库硝基苯污染事故模拟工况,依据所构建模型计算各工况“危害度”值,并通过敏感性分析方法,对该模型的合理、有效性进行分析验证。结果表明,所构建模型能够综合反映湖库水源地及明渠取水型城市原水系统的污染事故对城市水厂及饮用水安全的危害影响程度。
2010, 32(3):133-137. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.023 CSTR:
摘要:针对目前给水厂排泥水处理工艺流程甑选过程中存在的若干问题,以灰色关联分析为骨架建立给水厂排泥水处理工艺优选模型。通过最优传递矩阵对传统层次分析法进行改进,解决了传统层次分析法判断矩阵一致性修正的难题,并采用改进的层次分析法确定模型权重分配集合。以重庆某电厂净水站排泥水处理工艺设计为实例,介绍该模型的计算流程以及评价方法,并运用模型对工艺流程进行评判,得出适合该电厂净水站排泥水处理的最优工艺。
2010, 32(3):138-144. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.024 CSTR:
摘要:对装填新型陶瓷填料和生物陶粒的2个曝气生物滤池系统进行了平行对比试验研究。分析了新型陶瓷填料用于曝气生物滤池处理生活污水的可行性及其优缺点,优化了曝气生物滤池系统运行参数。试验结果表明:在好氧区水力停留时间为1.5 h,进水CODcr、NH4+-N、TP分别为135.6 mg/L、42.1 mg/L、0.69 mg/L时,新型陶瓷填料BAF相应指标去除率依次为81.2%、99.8%、68.1%,生物陶粒BAF相应指标去除率依次为80.8%、99.5%、66.7%,在相同运行条件下,新型陶瓷填料反冲洗耗水量小、冲洗效果好、运行成本低。
2010, 32(3):145-148. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.025 CSTR:
摘要:为了进一步探讨同步硝化反硝化的反应机理,采用SBR工艺,考察溶解氧和污泥粒径分布对城市污水同步硝化反硝化的影响。结果表明:低溶解氧(平均DO=0.5~0.8 mg/L)条件下,氮平衡计算证实SBR工艺发生了明显的SND现象,总氮中大约23.11%的氮是通过SND现象去除的。当DO浓度为0.5 mg/L时,硝态氮生成量与氨氮的减少量之比为0.454,硝化速率与反硝化速率基本相当。当DO浓度为4.296 mg/L时,硝化反应产生的氨氮的减少量与硝态氮的生成量相等,此时基本不发生SND现象。当SND发生时,污泥菌胶团颗粒的平均颗粒粒径仅为5.02 μm ~6 μm,说明SND不是单纯的“微环境作用”的结果。
2010, 32(3):149-154. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.03.026 CSTR:
摘要:为解决水厂现有净水工艺不能适应水源水质恶化的现状,采用国产超滤膜分别处理水厂的炭后水(工艺1)、滤后水(工艺2)和沉后水(工艺3),将超滤膜和水厂现有工艺结合,形成深度处理系统,研究超滤膜组合工艺的处理效能及超滤膜的过滤性能。研究表明:工艺1、工艺2和工艺3对CODMn的平均去除率分别为52.86%、39.62%和34.59%;DOC 的平均去除率分别为33.08%、23.60%和18.55%,UV254去除率分别为57.14%,39.66%和35.34%,藻类平均去除率分别为98.71%、97.84%和98.13%,3种工艺出水浊度均低于0.1 NTU,颗粒物粒径>2 μm的颗粒物控制20个/mL以下。工艺1运行45 d跨膜压差上升6.59%,产水率为98.02%;工艺2膜前加氯0.65 mg/L时,水力冲洗后跨膜压差可有效恢复,稳定运行10 d跨膜压差上升2.91%,产水率为97.63%;工艺3运行20 d跨膜压差上升13.52%,其产水率为97.01%。
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