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废弃混凝土对水中重金属铜和铅的吸附特性

农业工程学报 2022年第24期38卷 188-196页

作者：陈榕魏彤刘畅郝冬雪东北电力大学岩土工程研究所吉林132012 东北电力大学吉林省电力基础设施安全评估与灾害防治重点实验室吉林132012

工业废水的直接或间接排放导致中国自然水体受重金属污染程度较高,对重金属污水处理刻不容缓,但现有重金属去除方法普遍存在工艺过于复杂或投资高等缺点。由于废弃混凝土颗粒含有水泥水化产物和未水化的水泥颗粒,具有一定的活性和较高... 详细信息

工业废水的直接或间接排放导致中国自然水体受重金属污染程度较高,对重金属污水处理刻不容缓,但现有重金属去除方法普遍存在工艺过于复杂或投资高等缺点。由于废弃混凝土颗粒含有水泥水化产物和未水化的水泥颗粒,具有一定的活性和较高的比表面积,因此该研究拟尝试采用废弃混凝土颗粒作为重金属污染水的吸附材料。通过重金属浸出试验发现,重金属浸出量与废弃混凝土粒径相关,粒径越大,重金属析出量越小。基于试验数据以及《国家污水综合排放标准》的排放阈值要求,最终确定了废弃混凝土颗粒材料的最佳选取粒径。随后,通过静态吸附试验,重点考察了吸附时间、吸附剂用量、重金属初始质量浓度对废弃混凝土吸附重金属铜和铅的影响。结果表明:铜和铅在废弃混凝土上的吸附是一个先快速而后缓慢的过程,在100min基本达到吸附平衡,且废弃混凝土对铜和铅的吸附量随铜和铅初始质量浓度的升高而提高,去除率则随着铜和铅初始质量浓度的升高而降低,随着废弃混凝土用量的升高而提高。废弃混凝土对铜和铅的吸附符合Langmiur等温吸附模型,拟合得到的最大吸附量分别为40.75和86.73mg/g;准二阶动力学模型更适合描述废弃混凝土对铜和铅的吸附过程,说明控制吸附速率的主要是化学吸附。与其他常见的天然吸附剂材料相比,废弃混凝土对水中重金属铜和铅具有良好的吸附性能,可以作为吸附材料来处理含铜和铅的污染水。

关键词：重金属废弃混凝土铜铅吸附特性

装配式活性粉末混凝土叠合梁-高强混凝土柱节点抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 217-225页

作者：王德弘赵健鞠彦忠曾聪东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012 东北电力大学吉林省电力基础设施安全评估与灾害防治重点实验室吉林吉林132012

为了提高装配式梁柱节点的抗震性能,提出了节点核心区配置附加钢筋和梁端一定范围浇筑活性粉末混凝土(RPC)实现梁端塑性铰位置转移的方案。以附加钢筋深入梁端长度和梁端后浇注RPC长度为变化参数,设计制作6个足尺装配式RPC叠合梁-高强... 详细信息

为了提高装配式梁柱节点的抗震性能,提出了节点核心区配置附加钢筋和梁端一定范围浇筑活性粉末混凝土(RPC)实现梁端塑性铰位置转移的方案。以附加钢筋深入梁端长度和梁端后浇注RPC长度为变化参数,设计制作6个足尺装配式RPC叠合梁-高强混凝土(HSC)柱边节点试件和1个整体现浇节点试件进行拟静力试验,研究了节点的承载性能、延性、滞回性能、刚度、耗能能力以及破坏形态。结果表明:两种塑性铰外移设计均实现了梁铰耗能机制;与整体现浇节点相比,节点核心区配置附加钢筋节点的位移延性系数提高1.7%~10.3%,峰值荷载提高11.64%~56.71%;梁端后浇RPC节点的位移延性系数提高7.8%~11.4%,峰值荷载提高9%~14%。仅采用梁端后浇RPC实现塑性铰的转移时,建议梁端后浇RPC长度为梁截面高度的1/2。

关键词：装配式梁柱节点活性粉末混凝土叠合梁高强混凝土柱塑性铰外移附加钢筋后浇筑RPC 抗震性能

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单粒组冻结砂土三轴压缩颗粒破碎规律研究

岩土工程学报 2022年第S1期44卷 92-97页

作者：陈榕孙鹤郝冬雪武智勇高宇聪东北电力大学建筑工程学院东北电力大学吉林省电力基础设施安全评估与灾害防治重点实验室贵州电网有限责任公司贵阳供电局

针对三种不同粒径的单粒组冻结砂土开展三轴剪切试验，重点研究剪切过程中冻结砂土颗粒破碎演化规律及粒径对冻土颗粒破碎的影响。结果表明：冻结温度为-1℃和-2℃时，围压σ3≥5 MPa情况下冻结砂土出现明显压融，并且在-1℃时由于局部... 详细信息

针对三种不同粒径的单粒组冻结砂土开展三轴剪切试验，重点研究剪切过程中冻结砂土颗粒破碎演化规律及粒径对冻土颗粒破碎的影响。结果表明：冻结温度为-1℃和-2℃时，围压σ3≥5 MPa情况下冻结砂土出现明显压融，并且在-1℃时由于局部快速压融导致冻结砂土出现抗剪强度低于未冻土现象；冻结砂土在剪切过程中出现颗粒破碎现象，颗粒破碎率随轴向应变增大持续增长，在高围压(σ3≥5MPa)下甚至出现加速增长趋势；冻结砂土颗粒破碎率规律与未冻砂土不同，小粒组冻结砂土颗粒破碎率最大，该现象可能与冻土内部不同部位的冰晶作用有关。

关键词：冻结砂土粒径影响围压颗粒破碎

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基于区间数学方法的结构参数识别

应用数学和力学 2024年第5期45卷 571-581页

作者：宋海洋东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012 东北电力大学吉林省电力基础设施安全评估与灾害防治重点实验室吉林吉林132012

统计能量分析方法是目前处理结构高频振动的有效方法之一,在航空、航天、船舶和机械等领域得到了广泛的应用.内损耗因子和耦合损耗因子是统计能量分析方法中非常重要的两个结构参数,这些参数可以利用试验测量得到的外部输入功率和结构... 详细信息

统计能量分析方法是目前处理结构高频振动的有效方法之一,在航空、航天、船舶和机械等领域得到了广泛的应用.内损耗因子和耦合损耗因子是统计能量分析方法中非常重要的两个结构参数,这些参数可以利用试验测量得到的外部输入功率和结构模态能量通过理论方法识别出来.传统的统计能量分析参数识别方法没有考虑输入功率和模态能量的测量误差对识别结果的影响,识别结果精度较低,难以满足工程需要.该研究将区间数学方法应用于统计能量分析的参数识别,提出了一种可以考虑模态能量测量误差和输入功率测量误差的参数识别方法,揭示了模态能量和输入功率的测量误差对参数识别的影响规律,提高参数识别的准确性.该文的研究内容可以为后续的结构设计和安全性分析提供参考.

关键词：区间数学参数识别统计能量分析结构振动

高应力下石英砂三轴剪切颗粒破碎演化规律及影响

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岩土工程学报 2023年第8期45卷 1713-1722页

作者：陈榕武智勇郝冬雪高宇聪东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012 东北电力大学岩土工程研究所吉林吉林132012 东北电力大学吉林省电力基础设施安全评估与灾害防治重点实验室吉林吉林132012

高应力条件下砂土的颗粒破碎情况与一般应力条件下的明显不同,现有关于高应力条件下石英砂颗粒破碎演化模型的研究成果相对有限。通过2~8 MPa围压下固结排水(CD)和固结不排水(CU)三轴剪切试验,获取了不同应力水平下石英砂的偏应力-轴向... 详细信息

高应力条件下砂土的颗粒破碎情况与一般应力条件下的明显不同,现有关于高应力条件下石英砂颗粒破碎演化模型的研究成果相对有限。通过2~8 MPa围压下固结排水(CD)和固结不排水(CU)三轴剪切试验,获取了不同应力水平下石英砂的偏应力-轴向应变-体应变或孔隙水压力关系曲线,以及砂土在剪切过程中的相对破碎率;随后分析了颗粒破碎的演化规律,并分别采用Hardin、Lade、Wang颗粒破碎模型描述石英砂破碎规律,探讨了各个模型的适用性;最后基于石英砂相对破碎率与有效破坏内摩擦角间的关系,给出了高压下影响石英砂强度的临界相对破碎率。

关键词：颗粒破碎石英砂强度特性演化三轴剪切试验

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冻融循环下粉砂中螺旋锚抗拔稳定模型试验研究

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岩土工程学报 2023年第1期45卷 57-65,I0005,I0006页

作者：郝冬雪王磊陈榕莫凯强孔纲强高宇聪东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012 东北电力大学吉林省电力基础设施安全评估与灾害防治重点实验室吉林吉林132012 国家电网平高集团有限公司河南平顶山467001 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210024

目前螺旋锚基础在寒区电力工程中得到初步应用,然而季冻区螺旋锚的冻拔稳定性研究有限,尤其缺少针对输电线路基础受力工况的冻融循环试验研究。因此,针对粉砂中螺旋锚冻拔性能进行了室内封闭系统单向冻融循环模型试验,探讨锚几何尺寸、... 详细信息

目前螺旋锚基础在寒区电力工程中得到初步应用,然而季冻区螺旋锚的冻拔稳定性研究有限,尤其缺少针对输电线路基础受力工况的冻融循环试验研究。因此,针对粉砂中螺旋锚冻拔性能进行了室内封闭系统单向冻融循环模型试验,探讨锚几何尺寸、锚顶约束条件、冻融循环次数及冻结边界温度对螺旋锚冻拔位移发展规律的影响。结果表明,锚盘埋于冻深线以下时,冻拔位移量与锚的抗拔承载力基本相关,未冻土中锚的上拔承载力越大,其冻拔位移越小;承载力相近时,锚盘间距小对抗冻拔有利。锚顶自由时,升温锚顶位移部分恢复;而锚顶作用上拔荷载时,升温过程中上拔位移仍持续发展。大盘径锚和小间距多盘锚抗冻拔效果好,在第3次冻融循环后位移增量趋于稳定。在封闭系统下,相同的冻结时间,冻结边界温度降低会增大锚杆切向冻拔力,从而加剧冻拔位移的发展。所得结论可为季冻区螺旋锚基础设计提供一定参考。

关键词：多次冻融循环粉砂螺旋锚冻拔位移

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胶囊形气膜结构风致气弹响应及风振系数研究

振动工程学报 2024年第1期37卷 31-39页

作者：陈昭庆宋鹏飞闫科晔武岳苏宁曾聪东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012 东北电力大学吉林省电力基础设施安全评估与灾害防治重点实验室吉林吉林132012 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 交通运输部天津水运工程科学研究所天津300456

针对1/3矢跨比胶囊形气膜结构进行了气弹模型风洞试验,研究了结构的风致气弹响应变化规律,并给出了可供设计参考的风振系数。研究发现:结构平均变形呈迎风面凹陷,顶部隆起,横风向向外凸出的趋势,且这种变形趋势随着内压减小和风速增大... 详细信息

针对1/3矢跨比胶囊形气膜结构进行了气弹模型风洞试验,研究了结构的风致气弹响应变化规律,并给出了可供设计参考的风振系数。研究发现:结构平均变形呈迎风面凹陷,顶部隆起,横风向向外凸出的趋势,且这种变形趋势随着内压减小和风速增大越来越明显。0°风向角时的平均变形和振幅大于45°风向角时的平均变形和振幅大于90°风向角时的平均变形和振幅,结构合位移均值的极值出现在迎风面与顶面中心点;0°和45°风向角下,顶点竖向振幅>顺风向振幅>横风向振幅,结构以1阶模态振动为主;90°风向角下,顶点横风向振幅大于其他两个方向,结构以1阶和2阶模态叠加振动为主。各工况下结构的内压均有不同程度的减小。最后给出了考虑流固耦合效应的响应风振系数。

关键词：风致气弹响应胶囊形气膜气弹模型风洞试验响应风振系数

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后置翼墙法加固弱节点型R C框架试验研究

振动工程学报 2024年

作者：李曰兵王航严琪单良邢爽东北电力大学建筑工程学院东北电力大学吉林省电力基础设施安全评估与灾害防治重点实验室中广核工程有限公司中国电建集团吉林省电力勘测设计院有限公司

国内外震害表明大量钢筋混凝土（RC）框架建筑梁柱节点或柱发生严重破坏，未能形成设计期望的梁端铰破坏机制。在柱子内侧增设R C翼墙，能够同时加固既有框架的柱和节点，促进梁铰机构形成，是一种简单有效的加固方式。本文制作两个1/2... 详细信息

国内外震害表明大量钢筋混凝土（RC）框架建筑梁柱节点或柱发生严重破坏，未能形成设计期望的梁端铰破坏机制。在柱子内侧增设R C翼墙，能够同时加固既有框架的柱和节点，促进梁铰机构形成，是一种简单有效的加固方式。本文制作两个1/2缩尺的钢筋混凝土框架，并对其中一个采用后置翼墙法进行抗震加固。通过拟静力试验，研究了两试件的滞回性能、变形能力、耗能能力及破坏模式等抗震性能。结果表明，加固后框架的的刚度、承载力和耗能能力得到了显著提升，试件由节点剪切破坏转变为理想的梁屈服破坏，验证了在节点抗剪承载力严重不足的极端情况下，通过增设翼墙加固既有钢筋混凝土框架的有效性和可行性。

关键词：钢筋混凝土框架结构抗震加固后置翼墙梁柱节点拟静力试验

矩形平面投影气膜结构风振响应特性及风振系数研究

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振动工程学报 2024年第7期37卷 1115-1125页

作者：陈昭庆魏超王爽赵军宾武岳苏宁东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012 东北电力大学吉林省电力基础设施安全评估与灾害防治重点实验室吉林吉林132012 中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司吉林长春130021 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 交通运输部天津水运工程科学研究院天津300456

近年来,矩形平面投影气膜结构被广泛应用于大跨度气膜煤仓等设施中,但是规范中尚无该类结构的风振系数。本文通过风洞测压试验,测量了典型矢跨比矩形平面投影气膜结构的风荷载;运用非线性动力时程分析法分析了结构的风振响应。研究了风... 详细信息

近年来,矩形平面投影气膜结构被广泛应用于大跨度气膜煤仓等设施中,但是规范中尚无该类结构的风振系数。本文通过风洞测压试验,测量了典型矢跨比矩形平面投影气膜结构的风荷载;运用非线性动力时程分析法分析了结构的风振响应。研究了风速、风向、跨度、矢跨比和内压等参数对结构变形和响应极值的影响。结果表明:结构呈现迎风面及背风面凹陷、顶部和两侧向外凸的平均变形特征;极值响应的分布受结构参数和风向角的影响;响应的大小与跨度和矢跨比呈正相关;增大内压在一定程度上可以提高结构的抗风性,内压调控区间建议为400~500Pa;给出了可供抗风设计参考的位移风振系数及应力风振系数。

关键词：充气膜结构风洞试验风振响应风振系数