2010年第32卷第5期文章目次
2010, 32(5):1-8.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.002
摘要:
在幂律型浆液平板窄缝流动模型的基础上，推导出了桩端后注浆浆液上返高度的计算公式。并对上返高度随注浆压力、桩埋深、桩径、泥皮厚度的变化情况进行计算分析，结果表明：桩底浆液压力越大、桩侧泥皮越厚、桩长越短，浆液上返高度越大，即越容易发生桩顶冒浆。工程实例研究表明，桩顶冒浆的主要原因包括桩侧泥皮厚、试桩龄期短、持力层可注性差和桩底沉渣厚。通过降低注浆压力，减小桩侧泥皮及桩底沉渣厚度，提高泥皮强度可以防止桩顶冒浆的发生。对于发生桩顶冒浆的试桩，可采用间歇注浆进行处理。与未发生桩顶冒浆的桩相比，发生桩顶冒浆并通过复注达到设计注浆量的桩，其极限承载力较高。这是由于沿桩侧泥皮上返的浆液，通过劈裂、置换桩侧泥皮，使桩侧摩阻力略微提高。
在幂律型浆液平板窄缝流动模型的基础上，推导出了桩端后注浆浆液上返高度的计算公式。并对上返高度随注浆压力、桩埋深、桩径、泥皮厚度的变化情况进行计算分析，结果表明：桩底浆液压力越大、桩侧泥皮越厚、桩长越短，浆液上返高度越大，即越容易发生桩顶冒浆。工程实例研究表明，桩顶冒浆的主要原因包括桩侧泥皮厚、试桩龄期短、持力层可注性差和桩底沉渣厚。通过降低注浆压力，减小桩侧泥皮及桩底沉渣厚度，提高泥皮强度可以防止桩顶冒浆的发生。对于发生桩顶冒浆的试桩，可采用间歇注浆进行处理。与未发生桩顶冒浆的桩相比，发生桩顶冒浆并通过复注达到设计注浆量的桩，其极限承载力较高。这是由于沿桩侧泥皮上返的浆液，通过劈裂、置换桩侧泥皮，使桩侧摩阻力略微提高。
2010, 32(5):9-15.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.003
摘要:
为减少大型储油罐碎石桩地基差异沉降，采用轴对称有限元方法进行数值模拟和计算,研究了桩长、置换率、褥垫长度等参数对差异沉降的影响，及负向侧向位移与差异沉降的关系。结果表明，3个不等桩长的分布范围在某一定值时，差异沉降最小；油罐中心范围内复合地基，通过固定桩径不变,增加桩间距来增大置换率，可使复合地基在相对较小的置换率条件下获得更小的差异沉降；保持置换率不变,桩径越大（即桩间距越疏）,复合地基差异沉降越小；调整桩长、置换率对差异沉降的改变较为明显，而改变褥垫长度对其影响不大；油罐地基负向侧向位移的出现是差异沉降调整的一个重要特征。
为减少大型储油罐碎石桩地基差异沉降，采用轴对称有限元方法进行数值模拟和计算,研究了桩长、置换率、褥垫长度等参数对差异沉降的影响，及负向侧向位移与差异沉降的关系。结果表明，3个不等桩长的分布范围在某一定值时，差异沉降最小；油罐中心范围内复合地基，通过固定桩径不变,增加桩间距来增大置换率，可使复合地基在相对较小的置换率条件下获得更小的差异沉降；保持置换率不变,桩径越大（即桩间距越疏）,复合地基差异沉降越小；调整桩长、置换率对差异沉降的改变较为明显，而改变褥垫长度对其影响不大；油罐地基负向侧向位移的出现是差异沉降调整的一个重要特征。
2010, 32(5):16-22.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.004
摘要:
传统的地基承载力计算基于Mohr Coulomb 线性破坏准则，但试验数据表明几乎各种岩石强度包线与法向应力呈非线性关系，岩石强度包线服从修正Hoek Brown非线性破坏准则。为此，采用Hoek Brown非线性破坏准则和“多切线法”， 根据极限分析中的上限理论，利用Matlab软件平台和非线性“序列二次规划”优化方法，编制相应程序来计算岩石地基的承载力，分析岩石地基承载力的影响因素，计算结果表明：岩石地基承载力的主要影响因素是岩石的GSI和mi，但自重γ、超载q和开挖扰动系数D在GSI较小时对岩石地基承载力影响较大；与前人研究成果的对比分析发现，采用“单切线法”会过高估计地基承载力值，存在较大的风险，采用“多切线法”理论上较之更加严密，计算结果更接近真实值，具有较高的实用价值。
传统的地基承载力计算基于Mohr Coulomb 线性破坏准则，但试验数据表明几乎各种岩石强度包线与法向应力呈非线性关系，岩石强度包线服从修正Hoek Brown非线性破坏准则。为此，采用Hoek Brown非线性破坏准则和“多切线法”， 根据极限分析中的上限理论，利用Matlab软件平台和非线性“序列二次规划”优化方法，编制相应程序来计算岩石地基的承载力，分析岩石地基承载力的影响因素，计算结果表明：岩石地基承载力的主要影响因素是岩石的GSI和mi，但自重γ、超载q和开挖扰动系数D在GSI较小时对岩石地基承载力影响较大；与前人研究成果的对比分析发现，采用“单切线法”会过高估计地基承载力值，存在较大的风险，采用“多切线法”理论上较之更加严密，计算结果更接近真实值，具有较高的实用价值。
2010, 32(5):23-28.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.005
摘要:
通过1个纯钢框架和2个内填组合深梁的拟静力试验，研究组合深梁对纯钢框架结构的承载能力、延性、滞回特性和耗能能力的影响。试验显示：加载初期，滞回曲线为直线，刚度保持不变；卸载时没有残余变形；屈服后 ，试件的滞回曲线饱满；骨架曲线有明显的塑性流动阶段，呈现三折线形；填充深梁试件破坏时的层间位移角分别为1/25和1/22；试验表明组合深梁提高了钢框架的初始刚度、屈服荷载和极限承载能力；钢框架的延性和耗能能力都得到了提高。因此，内填深梁钢框架结构抗震性能良好，可将组合深梁作为结构抗震设防的第一道防线。
通过1个纯钢框架和2个内填组合深梁的拟静力试验，研究组合深梁对纯钢框架结构的承载能力、延性、滞回特性和耗能能力的影响。试验显示：加载初期，滞回曲线为直线，刚度保持不变；卸载时没有残余变形；屈服后 ，试件的滞回曲线饱满；骨架曲线有明显的塑性流动阶段，呈现三折线形；填充深梁试件破坏时的层间位移角分别为1/25和1/22；试验表明组合深梁提高了钢框架的初始刚度、屈服荷载和极限承载能力；钢框架的延性和耗能能力都得到了提高。因此，内填深梁钢框架结构抗震性能良好，可将组合深梁作为结构抗震设防的第一道防线。
2010, 32(5):29-34.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.006
摘要:
利用加速度记录直接拟合衰减关系时，几乎所有现行文献都采用圆模型，以震中距或震源距为观测点坐标位置的唯一统计量。对于长断层的大震而言，等震线的圆模型假设和实际等震线图存在严重的偏差，为修正这种偏差，作者曾提出了4区域的椭圆模型，但是该模型忽略了断层长度垂直范围的2个区域，导致其等震线形状没有沿着断裂方向“发散开”的趋势。且不能反映破裂方向对短轴衰减的影响。该文提出的加速度衰减关系的6区域模型，通过过断层方向和过断层两端点且垂直于断层6条分割线，将地震记录观测点位置分为6个区域，通过研究沿分割线方向的衰减关系得到地震动衰减与衰减路径所处区域的相关性。以汶川8.0级地震为例，说明模型下的6条衰减关系，各自代表的物理意义以及汶川地震地震动峰值加速度衰减的区域特性。在拟合精度上，该模型较圆模型有大幅提高，比4区域椭圆模型略高，在反映地震动区域特性上，比4区域模型更加细致的反映了断层破裂方向效应和上下盘效应。
利用加速度记录直接拟合衰减关系时，几乎所有现行文献都采用圆模型，以震中距或震源距为观测点坐标位置的唯一统计量。对于长断层的大震而言，等震线的圆模型假设和实际等震线图存在严重的偏差，为修正这种偏差，作者曾提出了4区域的椭圆模型，但是该模型忽略了断层长度垂直范围的2个区域，导致其等震线形状没有沿着断裂方向“发散开”的趋势。且不能反映破裂方向对短轴衰减的影响。该文提出的加速度衰减关系的6区域模型，通过过断层方向和过断层两端点且垂直于断层6条分割线，将地震记录观测点位置分为6个区域，通过研究沿分割线方向的衰减关系得到地震动衰减与衰减路径所处区域的相关性。以汶川8.0级地震为例，说明模型下的6条衰减关系，各自代表的物理意义以及汶川地震地震动峰值加速度衰减的区域特性。在拟合精度上，该模型较圆模型有大幅提高，比4区域椭圆模型略高，在反映地震动区域特性上，比4区域模型更加细致的反映了断层破裂方向效应和上下盘效应。
2010, 32(5):35-40.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.007
摘要:
雪崩、滑坡、滚石和泥石流等山地灾害具有很强的破坏性，它们对人类的生命和财产安全构成了严重的威胁，因而需要加强对其发展过程及防治措施的研究。设置障碍物是控制这些山地灾害运动和堆积过程的主要手段，为了研究障碍物的设置对灾害发展过程的影响，采用了SH颗粒流动理论和近似Riemann解的Roe格式有限体积离散方法对颗粒流经不同设置障碍物的流动和堆积过程进行了数值模拟计算，并讨论了障碍物的不同设置对颗粒流动的影响。数值计算结果表明，障碍物的设置对颗粒流动过程将产生较大的影响，只有对障碍物进行正确的设置才能达到防护的目的。数值计算模拟可以优化障碍物的设置，从而为灾害防护和山区规划设计提供经济而合理的参考方案。
雪崩、滑坡、滚石和泥石流等山地灾害具有很强的破坏性，它们对人类的生命和财产安全构成了严重的威胁，因而需要加强对其发展过程及防治措施的研究。设置障碍物是控制这些山地灾害运动和堆积过程的主要手段，为了研究障碍物的设置对灾害发展过程的影响，采用了SH颗粒流动理论和近似Riemann解的Roe格式有限体积离散方法对颗粒流经不同设置障碍物的流动和堆积过程进行了数值模拟计算，并讨论了障碍物的不同设置对颗粒流动的影响。数值计算结果表明，障碍物的设置对颗粒流动过程将产生较大的影响，只有对障碍物进行正确的设置才能达到防护的目的。数值计算模拟可以优化障碍物的设置，从而为灾害防护和山区规划设计提供经济而合理的参考方案。
2010, 32(5):41-46.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.008
摘要:
针对胶浆与集料界面粘附对沥青混合料性能的影响，采用“三步”成型工艺制备复合沥青混合料试件，研究了KH 550硅烷偶联剂对其路用性能的影响，并借助IR和SEM等微观设备，分析了硅烷偶联剂在复合沥青混合料中的偶联机理。结果表明，随硅烷偶联剂用量增加，复合沥青混合料在7d和28d龄期的路用性能先提高后降低，当用量为乳化沥青质量分数的0.6%时，混合料冻融劈裂强度比、马歇尔稳定度和抗压回弹模量等路用性能提高了10%~30%。硅烷偶联剂改性后的花岗岩集料引入了偶联剂分子结构的Si O键，在胶浆与集料界面有Si O Si键的生成；掺加偶联剂后的水泥乳化沥青胶浆表面变得凹凸不平，结构致密性提高；水泥乳化沥青胶浆能够较好地粘附于花岗岩集料表面，胶浆与集料界面结构得到改善。
针对胶浆与集料界面粘附对沥青混合料性能的影响，采用“三步”成型工艺制备复合沥青混合料试件，研究了KH 550硅烷偶联剂对其路用性能的影响，并借助IR和SEM等微观设备，分析了硅烷偶联剂在复合沥青混合料中的偶联机理。结果表明，随硅烷偶联剂用量增加，复合沥青混合料在7d和28d龄期的路用性能先提高后降低，当用量为乳化沥青质量分数的0.6%时，混合料冻融劈裂强度比、马歇尔稳定度和抗压回弹模量等路用性能提高了10%~30%。硅烷偶联剂改性后的花岗岩集料引入了偶联剂分子结构的Si O键，在胶浆与集料界面有Si O Si键的生成；掺加偶联剂后的水泥乳化沥青胶浆表面变得凹凸不平，结构致密性提高；水泥乳化沥青胶浆能够较好地粘附于花岗岩集料表面，胶浆与集料界面结构得到改善。
2010, 32(5):47-52.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.009
摘要:
为改善橡胶沥青混合料的高温性能，提出以橡胶沥青胶浆和矿料级配为主要研究对象的优化思路。通过室内试验，首先研究粉胶比对橡胶沥青胶浆抗车辙因子和相位角的影响；然后结合橡胶沥青的特异性，对其橡胶沥青混合料的矿料级配进行选择和调整，将动稳定度和相对变形作为混合料高温性能评价指标，得出优化后的矿料级配。研究结果表明，提高橡胶沥青混合料高温稳定性的措施有：适当调整粉胶比，控制在1.2左右为宜；以水泥取代矿粉作为混合料的填料；以传统SMA级配为基础，对混合料级配作出调整，适当降低填料比例，能够实现橡胶沥青混合料高温稳定性的优化。
为改善橡胶沥青混合料的高温性能，提出以橡胶沥青胶浆和矿料级配为主要研究对象的优化思路。通过室内试验，首先研究粉胶比对橡胶沥青胶浆抗车辙因子和相位角的影响；然后结合橡胶沥青的特异性，对其橡胶沥青混合料的矿料级配进行选择和调整，将动稳定度和相对变形作为混合料高温性能评价指标，得出优化后的矿料级配。研究结果表明，提高橡胶沥青混合料高温稳定性的措施有：适当调整粉胶比，控制在1.2左右为宜；以水泥取代矿粉作为混合料的填料；以传统SMA级配为基础，对混合料级配作出调整，适当降低填料比例，能够实现橡胶沥青混合料高温稳定性的优化。
2010, 32(5):53-59.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.010
摘要:
以4跨连续直桥为背景，在地震作用下，其横桥向的弹塑性位移需求和弹性位移需求分别由非线性时程分析方法和弹性反应谱分析方法计算得到；然后采用参数统计分析方法对弹塑性位移需求和弹性位移需求的比值进行了研究。结果表明，对于主要振型周期相对较长的桥梁，其弹塑性位移需求与弹性位移需求接近，可采用相对简单的弹性分析方法（如弹性反应谱分析）得到的位移需求,近似代表地震作用下结构的弹塑性位移需求，进而简化了连续梁桥基于位移的抗震设计。
以4跨连续直桥为背景，在地震作用下，其横桥向的弹塑性位移需求和弹性位移需求分别由非线性时程分析方法和弹性反应谱分析方法计算得到；然后采用参数统计分析方法对弹塑性位移需求和弹性位移需求的比值进行了研究。结果表明，对于主要振型周期相对较长的桥梁，其弹塑性位移需求与弹性位移需求接近，可采用相对简单的弹性分析方法（如弹性反应谱分析）得到的位移需求,近似代表地震作用下结构的弹塑性位移需求，进而简化了连续梁桥基于位移的抗震设计。
2010, 32(5):60-64.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.011
摘要:
污水源热泵系统的节能减排效益显著，污水的管内换热特性急需掌握。基于污垢热阻法建立光滑铜管管内污垢生长特性试验台，试验得出了人工污水颗粒状污垢管内的生长特性，并建立了其渐近型污垢积聚预测模型。试验发现，该人工污水在光滑铜管结垢的诱导期为21 h，污垢热阻稳定时间为95 h，稳定污垢热阻为1.5×10 5m2·K/W。
污水源热泵系统的节能减排效益显著，污水的管内换热特性急需掌握。基于污垢热阻法建立光滑铜管管内污垢生长特性试验台，试验得出了人工污水颗粒状污垢管内的生长特性，并建立了其渐近型污垢积聚预测模型。试验发现，该人工污水在光滑铜管结垢的诱导期为21 h，污垢热阻稳定时间为95 h，稳定污垢热阻为1.5×10 5m2·K/W。
2010, 32(5):65-70.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.012
摘要:
在空气调节过程中不仅需要考虑房间内人员的舒适性需求，同时还需考虑如何节省能源。基于焓值理论将最小焓差算法与风阀开度调节过程相结合，使得进入空气处理单元前的空气更加接近舒适区域，然后基于质量及能量守恒理论推导出空气混合过程的数学模型，最后利用SIMULINK建立了空调系统仿真模型，并对所提控制策略从节能效果与舒适性能指标2个方面进行仿真验证。仿真结果表明最小焓差+PID策略联合控制的空调系统不仅能够获得更佳的空气舒适状态而且系统耗能更少。
在空气调节过程中不仅需要考虑房间内人员的舒适性需求，同时还需考虑如何节省能源。基于焓值理论将最小焓差算法与风阀开度调节过程相结合，使得进入空气处理单元前的空气更加接近舒适区域，然后基于质量及能量守恒理论推导出空气混合过程的数学模型，最后利用SIMULINK建立了空调系统仿真模型，并对所提控制策略从节能效果与舒适性能指标2个方面进行仿真验证。仿真结果表明最小焓差+PID策略联合控制的空调系统不仅能够获得更佳的空气舒适状态而且系统耗能更少。
2010, 32(5):71-75.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.013
摘要:
以模拟直接深棕染料废水为对象，采用低频超声技术，探讨初始pH、H2O2投加量及催化剂用量对直接深棕染料废水降解率的影响。应用Box Behnken中心组合试验和响应面分析法，建立了类Fenton试剂对处理直接深棕染料废水的二次多项式数学模型，确定了超声降解直接深棕染料废水的优化条件：取初始浓度为100 mg/L直接深棕染料废水250 mL，超声功率为250 W，频率28 kHz，降解150 min，初始pH、H2O2投加量及催化剂用量分别为3.79、1.74 mM、1.65 g。经试验验证，实际值与模型预测值拟合性良好，偏差仅为1.35%。
以模拟直接深棕染料废水为对象，采用低频超声技术，探讨初始pH、H2O2投加量及催化剂用量对直接深棕染料废水降解率的影响。应用Box Behnken中心组合试验和响应面分析法，建立了类Fenton试剂对处理直接深棕染料废水的二次多项式数学模型，确定了超声降解直接深棕染料废水的优化条件：取初始浓度为100 mg/L直接深棕染料废水250 mL，超声功率为250 W，频率28 kHz，降解150 min，初始pH、H2O2投加量及催化剂用量分别为3.79、1.74 mM、1.65 g。经试验验证，实际值与模型预测值拟合性良好，偏差仅为1.35%。
2010, 32(5):76-81.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.014
摘要:
研究了异养菌和自养菌颗粒污泥的特性：与异养菌相比，自养菌颗粒污泥粒径小、密度大、胞外多聚物(EPS)含量高但强度小。通过对粒径、EPS等特性与密度的变化规律分析，研究发现，自养菌颗粒污泥的粒径与密实度呈现出一致性, 颗粒趋于稳定；而异养菌颗粒污泥粒径成长同时伴随着密度减小，粒径与密实度呈现不一致性, 颗粒容易解体。颗粒强度的分析结果表明：在自养菌系统中EPS与孔隙率能够达到动态平衡是其长期维持稳定的主要原因，而异养菌中粒径与孔隙率无法达到平衡，操作条件无法控制高强度丝状菌的繁殖是其不稳定的主要因素。
研究了异养菌和自养菌颗粒污泥的特性：与异养菌相比，自养菌颗粒污泥粒径小、密度大、胞外多聚物(EPS)含量高但强度小。通过对粒径、EPS等特性与密度的变化规律分析，研究发现，自养菌颗粒污泥的粒径与密实度呈现出一致性, 颗粒趋于稳定；而异养菌颗粒污泥粒径成长同时伴随着密度减小，粒径与密实度呈现不一致性, 颗粒容易解体。颗粒强度的分析结果表明：在自养菌系统中EPS与孔隙率能够达到动态平衡是其长期维持稳定的主要原因，而异养菌中粒径与孔隙率无法达到平衡，操作条件无法控制高强度丝状菌的繁殖是其不稳定的主要因素。
2010, 32(5):82-87.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.015
摘要:
从台湾某纺织厂污泥中分离得到一株能够将苯酚作为唯一碳源和能源生长的细菌。根据其形态和生理生化反应结合16S rDNA测定分析，该菌被鉴定为假单胞杆菌（Pseudomonas sp.）。降解特性研究表明，该菌降解苯酚的最适pH和温度分别为8.5和30℃，在此条件下，浓度高达500 mg/L的苯酚能被该菌在17 h内将完全降解。在动力学研究中，由于高浓度苯酚对CN 6菌株的降解过程存在底物抑制现象，故采用Haldane非竞争性底物抑制模型，计算确定了模型参数μmax、KS和KI分别为0.452 h 1、28.617 mg/L、782.4 mg/L，该动力学方程对实验数据能很好拟合。
从台湾某纺织厂污泥中分离得到一株能够将苯酚作为唯一碳源和能源生长的细菌。根据其形态和生理生化反应结合16S rDNA测定分析，该菌被鉴定为假单胞杆菌（Pseudomonas sp.）。降解特性研究表明，该菌降解苯酚的最适pH和温度分别为8.5和30℃，在此条件下，浓度高达500 mg/L的苯酚能被该菌在17 h内将完全降解。在动力学研究中，由于高浓度苯酚对CN 6菌株的降解过程存在底物抑制现象，故采用Haldane非竞争性底物抑制模型，计算确定了模型参数μmax、KS和KI分别为0.452 h 1、28.617 mg/L、782.4 mg/L，该动力学方程对实验数据能很好拟合。
2010, 32(5):88-92.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.016
摘要:
中试条件下研究了颤蚓在过滤工艺中的迁移分布规律，并考察了滤速和过滤周期对颤蚓迁移分布的影响，以及反冲洗后滤池中颤蚓的分布情况。结果表明：颤蚓在滤池中沿滤床深度方向的迁移与颤蚓体长和滤料粒径有关，颤蚓体长越小、滤料粒径越大，则迁移幅度越大；滤速是颤蚓迁移的主要动力，滤速的提高会引起下层滤床中颤蚓数量的增加，颤蚓泄露风险加大；过滤周期的延长将促进颤蚓的迁移，适当缩短过滤周期有利于水厂颤蚓泄露风险控制；反冲洗可以实现颤蚓从净水工艺中的彻底去除，反冲洗强度越大，颤蚓的去除效果越好。为有效控制颤蚓泄露风险，滤池滤速和过滤周期宜分别控制在9.4 m/h和12 h以下，反冲洗强度则控制在25 L/s·m2左右，此时颤蚓去除率为97.7%。
中试条件下研究了颤蚓在过滤工艺中的迁移分布规律，并考察了滤速和过滤周期对颤蚓迁移分布的影响，以及反冲洗后滤池中颤蚓的分布情况。结果表明：颤蚓在滤池中沿滤床深度方向的迁移与颤蚓体长和滤料粒径有关，颤蚓体长越小、滤料粒径越大，则迁移幅度越大；滤速是颤蚓迁移的主要动力，滤速的提高会引起下层滤床中颤蚓数量的增加，颤蚓泄露风险加大；过滤周期的延长将促进颤蚓的迁移，适当缩短过滤周期有利于水厂颤蚓泄露风险控制；反冲洗可以实现颤蚓从净水工艺中的彻底去除，反冲洗强度越大，颤蚓的去除效果越好。为有效控制颤蚓泄露风险，滤池滤速和过滤周期宜分别控制在9.4 m/h和12 h以下，反冲洗强度则控制在25 L/s·m2左右，此时颤蚓去除率为97.7%。
2010, 32(5):93-96.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.017
摘要:
设计开发了1种同心圆式新型水解酸化反应器，使用搅拌和上清液回流强化泥水混合效果，有效提高了废水的可生化性。中试研究表明：针对两类不同水质的难降解废水，其对COD的去除率超过46%和36%，并通过改变运行方式有针对性地降低运行成本。通过与其他各类水解酸化反应器的对比实验，新型水解酸化反应器可以提高6个百分点左右的COD去除效果。
设计开发了1种同心圆式新型水解酸化反应器，使用搅拌和上清液回流强化泥水混合效果，有效提高了废水的可生化性。中试研究表明：针对两类不同水质的难降解废水，其对COD的去除率超过46%和36%，并通过改变运行方式有针对性地降低运行成本。通过与其他各类水解酸化反应器的对比实验，新型水解酸化反应器可以提高6个百分点左右的COD去除效果。
2010, 32(5):97-101.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.018
摘要:
采用热氧化法制备了Ti/PbO2、Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2、Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Cu、Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Ni和Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Fe 5种钛基系列阳极，进行电催化氧化处理模拟染料废水酸性品红溶液的实验研究，比较了不同电极的处理效率、反应速率，同时分析了酸性品红降解过程。结果表明：相对于Ti/PbO2和Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2阳极，金属掺杂改性电极Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Fe和Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Ni对酸性品红有着更好的去除效率和降解速率，而Cu掺杂电极Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Cu改性效果不明显。5种电极的电催化氧化过程均符合一级动力学模型。酸性品红在Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Fe阳极上电催化氧化降解过程的紫外 可见光谱图表明在电流密度75 mA/cm2、电解质Na2SO4浓度12 g/L的条件下，处理100 mg/L的酸性品红模拟废水，60 min内其特征吸收峰消失，酸性品红基本去除，但同时生成了部分小分子中间产物。
采用热氧化法制备了Ti/PbO2、Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2、Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Cu、Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Ni和Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Fe 5种钛基系列阳极，进行电催化氧化处理模拟染料废水酸性品红溶液的实验研究，比较了不同电极的处理效率、反应速率，同时分析了酸性品红降解过程。结果表明：相对于Ti/PbO2和Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2阳极，金属掺杂改性电极Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Fe和Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Ni对酸性品红有着更好的去除效率和降解速率，而Cu掺杂电极Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Cu改性效果不明显。5种电极的电催化氧化过程均符合一级动力学模型。酸性品红在Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2 Fe阳极上电催化氧化降解过程的紫外 可见光谱图表明在电流密度75 mA/cm2、电解质Na2SO4浓度12 g/L的条件下，处理100 mg/L的酸性品红模拟废水，60 min内其特征吸收峰消失，酸性品红基本去除，但同时生成了部分小分子中间产物。
2010, 32(5):102-108.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.019
摘要:
挥发性污染物泄漏进入天然水体造成水污染，因其挥发又造成空气污染。为反映水污染与空气污染的耦合影响，以压缩型VOF算法为基础，根据挥发作用中的双膜理论，利用无量纲亨利常数，建立挥发性污染物水气耦合扩散模型。利用基于非结构网格的高分辨率有界格式，对三氯乙烯和三溴乙烯点源泄漏造成的水、空气污染实现耦合模拟，模拟结果比单相模型计算结果更接近实验值。分析了环境温度和风速对不同无量纲亨利常数污染物在气液交界面上传质过程的影响。
挥发性污染物泄漏进入天然水体造成水污染，因其挥发又造成空气污染。为反映水污染与空气污染的耦合影响，以压缩型VOF算法为基础，根据挥发作用中的双膜理论，利用无量纲亨利常数，建立挥发性污染物水气耦合扩散模型。利用基于非结构网格的高分辨率有界格式，对三氯乙烯和三溴乙烯点源泄漏造成的水、空气污染实现耦合模拟，模拟结果比单相模型计算结果更接近实验值。分析了环境温度和风速对不同无量纲亨利常数污染物在气液交界面上传质过程的影响。
2010, 32(5):109-113.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.020
摘要:
将在较低温度与压力条件下动态水热合成的白色水化硅酸钙粉体作为硅橡胶填料，制备通用型硅橡胶复合材料。研究了不同水热合成制度制备的水化硅酸钙粉体性质及水化硅酸钙粉体、碳酸钙、石英矿粉对硅橡胶力学性能的影响，实验结果表明：在120℃±5℃的条件下制备的水化硅酸钙粉体对硅橡胶具有良好的增强性能；除粉体粒径大小外，其表面反应活性也是影响补强作用的重要因素。
将在较低温度与压力条件下动态水热合成的白色水化硅酸钙粉体作为硅橡胶填料，制备通用型硅橡胶复合材料。研究了不同水热合成制度制备的水化硅酸钙粉体性质及水化硅酸钙粉体、碳酸钙、石英矿粉对硅橡胶力学性能的影响，实验结果表明：在120℃±5℃的条件下制备的水化硅酸钙粉体对硅橡胶具有良好的增强性能；除粉体粒径大小外，其表面反应活性也是影响补强作用的重要因素。
2010, 32(5):114-118.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.021
摘要:
作为一种新型隧道防水衬砌材料，聚丙烯纤维混凝土的抗渗研究大多还仅局限于抗渗机理的定性解释上。为进一步揭示其抗渗性能，结合断裂力学原理和细观结构的力学分析，推导出了混凝土内部裂纹处的纤维闭合力及其应力强度因子，提出了纤维对张开型裂纹扩展的阻碍效应解析式，并在此基础上，通过数值计算，对聚丙烯纤维混凝土的抗渗性能给出了合理解释；另一方面，为将其与传统的微膨胀混凝土的抗渗性能进行比较，开展了4组不同类型混凝土的抗渗性能试验，通过比较发现，工程中常用掺量的聚丙烯纤维混凝土的抗渗性能优于微膨胀混凝土，而合理双掺（聚丙烯纤维和微膨胀剂）可使混凝土的抗渗性能达到最佳。
作为一种新型隧道防水衬砌材料，聚丙烯纤维混凝土的抗渗研究大多还仅局限于抗渗机理的定性解释上。为进一步揭示其抗渗性能，结合断裂力学原理和细观结构的力学分析，推导出了混凝土内部裂纹处的纤维闭合力及其应力强度因子，提出了纤维对张开型裂纹扩展的阻碍效应解析式，并在此基础上，通过数值计算，对聚丙烯纤维混凝土的抗渗性能给出了合理解释；另一方面，为将其与传统的微膨胀混凝土的抗渗性能进行比较，开展了4组不同类型混凝土的抗渗性能试验，通过比较发现，工程中常用掺量的聚丙烯纤维混凝土的抗渗性能优于微膨胀混凝土，而合理双掺（聚丙烯纤维和微膨胀剂）可使混凝土的抗渗性能达到最佳。
2010, 32(5):119-124.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.022
摘要:
基于水化动力学模型，采用SEM、XRD和C 80Ⅱ型导热式微量热仪研究了硅酸盐水泥和掺P2O5硅酸盐水泥胶凝体系的水化特性和水化动力学，分析了P2O5对硅酸盐水泥水化机制的影响规律。研究结果表明，掺入P2O5后硅酸盐水泥的水化产物数量和尺寸显著减小。P2O5掺量为3.5%时，硅酸盐水泥熟料水化热总量降低32.6%，硅酸盐水泥的初凝和终凝分别被延缓1.10 h和12.54 h。掺入P2O5复合体系的水化机制与硅酸盐水泥类似，加速期由自动催化反应控制，减速期由自动催化和扩散反应双重反应控制，稳定期扩散反应占据主导。P2O5会增加硅酸盐水泥在加速期和减速期的水化反应阻力，减小稳定期的水化反应阻力。掺入P2O5后，水泥在加速期和减速期的表观活化能增加，稳定期表观活化能略有降低。P2O5溶液环境有利于水泥熟料C3A的水化，延缓C3S和C2S的水化。
基于水化动力学模型，采用SEM、XRD和C 80Ⅱ型导热式微量热仪研究了硅酸盐水泥和掺P2O5硅酸盐水泥胶凝体系的水化特性和水化动力学，分析了P2O5对硅酸盐水泥水化机制的影响规律。研究结果表明，掺入P2O5后硅酸盐水泥的水化产物数量和尺寸显著减小。P2O5掺量为3.5%时，硅酸盐水泥熟料水化热总量降低32.6%，硅酸盐水泥的初凝和终凝分别被延缓1.10 h和12.54 h。掺入P2O5复合体系的水化机制与硅酸盐水泥类似，加速期由自动催化反应控制，减速期由自动催化和扩散反应双重反应控制，稳定期扩散反应占据主导。P2O5会增加硅酸盐水泥在加速期和减速期的水化反应阻力，减小稳定期的水化反应阻力。掺入P2O5后，水泥在加速期和减速期的表观活化能增加，稳定期表观活化能略有降低。P2O5溶液环境有利于水泥熟料C3A的水化，延缓C3S和C2S的水化。
2010, 32(5):125-129.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.023
摘要:
利用液氮作为环境介质进行超低温冻融循环试验，研究了超低温对水泥基材料抗冻性能的影响。观测冻融循环前后试件外观、质量和强度等宏观性能变化，采用扫描电子显微镜(SEM)分析水泥基材料冻融循环前后微观结构变化。试验结果表明：在超低温条件下，混凝土的抗冻性能明显强于砂浆，且随混凝土强度提高其抗冻性能呈增长趋势；SEM分析结果表明超低温冻融循环后泡水融化试件结构内存在明显缺陷；超低温冻融循环试验可以加速水泥基材料破坏进程，明显减少试验周期，能相对较快的评价出水泥基材料的抗冻性能。
利用液氮作为环境介质进行超低温冻融循环试验，研究了超低温对水泥基材料抗冻性能的影响。观测冻融循环前后试件外观、质量和强度等宏观性能变化，采用扫描电子显微镜(SEM)分析水泥基材料冻融循环前后微观结构变化。试验结果表明：在超低温条件下，混凝土的抗冻性能明显强于砂浆，且随混凝土强度提高其抗冻性能呈增长趋势；SEM分析结果表明超低温冻融循环后泡水融化试件结构内存在明显缺陷；超低温冻融循环试验可以加速水泥基材料破坏进程，明显减少试验周期，能相对较快的评价出水泥基材料的抗冻性能。
2010, 32(5):130-134.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.024
摘要:
针对平行钢绞线斜拉索施工过程中的索力控制问题，根据逐根张拉的斜拉索施工工艺，建立了张拉过程中索 梁 塔的力学模型；并以斜拉索索力均匀为目标，按正装分析法推导了挂索时单根钢绞线的张拉力计算公式。在此基础上结合等值张拉法，消除了挂索期间温度变化对钢绞线张拉力的影响，并给出了施工和运营过程中的索力测量方法。北方某斜拉桥的工程实践表明：根据该方法确定的单根钢绞线张拉力进行张拉，能够得到较均匀的索力；不论单根钢绞线拉力还是总索力，误差都在5%以内，均能满足施工控制的精度要求；该方法可供同类型斜拉索施工参考。
针对平行钢绞线斜拉索施工过程中的索力控制问题，根据逐根张拉的斜拉索施工工艺，建立了张拉过程中索 梁 塔的力学模型；并以斜拉索索力均匀为目标，按正装分析法推导了挂索时单根钢绞线的张拉力计算公式。在此基础上结合等值张拉法，消除了挂索期间温度变化对钢绞线张拉力的影响，并给出了施工和运营过程中的索力测量方法。北方某斜拉桥的工程实践表明：根据该方法确定的单根钢绞线张拉力进行张拉，能够得到较均匀的索力；不论单根钢绞线拉力还是总索力，误差都在5%以内，均能满足施工控制的精度要求；该方法可供同类型斜拉索施工参考。
2010, 32(5):135-141.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.025
摘要:
结合南京长江4桥北锚碇沉井的施工特点，在现场抽水试验基础上，综合确定了沉井排水下沉期间的渗透系数，由此理论计算单井出水量、总涌水量等并进行排水设计，实际涌水量略大于理论值；根据有效应力原理，认为沉井降水对潜水含水层的影响很小，沉降主要由承压水含水层压缩引起，由此得到的沉降曲线与实测结果总体吻合较好。
结合南京长江4桥北锚碇沉井的施工特点，在现场抽水试验基础上，综合确定了沉井排水下沉期间的渗透系数，由此理论计算单井出水量、总涌水量等并进行排水设计，实际涌水量略大于理论值；根据有效应力原理，认为沉井降水对潜水含水层的影响很小，沉降主要由承压水含水层压缩引起，由此得到的沉降曲线与实测结果总体吻合较好。
2010, 32(5):142-148.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.026
摘要:
弦支穹顶结构由于拉索的存在，其施工阶段的力学性能与其使用阶段不尽相同，其受力状态可能更为不利。通过系统研究弦支穹顶结构实际工程的施工工艺，提出包括施工顺序、预应力张拉施加方式、临时支撑系统和预应力张拉方式等4个关键施工参数，研究了弦支穹顶结构张拉环索受力机理，并根据此张拉机理和所提关键施工参数建立了有限元分析的时变模型，编制了相应的计算程序。算例分析表明，应用该计算模型和方法，可以对弦支穹顶结构的施工过程进行精确控制，具有较强的适用性。
弦支穹顶结构由于拉索的存在，其施工阶段的力学性能与其使用阶段不尽相同，其受力状态可能更为不利。通过系统研究弦支穹顶结构实际工程的施工工艺，提出包括施工顺序、预应力张拉施加方式、临时支撑系统和预应力张拉方式等4个关键施工参数，研究了弦支穹顶结构张拉环索受力机理，并根据此张拉机理和所提关键施工参数建立了有限元分析的时变模型，编制了相应的计算程序。算例分析表明，应用该计算模型和方法，可以对弦支穹顶结构的施工过程进行精确控制，具有较强的适用性。
