2014年第36卷第4期文章目次
2014, 36(4):1-8.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.001
摘要:
以实际工程为背景，通过ABAQUS损伤材料子程序对拱形立体桁架结构进行连续倒塌分析，考虑了杆件失稳的影响，研究了该类结构在强震作用下的倒塌破坏机理和破坏模式。结果表明，强震作用下，拱形立体桁架结构杆件损伤不断累积，刚度逐渐退化，最终失效退出工作。损伤累积效应使杆件应力减小，应变增大，同时节点位移幅值增大。在地震波作用下，中间主桁架柱腹杆最先失效退出工作，随后失效区域沿主桁架平面外方向扩展并由柱脚发展至结构顶部。地震作用结束后，主桁架1/4跨度处腹杆以及部分长细比较大的柱腹杆发生失稳破坏。考虑杆件失稳的影响，将导致部分杆件提前失效，但对整个结构的破坏模式影响不大。
以实际工程为背景，通过ABAQUS损伤材料子程序对拱形立体桁架结构进行连续倒塌分析，考虑了杆件失稳的影响，研究了该类结构在强震作用下的倒塌破坏机理和破坏模式。结果表明，强震作用下，拱形立体桁架结构杆件损伤不断累积，刚度逐渐退化，最终失效退出工作。损伤累积效应使杆件应力减小，应变增大，同时节点位移幅值增大。在地震波作用下，中间主桁架柱腹杆最先失效退出工作，随后失效区域沿主桁架平面外方向扩展并由柱脚发展至结构顶部。地震作用结束后，主桁架1/4跨度处腹杆以及部分长细比较大的柱腹杆发生失稳破坏。考虑杆件失稳的影响，将导致部分杆件提前失效，但对整个结构的破坏模式影响不大。
2014, 36(4):9-14.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.002
摘要:
鉴于新型索拱桥存在明显几何非线性的力学特点，针对已有拱轴线迭代优化方法收敛性不好的问题，提出在主拱圈为两铰拱的索拱桥有限元模型基础上，进行几何非线性的拱轴线迭代优化方法，以解决考虑几何非线性的超大跨径索拱桥拱轴线迭代的收敛性问题。以跨径600 m索拱桥作为算例，验证方法的有效性及收敛性。算例结果表明，与仅考虑线性迭代相比，考虑非线性迭代后的主拱圈弯矩分布更合理，最大正弯矩小35%，最大负弯矩小17%，主拱圈应变能小23%；收敛性分析结果表明，该方法比主拱圈为无铰拱有限元模型方法收敛性能更好，不同的初始拱轴线均能收敛于稳定的结果。
鉴于新型索拱桥存在明显几何非线性的力学特点，针对已有拱轴线迭代优化方法收敛性不好的问题，提出在主拱圈为两铰拱的索拱桥有限元模型基础上，进行几何非线性的拱轴线迭代优化方法，以解决考虑几何非线性的超大跨径索拱桥拱轴线迭代的收敛性问题。以跨径600 m索拱桥作为算例，验证方法的有效性及收敛性。算例结果表明，与仅考虑线性迭代相比，考虑非线性迭代后的主拱圈弯矩分布更合理，最大正弯矩小35%，最大负弯矩小17%，主拱圈应变能小23%；收敛性分析结果表明，该方法比主拱圈为无铰拱有限元模型方法收敛性能更好，不同的初始拱轴线均能收敛于稳定的结果。
2014, 36(4):15-21.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.003
摘要:
现行可靠度统一标准给出的RC偏压构件抗力统计参数较为粗糙，对其随偏心距值的变化考虑不够充分。针对此不足，采用Monte Carlo抽样方法并结合已有的各种抗力因素的概率模型，得到了不同偏心距和配筋率下的改进抗力概率模型。结果表明采用正态分布变量来拟合RC偏压构件抗力的分布具有较好的精度。在此基础上，对此改进模型应用于随机偏心距下RC偏压构件可靠度计算的适用性进行了实例分析。结果证实，当偏心距设计值接近或者大于界限偏心距值时，采用现行标准中的抗力概率模型来计算可靠度均会产生较大的误差，而采用文中建议的抗力概率模型则具有较高的精度；且现行可靠度统一标准因对抗力随偏心距值增大而减小的效应考虑不够而使得RC大偏压构件的设计偏于不安全。
现行可靠度统一标准给出的RC偏压构件抗力统计参数较为粗糙，对其随偏心距值的变化考虑不够充分。针对此不足，采用Monte Carlo抽样方法并结合已有的各种抗力因素的概率模型，得到了不同偏心距和配筋率下的改进抗力概率模型。结果表明采用正态分布变量来拟合RC偏压构件抗力的分布具有较好的精度。在此基础上，对此改进模型应用于随机偏心距下RC偏压构件可靠度计算的适用性进行了实例分析。结果证实，当偏心距设计值接近或者大于界限偏心距值时，采用现行标准中的抗力概率模型来计算可靠度均会产生较大的误差，而采用文中建议的抗力概率模型则具有较高的精度；且现行可靠度统一标准因对抗力随偏心距值增大而减小的效应考虑不够而使得RC大偏压构件的设计偏于不安全。
2014, 36(4):22-27.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.004
摘要:
为了分析内置CFRP管（碳纤维增强塑料圆管）的方钢管混凝土轴压短柱失效原因，并探索延性优化的方法，基于相关试验的文献资料，采用有限元方法对轴压短柱工况进行计算，并结合试件剖析失效的原因。采用麦夸特法回归分析，提出内置CFRP管的方钢管混凝土柱延性优化初探计算式。结果表明：CFRP管破裂是内置CFRP管的方钢管混凝土轴压短柱最终失效的主要原因；内置CFRP管的方钢管混凝土轴压短柱的核心混凝土裂缝开展较普通方钢管混凝土范围更小；CFRP管粘结长度不足，会导致内置CFRP管的方钢管混凝土轴压短柱无法充分发挥力学性能。适当提高碳钢约束比ξf/ξs，可以改善和优化内置CFRP管的方钢管混凝土轴压短柱的延性性能。
为了分析内置CFRP管（碳纤维增强塑料圆管）的方钢管混凝土轴压短柱失效原因，并探索延性优化的方法，基于相关试验的文献资料，采用有限元方法对轴压短柱工况进行计算，并结合试件剖析失效的原因。采用麦夸特法回归分析，提出内置CFRP管的方钢管混凝土柱延性优化初探计算式。结果表明：CFRP管破裂是内置CFRP管的方钢管混凝土轴压短柱最终失效的主要原因；内置CFRP管的方钢管混凝土轴压短柱的核心混凝土裂缝开展较普通方钢管混凝土范围更小；CFRP管粘结长度不足，会导致内置CFRP管的方钢管混凝土轴压短柱无法充分发挥力学性能。适当提高碳钢约束比ξf/ξs，可以改善和优化内置CFRP管的方钢管混凝土轴压短柱的延性性能。
2014, 36(4):28-35.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.005
摘要:
为研究不同场地类型隔震支座主要参数(等效水平刚度Kf、屈服前刚度K1和屈服力Qd)对基础隔震结构双向地震响应的影响，设计Kf 、K1或Qd不同的18栋基础隔震结构，基于SAP 2000软件，对各隔震结构分别在不同场地类型的4组地震动作用下的双向地震响应进行分析。结果表明，隔震支座参数对不同场地类型的基础隔震结构在双向地震作用下的加速度最大值和基底剪力最大值均有显著影响，但其对基础隔震结构隔震层位移最大值的影响需根据场地类型具体考虑；在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地上，随着Kf、K1和Qd增大，基础隔震结构的加速度最大值和基底剪力最大值均呈明显的上升趋势，但对隔震层位移最大值的变化影响较小；在Ⅳ类场地上，不同隔震支座参数对隔震层位移最大值的影响较大，且有明显的规律性，即随着Kf、K1、Qd 的增大，隔震层的位移峰值迅速减小，最大减幅达80%以上。
为研究不同场地类型隔震支座主要参数(等效水平刚度Kf、屈服前刚度K1和屈服力Qd)对基础隔震结构双向地震响应的影响，设计Kf 、K1或Qd不同的18栋基础隔震结构，基于SAP 2000软件，对各隔震结构分别在不同场地类型的4组地震动作用下的双向地震响应进行分析。结果表明，隔震支座参数对不同场地类型的基础隔震结构在双向地震作用下的加速度最大值和基底剪力最大值均有显著影响，但其对基础隔震结构隔震层位移最大值的影响需根据场地类型具体考虑；在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地上，随着Kf、K1和Qd增大，基础隔震结构的加速度最大值和基底剪力最大值均呈明显的上升趋势，但对隔震层位移最大值的变化影响较小；在Ⅳ类场地上，不同隔震支座参数对隔震层位移最大值的影响较大，且有明显的规律性，即随着Kf、K1、Qd 的增大，隔震层的位移峰值迅速减小，最大减幅达80%以上。
2014, 36(4):36-41.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.006
摘要:
为准确评价汶川地震中地震损伤砖石古塔砌体墙在加固修复后的抗震性能，试验研究了灌浆与钢箍复合加固震损砌体墙筒试验模型的相关抗震性能参数。以四川某震损古砖塔为样本，研制了四种单层砌体墙筒初始试件，模拟地震作用使其破坏，采用灌浆与钢箍进行加固修复，制作所需试件，通过低周反复荷载试验，得到了试件的相关数据。试验结果表明：与未损伤的原结构相比，灌浆与钢围箍复合加固可提高震损砖砌体结构的延性与耗能能力，但对提高震损结构刚度的贡献不大，修复结构的开裂荷载亦有所降低。
为准确评价汶川地震中地震损伤砖石古塔砌体墙在加固修复后的抗震性能，试验研究了灌浆与钢箍复合加固震损砌体墙筒试验模型的相关抗震性能参数。以四川某震损古砖塔为样本，研制了四种单层砌体墙筒初始试件，模拟地震作用使其破坏，采用灌浆与钢箍进行加固修复，制作所需试件，通过低周反复荷载试验，得到了试件的相关数据。试验结果表明：与未损伤的原结构相比，灌浆与钢围箍复合加固可提高震损砖砌体结构的延性与耗能能力，但对提高震损结构刚度的贡献不大，修复结构的开裂荷载亦有所降低。
2014, 36(4):42-50.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.007
摘要:
基于三维匀质化方法，建立了砌体墙板的三维匀质化基本单元，将匀质化后的砌体墙看成四边有支撑的竖向平板，提出了运用板理论来研究砌体墙板的平面外力学性能的方法，且分别给出了薄板理论和中厚板理论下砌体墙板的匀质化模型，推导了在对应模型下的匀质化砌体墙板的跨中挠度计算公式，对120、180、240和370 mm厚的砌体墙在固定高宽比和变化高宽比下的跨中挠度进行了详细的对比分析，得出了2种理论对不同尺寸的匀质化砌体墙板的适用性。该方法具有一定的实用价值,完善了砌体分析理论。
基于三维匀质化方法，建立了砌体墙板的三维匀质化基本单元，将匀质化后的砌体墙看成四边有支撑的竖向平板，提出了运用板理论来研究砌体墙板的平面外力学性能的方法，且分别给出了薄板理论和中厚板理论下砌体墙板的匀质化模型，推导了在对应模型下的匀质化砌体墙板的跨中挠度计算公式，对120、180、240和370 mm厚的砌体墙在固定高宽比和变化高宽比下的跨中挠度进行了详细的对比分析，得出了2种理论对不同尺寸的匀质化砌体墙板的适用性。该方法具有一定的实用价值,完善了砌体分析理论。
2014, 36(4):51-56.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.008
摘要:
为实现BIM技术预测功能，采用可靠性理论、概率方法理论，考虑施工过程及进度影响因素的不确定性，分析了目标进度和预测进度的复杂关系，建立了施工进度随机预测模型。特别考虑了施工过程单因素影响条件，研究了单因素进度预测确定性和随机模型，以及基于单因素影响的预测进度可靠性分析方法。同时，探讨了基于BIM管理平台的施工进度可靠性预测集成管理方法。工程实例表明，所提方法对控制施工进度具有明显效果。
为实现BIM技术预测功能，采用可靠性理论、概率方法理论，考虑施工过程及进度影响因素的不确定性，分析了目标进度和预测进度的复杂关系，建立了施工进度随机预测模型。特别考虑了施工过程单因素影响条件，研究了单因素进度预测确定性和随机模型，以及基于单因素影响的预测进度可靠性分析方法。同时，探讨了基于BIM管理平台的施工进度可靠性预测集成管理方法。工程实例表明，所提方法对控制施工进度具有明显效果。
2014, 36(4):57-62.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.009
摘要:
将数字图像位移测量技术和有限元数据平滑方法应用到边坡模型的振动台试验中，得到了整个振动过程的位移场和应变场，探讨了土质边坡的动力破坏模式和破坏机理。结果表明土质边坡的变形是渐进式的，坡体中部到坡脚是剪切破坏，坡顶一定深度是拉剪破坏，破坏时有深层的圆弧状滑动面，用位移时程曲线的广义曲率做为判断边坡动力破坏的物理量是可行的。
将数字图像位移测量技术和有限元数据平滑方法应用到边坡模型的振动台试验中，得到了整个振动过程的位移场和应变场，探讨了土质边坡的动力破坏模式和破坏机理。结果表明土质边坡的变形是渐进式的，坡体中部到坡脚是剪切破坏，坡顶一定深度是拉剪破坏，破坏时有深层的圆弧状滑动面，用位移时程曲线的广义曲率做为判断边坡动力破坏的物理量是可行的。
2014, 36(4):63-68.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.010
摘要:
针对FLAC 3D面向复杂的地质模型建模存在的技术困难和不足，提出CATIA-FLAC 3D耦合建模新方法。先利用CATIA强大的三维地质体建模功能进行三维地质建模，再利用其有限元模块对地质体进行网格划分;基于对两类软件中单元、节点数据关系的差异分析,应用Visual Basic语言编写CATIA-FLAC 3D接口程序,实现了将CATIA环境下建模生成的单元、节点信息导入FLAC 3D。以某已建成偏压隧道工程为例,验证了CATIA-FLAC 3D耦合建模方法的可行性和有效性,为FLAC 3D构建三维复杂工程模型提供了新的思路。
针对FLAC 3D面向复杂的地质模型建模存在的技术困难和不足，提出CATIA-FLAC 3D耦合建模新方法。先利用CATIA强大的三维地质体建模功能进行三维地质建模，再利用其有限元模块对地质体进行网格划分;基于对两类软件中单元、节点数据关系的差异分析,应用Visual Basic语言编写CATIA-FLAC 3D接口程序,实现了将CATIA环境下建模生成的单元、节点信息导入FLAC 3D。以某已建成偏压隧道工程为例,验证了CATIA-FLAC 3D耦合建模方法的可行性和有效性,为FLAC 3D构建三维复杂工程模型提供了新的思路。
2014, 36(4):69-73.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.011
摘要:
根据大理岩常规三轴试验数据，探讨不同围压下大理岩破坏的起裂应力和起裂断裂能变化规律。大理岩起裂应力位于峰值应力的53%~76%之间，随围压升高向峰值强度逐渐逼近。起裂断裂能与围压、峰值强度呈正线性关系。起裂应力对应的声发射能量计数率出现突跳，起裂点之后声发射能量计数率和累计释放能量增加速度明显变快，理论计算求得的起裂点和声发射监测数据吻合较好。大理岩常规三轴破坏符合Mogi-Coulomb强度准则。
根据大理岩常规三轴试验数据，探讨不同围压下大理岩破坏的起裂应力和起裂断裂能变化规律。大理岩起裂应力位于峰值应力的53%~76%之间，随围压升高向峰值强度逐渐逼近。起裂断裂能与围压、峰值强度呈正线性关系。起裂应力对应的声发射能量计数率出现突跳，起裂点之后声发射能量计数率和累计释放能量增加速度明显变快，理论计算求得的起裂点和声发射监测数据吻合较好。大理岩常规三轴破坏符合Mogi-Coulomb强度准则。
2014, 36(4):74-80.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.012
摘要:
结合室内单轴压缩实验，对不同初始结构性黄土在单轴应力条件下的结构性变化特性进行研究。研究发现，在同一含水率条件下，原状黄土试样的单轴抗压强度要明显高于重塑黄土试样的单轴抗压强度；当含水率较低时，土样的破坏主要表现为脆性拉裂破坏，破坏呈现突然性；当初始含水率较低时，含水率对黄土结构亚稳定状态的影响减小，初始结构强度的损失也相对减小，结构的可变性相对较大，黄土在该状态条件下所具有的初始结构性较强。构度结构性参数指标随初始含水率的增大出现骤减，说明在这一阶段试样的初始含水率对黄土的初始结构性的影响较明显；当黄土的初始含水率达到一定值以后，含水率的增大使得黄土试样在沉积过程中初始结构性相比低含水率下沉积的黄土试样，土样的初始结构性已经部分减小，从而对构度结构性参数指标的影响相对较小。
结合室内单轴压缩实验，对不同初始结构性黄土在单轴应力条件下的结构性变化特性进行研究。研究发现，在同一含水率条件下，原状黄土试样的单轴抗压强度要明显高于重塑黄土试样的单轴抗压强度；当含水率较低时，土样的破坏主要表现为脆性拉裂破坏，破坏呈现突然性；当初始含水率较低时，含水率对黄土结构亚稳定状态的影响减小，初始结构强度的损失也相对减小，结构的可变性相对较大，黄土在该状态条件下所具有的初始结构性较强。构度结构性参数指标随初始含水率的增大出现骤减，说明在这一阶段试样的初始含水率对黄土的初始结构性的影响较明显；当黄土的初始含水率达到一定值以后，含水率的增大使得黄土试样在沉积过程中初始结构性相比低含水率下沉积的黄土试样，土样的初始结构性已经部分减小，从而对构度结构性参数指标的影响相对较小。
2014, 36(4):81-86.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.013
摘要:
为了研究吹填软土在侧向变形条件下的力学与结构特性，利用真三轴试验机以及WF应力路径试验仪进行了不排水条件下的侧向卸荷试验，并与常规三轴试验结果进行了对比分析。试验结果表明：与常规三轴剪切试验应力应变关系曲线表现的硬化特性不同，真三轴卸荷试验表现出应变软化现象。随着初始围压的增大，土体由剪缩向剪胀变化。由于中主应力的影响，真三轴卸荷状态下土体的结构屈服应力值明显大于WF卸荷状态以及常规三轴试验下的数值，其随着中主应力系数bd的增大而成非线性增长。真三轴侧向卸荷条件下土体抗剪强度指标大于WF卸荷条件，与常规三轴试验结果也明显不同，其内摩擦角增大，粘聚力减小。
为了研究吹填软土在侧向变形条件下的力学与结构特性，利用真三轴试验机以及WF应力路径试验仪进行了不排水条件下的侧向卸荷试验，并与常规三轴试验结果进行了对比分析。试验结果表明：与常规三轴剪切试验应力应变关系曲线表现的硬化特性不同，真三轴卸荷试验表现出应变软化现象。随着初始围压的增大，土体由剪缩向剪胀变化。由于中主应力的影响，真三轴卸荷状态下土体的结构屈服应力值明显大于WF卸荷状态以及常规三轴试验下的数值，其随着中主应力系数bd的增大而成非线性增长。真三轴侧向卸荷条件下土体抗剪强度指标大于WF卸荷条件，与常规三轴试验结果也明显不同，其内摩擦角增大，粘聚力减小。
2014, 36(4):87-91.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.014
摘要:
以城市垃圾焚烧飞灰（MSWI）为主要原料，在实验室成功烧制了硫铝酸钙（CSA）水泥熟料。研究了单掺或复掺不同种类、不同掺量的混合材后，CSA水泥的力学性能和水化性能。结果表明：石灰石粉(LI)/矿渣粉(SL)在CSA水泥中较为适用，而粉煤灰（FA）/MSWI的活性较差；单掺4种混合材均对CSA水泥早期强度产生不利影响；单掺LI/SL对后期强度发展有益；复掺混合材较单掺效果好，尤其是试样10%LI+10%SL、10%LI+10%MSWI和5%LI+15%SL。
以城市垃圾焚烧飞灰（MSWI）为主要原料，在实验室成功烧制了硫铝酸钙（CSA）水泥熟料。研究了单掺或复掺不同种类、不同掺量的混合材后，CSA水泥的力学性能和水化性能。结果表明：石灰石粉(LI)/矿渣粉(SL)在CSA水泥中较为适用，而粉煤灰（FA）/MSWI的活性较差；单掺4种混合材均对CSA水泥早期强度产生不利影响；单掺LI/SL对后期强度发展有益；复掺混合材较单掺效果好，尤其是试样10%LI+10%SL、10%LI+10%MSWI和5%LI+15%SL。
2014, 36(4):92-97.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.015
摘要:
主要研究了碳化养护对冶金渣熟石灰（SmS-SL）砂浆性质的影响，并通过XRD、真孔隙率和DTA/TG研究了影响机理和SmS-SL砂浆的环保效果。实验结果表明：碳化养护可提升SmS-SL砂浆的强度，改善它的体积稳定性和安定性。随着复合微粉中钢渣比例的提升，碳化养护对SmS-SL砂浆的增强效果逐渐提升，而对体积稳定性的改善效果却逐渐减弱。以钢渣为原料的SmS-SL砂浆的环保效果较为显著，其钢渣利用率达到27.8%，固碳率达到6.4%。
主要研究了碳化养护对冶金渣熟石灰（SmS-SL）砂浆性质的影响，并通过XRD、真孔隙率和DTA/TG研究了影响机理和SmS-SL砂浆的环保效果。实验结果表明：碳化养护可提升SmS-SL砂浆的强度，改善它的体积稳定性和安定性。随着复合微粉中钢渣比例的提升，碳化养护对SmS-SL砂浆的增强效果逐渐提升，而对体积稳定性的改善效果却逐渐减弱。以钢渣为原料的SmS-SL砂浆的环保效果较为显著，其钢渣利用率达到27.8%，固碳率达到6.4%。
2014, 36(4):98-103.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.016
摘要:
为了实现高炉矿渣、转炉钢渣的高附加值综合利用，以水淬高炉矿渣和转炉钢渣为主要原料，加入少量的脱硫石膏、石灰和水泥熟料，通过铝粉发气制备发泡混凝土。测试了不同矿渣钢渣掺量制备的发泡混凝土制品3、7、28 d的抗压强度和容重，并用扫描电子显微镜和X 射线能谱仪分析了发泡混凝土制品养护过程中的水化产物和微观结构的变化。结果表明，钢渣掺量为30%、矿渣掺量为45%时，两者的协调性比较强，制品的抗压强度达到5.1 MPa，绝干容重为625 kg/m 3；该凝胶体系中有钙矾石和C-S-H凝胶协同生成，且转炉钢渣的水硬活性明显低于水淬高炉矿渣。
为了实现高炉矿渣、转炉钢渣的高附加值综合利用，以水淬高炉矿渣和转炉钢渣为主要原料，加入少量的脱硫石膏、石灰和水泥熟料，通过铝粉发气制备发泡混凝土。测试了不同矿渣钢渣掺量制备的发泡混凝土制品3、7、28 d的抗压强度和容重，并用扫描电子显微镜和X 射线能谱仪分析了发泡混凝土制品养护过程中的水化产物和微观结构的变化。结果表明，钢渣掺量为30%、矿渣掺量为45%时，两者的协调性比较强，制品的抗压强度达到5.1 MPa，绝干容重为625 kg/m 3；该凝胶体系中有钙矾石和C-S-H凝胶协同生成，且转炉钢渣的水硬活性明显低于水淬高炉矿渣。
2014, 36(4):104-108.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.017
摘要:
选用丙烯酰胺（AM）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）和丙烯酸丁酯（BA）3种单体，在引发剂作用下，紫外光照射聚合得到疏水缔合阳离子聚丙烯酰胺高分子絮凝剂（HACPAM）。研究了单体浓度、AM/DAC单体质量比、BA质量分数、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）质量分数、引发剂浓度、光照时间因素对HACPAM的分子量的影响，得到了最优制备条件，结果表明，在单体浓度30%、AM/DAC单体质量比70:30、BA质量分数2%、CTAB质量分数2%、引发剂浓度3‰、光照时间100 min条件下，制得分子量为849万的HACPAM。采用红外光谱、扫描电镜、差热-热重对聚合产物的结构和性能进行表征，证明了单体间发生了聚合反应，合成了HACPAM ，且聚合物具有良好的热稳定性。
选用丙烯酰胺（AM）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）和丙烯酸丁酯（BA）3种单体，在引发剂作用下，紫外光照射聚合得到疏水缔合阳离子聚丙烯酰胺高分子絮凝剂（HACPAM）。研究了单体浓度、AM/DAC单体质量比、BA质量分数、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）质量分数、引发剂浓度、光照时间因素对HACPAM的分子量的影响，得到了最优制备条件，结果表明，在单体浓度30%、AM/DAC单体质量比70:30、BA质量分数2%、CTAB质量分数2%、引发剂浓度3‰、光照时间100 min条件下，制得分子量为849万的HACPAM。采用红外光谱、扫描电镜、差热-热重对聚合产物的结构和性能进行表征，证明了单体间发生了聚合反应，合成了HACPAM ，且聚合物具有良好的热稳定性。
2014, 36(4):109-114.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.018
摘要:
采用水解反硝化脱氮工艺，将水解酸化与反硝化脱氮过程相结合，取代缺氧反硝化，解决城镇污水冬季脱氮效果差的问题。在水解反硝化工艺的中试系统中，氨氮和总氮的去除效果受温度的影响较小，冬季和夏季氨氮去除率分别达到98.3%和98.4%，总氮去除率分别为65.2%和68.0%。以水解反硝化污泥与AAO工艺中的缺氧池污泥为研究对象，对比分析温度对两种污泥比反硝化速率和耗碳率的影响。结果显示：温度对水解池污泥的影响显著小于缺氧池污泥，在25、30 ℃两者反硝化速率相当，但是当温度为8、15和20 ℃下，水解池污泥的最大比反硝化脱氮速率分别为缺氧池污泥的1.7倍、1.3倍和1.4倍；同时，在各温度条件下，水解池污泥的耗碳率基本为缺氧池污泥的51.2%~81.7%。
采用水解反硝化脱氮工艺，将水解酸化与反硝化脱氮过程相结合，取代缺氧反硝化，解决城镇污水冬季脱氮效果差的问题。在水解反硝化工艺的中试系统中，氨氮和总氮的去除效果受温度的影响较小，冬季和夏季氨氮去除率分别达到98.3%和98.4%，总氮去除率分别为65.2%和68.0%。以水解反硝化污泥与AAO工艺中的缺氧池污泥为研究对象，对比分析温度对两种污泥比反硝化速率和耗碳率的影响。结果显示：温度对水解池污泥的影响显著小于缺氧池污泥，在25、30 ℃两者反硝化速率相当，但是当温度为8、15和20 ℃下，水解池污泥的最大比反硝化脱氮速率分别为缺氧池污泥的1.7倍、1.3倍和1.4倍；同时，在各温度条件下，水解池污泥的耗碳率基本为缺氧池污泥的51.2%~81.7%。
2014, 36(4):115-120.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.019
摘要:
通过固体扩散法将纳米TiO2负载在不同亲疏水性及孔径的沸石上制成复合光催化剂，研究不同配比的复合光催化剂在32 W紫外灯照射下对水中土霉素的去除和矿化效果，结果表明：UV/10%TZ2（亲水沸石）较UV/40%TZ1（疏水沸石），UV/15%T5A（孔径为0.5 nm的亲水沸石）较UV/10%T13X（孔径为1 nm的亲水沸石）对水中的土霉素具备更佳的去除效果，即亲水型及小孔径的沸石分子筛更适合负载纳米TiO2光催化氧化去除水中的土霉素。由于羟基自由基的作用距离限制，被吸附在13X内孔的土霉素无法被降解去除。
通过固体扩散法将纳米TiO2负载在不同亲疏水性及孔径的沸石上制成复合光催化剂，研究不同配比的复合光催化剂在32 W紫外灯照射下对水中土霉素的去除和矿化效果，结果表明：UV/10%TZ2（亲水沸石）较UV/40%TZ1（疏水沸石），UV/15%T5A（孔径为0.5 nm的亲水沸石）较UV/10%T13X（孔径为1 nm的亲水沸石）对水中的土霉素具备更佳的去除效果，即亲水型及小孔径的沸石分子筛更适合负载纳米TiO2光催化氧化去除水中的土霉素。由于羟基自由基的作用距离限制，被吸附在13X内孔的土霉素无法被降解去除。
2014, 36(4):121-126.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2014.04.020
摘要:
采用静态吸附试验方法，研究了活性氧化铝对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附特性和机制。结果表明，活性氧化铝对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附特性一致：室温条件下，吸附平衡时间约为24 h，动力学符合拟一级动力学模型，Boyd动力学模型说明液膜扩散是吸附反应速率的控制因素；与Freundlich等温线模型相比，Langmuir模型能够很好地描述吸附行为，说明以单分子层吸附为主；经过Dubinin-Radushkevich模型计算出的平均吸附自由能小于8 kJ·mol -1，表明吸附为物理过程；热力学参数表明吸附为自发、吸热、熵增加的过程，在吸附过程中，固液界面的无序度增加。
采用静态吸附试验方法，研究了活性氧化铝对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附特性和机制。结果表明，活性氧化铝对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附特性一致：室温条件下，吸附平衡时间约为24 h，动力学符合拟一级动力学模型，Boyd动力学模型说明液膜扩散是吸附反应速率的控制因素；与Freundlich等温线模型相比，Langmuir模型能够很好地描述吸附行为，说明以单分子层吸附为主；经过Dubinin-Radushkevich模型计算出的平均吸附自由能小于8 kJ·mol -1，表明吸附为物理过程；热力学参数表明吸附为自发、吸热、熵增加的过程，在吸附过程中，固液界面的无序度增加。
