2015年第37卷第4期文章目次
2015, 37(4):1-11.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.001
摘要:
采用重剪比以及配筋率两个试验变量对4个板柱中节点的破坏过程进行了对比试验，并在试验过程中采用特制应变测杆对试件内部斜裂缝的形成和发展予以监测。试验结果表明：试件最终破坏形态受重剪比和配筋率两因素共同影响；重剪比相同的试件，配筋率的提高也可有效提高中柱节点对不平衡弯矩的承载力；板内斜裂缝在节点发生冲切破坏之前已产生，并从靠近柱头的受压区向板底受拉区开展。基于试验结果和历史试验数据，将中国规范GB 50010—2010所采用的基于偏心剪应力模型的计算方法和欧洲规范Eurocode2-04进行对比，分析了偏心剪应力模型不足的原因。
采用重剪比以及配筋率两个试验变量对4个板柱中节点的破坏过程进行了对比试验，并在试验过程中采用特制应变测杆对试件内部斜裂缝的形成和发展予以监测。试验结果表明：试件最终破坏形态受重剪比和配筋率两因素共同影响；重剪比相同的试件，配筋率的提高也可有效提高中柱节点对不平衡弯矩的承载力；板内斜裂缝在节点发生冲切破坏之前已产生，并从靠近柱头的受压区向板底受拉区开展。基于试验结果和历史试验数据，将中国规范GB 50010—2010所采用的基于偏心剪应力模型的计算方法和欧洲规范Eurocode2-04进行对比，分析了偏心剪应力模型不足的原因。
2015, 37(4):12-18.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.002
摘要:
按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)设计了6个配置500 MPa纵筋的钢筋混凝土框架顶层端节点，并进行了低周反复加载抗震性能试验，验证了规范规定的抗震措施对配置500 MPa钢筋的顶层端节点的有效性，分析了配置500 MPa级钢筋的顶层端节点的受力特点、节点区的破坏形态以及节点的综合抗震性能，并与受力条件基本相同的配置HRB335级纵筋节点的受力性能进行了对比，对采用不同延性指标评价配置不同强度钢筋节点的延性性能差异进行了讨论。
按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)设计了6个配置500 MPa纵筋的钢筋混凝土框架顶层端节点，并进行了低周反复加载抗震性能试验，验证了规范规定的抗震措施对配置500 MPa钢筋的顶层端节点的有效性，分析了配置500 MPa级钢筋的顶层端节点的受力特点、节点区的破坏形态以及节点的综合抗震性能，并与受力条件基本相同的配置HRB335级纵筋节点的受力性能进行了对比，对采用不同延性指标评价配置不同强度钢筋节点的延性性能差异进行了讨论。
2015, 37(4):19-27.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.003
摘要:
考虑地震动的非平稳性，变化连体位置，对非对称双塔连体结构运用虚拟激励法进行非平稳随机激励下的动力可靠度研究。采用刚度退化的Bouc-Wen模型模拟塔楼各楼层的滞变特性，建立非线性化动力方程。运用混合精细积分法对每一时刻的响应进行求解，得到连体位置变化时非对称连体结构在非平稳随机激励下的时变方差。基于首次超越破坏准则与Markov假定，研究非平稳随机地震激励下连体结构的动力可靠度。运用上述理论，在8度罕遇地震作用下对某非对称双塔连体结构进行随机地震响应与动力可靠度分析。研究结果表明，地震作用下结构的层间位移响应呈现强烈的非平稳性，变化连体位置对连体结构的随机地震响应与动力可靠度将产生显著影响。
考虑地震动的非平稳性，变化连体位置，对非对称双塔连体结构运用虚拟激励法进行非平稳随机激励下的动力可靠度研究。采用刚度退化的Bouc-Wen模型模拟塔楼各楼层的滞变特性，建立非线性化动力方程。运用混合精细积分法对每一时刻的响应进行求解，得到连体位置变化时非对称连体结构在非平稳随机激励下的时变方差。基于首次超越破坏准则与Markov假定，研究非平稳随机地震激励下连体结构的动力可靠度。运用上述理论，在8度罕遇地震作用下对某非对称双塔连体结构进行随机地震响应与动力可靠度分析。研究结果表明，地震作用下结构的层间位移响应呈现强烈的非平稳性，变化连体位置对连体结构的随机地震响应与动力可靠度将产生显著影响。
2015, 37(4):28-35.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.004
摘要:
腐蚀蚀坑是索承式桥梁吊索力学性能退化的主要原因。基于断裂力学和蚀坑等效，考虑腐蚀蚀坑影响，以吊索在荷载作用下的安全系数小于2.5作为吊索失效判据，建立腐蚀吊索承载力安全性能评估方法，并以袁州大桥钢丝腐蚀速率数据为基础，进行参数敏感性分析和算例计算，研究了各工况下吊索失效时的断丝数量和安全系数小于2.5的时间。结果表明，该方法相比较均匀腐蚀理论模型，考虑了钢丝腐蚀蚀坑对吊索承载力的影响，能够预测钢丝断裂数量和安全系数小于2.5的时间。
腐蚀蚀坑是索承式桥梁吊索力学性能退化的主要原因。基于断裂力学和蚀坑等效，考虑腐蚀蚀坑影响，以吊索在荷载作用下的安全系数小于2.5作为吊索失效判据，建立腐蚀吊索承载力安全性能评估方法，并以袁州大桥钢丝腐蚀速率数据为基础，进行参数敏感性分析和算例计算，研究了各工况下吊索失效时的断丝数量和安全系数小于2.5的时间。结果表明，该方法相比较均匀腐蚀理论模型，考虑了钢丝腐蚀蚀坑对吊索承载力的影响，能够预测钢丝断裂数量和安全系数小于2.5的时间。
2015, 37(4):36-44.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.005
摘要:
为了确定强震作用下斜拉桥合理的横向抗震约束体系，以可克达拉大桥为工程背景，采用非线性时程分析法，分析了4种横向约束体系即横向滑动体系、全限位体系、位移相关型减震体系和速度相关型减震体系对强震区大跨度桥梁地震响应的影响，重点对钢阻尼器的屈服荷载和黏滞阻尼器的位置及相关参数进行优化分析，并与其他体系的地震响应进行了对比。结果表明：在强震作用下，对于大跨度桥梁横向滑动体系和全限位体系均不是理想的抗震体系；而在墩梁、塔梁之间设置减隔震装置可以有效减少横桥向的墩梁、塔梁的相对位移及地震剪力和弯矩；然而，从桥梁正常使用的角度来看，塔梁之间布设横向钢阻尼器装置优于黏滞阻尼器装置。
为了确定强震作用下斜拉桥合理的横向抗震约束体系，以可克达拉大桥为工程背景，采用非线性时程分析法，分析了4种横向约束体系即横向滑动体系、全限位体系、位移相关型减震体系和速度相关型减震体系对强震区大跨度桥梁地震响应的影响，重点对钢阻尼器的屈服荷载和黏滞阻尼器的位置及相关参数进行优化分析，并与其他体系的地震响应进行了对比。结果表明：在强震作用下，对于大跨度桥梁横向滑动体系和全限位体系均不是理想的抗震体系；而在墩梁、塔梁之间设置减隔震装置可以有效减少横桥向的墩梁、塔梁的相对位移及地震剪力和弯矩；然而，从桥梁正常使用的角度来看，塔梁之间布设横向钢阻尼器装置优于黏滞阻尼器装置。
2015, 37(4):45-50.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.006
摘要:
为准确掌握混凝土斜拉桥换索施工前的索力和主梁受力状态，建立的换索施工前的初态分析模型，需要对其运营期间混凝土收缩徐变、预应力索应力松弛、恒载性超载等因素产生的影响进行评估。而混凝土弹性模量、徐变、收缩及预应力筋松弛等因素具有与时间历程和应力历史紧密关联的材料非线性特征，采用有限元增量分析是合理的选择。为此，在时间历程划分的基础上，推导了考虑材料徐变、松弛、收缩影响的弹塑性有限元求解方程，建立了时间增量步内单元计入徐变、收缩、松弛影响的数值函数表达式，给出了斜拉索损伤刚度修正的具体措施和恒载性超载影响计入的分析方法，建立的初态模型分析技术进一步改善了混凝土斜拉桥运营期的桥梁状态评估方法。
为准确掌握混凝土斜拉桥换索施工前的索力和主梁受力状态，建立的换索施工前的初态分析模型，需要对其运营期间混凝土收缩徐变、预应力索应力松弛、恒载性超载等因素产生的影响进行评估。而混凝土弹性模量、徐变、收缩及预应力筋松弛等因素具有与时间历程和应力历史紧密关联的材料非线性特征，采用有限元增量分析是合理的选择。为此，在时间历程划分的基础上，推导了考虑材料徐变、松弛、收缩影响的弹塑性有限元求解方程，建立了时间增量步内单元计入徐变、收缩、松弛影响的数值函数表达式，给出了斜拉索损伤刚度修正的具体措施和恒载性超载影响计入的分析方法，建立的初态模型分析技术进一步改善了混凝土斜拉桥运营期的桥梁状态评估方法。
2015, 37(4):51-58.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.007
摘要:
在已有的氯离子扩散理论和孔隙分形理论的基础上，提出小孔的孔轴线分形维数表征氯离子扩散的曲折度、大孔的孔表面分形维数修正孔隙率，并推导得到基于孔隙分形修正的氯离子扩散系数模型。通过分析龄期为14 d和28 d不同配比混凝土的基于孔隙分形的氯离子扩散系数模型的计算结果和快速氯离子扩散试验(ASTM C1202)电通量，发现两者之间有良好的线性关系。采用基于孔隙分形修正的氯离子扩散系数代入Fick第二定律的解析解，对试验后各组混凝土中不同扩散深度的氯离子浓度进行拟合，计算结果与实测值吻合情况较好。
在已有的氯离子扩散理论和孔隙分形理论的基础上，提出小孔的孔轴线分形维数表征氯离子扩散的曲折度、大孔的孔表面分形维数修正孔隙率，并推导得到基于孔隙分形修正的氯离子扩散系数模型。通过分析龄期为14 d和28 d不同配比混凝土的基于孔隙分形的氯离子扩散系数模型的计算结果和快速氯离子扩散试验(ASTM C1202)电通量，发现两者之间有良好的线性关系。采用基于孔隙分形修正的氯离子扩散系数代入Fick第二定律的解析解，对试验后各组混凝土中不同扩散深度的氯离子浓度进行拟合，计算结果与实测值吻合情况较好。
2015, 37(4):59-66.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.008
摘要:
基于物质非稳态扩散理论，采用现有研究对Fick第二定律的修正方法，并将粘贴加固考虑为对氯离子扩散方程边界条件的调整，提出可用于粘贴加固混凝土的氯离子扩散理论模型。利用ABAQUS、MATLAB PDE tool、MATLAB自编程3种方法均可对粘贴加固混凝土梁的氯离子扩散过程进行数值模拟。对比未加固与加固构件的氯离子扩散规律，发现粘贴加固可降低钢筋表面的氯离子浓度值，延缓氯离子浓度到达临界锈蚀浓度的时间，增加材料使用寿命，并且加固时间越早，增加寿命越长。
基于物质非稳态扩散理论，采用现有研究对Fick第二定律的修正方法，并将粘贴加固考虑为对氯离子扩散方程边界条件的调整，提出可用于粘贴加固混凝土的氯离子扩散理论模型。利用ABAQUS、MATLAB PDE tool、MATLAB自编程3种方法均可对粘贴加固混凝土梁的氯离子扩散过程进行数值模拟。对比未加固与加固构件的氯离子扩散规律，发现粘贴加固可降低钢筋表面的氯离子浓度值，延缓氯离子浓度到达临界锈蚀浓度的时间，增加材料使用寿命，并且加固时间越早，增加寿命越长。
2015, 37(4):67-76.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.009
摘要:
由于对边坡强度参数统计特性考虑不全面，使得边坡可靠性指标计算值偏小，对应的失效概率偏大，常常超过10%，设计中难以采纳，造成地基可靠度规范的制定和执行进展缓慢。以某高速公路全风化花岗岩土质高边坡为工程背景，在分析土质参数统计特性的基础上，采用极限平衡理论和蒙特卡罗模拟法，系统地分析了土质强度参数的均值不定性、变异性、相关性、区间特性和空间变化性等对边坡稳定可靠性的影响。结果表明：土性参数的各种统计特性对边坡稳定可靠性均具有不同程度的影响。可靠性指标计算值随抽样距离的减小而增加，随c或φ均值的增大而增加，随c和φ的变异系数的增大而减小，随c和φ相关系数绝对值的增大而增加，考虑区间性后可靠性指标计算值也明显变大。即变异性对边坡稳定不利，而相关性、区间性和空间变化性对边坡稳定有利。因此，准确而全面地考虑土质参数的统计特性，尤其是在参数变异性和相关性的基础上加以考虑土性参数空间变化性和区间性会更加符合工程实际，且计算结果趋于安全，有利于地基可靠度规范的推广运用和边坡工程的安全评价。
由于对边坡强度参数统计特性考虑不全面，使得边坡可靠性指标计算值偏小，对应的失效概率偏大，常常超过10%，设计中难以采纳，造成地基可靠度规范的制定和执行进展缓慢。以某高速公路全风化花岗岩土质高边坡为工程背景，在分析土质参数统计特性的基础上，采用极限平衡理论和蒙特卡罗模拟法，系统地分析了土质强度参数的均值不定性、变异性、相关性、区间特性和空间变化性等对边坡稳定可靠性的影响。结果表明：土性参数的各种统计特性对边坡稳定可靠性均具有不同程度的影响。可靠性指标计算值随抽样距离的减小而增加，随c或φ均值的增大而增加，随c和φ的变异系数的增大而减小，随c和φ相关系数绝对值的增大而增加，考虑区间性后可靠性指标计算值也明显变大。即变异性对边坡稳定不利，而相关性、区间性和空间变化性对边坡稳定有利。因此，准确而全面地考虑土质参数的统计特性，尤其是在参数变异性和相关性的基础上加以考虑土性参数空间变化性和区间性会更加符合工程实际，且计算结果趋于安全，有利于地基可靠度规范的推广运用和边坡工程的安全评价。
2015, 37(4):77-83.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.010
摘要:
针对传统的边坡稳定极限平衡方法不能考虑土体抗剪强度指标变异性影响的问题，基于极限状态的概率分析原理，采用Monte-Carlo法对均质路堤边坡的稳定性开展了可靠度计算，讨论了稳定安全系数一定的条件下边坡失效概率随土体抗剪强度指标变异水平的变化规律，分析了安全系数与边坡可靠指标的对应关系及其随土体抗剪强度指标变异水平的变化特征。研究表明：边坡可靠度受土体抗剪强度指标变异性影响显著，呈现出随土体抗剪强度指标变异水平提高而急剧减小的趋势；为保证边坡具有相同的可靠性，安全系数的取值应与土体抗剪强度指标的变异性相适应，据此提出了基于可靠指标和土体抗剪强度指标变异水平的安全系数取值原则及其对应的三参数函数关系式。
针对传统的边坡稳定极限平衡方法不能考虑土体抗剪强度指标变异性影响的问题，基于极限状态的概率分析原理，采用Monte-Carlo法对均质路堤边坡的稳定性开展了可靠度计算，讨论了稳定安全系数一定的条件下边坡失效概率随土体抗剪强度指标变异水平的变化规律，分析了安全系数与边坡可靠指标的对应关系及其随土体抗剪强度指标变异水平的变化特征。研究表明：边坡可靠度受土体抗剪强度指标变异性影响显著，呈现出随土体抗剪强度指标变异水平提高而急剧减小的趋势；为保证边坡具有相同的可靠性，安全系数的取值应与土体抗剪强度指标的变异性相适应，据此提出了基于可靠指标和土体抗剪强度指标变异水平的安全系数取值原则及其对应的三参数函数关系式。
2015, 37(4):84-89.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.011
摘要:
针对在深层开挖条件下进行自平衡法试桩时，通过采取有效措施消除开挖段的侧摩阻力影响后，由于深层覆土开挖卸荷导致工程桩桩周土体围压减小，从而导致荷载箱上段桩抗拔承载力降低这一问题，通过借鉴目前在抗拔桩方面已有的相关分析方法、负摩阻力、基底附加应力以及相关土力学基础理论，提出了基于Mindlin解的简化分析方法以及负摩阻力-附加应力法两种简化分析方法，并以北京某地铁车站中间柱下桩为例，分别估算深层开挖土体卸荷引起的上段桩承载力的损失值。两种方法所得出的估算值存在较大差异，对其原因进行了初步分析。两种简化分析方法的合理性及准确性还有待于进一步完善和实践验证。
针对在深层开挖条件下进行自平衡法试桩时，通过采取有效措施消除开挖段的侧摩阻力影响后，由于深层覆土开挖卸荷导致工程桩桩周土体围压减小，从而导致荷载箱上段桩抗拔承载力降低这一问题，通过借鉴目前在抗拔桩方面已有的相关分析方法、负摩阻力、基底附加应力以及相关土力学基础理论，提出了基于Mindlin解的简化分析方法以及负摩阻力-附加应力法两种简化分析方法，并以北京某地铁车站中间柱下桩为例，分别估算深层开挖土体卸荷引起的上段桩承载力的损失值。两种方法所得出的估算值存在较大差异，对其原因进行了初步分析。两种简化分析方法的合理性及准确性还有待于进一步完善和实践验证。
2015, 37(4):90-96.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.012
摘要:
针对平面应变条件下各向异性砂土剪切带角度的试验规律，采用传统的3种理论和分叉理论进行对比分析。将平面应变条件下剪切带角度的试验结果按照传统3种理论整理发现，尽管传统3种理论可以估算同种砂剪切带角度的极小、中间和极大值，但无法解释其各向异性规律。砂土在平面应变条件下破坏时会产生明显的剪切带，当剪切带方向和砂土沉积面方向接近时，会较早诱发剪切带的产生，使材料强度降低，造成了平面应变条件下各向异性强度规律明显不同于常规三轴条件下的试验规律，采用分叉理论结合各向异性模型则可以有效解释这个规律。随砂土沉积面角度的变化，模型可以从细观角度解释常规三轴条件下剪切带角度的单调变化的试验规律，结合分叉理论可以描述平面应变条件下其先减小然后增大的规律。通过几种理论对比分析表明，模型结合分叉理论不但能够描述多种应力状态下的平面应变和常规三轴应力条件下剪切带角度表现的不同规律，而且能够从细观角度解释其各向异性成因。
针对平面应变条件下各向异性砂土剪切带角度的试验规律，采用传统的3种理论和分叉理论进行对比分析。将平面应变条件下剪切带角度的试验结果按照传统3种理论整理发现，尽管传统3种理论可以估算同种砂剪切带角度的极小、中间和极大值，但无法解释其各向异性规律。砂土在平面应变条件下破坏时会产生明显的剪切带，当剪切带方向和砂土沉积面方向接近时，会较早诱发剪切带的产生，使材料强度降低，造成了平面应变条件下各向异性强度规律明显不同于常规三轴条件下的试验规律，采用分叉理论结合各向异性模型则可以有效解释这个规律。随砂土沉积面角度的变化，模型可以从细观角度解释常规三轴条件下剪切带角度的单调变化的试验规律，结合分叉理论可以描述平面应变条件下其先减小然后增大的规律。通过几种理论对比分析表明，模型结合分叉理论不但能够描述多种应力状态下的平面应变和常规三轴应力条件下剪切带角度表现的不同规律，而且能够从细观角度解释其各向异性成因。
2015, 37(4):97-104.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.013
摘要:
非饱和土的变形除受应力影响外，还与土中含水率及其变化有关。在非饱和土计算模型中引入含水率，虽然建立的是经验公式，但非常直观，作为一种近似而实用的处理方法值得深入研究和进一步发展。分别从加工硬化曲线的试验参数与含水率的关系和加工硬化曲线的割线模量与含水率的关系两个不同的角度出发，提出了考虑含水率的应力-应变关系曲线的构建方法。结合具体试验展示了2种方法的实现过程，并对模型的合理性进行检验。检验的结果表明2种方法的计算值均能于试验值较好吻合。依据试验结果对2种模型进行了比较。结果表明方法1的计算值要比方法2的计算值稍小。
非饱和土的变形除受应力影响外，还与土中含水率及其变化有关。在非饱和土计算模型中引入含水率，虽然建立的是经验公式，但非常直观，作为一种近似而实用的处理方法值得深入研究和进一步发展。分别从加工硬化曲线的试验参数与含水率的关系和加工硬化曲线的割线模量与含水率的关系两个不同的角度出发，提出了考虑含水率的应力-应变关系曲线的构建方法。结合具体试验展示了2种方法的实现过程，并对模型的合理性进行检验。检验的结果表明2种方法的计算值均能于试验值较好吻合。依据试验结果对2种模型进行了比较。结果表明方法1的计算值要比方法2的计算值稍小。
14 承压水基坑突涌的水力劈裂
2015, 37(4):105-111.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.014
摘要:
突涌是基坑工程施工过程中常遇的主要灾害之一。现有的承压水基坑突涌稳定分析方法均不能反应突涌破坏机理。从水力劈裂的机理入手，建议承压水基坑突涌问题应考虑应力-渗流场耦合作用。在Biot固结理论基础上，建立了基坑突涌分析水力劈裂耦合模型，考虑了土体物理力学性质的动态演化。试图通过分析工作面推进过程中基底土体应力场和渗流场的变化，来判断突涌发生的可能性。研究结果表明：突涌始于基底隔水层所发生的张拉破坏，基底周边是发生突涌的危险位置；渗透弱面(初始张拉裂缝)的水压楔劈效应所导致的水力劈裂为基坑突涌提供了通道；高水压力的存在是突涌发生的前提条件，高水力梯度的产生是基坑突涌的根源。
突涌是基坑工程施工过程中常遇的主要灾害之一。现有的承压水基坑突涌稳定分析方法均不能反应突涌破坏机理。从水力劈裂的机理入手，建议承压水基坑突涌问题应考虑应力-渗流场耦合作用。在Biot固结理论基础上，建立了基坑突涌分析水力劈裂耦合模型，考虑了土体物理力学性质的动态演化。试图通过分析工作面推进过程中基底土体应力场和渗流场的变化，来判断突涌发生的可能性。研究结果表明：突涌始于基底隔水层所发生的张拉破坏，基底周边是发生突涌的危险位置；渗透弱面(初始张拉裂缝)的水压楔劈效应所导致的水力劈裂为基坑突涌提供了通道；高水压力的存在是突涌发生的前提条件，高水力梯度的产生是基坑突涌的根源。
2015, 37(4):112-117.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.015
摘要:
由于多数地下水泥土工程直接与地下腐蚀性介质环境接触，必将导致水泥土材料的逐步劣化甚至失效破坏。以某市区工地附近明渠排放的污水作为侵蚀性介质，制作了不同水泥掺量的水泥土试件，通过对比试验，研究了污水环境和清水环境下不同水泥掺量、不同龄期的水泥土抗压强度和抗剪强度。结果表明，在污水或清水环境下，相同水泥掺量水泥土30 d龄期的抗压强度几乎相等，随着龄期的增加其抗压强度均逐步增大，但污水环境下其抗压强度增长的幅度明显小于清水环境，90 d后清水环境的水泥土抗压强度不再增长，而污水环境的抗压强度开始降低；污水环境和清水环境下的水泥土内摩擦角和黏聚力随龄期、水泥掺量的增加均逐步增大，污水环境下龄期90 d后的内摩擦角和黏聚力均开始降低。
由于多数地下水泥土工程直接与地下腐蚀性介质环境接触，必将导致水泥土材料的逐步劣化甚至失效破坏。以某市区工地附近明渠排放的污水作为侵蚀性介质，制作了不同水泥掺量的水泥土试件，通过对比试验，研究了污水环境和清水环境下不同水泥掺量、不同龄期的水泥土抗压强度和抗剪强度。结果表明，在污水或清水环境下，相同水泥掺量水泥土30 d龄期的抗压强度几乎相等，随着龄期的增加其抗压强度均逐步增大，但污水环境下其抗压强度增长的幅度明显小于清水环境，90 d后清水环境的水泥土抗压强度不再增长，而污水环境的抗压强度开始降低；污水环境和清水环境下的水泥土内摩擦角和黏聚力随龄期、水泥掺量的增加均逐步增大，污水环境下龄期90 d后的内摩擦角和黏聚力均开始降低。
2015, 37(4):118-124.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.016
摘要:
以磷石膏为原料生产β半水石膏粉，研究了可溶性无水AⅢ对半水石膏粉的影响，采用常规分析方法、TG-DSC、XRD和扫描电镜等方法对磷石膏原料，β半水石膏粉和石膏产品进行分析和表征。差热分析结果表明：磷石膏低温脱水出现两个DSC吸热峰，峰值仅相差6 ℃并存在重叠现象，说明脱水反应分两步进行，发生了不同反应，熟石膏粉中存在不同相混合物。半水石膏粉煅烧最佳工艺：焙烧温度在170±5 ℃内，焙烧时间2 h，熟石膏新粉结晶水含量约3.0%，通过陈化，控制结晶水含量4.8%~5.2%，有利于提高熟石膏粉质量。半水石膏水化热效应结果表明：AⅢ活性高，水化速度快，导致添加减水剂时几乎未见减水增强效果，说明AⅢ影响熟石膏粉质量。陈化粉添加减水剂能提高石膏制品强度，聚羧酸系HC掺量0.7%时，绝干强度达到15.0 MPa，强度提高近64.84%； 奈系FDN掺量0.7%时，绝干强度达到14.8 MPa，强度提高近62.64%；木质素减水剂掺量0.7%时，绝干强度达到13.9 MPa，强度提高近52.75%。
以磷石膏为原料生产β半水石膏粉，研究了可溶性无水AⅢ对半水石膏粉的影响，采用常规分析方法、TG-DSC、XRD和扫描电镜等方法对磷石膏原料，β半水石膏粉和石膏产品进行分析和表征。差热分析结果表明：磷石膏低温脱水出现两个DSC吸热峰，峰值仅相差6 ℃并存在重叠现象，说明脱水反应分两步进行，发生了不同反应，熟石膏粉中存在不同相混合物。半水石膏粉煅烧最佳工艺：焙烧温度在170±5 ℃内，焙烧时间2 h，熟石膏新粉结晶水含量约3.0%，通过陈化，控制结晶水含量4.8%~5.2%，有利于提高熟石膏粉质量。半水石膏水化热效应结果表明：AⅢ活性高，水化速度快，导致添加减水剂时几乎未见减水增强效果，说明AⅢ影响熟石膏粉质量。陈化粉添加减水剂能提高石膏制品强度，聚羧酸系HC掺量0.7%时，绝干强度达到15.0 MPa，强度提高近64.84%； 奈系FDN掺量0.7%时，绝干强度达到14.8 MPa，强度提高近62.64%；木质素减水剂掺量0.7%时，绝干强度达到13.9 MPa，强度提高近52.75%。
17 简单屋顶绿化的滞蓄特性
2015, 37(4):135-141.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.018
摘要:
设计了模拟降雨与数据采集系统，研究了短时强降雨下简单屋顶绿化基质(配比：陶粒57.0%、草炭41.5%、保水剂1.5%)的降雨产流过程，基于37次模拟降雨实验,归纳了降雨产流的一般过程、规律和特性，分析了降雨强度、基质厚度和基质初始含水率对简单屋顶绿化滞流蓄水特性的影响。结果表明：基质厚度和基质初始含水率对简单屋顶绿化的蓄水特性有显著影响，基质初始含水率越低、基质厚度越厚时蓄水特性越佳。建立了产流时间数学模型，简单屋顶绿化降雨产流时间与降雨强度呈负相关，同时也受初始含水量和基质厚度影响。随着干湿循环次数增加，基质的厚度总体呈现下降趋势，储水性能逐渐下降，延迟产流时间逐渐缩短。
设计了模拟降雨与数据采集系统，研究了短时强降雨下简单屋顶绿化基质(配比：陶粒57.0%、草炭41.5%、保水剂1.5%)的降雨产流过程，基于37次模拟降雨实验,归纳了降雨产流的一般过程、规律和特性，分析了降雨强度、基质厚度和基质初始含水率对简单屋顶绿化滞流蓄水特性的影响。结果表明：基质厚度和基质初始含水率对简单屋顶绿化的蓄水特性有显著影响，基质初始含水率越低、基质厚度越厚时蓄水特性越佳。建立了产流时间数学模型，简单屋顶绿化降雨产流时间与降雨强度呈负相关，同时也受初始含水量和基质厚度影响。随着干湿循环次数增加，基质的厚度总体呈现下降趋势，储水性能逐渐下降，延迟产流时间逐渐缩短。
2015, 37(4):142-148.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.04.019
摘要:
对西北农村住宅采暖面积、村庄规模及村内住宅建筑密度等问卷调查，分析了农村发展太阳能集中采暖主要限制因素，研究了太阳能集中采暖模式在西北农村的适应性。结果表明，西北农村采用太阳能集中采暖需满足下列条件：集热器安装场地条件，西安农村平均每户需提供集热场地面积为30~40 m 2，兰州、银川农村为40~50 m 2，乌鲁木齐农村为45~60 m 2，西宁、格尔木农村为20~30 m 2；农村住宅容积率条件，西安、西宁、格尔木地区农村最低需满足0.38~0.41，兰州、银川、乌鲁木齐地区为0.27~0.31。对比西北农村太阳能集中采暖条件现状及上述限制性条件分析结果得出，西安、兰州地区超过80%的村庄不能提供足够的集中集热场地；西宁、格尔木地区满足住宅建筑容积率条件的村庄不足30%。
对西北农村住宅采暖面积、村庄规模及村内住宅建筑密度等问卷调查，分析了农村发展太阳能集中采暖主要限制因素，研究了太阳能集中采暖模式在西北农村的适应性。结果表明，西北农村采用太阳能集中采暖需满足下列条件：集热器安装场地条件，西安农村平均每户需提供集热场地面积为30~40 m 2，兰州、银川农村为40~50 m 2，乌鲁木齐农村为45~60 m 2，西宁、格尔木农村为20~30 m 2；农村住宅容积率条件，西安、西宁、格尔木地区农村最低需满足0.38~0.41，兰州、银川、乌鲁木齐地区为0.27~0.31。对比西北农村太阳能集中采暖条件现状及上述限制性条件分析结果得出，西安、兰州地区超过80%的村庄不能提供足够的集中集热场地；西宁、格尔木地区满足住宅建筑容积率条件的村庄不足30%。
