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红土坝基水工特性劣化研究

红土坝基水工特性劣化研究

作者：陈锐昆明理工大学

学位级别：硕士

本课题侧重于对红土坝基在水工条件下的劣化过程以及坝基发生深层渗漏进行研究,提出坝基材料在水工环境下的劣化机理,为土石坝的坝址选择、防渗技术、除险加固措施等提供理论参考。基于红土形成的新理论,在研究过程中归纳总结了碳酸盐... 详细信息

本课题侧重于对红土坝基在水工条件下的劣化过程以及坝基发生深层渗漏进行研究,提出坝基材料在水工环境下的劣化机理,为土石坝的坝址选择、防渗技术、除险加固措施等提供理论参考。基于红土形成的新理论,在研究过程中归纳总结了碳酸盐岩上覆红土的各种特征;分析了云南山区河流、湖泊的酸碱特性;深入探讨了红土颗粒间胶结物的组成成分、坝基红土与库水发生的水土化学作用后的劣化过程、以及库水与上覆红土共同作用对碳酸盐岩表层岩性的改变。提出了红土坝基在库水环境下的演变过程,坝基红土与库水的水化学作用对其下伏的碳酸盐岩的腐蚀离析机理,解释了坝基渗流劣化的根本原因和发展趋势。论文主要分为以下几个部分：(1)归纳总结碳酸盐岩上覆红土的形成过程以及形成模式;红土的宏观结构、细观结构、微观结构;水土作用的机理、水土作用的力学效应及其地下水变异后对土体的影响。(2)探讨了碳酸盐岩上覆红土的构造、各土层的特征、化学成分,以及云南红土的各项物理力学指标。(3)通过现场实验,分析了云南山区河流、水库的水质,得出云南水质的酸碱特性。(4)研究了红土颗粒间的胶结物的矿物组成及化学成分,胶结作用对土体结构稳定的重要性。(5)深入分析了坝基红土在库水环境中发生的水土相互作用：坝基处于高压环境,在此区域存在着库水压力、坝体自重、坝基扬压力、渗透压力等,水在各种压力的作用下,渗入坝基红土孔隙中,将土颗粒间的胶结物溶蚀并带走,破坏了原有的平衡状态。坝基红土与库水发生化学作用,导致粘粒不断减少,粒间连结力、结构强度降低;坝基红土中土颗粒间距逐渐增大,土颗粒被架空;进而使坝基土体的压缩系数和透水性增大,抗剪力、内摩擦角、内聚力降低。水土相互作用是一个长期积累的过程,坝基红土经过长期溶蚀作用不断向粉质粘土、沙土方向劣化。本文的研究成果可为水利水电工程的建设、土石坝水库大坝的管理和防渗加固技术提供切合实际的适用性评价和改进方案指导,并为采用其它主材的土石堤坝渗流研究、对堤坝防渗技术的发展完善提供参考。

关键词：坝基红土水土作用材料劣化渗漏

舒适性需求驱动下的开放类古建筑供暖与保护策略研究

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舒适性需求驱动下的开放类古建筑供暖与保护策略研究

作者：蔡宜可东南大学

学位级别：硕士

当代社会现存有数量庞大,种类丰富的古建筑。目前,随着建筑遗产保护与再利用工作持续推进,古建筑室内舒适性的提升需求变得日益迫切。对于开放类古建筑,在寒冷的冬季利用空调、地暖等实施的主动式采暖成为了一种直接有效的解决思路。不... 详细信息

当代社会现存有数量庞大,种类丰富的古建筑。目前,随着建筑遗产保护与再利用工作持续推进,古建筑室内舒适性的提升需求变得日益迫切。对于开放类古建筑,在寒冷的冬季利用空调、地暖等实施的主动式采暖成为了一种直接有效的解决思路。不同于现代建筑,在古建筑中提供令人满意的室内环境是一项具有挑战性的任务。不同的采暖方案及调控手段都会引起各具特征的环境响应,结合环境控制设备使用的主动式采暖行为在提升室内温度满足使用者的舒适要求的同时,也可能会对建筑遗产的依存环境造成不利的影响。本研究将以开放参观并有人员长期使用需要的一类古建筑作为研究主体,旨在对此类建筑在冬季采暖期选用不同供暖系统及调控方案时的本体劣化风险进行综合评估,并最终提出开放类古建筑适用的供暖与保护策略。本研究首先结合世界各地历史建筑中主动式采暖的应用实例,重点梳理了包括以相对湿度为主要控制目标的“保护性供暖”策略及以温度提升为主要控制目标的空气对流加热、暖气片、地暖、局部座椅加热、墙体加热在内的六类适用于开放类古建筑的采暖系统使用特性,对此类建筑在采暖期可能出现的病害形成机理及其与赋存环境风险因素之前的关联关系展开了讨论。其次,本研究依托湖北省黄石市弘化禅寺中大雄宝殿及祖师殿的古建修缮改造项目,对一座传统单层砖构寺庙建筑开展了为期一年的温、湿度环境监测工作,并基于热湿耦合迁移理论开发了该建筑的“采暖场景模型”,获得了建筑应用不同地暖系统运行模式、运行工况及通风策略的环境模拟分析数据。本研究的主要研究结果如下:对于开放类古建筑,不同的系统形式与运行策略可结合环境适宜性进行组合使用与灵活调整,在明确建筑未采暖情况下的自然保存状态的基础上制定科学的供暖实施方案。在寒冷的气候条件下,遗产保护与热舒适两项需求必然会存在一定程度的冲突,采取较低的供暖水平可为古建筑提供一个相对理想的保存环境,但需要使用者对舒适性的要求作出一定妥协。对于弘化禅寺大雄宝殿及祖师殿,加热与空气换气的增强都将提高材料表面的蒸发水平;常规通风模式下的16℃工况与增强通风模式下的18℃工况设定可以为供暖区域提供40～70%相对湿度环境,有利于建筑本体的稳定保存;如果在冬季应用间歇供暖,则需加强房间的保温并于夜间低工况切换至白天高工况前对系统进行预热处理。本研究梳理了开放类古建筑适用的各类采暖系统的优缺点,对其在采暖期主要面临的环境风险因素开展了劣化风险分析。同时,依托具体的古建改造项目,通过监测和模拟获得了一座典型单层砖构历史建筑应用不同供暖温度、运行模式与通风策略时与建筑本体保存状态与舒适度提升程度相关的丰富量化数据。研究的成果可推广应用至具相似使用特点与形制特征的同类建筑,为其在冬季实施合理的采暖行为提供参考与指导,进而推进历史建筑活化与再利用的长久发展。全文共6.7万余字,图107幅,表2张

关键词：建筑遗产保护采暖热湿耦合模拟材料劣化热舒适

近海环境氯离子侵蚀劣化下连续梁桥地震响应分析

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近海环境氯离子侵蚀劣化下连续梁桥地震响应分析

作者：张宪陈吉林建筑大学

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随着我国经济不断快速发展,桥梁作为交通运输中不可或缺的一环推动着社会的进步。近海桥梁工程长时间受海洋环境氯盐的侵蚀,钢筋锈蚀问题和混凝土锈胀开裂情况较为多见,这会大大的降低桥梁设计的服役寿命,我国受欧亚板块、印度板块、菲... 详细信息

随着我国经济不断快速发展,桥梁作为交通运输中不可或缺的一环推动着社会的进步。近海桥梁工程长时间受海洋环境氯盐的侵蚀,钢筋锈蚀问题和混凝土锈胀开裂情况较为多见,这会大大的降低桥梁设计的服役寿命,我国受欧亚板块、印度板块、菲律宾板块相互作用的影响,地震带非常活跃,近海桥梁在服役期内的抗震能力分析显得格外重要。本文以一座连续梁桥为例建立OpenSees有限元模型模拟近海氯离子侵蚀劣化下桥梁墩柱的抗震性能问题。重要研究内容如下:(1)针对近海环境中氯离子对钢筋混凝土结构侵蚀的规律,结合Fick第二定律,总结因氯离子侵蚀的作用下材料性能参数在服役时间内的变化规律。(2)使用OpenSees软件建立近海连续梁桥非线性有限元模型,计算钢筋起始锈蚀时间并计算得出材料性能参数在服役时间内的变化规律。(3)在美国太平洋地震中心选择三条符合场地的地震波,对因近海环境氯离子劣化下的三种工况进行分析:只箍筋劣化、只纵筋劣化、纵箍筋共同劣化,然后对桥梁进行动力时程分析,比较三种工况下的墩底弯矩、墩顶位移等响应变化;并采用XTRACT软件分析墩柱的抗震性能。(4)对近海连续梁桥墩柱在100年服役期内进行时变地震易损性分析,得到墩柱构件的易损性曲线,分析近海环境氯离子侵蚀造成的材料劣化对连续梁桥墩柱损伤概率的影响。

关键词：近海桥梁氯离子侵蚀材料劣化时变地震易损性分析

高压交联聚乙烯(XLEP)电缆水树枝劣化的防止对策

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供用电 1996年第6期13卷 10-14页

作者：陈济群宝山钢铁(集团)公司上海市宝山丁家桥宝钢指挥部201900

交联聚乙烯(XLPE)电缆因有种种优点,已被广泛应用;但这种电缆的绝缘层在潮湿和电场同时作用下会产生水树枝劣化,甚至可发展到绝缘击穿故障,影响不间断供用电.为了能及早采取措施,防止此类故障,国内外已进行了广泛深入的试验研究,摸清了... 详细信息

交联聚乙烯(XLPE)电缆因有种种优点,已被广泛应用;但这种电缆的绝缘层在潮湿和电场同时作用下会产生水树枝劣化,甚至可发展到绝缘击穿故障,影响不间断供用电.为了能及早采取措施,防止此类故障,国内外已进行了广泛深入的试验研究,摸清了水树枝的形成机理和导致绝缘击穿的过程,作者结合宝钢实际,提出了种种预防对策.

关键词：交联聚乙烯电缆水树枝劣化材料劣化

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重催装置第二再生器鼓包原因分析及修补措施

设备管理与维修 2018年第8期 85-86页

作者：张之新宋彬兰州石化公司炼油厂甘肃兰州730060 兰州石化设备维修公司甘肃兰州730060

通过对某石化公司炼油厂重催装置第二再生器筒体鼓包、变形进行分析,辅以计算说明发生此类隐患的原因,并通过在线局部开孔更换器壁板方式对第二再生器进行修复,使之达到安全运行条件。

关键词：再生器材料劣化变形修复

混凝土结构损伤的主要形态及其对结构性能的影响研究

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山东工业技术 2013年第9期 103-104页

作者：章学宁宁夏煤矿设计研究院有限责任公司

本文从损伤的直接原因来看可分为内部原因和外部原因。内部原因是指混凝土自身的一些缺陷,如在混凝土内部存在气泡和毛细管孔隙,为空气中的二氧化碳、水分和氧气向混凝土内部扩散提供了通道,另外还有氯离子、硫酸根离子或是碱骨料反应... 详细信息

本文从损伤的直接原因来看可分为内部原因和外部原因。内部原因是指混凝土自身的一些缺陷,如在混凝土内部存在气泡和毛细管孔隙,为空气中的二氧化碳、水分和氧气向混凝土内部扩散提供了通道,另外还有氯离子、硫酸根离子或是碱骨料反应等因素;外部原因主要是指自然环境与使用环境引起的劣化,分为一般环境、特殊环境及灾害环境。

关键词：混凝土结构耐久性材料劣化结构性能空间刚度整体稳定性