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高强方钢管超高性能混凝土短柱轴压性能研究

中国公路学报 2024年

作者：赖志超董翠芬林玉煌王莹陈宝春李文勃福州大学土木工程学院上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司

高强方钢管超高性能混凝土构件在大跨桥梁、超高层建筑等有着广泛的应用前景。为研究高强方钢管超高性能混凝土短柱的轴压力学性能，本文进行了16个方钢管混凝土短柱轴压试验，研究了混凝土抗压强度、钢管屈服强度、截面宽厚比等参数对... 详细信息

高强方钢管超高性能混凝土构件在大跨桥梁、超高层建筑等有着广泛的应用前景。为研究高强方钢管超高性能混凝土短柱的轴压力学性能，本文进行了16个方钢管混凝土短柱轴压试验，研究了混凝土抗压强度、钢管屈服强度、截面宽厚比等参数对轴压性能的影响。通过ABAQUS有限元软件对试件进行非线性有限元分析和参数分析，分析了高强方钢管超高性能混凝土轴压短柱的受力机理。研究表明：高强方钢管超高性能混凝土短柱有良好的轴压性能；提高混凝土抗压强度可显著提升轴压承载力和刚度，且对延性影响不大；提高钢材屈服强度可提升承载力，但对轴压刚度和延性的影响较小；减小截面宽厚比提升了轴压承载力、刚度和延性，也延缓了局部屈曲和剪切破坏。最后，将已有实验统计数据和本文试验结果与我国规范GB 50936-2014、欧洲规范EC4 (2004)和美国规范AISC 360-22中相关公式的计算结果进行对比，对比发现GB 50936-2014对高强方钢管超高性能混凝土短柱轴压承载力的预测偏差较大，欧洲规范EC4 (2004)的预测不够安全，且无法考虑钢管局部失稳的影响；美国规范AISC 360-22的计算结果与实验结果较为接近，且考虑了钢管局部失稳的影响。

关键词：桥梁工程方钢管混凝土轴压试验超高性能混凝土

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系杆拱顶推施工方案及力学性能研究

浙江工业大学学报 2024年第2期52卷 125-131页

作者：胡自忠陈兰叶浪上海市政工程设计研究总院集团浙江市政设计院有限公司浙江杭州310000

为了探讨系杆拱结构的顶推方案及在顶推过程中的受力特点和设计要点,以某系杆拱桥的整体顶推施工工程为例,建立有限元模型,分析了系杆拱及导梁在不同顶推方案过程中的最值应力分布及挠度变形情况。研究结果表明:原吊杆连接方案(方案一)... 详细信息

为了探讨系杆拱结构的顶推方案及在顶推过程中的受力特点和设计要点,以某系杆拱桥的整体顶推施工工程为例,建立有限元模型,分析了系杆拱及导梁在不同顶推方案过程中的最值应力分布及挠度变形情况。研究结果表明:原吊杆连接方案(方案一)下,主梁及导梁变形过大,主梁应力过大,方案不可行,可通过增加梁高或者板厚来降低应力及变形,然而该法会造成外形不美观、造价偏高等情况;采用临时撑杆连接方案(方案二)时,受力得到优化,方案可行,然而靠近临时撑杆和端横梁的拱肋会出现较大应力,靠近顶推端部的两根临时撑杆中间主梁处会出现较大应力和变形;在导梁范围内,导梁端部会出现最不利挠度,需要注意控制导梁的整体刚度以及辅助墩上装置的竖向调节量,以免导梁和桥墩相撞。

关键词：系杆拱顶推施工导梁应力挠度

悬索桥自适应锚碇基础土压力与变位离心模型试验

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中国公路学报 2024年

作者：梁发云华建江铸炜卢永成戴建国同济大学土木工程学院上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司

以上海黄浦江某越江大桥自适应锚碇基础的试设计方案为研究背景，针对埋置于砂土地基中的自适应锚碇基础开展了离心机模型试验，分析了主缆拉力作用下锚碇的侧土压力分布及变位规律，探讨了偏心填土对锚碇稳定性和变位的影响。研究结果... 详细信息

以上海黄浦江某越江大桥自适应锚碇基础的试设计方案为研究背景，针对埋置于砂土地基中的自适应锚碇基础开展了离心机模型试验，分析了主缆拉力作用下锚碇的侧土压力分布及变位规律，探讨了偏心填土对锚碇稳定性和变位的影响。研究结果表明：锚碇在主缆拉力作用下呈现绕侧面趾部的旋转变位模式，靠近锚拉点一侧受主动土压力作用，远离锚拉点一侧受被动土压力作用，两侧的土压力差能够提供一定的水平抗力。锚碇基础承受主缆拉力作用时，其主要的变位模式为转动变位，刚性水平变位对锚碇整体变位的贡献较小；偏心填土显著减小了锚碇的水平变位，有利于提高锚碇抗倾覆稳定性与变位控制。研究结论对于自适应锚碇基础的理论分析和工程设计具有参考价值。

关键词：自适应锚碇土压力水平位移离心机试验偏心填土

改性聚酯纤维对机场水泥混凝土的增韧阻裂效果分析

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材料导报 2024年第13期38卷 302-309页

作者：赵胜前游庆龙李京洲尹杰黄之懿长安大学公路学院西安710064 天津市政工程设计研究总院有限公司天津300000

为增强机场水泥混凝土的韧性,提升道面结构的抗开裂能力,制备了聚酯纤维(FC)、聚乙烯醇纤维(PVA)和聚丙烯粗纤维(PP)混凝土。以砂率、FC纤维掺量和减水剂掺量为影响因素,28 d抗折强度为响应值,采用响应面法确定了FC纤维混凝土的最佳配... 详细信息

为增强机场水泥混凝土的韧性,提升道面结构的抗开裂能力,制备了聚酯纤维(FC)、聚乙烯醇纤维(PVA)和聚丙烯粗纤维(PP)混凝土。以砂率、FC纤维掺量和减水剂掺量为影响因素,28 d抗折强度为响应值,采用响应面法确定了FC纤维混凝土的最佳配比。采用三点弯曲韧性试验和三点弯曲断裂试验,分析了纤维的增韧阻裂机理。结果表明:砂率、FC纤维掺量和减水剂掺量之间存在交互作用,三者对混凝土28 d抗折强度的影响程度排序为FC纤维掺量>减水剂掺量>砂率,最佳配比为砂率34%、FC纤维掺量1.4 kg/m^(3)、减水剂掺量2%。三种纤维P-δ曲线拐点处的荷载峰值和挠度显著提高,拐点尖锐程度下降。相较于素混凝土,FC、PVA和PP纤维混凝土的断裂韧性分别提高了125.8%、118.4%和87.1%,起裂韧度分别提升了38.7%、33.9%和25.2%,断裂韧度分别提升了87.1%、73.2%和55.6%。此外,FC、PVA和PP纤维混凝土开裂过程中所需的断裂能分别提升了216.2%、193.2%和162.9%。结合能量平衡理论,纤维通过能量传递的方式在混凝土中起到增韧阻裂作用,FC纤维的增韧阻裂效果相对显著。

关键词：水泥混凝土道面纤维混凝土改性聚酯纤维响应面法弯曲韧性断裂性能

陕西渭北晚更新世黄土-古土壤结合水膜厚度的试验研究

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地震工程学报 2024年第3期46卷 501-510页

作者：井彦林何椿霖赵宏宇冯雅茜明心凯黄月长安大学建筑工程学院陕西西安710061 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司深圳分公司广东深圳518000 济南市市政工程设计研究院(集团)有限责任公司山东济南250000 山西交科公路勘察设计院有限公司山西太原030032 中国市政工程中南设计研究总院有限公司湖北武汉430010

为深入剖析黄土与古土壤工程性质的影响因素,以陕西渭北晚更新世黄土与古土壤为研究对象,基于核磁共振、比表面积测试并结合理论分析对结合水膜厚度进行研究。试验结果显示:黄土与古土壤的结合水膜厚度存在明显差异,黄土的结合水膜厚度... 详细信息

为深入剖析黄土与古土壤工程性质的影响因素,以陕西渭北晚更新世黄土与古土壤为研究对象,基于核磁共振、比表面积测试并结合理论分析对结合水膜厚度进行研究。试验结果显示:黄土与古土壤的结合水膜厚度存在明显差异,黄土的结合水膜厚度明显大于古土壤,原因在于古土壤孔隙体积及孔径小于黄土,而古土壤中高价阳离子含量大于黄土,同时古土壤颗粒表面分布铁锰质薄膜,其亲水性较弱。分析结合水膜与黄土湿陷性、回弹变形等工程特性间的关系,发现黄土-古土壤的湿陷性随结合水膜厚度的增大而增强,随结合水膜厚度的减小而减弱,结合水膜厚度与卸荷变形系数呈正相关关系。综合分析说明,高价阳离子含量、颗粒表面特性,及孔隙性的不同造成了黄土与古土壤结合水膜厚度的差异,从而导致黄土与古土壤的湿陷性等工程性质有显著区别。

关键词：黄土-古土壤核磁共振结合水膜厚度离子交换湿陷性

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改良A^(2)O氧化沟在小城镇污水处理厂中的应用研究

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水处理技术 2024年第6期50卷 140-143页

作者：张青青胡亮廖妍胡新立中国市政工程中南设计研究总院有限公司湖北武汉430010

以广东湛江某污水处理厂为例,针对小城镇污水特点,开展了改良A^(2)O氧化沟基于截流式合流制排水体制的小城镇污水处理的工程应用研究。论证了污水厂生化处理方案,介绍了工艺流程、设备参数、工程投资及主要经济技术指标以及运行状况。... 详细信息

以广东湛江某污水处理厂为例,针对小城镇污水特点,开展了改良A^(2)O氧化沟基于截流式合流制排水体制的小城镇污水处理的工程应用研究。论证了污水厂生化处理方案,介绍了工艺流程、设备参数、工程投资及主要经济技术指标以及运行状况。运行数据显示,该工艺脱氮除磷效果优,抗冲击负荷强,出水水质能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准和《广东省水污染物排放限值》(DB 44/26-2001)第二时段一级标准中较严者,尤其NH_(3)-N出水质量浓度0.02mg/L远低于排放标准限值。该工艺占地面积小,设备操作简单,对经济欠发达的中小城镇较友好。该工程的成功运用,对我国小城镇污水处理具有一定的借鉴和参考价值。

关键词：改良A^(2)O氧化沟脱氮除磷小城镇抗冲击负荷

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矩形钢管混凝土连续组合桁梁破坏模式

长安大学学报（自然科学版） 2024年第3期44卷 76-92页

作者：马国纲蒲北辰姜磊刘永健刘彬长安大学公路学院陕西西安710064 中国市政工程西北设计研究院有限公司甘肃兰州730030

为了对矩形钢管混凝土组合桁梁桥工程设计提供参考并助力该桥型的进一步推广应用,采用与试验结果相验证的有限元方法对矩形钢管混凝土连续组合桁梁主桁应力、混凝土桥面板应力、桥面板钢筋应力、核心混凝土应力、杆件屈服进程、杆件塑... 详细信息

为了对矩形钢管混凝土组合桁梁桥工程设计提供参考并助力该桥型的进一步推广应用,采用与试验结果相验证的有限元方法对矩形钢管混凝土连续组合桁梁主桁应力、混凝土桥面板应力、桥面板钢筋应力、核心混凝土应力、杆件屈服进程、杆件塑性变形进行失效全过程分析。基于截面塑性铰模型提出矩形钢管混凝土连续组合桁梁合理破坏机制;以截面刚度、承载力、结构是否发生合理破坏模式为评价指标,对桥面板配筋率、桥面板厚度、腹杆和弦杆壁厚比、弦杆内填混凝土强度等级等一系列设计参数合理取值范围展开研究。研究结果表明:桥面板配筋率合理取值宜为1.39%~2.31%;桥面板厚度对组合桁梁负弯矩区承载力影响更为明显;腹杆与弦杆壁厚比α的合理分布为0.667~1.0;中支点下弦杆、跨中上弦杆内填混凝土强度等级的提高对提升组合桁梁刚度和承载力效应更为显著。

关键词：桥梁工程矩形钢管混凝土连续组合桁梁有限元失效全过程塑性铰模型破坏机制

基于就地固化技术的整条路基穿越水塘的道路施工方法

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公路 2024年第6期69卷 61-64页

作者：何帅黄玲玉中国市政工程中南设计研究总院有限公司武汉市430010

提出一种基于就地固化技术的整条路基穿越水塘的道路施工方法。与现有的进占法和围堰法不同的是,该施工方法采用就地固化技术将水塘底部的淤泥进行就地固化形成永久性护坡,护坡与水塘原有的土埂形成封闭区域,之后就可以将租用的水塘还... 详细信息

提出一种基于就地固化技术的整条路基穿越水塘的道路施工方法。与现有的进占法和围堰法不同的是,该施工方法采用就地固化技术将水塘底部的淤泥进行就地固化形成永久性护坡,护坡与水塘原有的土埂形成封闭区域,之后就可以将租用的水塘还给业主,再在就地固化形成的道路底层上面进行后续的深层软基处理即可。该施工方法解决了现有进占法施工成本高和围堰法施工工期长的问题,同时有效利用了水塘底部的淤泥,使淤泥不再对其他环境造成污染,还可以将淤泥变废为宝。

关键词：软土路基就地固化穿越水塘护坡

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两电子水氧化反应抑制掺硼金刚石电极氧化有机物过程中氯酸盐和高氯酸盐的生成

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化工进展 2024年第4期43卷 2183-2190页

作者：丁嘉吴文琦李鹏程上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200082 浙江大学环境与资源学院浙江杭州310012 国家电网杭州供电公司浙江杭州310000

掺硼金刚石(BDD)具有羟基自由基(·OH)产率高、稳定性好的优点,作为电极材料被广泛应用于难降解有机物的处理。但BDD电极在处理含氯介质时产生的高毒性副产物——氯酸盐(ClO_(3)^(-))和高氯酸盐(ClO_(4)^(-))是限制其广泛应用的关键障... 详细信息

掺硼金刚石(BDD)具有羟基自由基(·OH)产率高、稳定性好的优点,作为电极材料被广泛应用于难降解有机物的处理。但BDD电极在处理含氯介质时产生的高毒性副产物——氯酸盐(ClO_(3)^(-))和高氯酸盐(ClO_(4)^(-))是限制其广泛应用的关键障碍之一。本文通过两电子水氧化反应(2e^(-)WOR)来控制BDD电极氧化过程中ClO_(3)^(-)和ClO_(4)^(-)的产生。同时,以一种广泛使用的除草剂——阿特拉津(ATZ)为模型污染物,探究2e^(-)WOR对有机物降解效果的影响。研究表明,NaHCO_(3)作为电解质可以有效催化BDD电极上的2e^(-)WOR,进而降低电解过程中活性氯、ClO_(3)^(-)和ClO_(4)^(-)的浓度。添加10mmol/L NaHCO_(3)后,活性氯浓度下降了60.3%,ClO_(3)^(-)和ClO_(4)^(-)的生成速率常数分别下降10.2%和39.2%。当添加50mmol/L和100mmol/L NaHCO_(3)时,活性氯的生成被完全抑制,ClO_(3)^(-)的生成速率常数分别降低了60.0%和72.5%,ClO_(4)^(-)的生成速率常数分别降低了66.2%和72.6%。2e^(-)WOR对ClO_(3)^(-)和ClO_(4)^(-)抑制作用的机理有两个方面:①2e^(-)WOR产生的H2O2与活性氯反应,降低了关键中间物的浓度,进而控制了ClO_(3)^(-)和ClO_(4)^(-)的生成;②HCO_(3)^(-)与ClO_(3)^(-)竞争·OH反应,降低了ClO_(3)^(-)向ClO_(4)^(-)的转化速率。研究发现,适量添加NaHCO_(3)有利于ATZ的降解。添加10mmol/L和50mmol/L NaHCO_(3)后,ATZ的降解动力学常数分别提高了27.2%和53.8%。甲醇猝灭实验表明,NaHCO_(3)的添加促进了溶液本体中ATZ的降解。

关键词：电化学电解废水降解掺硼金刚石电极氯酸盐高氯酸盐

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