2012年第34卷第4期文章目次
2012, 34(4):1-5.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.001
摘要:
从宏观的吸力控制型直剪试验和微观的土体颗粒结构2方面入手，对路基非饱和土抗剪强度的吸力效应进行了研究。在不同吸力和不同法向应力条件下完成4组剪切试验，并选取2种不同含水量的同类型土样进行结构扫描。研究结果表明，与粘性土不同的是，当粉质砂土含水量逐渐降低时，土体基质吸力对土体抗剪强度的贡献效果并不是一直增加的，而是存在一个峰值。这种现象主要是由于土体微观结构以及所含水分的存在形式所造成的。另外，土体所处的应力环境也会对土体强度的吸力贡献情况造成影响。
从宏观的吸力控制型直剪试验和微观的土体颗粒结构2方面入手，对路基非饱和土抗剪强度的吸力效应进行了研究。在不同吸力和不同法向应力条件下完成4组剪切试验，并选取2种不同含水量的同类型土样进行结构扫描。研究结果表明，与粘性土不同的是，当粉质砂土含水量逐渐降低时，土体基质吸力对土体抗剪强度的贡献效果并不是一直增加的，而是存在一个峰值。这种现象主要是由于土体微观结构以及所含水分的存在形式所造成的。另外，土体所处的应力环境也会对土体强度的吸力贡献情况造成影响。
2012, 34(4):6-11.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.002
摘要:
桩基除了承受自身上部建筑物的荷载外，经常还承受各种形式的边载作用。边荷载会引起桩周土体的沉降，产生额外附加力，即负摩阻力。这些可导致桩基的承载力下降使结构破坏。通过建立桩土共同作用的三维数值模型，分析边载作用下桩基承载性能。主要研究了边载大小和边载距离对桩侧摩阻力的影响规律；桩长和边载距离组合对其的影响规律；得出了2个组合关系的表达式。同时应用最小二乘法得到不同边载组合的桩侧总摩阻力表达式，并依据离散系数的统计分析，验证了该函数表达式具有较高的精确度。得到结论：当边载距离s和边载大小Q的相对关系k值增加至32时，由边载产生的桩侧负摩阻力趋于0；当桩长L和边载距离s的相对关系c值增加至0.5时桩侧负摩阻力趋于0。即在这2个相对关系极限值以外，桩基承载性能将不受边载影响。
桩基除了承受自身上部建筑物的荷载外，经常还承受各种形式的边载作用。边荷载会引起桩周土体的沉降，产生额外附加力，即负摩阻力。这些可导致桩基的承载力下降使结构破坏。通过建立桩土共同作用的三维数值模型，分析边载作用下桩基承载性能。主要研究了边载大小和边载距离对桩侧摩阻力的影响规律；桩长和边载距离组合对其的影响规律；得出了2个组合关系的表达式。同时应用最小二乘法得到不同边载组合的桩侧总摩阻力表达式，并依据离散系数的统计分析，验证了该函数表达式具有较高的精确度。得到结论：当边载距离s和边载大小Q的相对关系k值增加至32时，由边载产生的桩侧负摩阻力趋于0；当桩长L和边载距离s的相对关系c值增加至0.5时桩侧负摩阻力趋于0。即在这2个相对关系极限值以外，桩基承载性能将不受边载影响。
2012, 34(4):12-18.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.003
摘要:
砂土介质是典型的颗粒物质，介质的有效应力和变形都与骨架上的颗粒特性直接相关，而颗粒性状的改变进而影响着测试过程中土压力盒的力学响应。但宏观力学理论和?橹史椒ㄎ薹ㄗ既方馐徒橹士帕＜涞牧ρ形硕允导使こ探懈既返牟馐裕谙腹鄯治龇椒ㄑ芯苛撕稍刈饔孟碌纳巴量帕＝哟バ纬傻牧α赐纾Ｄ饬肆Υ莨蹋⒎治隽思有对厥钡牧τΡ淝吆屯裂沽辛ρ煊τ肜硐肭叩墓叵担橹ち宋恼绿岢龅纳巴两橹释裂沽辛ρ煊κ的Ｐ汀Ｍ保诮⒌目帕Ａ魇的Ｐ脱芯考釉啬Ｊ健⒖帕Ｅ帕小⒖帕＜淠Σ料凳约把沽懈斩鹊榷匝沽胁馐缘挠跋欤浣峁允狙沽辛ρ煊η呔哂忻飨缘某僦托院陀Ρ洳豢赡嫘裕浼嗖庵刀陨鲜鲆蛩睾苊舾小Ｒ虼耍芯苛α唇峁辜捌溲荼涔媛晌鲜渡巴两橹实南腹劢峁固峁┝丝蒲У睦砺垡谰莺托碌难芯渴侄危饕蛩囟匝沽辛ρ匦缘挠跋煅芯慷匝沽斜甓ê突竦酶既返耐裂沽χ稻哂兄匾氖导壑怠?
砂土介质是典型的颗粒物质，介质的有效应力和变形都与骨架上的颗粒特性直接相关，而颗粒性状的改变进而影响着测试过程中土压力盒的力学响应。但宏观力学理论和?橹史椒ㄎ薹ㄗ既方馐徒橹士帕＜涞牧ρ形硕允导使こ探懈既返牟馐裕谙腹鄯治龇椒ㄑ芯苛撕稍刈饔孟碌纳巴量帕＝哟バ纬傻牧α赐纾Ｄ饬肆Υ莨蹋⒎治隽思有对厥钡牧τΡ淝吆屯裂沽辛ρ煊τ肜硐肭叩墓叵担橹ち宋恼绿岢龅纳巴两橹释裂沽辛ρ煊κ的Ｐ汀Ｍ保诮⒌目帕Ａ魇的Ｐ脱芯考釉啬Ｊ健⒖帕Ｅ帕小⒖帕＜淠Σ料凳约把沽懈斩鹊榷匝沽胁馐缘挠跋欤浣峁允狙沽辛ρ煊η呔哂忻飨缘某僦托院陀Ρ洳豢赡嫘裕浼嗖庵刀陨鲜鲆蛩睾苊舾小Ｒ虼耍芯苛α唇峁辜捌溲荼涔媛晌鲜渡巴两橹实南腹劢峁固峁┝丝蒲У睦砺垡谰莺托碌难芯渴侄危饕蛩囟匝沽辛ρ匦缘挠跋煅芯慷匝沽斜甓ê突竦酶既返耐裂沽χ稻哂兄匾氖导壑怠?
2012, 34(4):19-23.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.004
摘要:
以含水量作为土体抗剪强度的主要控制参量，分析了边坡含水量和抗剪强度随降雨时间的变化特性，建立了持续小强度降雨入渗条件下非饱和边坡土的总凝聚力和内摩擦角与时间的关系。随着降雨持续进行，边坡降雨影响区域扩大。通过FLAC3D进行强度折减，得到了持续降雨过程不同时间段的边坡动态安全系数和边坡失稳前的持续时间。工程计算结果表明，持续小强度降雨条件下边坡临界滑动面仍处在非饱和状态。
以含水量作为土体抗剪强度的主要控制参量，分析了边坡含水量和抗剪强度随降雨时间的变化特性，建立了持续小强度降雨入渗条件下非饱和边坡土的总凝聚力和内摩擦角与时间的关系。随着降雨持续进行，边坡降雨影响区域扩大。通过FLAC3D进行强度折减，得到了持续降雨过程不同时间段的边坡动态安全系数和边坡失稳前的持续时间。工程计算结果表明，持续小强度降雨条件下边坡临界滑动面仍处在非饱和状态。
2012, 34(4):24-30.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.005
摘要:
在甘肃和新疆的7个试验场地完成了40个戈壁碎石土地基原状土扩底掏挖基础抗拔试验，得到了基础抗拔荷载位移特性。结果表明，上拔荷载作用下，戈壁碎石土地基掏挖基础具有良好的抗拔承载性能，荷载位移曲线呈大致相同变化规律，可分为扩大端土体被压密的弹性阶段、土体剪切变形至塑性区贯通的弹塑性阶段、滑动面形成至破坏的3个特征阶段。根据基础荷载位移曲线，采用双切线交法确定了试验基础极限上拔承载力。基于土体滑移线场理论和Mohr Coulomb强度准则，引入抗拔土体圆弧滑动面假设，推导了戈壁掏挖扩底基础的抗拔承载力理论计算公式，并将试验结果与理论计算结果进行了对比分析。
在甘肃和新疆的7个试验场地完成了40个戈壁碎石土地基原状土扩底掏挖基础抗拔试验，得到了基础抗拔荷载位移特性。结果表明，上拔荷载作用下，戈壁碎石土地基掏挖基础具有良好的抗拔承载性能，荷载位移曲线呈大致相同变化规律，可分为扩大端土体被压密的弹性阶段、土体剪切变形至塑性区贯通的弹塑性阶段、滑动面形成至破坏的3个特征阶段。根据基础荷载位移曲线，采用双切线交法确定了试验基础极限上拔承载力。基于土体滑移线场理论和Mohr Coulomb强度准则，引入抗拔土体圆弧滑动面假设，推导了戈壁掏挖扩底基础的抗拔承载力理论计算公式，并将试验结果与理论计算结果进行了对比分析。
2012, 34(4):31-37.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.006
摘要:
进行了10根简支梁的受弯性能试验，研究了以HRBF500钢筋作为纵向受拉钢筋的无粘结预应力混凝土梁的破坏特征、预应力增量、受弯承载力以及位移延性。试验研究表明：在达到极限状态之前，试验梁中受拉的HRBF500钢筋均已屈服；梁破坏时，受压区混凝土压碎，破坏较为突然；无粘结预应力筋的实测极限预应力增量与综合配筋指标仍基本成线性关系，但较规范GB 50010－2010中公式的计算值明显偏大，计算值与试验值比值平均为0.35；梁跨中的屈服位移较大，但位移延性较差，位移延性系数平均为1.67，且随综合配筋指标增大，位移延性系数减小。根据笔者及相关文献中的试验结果，分析得到了无粘结预应力筋的极限预应力增量计算的建议公式，当极限预应力增量试验值<450 MPa时，该式的计算值与试验值符合较好。
进行了10根简支梁的受弯性能试验，研究了以HRBF500钢筋作为纵向受拉钢筋的无粘结预应力混凝土梁的破坏特征、预应力增量、受弯承载力以及位移延性。试验研究表明：在达到极限状态之前，试验梁中受拉的HRBF500钢筋均已屈服；梁破坏时，受压区混凝土压碎，破坏较为突然；无粘结预应力筋的实测极限预应力增量与综合配筋指标仍基本成线性关系，但较规范GB 50010－2010中公式的计算值明显偏大，计算值与试验值比值平均为0.35；梁跨中的屈服位移较大，但位移延性较差，位移延性系数平均为1.67，且随综合配筋指标增大，位移延性系数减小。根据笔者及相关文献中的试验结果，分析得到了无粘结预应力筋的极限预应力增量计算的建议公式，当极限预应力增量试验值<450 MPa时，该式的计算值与试验值符合较好。
2012, 34(4):38-45.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.007
摘要:
采用粘型钢法对钢筋混凝土简支梁进行抗弯加固时，由于底部型钢不能伸到支座中去，端部形成缺口，称为后成型缺口梁，缺口使梁端部的应力状态更加复杂。通过对21个梁试件的试验，研究了缺口梁粘钢板抗剪加固的变形过程、受力性能和破坏特征。结果表明，粘贴横向和45°斜向钢板2种方式加固效果均良好，明显推迟了梁上裂缝的出现，极限承载力最大分别提高了102%和93%。由于受缺口处应力集中的影响，破坏主要模式为混凝土拉坏或剪坏并导致钢板粘接失效，破坏具有一定的过渡过程。改变粘贴钢板的宽度，研究不同粘钢量时的加固效果，并在此基础上，运用桁架比拟理论建立缺口梁端部的力学模型，并根据试验数据回归出相应的抗剪加固承载力计算公式。
采用粘型钢法对钢筋混凝土简支梁进行抗弯加固时，由于底部型钢不能伸到支座中去，端部形成缺口，称为后成型缺口梁，缺口使梁端部的应力状态更加复杂。通过对21个梁试件的试验，研究了缺口梁粘钢板抗剪加固的变形过程、受力性能和破坏特征。结果表明，粘贴横向和45°斜向钢板2种方式加固效果均良好，明显推迟了梁上裂缝的出现，极限承载力最大分别提高了102%和93%。由于受缺口处应力集中的影响，破坏主要模式为混凝土拉坏或剪坏并导致钢板粘接失效，破坏具有一定的过渡过程。改变粘贴钢板的宽度，研究不同粘钢量时的加固效果，并在此基础上，运用桁架比拟理论建立缺口梁端部的力学模型，并根据试验数据回归出相应的抗剪加固承载力计算公式。
2012, 34(4):46-52.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.008
摘要:
对17根冷弯薄壁型钢拼合箱形截面立柱的轴压性能进行试验研究，截面分为A、B两类，得到了各试件荷载位移曲线和破坏特征，并将试验结果与《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018－2002)“有效宽厚比法”和美国相关规范中“直接强度法”、“有效截面法”计算结果进行对比分析。结果表明：LC和MC系列立柱的破坏模式为整体弯曲屈曲，SC系列立柱则为局部屈曲和端部承压破坏；B类试件的最大承载力大于A类截面试件的最大承载力的2倍，即有“1+1＞2”的拼合效应；对于A类截面LC系列立柱，GB 50018和AISI规范公式计算结果过于保守，而对于MC和SC系列试件，公式计算结果与试验结果比较吻合；对于B类截面LC和MC系列试件，公式计算结果偏于不安全，而SC系列试件，公式计算最大承载力偏于安全。
对17根冷弯薄壁型钢拼合箱形截面立柱的轴压性能进行试验研究，截面分为A、B两类，得到了各试件荷载位移曲线和破坏特征，并将试验结果与《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018－2002)“有效宽厚比法”和美国相关规范中“直接强度法”、“有效截面法”计算结果进行对比分析。结果表明：LC和MC系列立柱的破坏模式为整体弯曲屈曲，SC系列立柱则为局部屈曲和端部承压破坏；B类试件的最大承载力大于A类截面试件的最大承载力的2倍，即有“1+1＞2”的拼合效应；对于A类截面LC系列立柱，GB 50018和AISI规范公式计算结果过于保守，而对于MC和SC系列试件，公式计算结果与试验结果比较吻合；对于B类截面LC和MC系列试件，公式计算结果偏于不安全，而SC系列试件，公式计算最大承载力偏于安全。
2012, 34(4):53-58.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.009
摘要:
为有效分析复合材料层合壳体单向耦合的热弹性问题，基于变分渐近方法(VAM)建立热弹性简化壳体模型。根据Hamilton扩展原理建立层合壳体三维能量方程，并利用壳体固有小参数将三维能量渐近扩展为系列二维近似能量方程。将近似能量转换为工程常用的Reissner Mindlin形式，并推导三维场重构关系以准确重构沿厚向的三维场分布。通过热/力环境下4层复合材料层合壳体的柱形弯曲算例验证：该理论建模速度快(等效单层板模型，相比三维有限元法可减少 2~3阶计算量)；具有很好的非线性逼近能力(收敛于精确解)。
为有效分析复合材料层合壳体单向耦合的热弹性问题，基于变分渐近方法(VAM)建立热弹性简化壳体模型。根据Hamilton扩展原理建立层合壳体三维能量方程，并利用壳体固有小参数将三维能量渐近扩展为系列二维近似能量方程。将近似能量转换为工程常用的Reissner Mindlin形式，并推导三维场重构关系以准确重构沿厚向的三维场分布。通过热/力环境下4层复合材料层合壳体的柱形弯曲算例验证：该理论建模速度快(等效单层板模型，相比三维有限元法可减少 2~3阶计算量)；具有很好的非线性逼近能力(收敛于精确解)。
2012, 34(4):59-65.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.010
摘要:
综合考虑强度退化、刚度退化、捏拢效应等典型滞回特性的影响，提出了双向激励下非弹性体系地震损伤分析的新型数值模型。结合所筛选的69条地震记录，定量地分析了双向地震激励、强度退化、刚度退化、捏拢效应等因素对地震损伤指标的概率统计特征的影响。计算结果显示：非弹性双自由度体系的地震损伤指标可以描述为Frechet或Lognormal分布随机变量；双向激励下非弹性双自由度体系的地震损伤指标可以近似表达为单向激励下非弹性单自由度体系的地震损伤指标的平方和开方；减小结构的屈服后刚度或考虑强度退化、刚度退化和捏拢效应的影响可以明显加剧结构的地震损伤程度。
综合考虑强度退化、刚度退化、捏拢效应等典型滞回特性的影响，提出了双向激励下非弹性体系地震损伤分析的新型数值模型。结合所筛选的69条地震记录，定量地分析了双向地震激励、强度退化、刚度退化、捏拢效应等因素对地震损伤指标的概率统计特征的影响。计算结果显示：非弹性双自由度体系的地震损伤指标可以描述为Frechet或Lognormal分布随机变量；双向激励下非弹性双自由度体系的地震损伤指标可以近似表达为单向激励下非弹性单自由度体系的地震损伤指标的平方和开方；减小结构的屈服后刚度或考虑强度退化、刚度退化和捏拢效应的影响可以明显加剧结构的地震损伤程度。
2012, 34(4):66-71.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.011
摘要:
地震作用下钢筋混凝土双柱桥墩产生的动轴力不仅会改变桥墩的屈服强度，而且也会相应地改变桥墩的刚度，但目前广泛使用的集中塑性模型一般并未考虑这种轴力刚度的耦合作用。以自动计入轴力强度及轴力刚度耦合作用的纤维模型分析结果为基准，研究了轴力刚度耦合作用对钢筋混凝土双柱桥墩地震反应的影响。结果表明，轴力刚度耦合作用对双柱墩弹性阶段的反应有较大影响，但不改变结构的极限承载力；由于拉压桥墩的刚度互为消长，等高双柱墩的地震位移响应在不计轴力刚度的耦合作用时与实际情况只略有差异，但墩柱弹性内力响应则会被较大地低估；不等高双柱墩的刚度受较矮侧桥墩控制，因此轴力刚度的耦合作用对结构的地震位移响应和弹性内力响应都有明显影响，桥梁不规则性越大影响越显著，在进行结构分析时不能忽视这一因素的影响。
地震作用下钢筋混凝土双柱桥墩产生的动轴力不仅会改变桥墩的屈服强度，而且也会相应地改变桥墩的刚度，但目前广泛使用的集中塑性模型一般并未考虑这种轴力刚度的耦合作用。以自动计入轴力强度及轴力刚度耦合作用的纤维模型分析结果为基准，研究了轴力刚度耦合作用对钢筋混凝土双柱桥墩地震反应的影响。结果表明，轴力刚度耦合作用对双柱墩弹性阶段的反应有较大影响，但不改变结构的极限承载力；由于拉压桥墩的刚度互为消长，等高双柱墩的地震位移响应在不计轴力刚度的耦合作用时与实际情况只略有差异，但墩柱弹性内力响应则会被较大地低估；不等高双柱墩的刚度受较矮侧桥墩控制，因此轴力刚度的耦合作用对结构的地震位移响应和弹性内力响应都有明显影响，桥梁不规则性越大影响越显著，在进行结构分析时不能忽视这一因素的影响。
2012, 34(4):72-79.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.012
摘要:
运用有限元软件ABAQUS建立剪力墙数值模型，分别对2个对称双肢剪力墙试件和2个塑性铰区采用纤维增强混凝土(FRC)的悬臂剪力墙试件在低周反复荷载作用下的抗震性能进行数值计算，计算结果与试验结果比较吻合，表明该模型可较准确地分析FRC连梁联肢剪力墙构件在低周反复荷载作用下的抗震性能。利用所建立的数值模型，讨论了联肢墙中用FRC连梁替代普通混凝土连梁的优越性，并探讨了耦合率对FRC连梁联肢剪力墙抗震性能的影响。结果表明，用FRC替代普通混凝土作为连梁基体，可以显著提高联肢剪力墙结构的耗能能力和延性，增大其初始刚度，减缓刚度退化程度；随着联肢剪力墙耦合率的增加，联肢剪力墙的刚度和承载力提高，但当耦合率过大时?纬汕苛禾逑担峁沟难有院秃哪苣芰灾陆怠?
运用有限元软件ABAQUS建立剪力墙数值模型，分别对2个对称双肢剪力墙试件和2个塑性铰区采用纤维增强混凝土(FRC)的悬臂剪力墙试件在低周反复荷载作用下的抗震性能进行数值计算，计算结果与试验结果比较吻合，表明该模型可较准确地分析FRC连梁联肢剪力墙构件在低周反复荷载作用下的抗震性能。利用所建立的数值模型，讨论了联肢墙中用FRC连梁替代普通混凝土连梁的优越性，并探讨了耦合率对FRC连梁联肢剪力墙抗震性能的影响。结果表明，用FRC替代普通混凝土作为连梁基体，可以显著提高联肢剪力墙结构的耗能能力和延性，增大其初始刚度，减缓刚度退化程度；随着联肢剪力墙耦合率的增加，联肢剪力墙的刚度和承载力提高，但当耦合率过大时?纬汕苛禾逑担峁沟难有院秃哪苣芰灾陆怠?
2012, 34(4):80-84.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.013
摘要:
为了研究钢纤维混凝土的抗冻性能，采用快冻法进行了0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%五种不同钢纤维掺量的混凝土在水中和3.5%氯化钠溶液中冻融试验。通过分析冻融循环次数和钢纤维体积率对钢纤维混凝土冻融后质量损失、劈裂强度损失和相对动弹性模量变化的影响，分析了冻融环境下钢纤维对混凝土的增强机理。并且用压汞法和SEM从微观上研究了钢纤维混凝土的孔径分布特征，讨论了微观结构对其抗冻性能的影响。研究表明，在冻融循环作用下掺入适量的钢纤维能够减小混凝土内部的孔隙率、增加密实度，有效阻止混凝土内部微裂缝的产生与发展，提高混凝土的抗冻性能。钢纤维掺量对混凝土抗冻性影响显著，掺量为1.5%时，钢纤维对混凝土抗冻性能改善效果最好。
为了研究钢纤维混凝土的抗冻性能，采用快冻法进行了0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%五种不同钢纤维掺量的混凝土在水中和3.5%氯化钠溶液中冻融试验。通过分析冻融循环次数和钢纤维体积率对钢纤维混凝土冻融后质量损失、劈裂强度损失和相对动弹性模量变化的影响，分析了冻融环境下钢纤维对混凝土的增强机理。并且用压汞法和SEM从微观上研究了钢纤维混凝土的孔径分布特征，讨论了微观结构对其抗冻性能的影响。研究表明，在冻融循环作用下掺入适量的钢纤维能够减小混凝土内部的孔隙率、增加密实度，有效阻止混凝土内部微裂缝的产生与发展，提高混凝土的抗冻性能。钢纤维掺量对混凝土抗冻性影响显著，掺量为1.5%时，钢纤维对混凝土抗冻性能改善效果最好。
2012, 34(4):85-90.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.014
摘要:
改进了传统的数字混凝土建模方法，利用新方法建立了存在初始缺陷的混凝土梁三点弯数值试验模型，随后对所建立的模型进行了3种工况的数值模拟。分析了初始缺陷的存在对混凝土动强度的影响规律，结果显示：在加载初期，加载速率越高，初始缺陷对材料动强度的影响越明显，但是在加载后期此影响减弱；当荷载达到材料的强度点时，不同的加载速率下，初始缺陷对混凝土材料动强度影响均不显著。通过与试验结果的对比，发现改进后的模型计算精度高于传统模型，计算结果更加合理，在工程实际当中能够取代传统的数字混凝土模型。
改进了传统的数字混凝土建模方法，利用新方法建立了存在初始缺陷的混凝土梁三点弯数值试验模型，随后对所建立的模型进行了3种工况的数值模拟。分析了初始缺陷的存在对混凝土动强度的影响规律，结果显示：在加载初期，加载速率越高，初始缺陷对材料动强度的影响越明显，但是在加载后期此影响减弱；当荷载达到材料的强度点时，不同的加载速率下，初始缺陷对混凝土材料动强度影响均不显著。通过与试验结果的对比，发现改进后的模型计算精度高于传统模型，计算结果更加合理，在工程实际当中能够取代传统的数字混凝土模型。
2012, 34(4):91-97.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.015
摘要:
对主管规格为219 mm×6 mm有负偏心作用的1/4加肋钢管插板连接的极限承载力进行了试验研究，根据试验结果提出了等效受力模型，在此基础上研究了有负偏心的1/4（1/2）和全环形加强板钢管插板连接的K型节点的主管轴力、主管管壁弯矩和剪力三者之间的相互关系，并利用有限元软件分析了各参数对节点极限承载力的影响，在此基础上提出了此类节点的建议公式并与试验结果进行了比较。结果表明：建议公式表面看是反映两两之间的相互关系，实际上是反映了主管轴力、主管管壁弯矩和剪力三者之间的关系，建议公式能较好的估算节点承载力的上限值。
对主管规格为219 mm×6 mm有负偏心作用的1/4加肋钢管插板连接的极限承载力进行了试验研究，根据试验结果提出了等效受力模型，在此基础上研究了有负偏心的1/4（1/2）和全环形加强板钢管插板连接的K型节点的主管轴力、主管管壁弯矩和剪力三者之间的相互关系，并利用有限元软件分析了各参数对节点极限承载力的影响，在此基础上提出了此类节点的建议公式并与试验结果进行了比较。结果表明：建议公式表面看是反映两两之间的相互关系，实际上是反映了主管轴力、主管管壁弯矩和剪力三者之间的关系，建议公式能较好的估算节点承载力的上限值。
16 高藻期超滤膜制水中试研究
2012, 34(4):99-104.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.016
摘要:
针对太湖水高藻期水质特征，以超滤膜为终端处理技术，前端有混凝沉淀技术、预氧化技术或吸附技术?纬勺楹瞎ひ战兄惺匝芯俊Ｑ芯拷峁砻鳎夯炷恋沓四ぁ⒏呙趟峒鼗炷恋沓四ず透呙趟峒鼗炷恋矸勰┗钚蕴汲四?组组合工艺出水水质良好，出水浑浊度均低于0.1 NTU，藻类数量控制在2.5×104 个/L左右，其它检测指标达到生活饮用水卫生标准（GB 5749—2006）。高藻水中有机物以疏水性有机物为主，疏水性有机物是造成膜污染的主要因素，有效的超滤膜前段处理技术降低进入膜组件的疏水性有机物，缓解高藻期超滤膜污染。
针对太湖水高藻期水质特征，以超滤膜为终端处理技术，前端有混凝沉淀技术、预氧化技术或吸附技术?纬勺楹瞎ひ战兄惺匝芯俊Ｑ芯拷峁砻鳎夯炷恋沓四ぁ⒏呙趟峒鼗炷恋沓四ず透呙趟峒鼗炷恋矸勰┗钚蕴汲四?组组合工艺出水水质良好，出水浑浊度均低于0.1 NTU，藻类数量控制在2.5×104 个/L左右，其它检测指标达到生活饮用水卫生标准（GB 5749—2006）。高藻水中有机物以疏水性有机物为主，疏水性有机物是造成膜污染的主要因素，有效的超滤膜前段处理技术降低进入膜组件的疏水性有机物，缓解高藻期超滤膜污染。
2012, 34(4):105-110.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.017
摘要:
通过试验研究，考察了随机间歇进水运行条件下，水平潜流人工湿地对模拟径流中磷的去除效果与机制。结果表明：在随机间歇进水、进水表观水力停留时间为36 h的运行条件下，水平潜流人工湿地对模拟城市径流中总磷的去除率为59.3%，年平均去除负荷为13.826 g·m-2·a-1；对溶解性磷的去除率为29.8％，年平均去除负荷为3.310 g·m-2·a-1。植物吸收对模拟径流中总磷的去除贡献较小，但对溶解性磷的去除作用显著，植物对磷的年吸收量为1.816 g·m-2·a-1，分别占人工湿地对磷的年总去除量的13.2％和溶解性磷去除量的54.85％；磷在填料固体累积物中的沉积和填料对磷的直接吸附是人工湿地的主要除磷机制，磷在人工湿地填料固体累积物内的年储留量为5.372 g·m-2·a-1，占人工湿地对磷的年总去除量的38.9%，填料直接吸附去除的磷为6.640 g·m-2·a-1，占人工湿地年磷总去除量的48.0%。
通过试验研究，考察了随机间歇进水运行条件下，水平潜流人工湿地对模拟径流中磷的去除效果与机制。结果表明：在随机间歇进水、进水表观水力停留时间为36 h的运行条件下，水平潜流人工湿地对模拟城市径流中总磷的去除率为59.3%，年平均去除负荷为13.826 g·m-2·a-1；对溶解性磷的去除率为29.8％，年平均去除负荷为3.310 g·m-2·a-1。植物吸收对模拟径流中总磷的去除贡献较小，但对溶解性磷的去除作用显著，植物对磷的年吸收量为1.816 g·m-2·a-1，分别占人工湿地对磷的年总去除量的13.2％和溶解性磷去除量的54.85％；磷在填料固体累积物中的沉积和填料对磷的直接吸附是人工湿地的主要除磷机制，磷在人工湿地填料固体累积物内的年储留量为5.372 g·m-2·a-1，占人工湿地对磷的年总去除量的38.9%，填料直接吸附去除的磷为6.640 g·m-2·a-1，占人工湿地年磷总去除量的48.0%。
2012, 34(4):111-117.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.018
摘要:
比较3种不同形式人工湿地（潜流、表面流和组合流）对城市污水厂二级生物处理出水中污染物的去除效果，并采用一级反应动力学模型进行模拟。结果表明，潜流湿地对有机物、总氮、总磷的去除效率高于其它2种湿地，其标准温度下反应动力学常数（KA20）分别为0.29、0.20和0.28 m/d；表流湿地对氨氮的去除效率最高，其KA20值为0.12 m/d。温度变化对3种人工湿地中有机物和总磷去除的影响不明显，对氨氮和总氮的去除有明显影响，尤其对表面流湿地影响最为显著。3种人工湿地对污染物的去除效率均随着水力负荷的增大而显著下降，污染物的面积去除量将随着面积负荷的不断提高逐渐趋于定值，因此人工湿地宜在低负荷工况下运行。
比较3种不同形式人工湿地（潜流、表面流和组合流）对城市污水厂二级生物处理出水中污染物的去除效果，并采用一级反应动力学模型进行模拟。结果表明，潜流湿地对有机物、总氮、总磷的去除效率高于其它2种湿地，其标准温度下反应动力学常数（KA20）分别为0.29、0.20和0.28 m/d；表流湿地对氨氮的去除效率最高，其KA20值为0.12 m/d。温度变化对3种人工湿地中有机物和总磷去除的影响不明显，对氨氮和总氮的去除有明显影响，尤其对表面流湿地影响最为显著。3种人工湿地对污染物的去除效率均随着水力负荷的增大而显著下降，污染物的面积去除量将随着面积负荷的不断提高逐渐趋于定值，因此人工湿地宜在低负荷工况下运行。
2012, 34(4):118-124.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.019
摘要:
通过对蚌埠市新老城区地表雨水径流污染7个采样点、2场次降雨，共40个采样样本的采样与监测，获得了污染物浓度随降雨历时的变化过程；分析了地表污染程度、城市用地类型、雨水系统分流制式等因素对雨水径流污染程度的影响关系，对雨水径流污染特性进行了统计分析；在此基础上，提出了城市地表雨水径流年污染总量计算模式，初步核算了蚌埠市地表雨水径流年污染总量，评估了地表雨水径流污染对水环境的影响。
通过对蚌埠市新老城区地表雨水径流污染7个采样点、2场次降雨，共40个采样样本的采样与监测，获得了污染物浓度随降雨历时的变化过程；分析了地表污染程度、城市用地类型、雨水系统分流制式等因素对雨水径流污染程度的影响关系，对雨水径流污染特性进行了统计分析；在此基础上，提出了城市地表雨水径流年污染总量计算模式，初步核算了蚌埠市地表雨水径流年污染总量，评估了地表雨水径流污染对水环境的影响。
2012, 34(4):125-130.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.020
摘要:
沿湖泊沉积物垂直高度取表层（SL，0~2 cm）、中层（ML，14~16 cm）、底层（BL，28~30 cm）3层底泥微生物为对象，研究了湖泊沉积物对17β雌二醇（17βestradiol, E2）的生物降解效能。 结果表明：无论在好氧还是厌氧条件下，E2及其副产物雌激素酮（estrone, E1）的降解行为与沉积物沉积深度和环境温度有密切关系：底泥沉积深度愈深，E2降解速率愈低；在微生物活性温度范围内，环境温度愈高，E2降解速率愈高。好氧条件下，湖泊沉积物中E2降解反应的k值为0.002~0.120 h-1·g-1·L；厌氧条件下，k值为0.002~0.057 h-1·g-1·L。由于诱导驯化及有机物竞争关系减小等原因，向反应体系中再次添加E2后，其k值增大约34%。 湖泊沉积物中硝化细菌的存在对E2降解具有促进作用。
沿湖泊沉积物垂直高度取表层（SL，0~2 cm）、中层（ML，14~16 cm）、底层（BL，28~30 cm）3层底泥微生物为对象，研究了湖泊沉积物对17β雌二醇（17βestradiol, E2）的生物降解效能。 结果表明：无论在好氧还是厌氧条件下，E2及其副产物雌激素酮（estrone, E1）的降解行为与沉积物沉积深度和环境温度有密切关系：底泥沉积深度愈深，E2降解速率愈低；在微生物活性温度范围内，环境温度愈高，E2降解速率愈高。好氧条件下，湖泊沉积物中E2降解反应的k值为0.002~0.120 h-1·g-1·L；厌氧条件下，k值为0.002~0.057 h-1·g-1·L。由于诱导驯化及有机物竞争关系减小等原因，向反应体系中再次添加E2后，其k值增大约34%。 湖泊沉积物中硝化细菌的存在对E2降解具有促进作用。
2012, 34(4):131-135.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.021
摘要:
接种颗粒污泥于厌氧反应器，以含有葡萄糖和亚硝氮的模拟废水为进水，进行同一反应器产甲烷反硝化的研究。结果表明，在50 d的启动运行中，当反应器中COD和NO2--N负荷分别从1.5 kg·m-3·d-1和0.15 kg·m-3·d-1逐渐增加至10.5 kg·m-3·d-1和1.05 kg·m。-3·d-1后，COD去除率大于80%，NO2--N去除率大于98%；反应器稳定运行后对畜禽粪液进行处理，当COD和NO2--N负荷分别从2 kg·m-3·d-1和0.2 kg·m-3·d-1逐渐提高至7 kg·m-3·d-1和0.7 kg·m-3·d-1后，COD去除率从50%逐渐提高至80%，亚硝态氮去除率大于98%。因此，同一反应器产甲烷反硝化去除畜禽粪液有机质和氮是可行的。
接种颗粒污泥于厌氧反应器，以含有葡萄糖和亚硝氮的模拟废水为进水，进行同一反应器产甲烷反硝化的研究。结果表明，在50 d的启动运行中，当反应器中COD和NO2--N负荷分别从1.5 kg·m-3·d-1和0.15 kg·m-3·d-1逐渐增加至10.5 kg·m-3·d-1和1.05 kg·m。-3·d-1后，COD去除率大于80%，NO2--N去除率大于98%；反应器稳定运行后对畜禽粪液进行处理，当COD和NO2--N负荷分别从2 kg·m-3·d-1和0.2 kg·m-3·d-1逐渐提高至7 kg·m-3·d-1和0.7 kg·m-3·d-1后，COD去除率从50%逐渐提高至80%，亚硝态氮去除率大于98%。因此，同一反应器产甲烷反硝化去除畜禽粪液有机质和氮是可行的。
2012, 34(4):136-141.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.022
摘要:
对组合型生态浮床中水生植物单元（空心菜）、水生动物单元（滤食性贝类三角帆蚌）、微生物强化单元（人工介质）进行组合配置，分析不同生物单元的污染物去除贡献率，试验结果表明，组合型生态浮床中人工介质单元对TN、TP、CODMn去除的贡献率分别为48.5%、46.7%、49.9%，均高于水生植物和水生动物单元，人工介质富集的微生物是氮磷等污染物的净化主体，而水生动物单元对Chl a的去除贡献率达到了79.1%，表明水生动物单元的污染物去除途径主要为三角帆蚌对藻类等颗粒性有机物的滤食。通过三角帆蚌的滤食及排氨作用促进了颗粒有机物的可溶化和无机化，为组合型生态浮床中人工介质上微生物增殖以及植物的吸收提供了有利的基质条件，从而促进了浮床的污染物净化效能。
对组合型生态浮床中水生植物单元（空心菜）、水生动物单元（滤食性贝类三角帆蚌）、微生物强化单元（人工介质）进行组合配置，分析不同生物单元的污染物去除贡献率，试验结果表明，组合型生态浮床中人工介质单元对TN、TP、CODMn去除的贡献率分别为48.5%、46.7%、49.9%，均高于水生植物和水生动物单元，人工介质富集的微生物是氮磷等污染物的净化主体，而水生动物单元对Chl a的去除贡献率达到了79.1%，表明水生动物单元的污染物去除途径主要为三角帆蚌对藻类等颗粒性有机物的滤食。通过三角帆蚌的滤食及排氨作用促进了颗粒有机物的可溶化和无机化，为组合型生态浮床中人工介质上微生物增殖以及植物的吸收提供了有利的基质条件，从而促进了浮床的污染物净化效能。
2012, 34(4):142-148.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.023
摘要:
地埋管地源热泵系统在换热孔回填过程中，由于施工不当易产生空气间隙。通过建立岩土耦合单U三维传热模型，按照实际工程中可能出现的3种不同空气层情况进行了计算分析，把不同空气层情况对传热造成显著影响的因素“地温恢复性能”作为研究对象，并根据理论计算结果与实际工程的运行数据进行了地埋管进、出水温度的对比验证。结果表明，在岩土温度恢复期内，空气间隙的存在提高了所在区域以内岩土的平均过余温度，降低了地埋管的换热性能。
地埋管地源热泵系统在换热孔回填过程中，由于施工不当易产生空气间隙。通过建立岩土耦合单U三维传热模型，按照实际工程中可能出现的3种不同空气层情况进行了计算分析，把不同空气层情况对传热造成显著影响的因素“地温恢复性能”作为研究对象，并根据理论计算结果与实际工程的运行数据进行了地埋管进、出水温度的对比验证。结果表明，在岩土温度恢复期内，空气间隙的存在提高了所在区域以内岩土的平均过余温度，降低了地埋管的换热性能。
2012, 34(4):149-156.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.024
摘要:
以住宅建筑火灾安全为研究背景，利用多室多层住宅建筑缩比模型，进行了空间构造形式对室内火灾升温及高温烟气流动影响的试验研究。重点考察了不同火源点情况下，各房间内部的升温模式和温度分布，间接分析了高温烟气流动的规律。试验结果表明，住宅建筑的枢纽空间构造形式、房间门上方垂壁及各房间的相对位置对室内高温烟气的流动具有较大的影响。室门上方垂壁能够有效阻止高温烟气的扩散，室内外温差要高于无垂壁房间；非起火房间的室门开启方向与起火房间相对时，高温烟气的进入量要高于两者开口同向或平行情况。
以住宅建筑火灾安全为研究背景，利用多室多层住宅建筑缩比模型，进行了空间构造形式对室内火灾升温及高温烟气流动影响的试验研究。重点考察了不同火源点情况下，各房间内部的升温模式和温度分布，间接分析了高温烟气流动的规律。试验结果表明，住宅建筑的枢纽空间构造形式、房间门上方垂壁及各房间的相对位置对室内高温烟气的流动具有较大的影响。室门上方垂壁能够有效阻止高温烟气的扩散，室内外温差要高于无垂壁房间；非起火房间的室门开启方向与起火房间相对时，高温烟气的进入量要高于两者开口同向或平行情况。
2012, 34(4):157-160.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.025
摘要:
以低熔点石蜡微胶囊为相变材料，制备石蜡微胶囊保温砂浆。测试了保温砂浆的热焓、相变温度、导热系数和相变蓄热性能。结果表明：石蜡微胶囊保温砂浆具有良好的蓄热、调温功能和较长的热循环寿命，砂浆体系的相变温度为33 ℃，相变潜热13.42 J/g；随着偶联剂和粘结剂掺量的增加，保温砂浆的导热系数呈下降趋势；随着石蜡微胶囊掺量增加，保温砂浆的导热系数先减后增；与空白试件相比较，相变蓄热砂浆的升降温速率明显要滞后，呈现出较好的蓄热、调温性能。
以低熔点石蜡微胶囊为相变材料，制备石蜡微胶囊保温砂浆。测试了保温砂浆的热焓、相变温度、导热系数和相变蓄热性能。结果表明：石蜡微胶囊保温砂浆具有良好的蓄热、调温功能和较长的热循环寿命，砂浆体系的相变温度为33 ℃，相变潜热13.42 J/g；随着偶联剂和粘结剂掺量的增加，保温砂浆的导热系数呈下降趋势；随着石蜡微胶囊掺量增加，保温砂浆的导热系数先减后增；与空白试件相比较，相变蓄热砂浆的升降温速率明显要滞后，呈现出较好的蓄热、调温性能。
2012, 34(4):161-164.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.04.026
摘要:
采用间隙率法、流动时间法以及数字图像处理等方法测试了不同机制砂的颗粒形状，研究颗粒级配及细度模数对测试结果的影响，并分析了3种方法测试结果与相应水泥胶砂流动度的相关性。结果表明，当采用流动时间法测试时，流动时间随机制砂颗粒粒径增大而延长，且流动时间与水泥胶砂流动度相关系数仅为0.064 4；当采用间隙率法机制砂测试时，未压实间隙率随机制砂粒径增大而减小，其与水泥胶砂相关系数为0.719 3，相关性良好。
采用间隙率法、流动时间法以及数字图像处理等方法测试了不同机制砂的颗粒形状，研究颗粒级配及细度模数对测试结果的影响，并分析了3种方法测试结果与相应水泥胶砂流动度的相关性。结果表明，当采用流动时间法测试时，流动时间随机制砂颗粒粒径增大而延长，且流动时间与水泥胶砂流动度相关系数仅为0.064 4；当采用间隙率法机制砂测试时，未压实间隙率随机制砂粒径增大而减小，其与水泥胶砂相关系数为0.719 3，相关性良好。
