李正农 , 范涛 , 康建彬 , 程杰 , 吴涛 , 谢俊军
2016, 38(3):1-11. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.001 CSTR:
摘要:根据刚性模型风洞测压试验所得数据,研究了不同的周边干扰条件下柜体表面平均风压系数的变化规律,对比分析了不同柜体间距时干扰效应的变化情况。研究结果表明:干扰煤气柜位于柜体的正前方时,柜体迎风面平均风压系数显著减小;干扰煤气柜位于柜体的正后方时,柜体背风面平均风压系数会增大;两煤气柜相互平行时,柜体背风面平均风压系数会减小;柜体间距会对干扰效应产生影响,干扰效应随着柜体间距的变化而发生变化;在迎风面与侧风面,规范值有较高的安全储备;而在背风面,其安全储备略有不足。
2016, 38(3):12-17. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.002 CSTR:
摘要:以深圳地铁车公庙交通枢纽7 & 9号线车站深基坑工程为研究背景,选取典型的监测断面,埋置混凝土应变计,进行地下连续墙的内力测试,分析了连续墙在深基坑开挖过程中的内力变化规律,并对连续墙的安全性进行了评价,得到以下结论:随着基坑开挖深度的增加,地下连续墙的内力变化越发明显,基坑负二层和负三层开挖对连续墙的内力变化影响较大,应重点关注和监测;根据现场测试数据得到两侧地下连续墙的内力变化并非完全一致,主要受到紧邻基坑开挖和周边建筑物的影响;最后计算得到地下连续墙处于安全状态。
2016, 38(3):18-24. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.003 CSTR:
摘要:通过对1片钢筋混凝土剪力墙和4片配有碳纤维增强聚合物(CFRP)筋的剪力墙的低周反复荷载试验,在分析试验中测得的裂缝宽度、裂缝的发展和分布形态、侧向变形的基础上,研究了在钢筋混凝土剪力墙的适当位置部分或全部配置CFRP筋对剪力墙的残余裂缝和残余变形等自复位性能的影响规律。研究结果表明:与普通钢筋混凝土剪力墙相比,配有CFRP筋的剪力墙的开裂荷载较低,裂缝较多,裂缝分布分布范围较广,墙体的最大裂缝宽度、残余裂缝宽度和侧向残余变形分别降低了60%、70%和90%,说明在剪力墙中合理配置CFRP筋能使剪力墙具有优异的自复位性能。
2016, 38(3):25-34. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.004 CSTR:
摘要:以竖向荷载和水平地震作用组合下的钢筋混凝土柱和钢柱为对象,研究了失效方程中荷载相关特性对柱承载力抗震可靠性的影响。根据现行《混凝土结构设计规范》和《钢结构设计规范》分析了不同柱弯矩轴力相关曲线的特性。结合多个框架结构实例,对比了柱失效方程中荷载相关曲线与规范考虑情形的异同。实例分析表明:水平地震和竖向荷载组合作用下,小偏压RC柱和工字型钢柱的荷载相关曲线与规范考虑的情形较为符合,均近似为负相关的直线;水平地震和竖向荷载组合作用下,大偏压RC柱的荷载相关曲线则与规范考虑的情形有较大出入,存在明显的正相关段部分。在此基础上,考虑失效方程复杂特性,依据已有的荷载和抗力变量概率模型,采用Monte Carlo法分析了水平地震和竖向荷载组合作用下柱的可靠性。结果表明:钢柱和小偏压RC柱的承载力抗震可靠度随轴压力荷载效应比值的变化幅度较小,与规范模式计算结果较接近;大偏压RC柱的承载力抗震可靠度随轴压力荷载效应比值的变化会有较大幅度波动,与规范模式计算结果差异较大;当轴压力荷载效应比值为负时,大偏压RC柱的承载力抗震可靠度会低于规范计算值较多,现行柱可靠性设计方法会偏于不安全。
2016, 38(3):35-40. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.005 CSTR:
摘要:主震作用下桥梁结构可能已发生联间相对变位,强余震作用将进一步加剧桥梁上部结构的碰撞或落梁灾害,以某连续梁桥为例进行地震序列分析,并对比有无拉索模数伸缩缝两种情况下的地震响应,结果表明:拉索模数伸缩缝能够有效限制主余震各阶段联间相对位移,对避免主震后产生联间残余位移的桥梁结构在强余震作用下发生碰撞、落梁具有重要意义;同时,拉索模数伸缩缝使桥梁各联间协同作用,从而墩梁相对位移得到相应的控制,桥墩受力亦有所改善。
2016, 38(3):41-46. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.006 CSTR:
摘要:以3种不同的单向加载方式对以木质OSB覆面的SIP墙体进行侧向加载实验,对比分析3种加载方式下SIP墙体的破坏形式及这3种加载方式对墙体抗剪性能参数的影响,结果表明:3种加载方式得到的墙体的抗剪性能指标有所差异,其中,采用ISO22452加载协议,即对墙体施加持续增加载荷的加载方式所得到的极限承载力最大、极限位移和延性系数居中,分别为46.06 kN、71.83 mm、3.31;采用ASTM E72-05加载时极限承载力居中、极限位移及延性系数最大,分别为:40.66 kN、76.97 mm、4.07。采用ASTM E564-06加载,即对墙体施加阶段载荷并使阶段目标载荷持续作用一段时间的方式,所得到的极限承载力、极限位移及延性系数最小,分别为37.73 kN、54.92 mm、2.91;3种加载方式对墙体破坏形式的影响不大。
2016, 38(3):47-52. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.007 CSTR:
摘要:在综合分析现有水平荷载作用下桩基分析方法的基础上,建立了考虑桩侧土体受力状态的斜坡刚性桩力学模型;根据极限平衡原理,建立横向荷载作用下斜坡刚性桩弯矩和应力平衡方程;引入考虑斜坡影响的p-y曲线方法,提出了综合考虑桩侧土体极限承载力与水平抗力系数沿深度呈线性增加的侧向极限承载力与土体抗力承载力系数计算方法,同时,将该方法应用于计算实例,通过与已有有限元和理论计算方法对比分析,计算结果验证了本文方法的合理性与可行性;并利用该方法,分析了斜坡坡角、桩土接触面系数以及地基水平抗力系数对斜坡刚性桩承载特性的影响因素。分析表明:斜坡的坡角、桩土接触面系数对侧向荷载作用下斜坡刚性桩的荷载位移曲线影响明显,而桩侧土的抗力系数对侧向荷载作用下斜坡刚性桩的荷载位移曲线影响不明显。
2016, 38(3):53-57. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.008 CSTR:
摘要:序批式生物膜滤池(SBBF)是基于序批式生物膜法的改进污水处理新型工艺,针对SBBF处理城市污水的除磷的效果较差的弊端,通过直接投加FeSO4 7H2O到反应体系实现协同除磷,使得该工艺能够较好地应用于污水脱氮除磷。Fe(Ⅱ)的投加量从0.03~0.3 mM进行协同除磷试验,结果表明0.2 mM的Fe(Ⅱ)投加可为有效投加量。进一步将0.2 mM的Fe(Ⅱ)在进水阶段后投加到反应体系,稳定运行1个月,发现出水的TP稳定保持在0.5 mg/L以下,而COD和氮的去除基本不受影响。COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为84.9%、83.2%、46.3%和88.2%。反应器出水的各项指标均稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A排放标准。
孙永军 , 任梦娇 , 徐炎华 , 马江雅 , 张鹏 , 朱国成 , 肖雪峰 , 吴慧芳 , 尤朝阳 , 朱成雨
2016, 38(3):58-64. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.009 CSTR:
摘要:壳聚糖是一种天然碱性氨基多糖物质,其分子上分布着许多功能性的氨基和羟基,使其能成为潜在的高效絮凝剂。采用紫外光引发壳聚糖(CS)与丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)接枝共聚制备P(CS-AD)絮凝剂,探讨了单体浓度、壳聚糖百分比、阳离子度、光引发剂浓度、光照时间对P(CS-AD)的特性粘度的影响,确定了合成的优化条件:单体浓度为30%~40%、壳聚糖百分比为10%~20%、阳离子度为30%~40%、光引发剂浓度为0.3%~0.5%、光照时间为120 min,优化后的制备的P(CS-AD)的特性粘度最高可达1865 mg/L。同时,采用红外光谱、扫描电镜(SEM)、差热热重分析(TG-DTA)对其进行表征。采用模拟硅藻土水样验证其絮凝性能,试验结果表明:P(CS-AD)的絮凝性能显著优于市售聚丙烯酰胺(PAM)。
2016, 38(3):65-72. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.010 CSTR:
摘要:如何有效地对大口径PCCP管道断丝后管道结构的安全进行合理地评价,以便采取积极有效的维修措施,是减少南水北调大口径PCCP管道运营期间断丝安全风险的有效途径。提出利用层次分析方法(AHP)建立PCCP管道安全风险层次分析数学评价模型,对影响南水北调地下大口径PCCP管道断丝的各种可能因素进行专家打分,同时,通过数值模拟计算,建立PCCP管道安全失效的判断准则及判断标准,实现大口径PCCP管道安全风险评价的定量化。在此基础上,开发出一款专门针对南水北调中线PCCP管道工程安全运行风险实时监测的管理软件。该软件系统采用自动化实时监测技术和基于Web-GIS的风险管理系统。该系统能完成监测数据的实时采集、数据档案的电子化管理以及安全风险的动态评估与预警预报。
2016, 38(3):73-79. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.011 CSTR:
摘要:管网水力模型是实现供水系统现代化管理的重要工具,要使水力模型能比较准确地反映管网真实运行状态,达到预期使用目的,其中的参数需要校核。将管网节点流量校核作为优化问题,采用加权最小二乘法逐步迭代求解,与已有研究相比,采用矩阵分析法推导供水管网雅克比矩阵解析式,引入水量分配矩阵聚合节点流量,将欠定问题转化为超定,提高了校核的计算效率和结果的可靠性。采用简单管网阐明了雅克比矩阵的计算、节点流量的聚合及梯度向量的构造,利用实际管网验证了方法的实用性。
2016, 38(3):80-89. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.012 CSTR:
摘要:工业污水和生活污水排放量日益增多,污水处理厂污泥产量日趋加大,污泥填埋关键技术问题已成为当今环境工程以及环境岩土工程的热点问题之一。污泥和垃圾混合填埋在其他国家已得到应用,但由于目前中国关于污泥及其城市生活垃圾混合样的基础性室内试验成果不多,对污泥与城市垃圾混合样的工程力学特性及其混合填埋的适宜比例等不甚了解,从而导致中国污泥垃圾混合填埋工程事故频繁发生。对不同配比的污泥与城市生活垃圾混合样进行了固结压缩实验、三轴固结不排水实验、无侧限抗压强度实验,得出污泥与城市生活垃圾混合样的工程力学特性;同时,用ANSYS数值模拟方法,对不同配合比的污泥城市生活垃圾混合填埋边坡的稳定性进行分析,从而对污泥与城市生活垃圾混合填埋的适宜配合比及其稳定安全问题提出理论支撑。
2016, 38(3):90-95. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.013 CSTR:
摘要:以硅藻土和纤维素为原料,通过溶胶-凝胶法制备出了新型硅藻土/纤维素复合助滤剂,探究了各种制备条件对助滤剂的影响,并在高岭土悬浊液中对硅藻土、纤维素和硅藻土/纤维素的助滤性能进行了比较,同时研究了硅藻土/纤维素助滤剂对实际微污染水过滤的影响。研究结果表明:复合助滤剂的最佳制备条件为纤硅比0.67,氨水浓度5.0×10-4mol/L,蒸馏水/纤维素40 mL/g,EtOH/硅藻土20 mL/g,60℃恒温水浴;硅藻土/纤维素复合助滤剂的助滤性能要明显优于硅藻土和纤维素助滤剂;在微污染原水直接过滤过程中,投加硅藻土/纤维素助滤剂可提高各微污染物的去除率,结合微滤膜深度处理工艺,最终出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的要求。
2016, 38(3):96-103. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.014 CSTR:
摘要:以灰砂比0.03、0.05和0.08,粉砂比0、0.05、0.1、0.15和0.2为设计参数,对建筑垃圾回填材料进行设计。通过试验对回填材料的流动性(流动度、泌水率)、无侧限抗压强度以及应力应变曲线、本构关系模型和弹性模量等进行研究。研究结果表明:回填材料的流动度受水固比影响较大,两者接近线性关系;流动度在200~250 mm范围,泌水率在4%~8%之间;回填材料抗压强度与灰砂比和水固比之间存在很好的幂指数关系;回填材料应力应变曲线形状与普通混凝土的相似,在此基础上提出回填材料的本构关系模型;回填材料无侧限抗压强度与弹性模量之间存在很好的指数关系。
2016, 38(3):104-109. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.015 CSTR:
摘要:以贵州省北盘江大桥钢桥面铺装层推挤变形病害为研究背景,采用凝胶渗透色谱法(GPC)和傅里叶变换红外光谱法(FTIR),从沥青分子尺度分析钢桥面铺装产生推挤变形的原因。分析结果表明:沥青老化并不是造成钢桥面铺装层推挤变形的主要原因;从现场调查可知,第2层粘层粘结能力的降低是造成钢桥面铺装层推挤变形病害的次要原因;通过级配分析发现,造成钢桥面铺装层推挤变形的主要原因是浇筑式沥青混合料(GA)级配偏细以及GA中集料颗粒的棱角性较差所致。
2016, 38(3):110-117. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.016 CSTR:
摘要:粉煤灰对高强混凝土收缩徐变的影响直接关系到结构长期性能的合理确定。制作粉煤灰掺量分别为0、12%和24%的100 mm×100 mm×400 mm的C50混凝土棱柱体试件,在试验室条件下进行收缩及不同加载龄期的徐变试验,研究了粉煤灰对高强混凝土收缩徐变的影响。根据试验结果评估了目前常用的4种相关规范公式对高强混凝土收缩徐变的适用性,并引入粉煤灰影响系数以综合反映粉煤灰掺量和加载龄期对高强混凝土收缩徐变的影响,根据试验结果和现有研究成果提出了其修正模型。分析结果表明,JTG D 62和GL 2000推荐的收缩徐变预测模式与基准试件实测结果较为吻合,验证结论亦说明所引入的粉煤灰影响系数可应用于掺粉煤灰高强混凝土的收缩徐变预测。
2016, 38(3):118-122. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.017 CSTR:
摘要:分析比较了查表法、环境简图法和黑度法3种确定洞外亮度的方法,发现3种方法均未完全考虑隧道所处区域的环境和光气候条件。为了能快速准确地确定隧道洞外景物亮度,以从莞高速公路的7座隧道为测量对象,通过现场实测,建立了洞外景物亮度与水平面照度之间的关系。在对当地光气候数据进行统计分析的基础上,确定隧道洞外景物亮度标准值、东莞地区隧道洞外典型景物亮度设计参考值,并得到了东莞地区4个朝向隧道洞外典型景物亮度值。
2016, 38(3):123-128. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.018 CSTR:
摘要:为全面改善农村住宅热湿环境,调查研究了重庆农村住宅常用地面在春夏季节的热湿状态。对农村住宅的调查和典型住宅地面的现场实测显示,农村住宅室内地面潮湿现象普遍,水泥地面的潮湿比例最高,6月份室内空气和地面的湿度最大,室内地面温度比空气温度低2℃左右,在潮湿天气,修建较早的住宅室内地面凝结时数比例接近60%。结果表明,农村住宅地面的热湿状态亟待改善。
2016, 38(3):129-137. DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2016.03.019 CSTR:
摘要:太阳辐射在城市峡谷内形成多重反射,加剧城市热岛效应。峡谷太阳辐射吸收量与城市结构、墙体和路面反射率及时间显著相关。建立城市峡谷反射率数值模型,评估提高路面反射率能否有效提高城市峡谷反射率,并探讨反射路面对邻近建筑墙体的反射与散射辐射的影响。通过现场观测数据验证数值模型的可靠性。研究结果表明:建筑物高度与路面宽度之比(纵横比)是城市峡谷反射率最关键的影响因素,当峡谷纵横比<1.0时,路面反射作用较为明显;而且,相对于冬季,夏季时峡谷内反射路面能向邻近建筑物反射更多的额外散射辐射,而峡谷走向对额外散射辐射的影响较小。当峡谷纵横比<1.0时,建议采用反射路面缓解城市热岛。
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