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磷尾矿—玄武岩纤维改良膨胀土工程特性研究

磷尾矿—玄武岩纤维改良膨胀土工程特性研究

作者：吴镜泊湖北工业大学

学位级别：硕士

膨胀土是一种非常特殊的非饱和粘土,具有吸水膨胀、失水收缩、多裂隙性、高塑性等显著特点。膨胀土以不同形态、不同埋深、不同层厚广泛分布于全国各地,给工程建设项目带来了很多不便,严重影响了工程安全和经济效益。随着我国经济水平... 详细信息

膨胀土是一种非常特殊的非饱和粘土,具有吸水膨胀、失水收缩、多裂隙性、高塑性等显著特点。膨胀土以不同形态、不同埋深、不同层厚广泛分布于全国各地,给工程建设项目带来了很多不便,严重影响了工程安全和经济效益。随着我国经济水平迅速增长,高速公路、铁路的建设迅速发展。高速公路、铁路会不可避免地穿越不良工程地质。局部土地资源珍贵的地区会使用膨胀土对路基进行填筑,但鉴于膨胀土吸水膨胀、失水收缩的显著特征,需要对其改良后才可以应用到实际工程当中。本文进行的主要研究工作以及获得的结论如下:(1)通过对膨胀土进行击实试验,得到了原状土的含水率和干密度的关系曲线,并可以获得原状土的最大干密度与最优含水率,为随后基于最优含水率与最大干密度的试验研究提供了基础。(2)将0%、5%、10%、15%的磷尾矿以质量为配比掺入膨胀土中,并对改良后膨胀土进行无侧限抗压强度试验、固结不排水三轴压缩试验。试验结果表明,当磷尾矿掺量为10%时,磷尾矿改良膨胀土的改良效果最佳。(3)将0%、0.1%、0.3%、0.5%玄武岩纤维以质量为配比掺入膨胀土中,并对改良后的膨胀土进行固结试验、自由膨胀率试验、膨胀力试验等室内土工试验。试验结果表明,玄武岩纤维不能提高土体的固结性能;可以有效的抑制膨胀土的自由膨胀率;可以对膨胀土的膨胀力起到一定的约束作用。但玄武岩纤维的掺量并不是越多越好,通过试验得出玄武岩纤维的掺量为0.3%时,改良土的效果最佳。(4)将磷尾矿、玄武岩纤维共同加入到干密度为1.7 g/cm3(最大干密度)、17%含水率(最优含水率)的土体当中,进行围压为100kPa的固结不排水三轴压缩试验,试验结果表明,当磷尾矿掺量为10%、玄武岩纤维掺量为0.3%时,改良膨胀土的强度效果最佳,且延性有所增加;将磷尾矿、玄武岩纤维共同加入干密度为1.6 g/cm3、含水率19%的土体中,进行围压为100kPa的固结不排水三轴压缩试验,通过对比试验结果,得出结论干密度越大时,改良土的改良效果更佳。

关键词：膨胀土磷尾矿玄武岩纤维掺量强度延性

基于形状记忆合金阻尼器的多层建筑地震反应控制

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武汉理工大学学报 2019年第5期41卷 45-49页

作者：陈波李闯吴镜泊武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室武汉430070

研究了基于形状记忆合金阻尼器的多层建筑地震反应控制问题,首先阐述了形状记忆合金(SMA)力学模型,随后建立了SMA阻尼器力学模型。建立了设置有SMA阻尼器的多层建筑动力分析模型和动力分析方法。以某3层框架结构为工程背景,研究了SMA阻... 详细信息

研究了基于形状记忆合金阻尼器的多层建筑地震反应控制问题,首先阐述了形状记忆合金(SMA)力学模型,随后建立了SMA阻尼器力学模型。建立了设置有SMA阻尼器的多层建筑动力分析模型和动力分析方法。以某3层框架结构为工程背景,研究了SMA阻尼器对多层建筑地震反应的控制效果。通过对动力方程进行求解并进行相应的参数研究,确定了抑制结构地震反应的优化阻尼器参数。结果表明:SMA阻尼器是一种具有较好耗能能力的减震装置。合理使用它可以有效地减小工程结构的地震反应。

关键词：多层建筑形状记忆合金地震反应振动控制

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邹城市独塔双柱预应力斜拉转体桥施工技术

施工技术 2017年第S2期46卷 863-865页

作者：庄心善吴镜泊彭伟珂湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068

山东省邹城市跨铁路转体桥长1 200m,双向4车道设计,标准桥宽为23.2m,其设计行车速度为50km/h。主桥采用墩塔梁固结结构体系,为独塔双柱型预应力斜拉桥。双柱平行双索面技术复杂,属于转体桥施工领域首创。主梁截面为箱型"π"型。大桥转... 详细信息

山东省邹城市跨铁路转体桥长1 200m,双向4车道设计,标准桥宽为23.2m,其设计行车速度为50km/h。主桥采用墩塔梁固结结构体系,为独塔双柱型预应力斜拉桥。双柱平行双索面技术复杂,属于转体桥施工领域首创。主梁截面为箱型"π"型。大桥转体质量为21 000t,转体角度93.3m,转盘直径4.2m。其多项技术指标均处于亚洲领先水平。

关键词：桥梁工程转体桥平行双索面施工技术

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基于摩擦耗能约束的框架结构地震反应控制

武汉理工大学学报 2019年第4期41卷 48-51,98页

作者：陈家鑫宋欣欣吴镜泊武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室武汉430070

研究了基于摩擦耗能约束的框架结构减震控制问题。首先阐述了摩擦耗能约束的结构形式,随后建立了摩擦耗能约束的力学模型。建立了可用于框架结构地震反应控制的双旗型力-位移关系曲线。在此基础上,建立了设置摩擦耗能约束的框架结构的... 详细信息

研究了基于摩擦耗能约束的框架结构减震控制问题。首先阐述了摩擦耗能约束的结构形式,随后建立了摩擦耗能约束的力学模型。建立了可用于框架结构地震反应控制的双旗型力-位移关系曲线。在此基础上,建立了设置摩擦耗能约束的框架结构的动力分析方法。以某多层框架结构为例,进行了结构地震反应控制的研究,并就减震性能进行了相关的参数研究。结果表明:摩擦耗能约束具有良好减震性能,可以有效的耗散结构的地震输入能量。

关键词：框架结构摩擦耗能约束地震响应控制参数分析

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武汉鹦鹉洲长江大桥1#墩塔施工技术

铁道建筑 2016年第3期56卷 50-53页

作者：庄心善吴镜泊彭伟珂湖北工业大学土木工程与建筑学院湖北武汉430068

鹦鹉洲长江大桥主桥长2 100 m,采用（200＋2×850＋200）m三塔四跨钢板结合梁悬索桥。1#塔墩位于汉阳江滩护坡上,地表标高12.0-21.0 m,高差起伏较大,基础施工对岸坡影响大,采用了＂前排桩＋锚杆＂的结构形式以保证大堤稳定。1#墩基础采... 详细信息

鹦鹉洲长江大桥主桥长2 100 m,采用（200＋2×850＋200）m三塔四跨钢板结合梁悬索桥。1#塔墩位于汉阳江滩护坡上,地表标高12.0-21.0 m,高差起伏较大,基础施工对岸坡影响大,采用了＂前排桩＋锚杆＂的结构形式以保证大堤稳定。1#墩基础采用44根直径2.0 m钻孔灌注桩,钻孔深度超过80 m,采用筑岛、双排防护桩施工方案。1#塔塔柱高达126.2 m,截面尺寸大、混凝土方量大,施工采用爬模分节段施工。1#墩钻孔桩施工、围堰施工与岸坡防护的相互配合、承台大体积混凝土浇筑控温等均是本工程的施工重点与难点。

关键词：大堤稳定钻孔灌注桩爬模分节段施工

初始干密度对非饱和土变形及强度影响的试验研究

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工业建筑 2017年第3期47卷 107-110,181页

作者：庄心善彭伟珂吴镜泊湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉430068

通过压力板仪测定并对比分析了不同初始干密度下粉质黏土的土水特征曲线;使用GDS非饱和土三轴仪,进行了不同初始干密度、不同基质吸力下非饱和粉质黏土的强度试验。结果表明:van Genuchten模型可以较好拟合不同初始干密度粉质黏土土水... 详细信息

通过压力板仪测定并对比分析了不同初始干密度下粉质黏土的土水特征曲线;使用GDS非饱和土三轴仪,进行了不同初始干密度、不同基质吸力下非饱和粉质黏土的强度试验。结果表明:van Genuchten模型可以较好拟合不同初始干密度粉质黏土土水特征曲线;试样进气值与初始干密度呈正相关,持水能力和水稳定性随初始干密度的增大逐渐增大;相同初始干密度的非饱和粉质黏土强度随基质吸力的增大而增大,随着基质吸力的增大,基质吸力对试样抗剪强度的贡献值逐渐变小。不同初始干密度的试样体积变化均随着基质吸力的增大而减小,且初始干密度越大,不同基质吸力试样体变越接近一致。重塑非饱和粉质黏土的应力-应变关系可以用双曲线模型来描述,试样切线模量随基质吸力的增大而增大。

关键词：初始干密度土水特征曲线 GDS三轴仪应力-应变关系非饱和土

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石灰改良膨胀土强度试验研究

公路工程 2017年第5期42卷 1-5页

作者：庄心善彭伟珂吴镜泊湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068

以南阳某公路试验段膨胀土为对象进行石灰改良膨胀土强度试验,研究了无侧限抗压强度、内摩擦角及粘聚力与石灰掺量、养护龄期之间的关系。试验结果表明:无侧限抗压强度与石灰掺量成三次多项式关系,与养护龄期成线性关系,进一步给出了考... 详细信息

以南阳某公路试验段膨胀土为对象进行石灰改良膨胀土强度试验,研究了无侧限抗压强度、内摩擦角及粘聚力与石灰掺量、养护龄期之间的关系。试验结果表明:无侧限抗压强度与石灰掺量成三次多项式关系,与养护龄期成线性关系,进一步给出了考虑石灰掺量与养护龄期的无侧限强度计算公式。内摩擦角及粘聚力与石灰掺量均成线性关系,内摩擦角与养护龄期成线性关系,石灰掺量为0时粘聚力与养护龄期成线性关系,石灰掺量不为0时粘聚力与养护龄期成二次多项式关系。石灰对改良膨胀土粘聚力的影响很大而对内摩擦角的影响很小,这是因为在石灰和膨胀土颗粒之间主要产生灰结作用和凝聚作用以提高膨胀土的抗剪强度。给出了最优掺灰量和最优养护时间。

关键词：膨胀土石灰改良无侧限抗压强度养护时间粘聚力

粉煤灰改良膨胀土脱湿过程裂隙发展规律与影响因素研究

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科学技术与工程 2017年第6期17卷 252-258页

作者：庄心善彭伟珂吴镜泊湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉430068

环境温度、初始含水率、粉煤灰掺量和干密度均对膨胀土的幵裂有重要影响,为了分析初始含水率和粉煤灰掺量对膨胀土裂隙发展过程、发育规律、发展机制的影响进行了多组脱湿过程裂隙开展试验;并进行了定量分析。结果表明试样裂隙可分为三... 详细信息

环境温度、初始含水率、粉煤灰掺量和干密度均对膨胀土的幵裂有重要影响,为了分析初始含水率和粉煤灰掺量对膨胀土裂隙发展过程、发育规律、发展机制的影响进行了多组脱湿过程裂隙开展试验;并进行了定量分析。结果表明试样裂隙可分为三神:一条主裂隙加上多条次裂隙、三岔口型裂隙、环状裂隙其中掺有粉煤灰试样大多数出现第三种裂隙未掺粉煤灰的试样出现第一、二种裂隙。随着试样含水率減少脱湿过程可分为三个阶段:无裂隙阶段、裂隙产生和发展阶段、稳定阶段。裂隙度随初始含水率的增大而增大随粉煤灰掺量的增加而减小。粉煤灰掺量对未养护试样的临界含水率影响不大养护后其临界含水率增大。

关键词：粉煤灰膨胀土脱湿过程发展规律

基于新型自复位SMA阻尼器的Benchmark结构振动控制研究

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基于新型自复位SMA阻尼器的Benchmark结构振动控制研究