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EPS颗粒混凝土改性现状及其发展趋势研究

混凝土 2024年第5期 178-184页

作者：杜立兵陈华郝佳宁邓志云李子昌朱慧敏西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 四川建筑与职业技术学院四川德阳618000 清华大学水利系北京100084 清华四川能源互联网研究院四川成都610213

EPS颗粒混凝土是当前热门的绿色环保轻质建材,EPS颗粒混凝土改性是提高EPS颗粒混凝土强度和研发高性能EPS颗粒混凝土的有效途径。首先,将EPS颗粒混凝土改性方法分为EPS颗粒改性、胶凝材料改性两大类,仔细梳理了已有EPS颗粒混凝土改性工... 详细信息

EPS颗粒混凝土是当前热门的绿色环保轻质建材,EPS颗粒混凝土改性是提高EPS颗粒混凝土强度和研发高性能EPS颗粒混凝土的有效途径。首先,将EPS颗粒混凝土改性方法分为EPS颗粒改性、胶凝材料改性两大类,仔细梳理了已有EPS颗粒混凝土改性工艺和改性效果;其次,基于EPS颗粒改性和胶凝材料改性的综合讨论,提出了能够扬长避短的复合改性方法;最后,整理了当前EPS颗粒混凝土改性方法存在问题,对未来改性方法的发展进行了思考和展望。研究发现,EPS颗粒改性包括化学改性、裹砂改性、造壳改性;胶凝材料改性包括纤维改性、掺合料改性、外加剂改性;将EPS颗粒改性和胶凝材料改性有机结合的复合改性可以有效提高EPS颗粒混凝土性能,但技术复杂,需进一步研究;同时纳米材料改性、EPS陶粒改性、微胶囊改性、新养护工艺是EPS颗粒混凝土改性的未来发展方向,但新技术高昂的成本亟待降本增效研究。综上,可以为高性能EPS颗粒混凝土研发提供参考,具有较高的参考价值。

关键词： EPS颗粒混凝土 EPS颗粒改性胶凝材料改性复合改性

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玄武岩纤维增强复合材料现状及发展前景研究

混凝土 2024年第2期 98-104页

作者：杜立兵朱慧敏邓志云郝佳宁李子昌陈华马翔西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 清华大学水利系北京100084 四川建筑职业技术学院四川德阳618000 清华四川能源互联网研究院四川成都610213 西安热工研究院有限公司陕西西安710032

玄武岩纤维(BF)具有绿色环保、高强耐腐、隔音隔热等优点,广泛应用于各类玄武岩纤维复合材料(BFRP)的研发中。目前BFRP还存在制备工艺不足、产品质量不稳定、改性混掺工艺不足等问题,针对上述问题的研究缺乏系统性总结。为此,研究了当前... 详细信息

玄武岩纤维(BF)具有绿色环保、高强耐腐、隔音隔热等优点,广泛应用于各类玄武岩纤维复合材料(BFRP)的研发中。目前BFRP还存在制备工艺不足、产品质量不稳定、改性混掺工艺不足等问题,针对上述问题的研究缺乏系统性总结。为此,研究了当前BFRP的制备与生产工艺、增强机理及应用现状,总结并提出了BFRP的发展及应用困境,并给出了相应的建议和研究展望。研究表明:当前基于最优单掺纤维的BFRP不断应用于土建交通、石油运输、航空航天等领域中,并呈增长趋势;但高性能BF生产、纤维混掺、BF界面改性等新型BFRP制备工艺还存在生产成本高和成品质量不稳定等问题,制约了高性能低能耗BFRP研发;BFRP生产应用全过程的规范标准仍然不健全,限制了BFRP的推广应用。随着新工艺不断发展和高性能BF的陆续研发,BFRP性能将更优异、能耗更低,未来将是BFRP深度应用的时代。研究对于高性能低能耗BFRP的研发及应用具有一定参考价值。

关键词：玄武岩纤维复合材料玄武岩纤维增强机理工程应用发展前景

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复合过水围堰高效填筑技术

水利水电科技进展 2024年第1期44卷 73-78,94页

作者：张睿李子昌曹丰泽聂宇辛杜立兵林鹏杨社亚潘新波娄威立中国水利水电第十一工程局有限公司河南三门峡472001 清华四川能源互联网研究院四川成都610213 清华大学水利水电工程系北京100084

针对非洲的朱利叶斯·尼雷尔(Julius Nyerere)水电站大坝成功截流后,上游过水围堰建造期短、工程量大、施工要求高等难题,提出了一种复合过水围堰新型高效填筑技术,重点介绍了底部赶水混凝土浇筑、左岸堆石混凝土浇筑、下游预制挡块模... 详细信息

针对非洲的朱利叶斯·尼雷尔(Julius Nyerere)水电站大坝成功截流后,上游过水围堰建造期短、工程量大、施工要求高等难题,提出了一种复合过水围堰新型高效填筑技术,重点介绍了底部赶水混凝土浇筑、左岸堆石混凝土浇筑、下游预制挡块模板施工、上游黏土防渗层平起施工、主体胶凝砂砾石变态碾压施工5种高效填筑施工流程及关键技术。工程实践表明,该新型高效填筑技术大幅优化了施工组织与效率,最终在汛期来临之前安全、高效、优质地完成了过水围堰的修筑工作。

关键词：复合过水围堰胶凝砂砾石高效填筑施工技术朱利叶斯·尼雷尔水电站

高校基层党支部党史学习教育常态化长效化机制的构建研究

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重庆电力高等专科学校学报 2023年第S1期28卷 29-31页

作者：文锋李婷杜立兵重庆电力高等专科学校重庆400053

在阐述构建高校基层党支部党史学习常态化长效化机制必要性的基础上,分析基层党支部在党史学习方面存在问题,从思想认识、实施方案、学习内容、党业融合、学习形式、评估监督等方面,提出构建高校基层党支部党史学习常态化长效化机制的... 详细信息

在阐述构建高校基层党支部党史学习常态化长效化机制必要性的基础上,分析基层党支部在党史学习方面存在问题,从思想认识、实施方案、学习内容、党业融合、学习形式、评估监督等方面,提出构建高校基层党支部党史学习常态化长效化机制的对策。

关键词：基层党支部党史学习教育常态化长效化机制

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小净距空间交叉隧道施工及运营安全性研究

小净距空间交叉隧道施工及运营安全性研究

作者：杜立兵兰州交通大学

学位级别：硕士

本文依托甘肃省兰州市中川城际铁路新建北环隧道上穿兰州枢纽红山顶隧道右线近接工程。结合现场监控量测数据、经验类比和数值分析方法,对小净距空间交叉隧道施工、运营过程中的爆破振动、静力开挖、列车荷载、地震荷载作用下的结构安... 详细信息

本文依托甘肃省兰州市中川城际铁路新建北环隧道上穿兰州枢纽红山顶隧道右线近接工程。结合现场监控量测数据、经验类比和数值分析方法,对小净距空间交叉隧道施工、运营过程中的爆破振动、静力开挖、列车荷载、地震荷载作用下的结构安全进行了分析研究,主要研究内容如下： 1、查阅相关文献和已有的近接爆破资料,以振速为结构安全的控制标准,制定结构安全振速标准,并划分安全强弱影响的振速范围。并对新建隧道爆破作用下的既有隧道爆破振速进行了现场监控量测,以保证爆破施工过程中小净距空间隧道的结构安全。同时结合现场量测振速,应用FLAC3d对小净距空间交叉隧道交叉段的台阶法爆破施工进行了模拟,并根据结构安全的强弱振速范围,划分了新建隧道爆破对既有隧道的强弱爆破里程。且对当爆破里程位于交叉断面时,既有隧道的强影响、弱影响、无影响区进行了划分。 2、基于断裂力学的Griffith准则,提出了判定衬砌开裂的开裂系数CF(crack factor),并划分了结构安全的CF范围。随后采用有限元软件ANSYS模拟了小净距空间交叉隧道交叉段的台阶法施工,并结合衬砌变形、围岩塑性,规范衬砌截面安全系数、开裂系数CF,从4个方面分析了施工过程中新建隧道、既有隧道衬砌的变形、受力特点,并从安全系数的角度判断了交叉隧道结构的安全性。 3、将列车荷载考虑为激振力函数,采用FLAC3D建立运营过程小净距空间交叉隧道的整体模型,模拟了运营过程中上方新建隧道通过单辆、双辆,以及交叉隧道全部通过列车时3种工况下的动力响应。并从隧道结构振速、应力2个方面分析了列车荷载作用下的小净距空间交叉隧道的响应特性,并判断了结构安全性。 4、由地震波特征周期和小净距交叉隧道的场地特征,确定了地震波的设计加速度,并选用了国际常用的EIENTRO波的南北波作为交叉隧道的地震波。根据地震波的传递特性,仅考虑单个水平波对交叉隧道影响,即地震波方向垂直新建隧道轴线时交叉隧道的动力响应。从而采用FLAC3D对小净距交叉隧道的地震动力响应进行了模拟,并从交叉隧道衬砌受力的角度分析了地震作用下,小净距交叉隧道的结构安全性。

关键词：交叉隧道爆破振动台阶开挖列车振动地震响应

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基于多因素椭圆堆叠的岩土细观建模方法

岩土力学 2020年第11期41卷 3797-3809页

作者：刘新荣杜立兵邓志云重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆)重庆400045

天然岩土体具有复杂的细观结构和组成特征,现有细观建模方法难以解决任意粒径、长短轴比、倾角以及平面分布特征的多因素岩土体细观建模问题。为此基于椭圆的4段圆弧等效,结合改进的分组波前堆叠法,实现了任意粒径、长短轴比、倾角以及... 详细信息

天然岩土体具有复杂的细观结构和组成特征,现有细观建模方法难以解决任意粒径、长短轴比、倾角以及平面分布特征的多因素岩土体细观建模问题。为此基于椭圆的4段圆弧等效,结合改进的分组波前堆叠法,实现了任意粒径、长短轴比、倾角以及平面分布的快速高体积率椭圆堆叠,并以此建立了与堆叠椭圆粒径、长短轴比、倾角以及平面分布一致的凸多边形结构。与现有的椭圆堆叠ALA法和圆盘堆叠ODR方法相比,提出的方法具有更高的椭圆堆叠体积率和堆叠效率,MATLAB环境下椭圆堆叠效率为500~600个/s。与现有仅能考虑颗粒粒径分布的岩土细观建模GBM法相比,提出的方法可以同时考虑颗粒的粒径、长轴、倾角,以及平面分布4个因素,快速生成任意粒径、长短轴比、倾角以及平面分布的颗粒堆积,并建立与椭圆分布一致的岩石细观结构。通过两个岩土体细观建模案例分析表明,所提方法可以提高岩土体模型的细观建模精度与生成效率。

关键词：椭圆堆叠加权Voronoi 波前法多因素细观建模

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三类边坡失稳判据的统一性

岩土力学 2018年第1期39卷 173-180,190页

作者：涂义亮刘新荣钟祖良杜立兵王鹏重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400030

将热力学理论中材料破坏的能量机制引入边坡工程中,推导了强度折减过程中边坡的能量方程,利用FLAC^(3D)二次开发了能量的计算程序,并应用于某经典边坡算例中。通过与Spencer法的计算结果对比发现:强度折减法中边坡的稳定性与能量变化关... 详细信息

将热力学理论中材料破坏的能量机制引入边坡工程中,推导了强度折减过程中边坡的能量方程,利用FLAC^(3D)二次开发了能量的计算程序,并应用于某经典边坡算例中。通过与Spencer法的计算结果对比发现:强度折减法中边坡的稳定性与能量变化关系紧密,由此提出了4种新的失稳判据——能量突变失稳判据,且4种能量突变失稳判据理论上是统一的。通过对比发现:动能突变判据与数值计算收敛性判据、重力势能降突变判据与特征点垂直位移突变判据、耗散能增量突变判据与塑性区贯通判据分别存在对应关系,证明了常见的3类失稳判据也是统一的。通过算例试算发现,3类判据判定结果不相等主要是由收敛标准和网格精度等人为因素造成的,本质上是因为数值计算是一种近似解。工程应用中,可通过3类失稳判据判定结果的一致性来自评安全系数的计算精度,一致性越好,精度越高。提高计算精度的根本办法是严格收敛标准和精细网格划分,但应同时兼顾数值计算的时长,从而实现计算效率最大化。

关键词：边坡有限元强度折减法失稳判据能量统一性

基于闵科夫斯基差和优化波前法的二维天然堆石料生成方法及应用

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岩石力学与工程学报 2020年第9期39卷 1832-1846页

作者：刘新荣杜立兵邓志云高国富重庆大学土木工程学院重庆400045 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆) 重庆400045

提出一种新的二维天然堆石料生成方法,该方法生成的二维堆石料模型含有与天然块石形态一致的复杂块石,且同时满足任意块石粒径、倾角、长短轴比分布。首先采用数字图像处理技术,获取大量天然块石的形态信息,建立天然块石的形态库;然后... 详细信息

提出一种新的二维天然堆石料生成方法,该方法生成的二维堆石料模型含有与天然块石形态一致的复杂块石,且同时满足任意块石粒径、倾角、长短轴比分布。首先采用数字图像处理技术,获取大量天然块石的形态信息,建立天然块石的形态库;然后基于碰撞判定中的闵科夫斯基差,实现块石的快速重叠判定和新块石的快速堆叠计算;最后结合高体积率的颗粒优化波前堆叠法,生成最终二维天然堆石料模型。与现有方法相比,新方法生成的块石形态与天然块石形态一致,可以同时考虑任意块石粒径、倾角、长短轴比分布,且生成的堆石料模型具有较高的生成效率和块石堆叠体积率,Matlab环境下常规矩形堆石料堆叠速度>800个/s,堆叠体积率>75%。通过天然堆石料生成案例和3个不同粒径堆石料的UDEC直剪试验模拟,表明提出的新方法可以准确描述二维天然堆石料的块石形态和细观结构特征,从而可以广泛用于二维天然堆石料的力学性能分析。

关键词：岩石力学优化波前法闵科夫斯基差复杂形态堆石料

不同初始卸荷水平和水压下砂岩卸荷力学特性试验研究

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岩土工程学报 2018年第6期40卷 1143-1151页

作者：刘新荣刘俊冯昊杜立兵何春梅钟祖良重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 中铁十一局集团第五工程有限公司重庆400037 重庆大学土木工程学院重庆400045

深部岩石所处的不同初始卸荷水平状态及水压环境对其力学特性影响明显,基于对砂岩进行常规三轴加载试验、不同初始卸荷水平及水压条件的卸荷试验,研究了卸荷条件下砂岩的极限强度、变形特征、变形损伤以及卸荷抗剪强度。研究结果表明：... 详细信息

深部岩石所处的不同初始卸荷水平状态及水压环境对其力学特性影响明显,基于对砂岩进行常规三轴加载试验、不同初始卸荷水平及水压条件的卸荷试验,研究了卸荷条件下砂岩的极限强度、变形特征、变形损伤以及卸荷抗剪强度。研究结果表明：初始卸荷水平n一定时,随着水压p的增加,卸荷极限强度的降低呈现先快后慢的规律,岩样更容易发生破坏,脆性特征更明显,损伤变量ω也呈增加趋势;当水压p一定时,随着n的增大,卸荷极限强度线性增大,统一围压降参数η线性降低,损伤变量ω也减少,且n从0.9到1.0的过程中,ω降低更明显。综合初始卸荷水平n和水压p的影响,对摩擦角和黏聚力进行了二元函数拟合,利用该拟合公式可以预测不同n,p条件下的黏聚力和摩擦角,具有一定工程意义。并基于对试验数据的拟合,对不同n,p作用下的砂岩Mohr–Coulomb准则表达式进行了修正。

关键词：初始卸荷水平卸围压水压扩容卸荷抗剪强度