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考虑腐蚀效应的高桩码头地震响应研究

地震工程学报 2024年

作者：王龙龙苏雷王建峰凌贤长青岛理工大学土木工程学院哈尔滨工业大学土木工程学院

高桩码头作为港口工程最常用的码头结构型式之一,因其所处环境相对复杂,在使用寿命中除了会受到地震荷载,往往还会长期受到氯离子侵蚀,导致结构材料性能不断退化,进而降低结构的抗震性能。为了研究受腐蚀后高桩码头地震响应特性,以钢筋... 详细信息

高桩码头作为港口工程最常用的码头结构型式之一,因其所处环境相对复杂,在使用寿命中除了会受到地震荷载,往往还会长期受到氯离子侵蚀,导致结构材料性能不断退化,进而降低结构的抗震性能。为了研究受腐蚀后高桩码头地震响应特性,以钢筋锈蚀机理为基础,探索钢筋及混凝土材料退化规律。基于开源数值计算平台OpenSees,建立考虑腐蚀效应的高桩码头二维有限元模型,研究腐蚀后高桩码头结构地震响应。地震响应结果表明:(1)桩基腐蚀减小了码头面板的位移,在一定程度上起到减震效果;(2)桩基腐蚀改变了下部码头结构内力分布,引起陆侧桩自由段内力明显变化,增大结构安全隐患。研究结果可为腐蚀后高桩码头结构地震响应分析提供有价值的参考与借鉴。

关键词：氯离子腐蚀高桩码头桩-土相互作用地震响应

内掺硅烷对硫铝酸盐水泥砂浆力学和吸水性能的影响

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复合材料学报 2024年

作者：薛善彬王丹马金元白如飞郭哲名高小建青岛理工大学土木工程学院哈尔滨工业大学土木工程学院

通过内掺硅烷对硫铝酸盐水泥（Sulphoaluminate cement，SAC）砂浆进行疏水改性，以提升其在海洋等严酷环境中的耐久性。首先，分析了内掺不同量硅烷SAC净浆的凝结时间和水化放热行为，系统研究了硅烷掺量对不同龄期SAC砂浆力学和吸水... 详细信息

通过内掺硅烷对硫铝酸盐水泥（Sulphoaluminate cement，SAC）砂浆进行疏水改性，以提升其在海洋等严酷环境中的耐久性。首先，分析了内掺不同量硅烷SAC净浆的凝结时间和水化放热行为，系统研究了硅烷掺量对不同龄期SAC砂浆力学和吸水性能的影响规律。之后，基于压汞法、扫描电镜、X射线衍射法和材料表面水分接触角等测试结果探讨了内掺硅烷SAC砂浆力学与吸水性能的演化机理。最后，研究了不同硅烷掺量SAC砂浆与不同含水饱和度旧砂浆基体间界面剪切强度的演化规律。结果表明：掺入不同量硅烷的SAC净浆仍具备速凝特征，其快速放热阶段均集中于加水拌合后的2h内。内掺水泥质量0.5%～2%的硅烷会对SAC砂浆的抗压强度产生一定的负面影响，但会略微提升其28d龄期时的抗折强度。1～28d龄期内，内掺硅烷SAC砂浆试件的毛细吸水系数相较未掺试件降低了71.0%～94.2%。内掺硅烷未造成SAC砂浆孔隙率的显著增长，但使直径大于50nm的毛细孔体积分数升高以及水化产物含量有所增加。SAC砂浆中硅烷掺量的增加导致其表面水分接触角增大，并进一步降低了其毛细吸水性能。3d龄期时，SAC砂浆与基体间的界面剪切强度随硅烷掺量的增加而升高，随基体饱和度的增加而降低。与不同饱和度基体粘结后，内掺硅烷SAC砂浆仍具有较低的吸水性能。

关键词：硫铝酸盐水泥硅烷改性毛细吸水界面剪切强度微观机理

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新旧地铁车站接驳改造连接节点受力性能研究

建筑结构 2024年第19期54卷 157-168页

作者：张素梅罗贤志向阳欢李爱东张晨明吴逸凡张西巡哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院深圳518055 哈尔滨工业大学(深圳)广东省土木工程智能韧性结构重点实验室深圳518055 中国铁路设计集团有限公司天津300308

为进一步明确新旧地铁车站接驳改造过程中用于连接新建和既有结构的新旧混凝土连接节点力学行为,设计了6个新旧混凝土连接节点试件,并测试了其受弯和弯剪性能,分析了不同植筋排布方案和弯剪工况对节点变形性能、承载能力、开裂行为和破... 详细信息

为进一步明确新旧地铁车站接驳改造过程中用于连接新建和既有结构的新旧混凝土连接节点力学行为,设计了6个新旧混凝土连接节点试件,并测试了其受弯和弯剪性能,分析了不同植筋排布方案和弯剪工况对节点变形性能、承载能力、开裂行为和破坏模式的影响,结合测试结果揭示了节点的全过程力学行为机理,并以此为基础提出了纯弯和弯剪耦合作用下的节点承载力计算方法。结果表明:以植入钢筋和既有结构预留钢筋为主要连接措施的新旧混凝土连接节点整体工作性能良好;纯弯和弯剪耦合作用下节点均在既有结构保留墙段处破坏,其承载力主要由植筋的拉力和销栓力协同受压区混凝土提供。提出的新旧混凝土连接节点承载力计算方法可较好地预测纯弯和弯剪耦合作用下节点的承载力;在满足相关规范植筋要求的前提下,可通过增大植筋直径来减少植筋数量。

关键词：地铁车站接驳改造新旧混凝土连接节点植筋剪跨比受力性能

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“双碳”背景下“泵与泵站”课程改革实践与思考

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教育教学论坛 2024年第35期 53-56页

作者：张小磊王卓悦袁一星哈尔滨工业大学〔深圳〕土木与环境工程学院广东深圳518055

以当前的“泵与泵站”课程教学内容为基础,结合国家提出的“双碳”目标需求,对课程内容进行了剖析,发现了以往教学实施过程中存在的显著问题,如理论过多、实践有限、学生难以准确理解课程定位、前沿技术方法未涵盖等,据此提出了课程改... 详细信息

以当前的“泵与泵站”课程教学内容为基础,结合国家提出的“双碳”目标需求,对课程内容进行了剖析,发现了以往教学实施过程中存在的显著问题,如理论过多、实践有限、学生难以准确理解课程定位、前沿技术方法未涵盖等,据此提出了课程改革的关键环节,包括以学代教、进行泵站现场实习等。在教育改革过程中,将关键环节实施于“泵与泵站”教学工作中,丰富课堂教学模式,提出建立“双导师制”,充分挖掘学生的科研潜力,并分析在实践过程中发现的问题,对相关工程类课程的改革提出建议和指导。

关键词： “双碳” 泵与泵站课程改革

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金纳米团簇所发射荧光的稳定性及其表面的光催化氧化还原

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 429-438,I0099,I0100,I0105页

作者： Johar Zeb 郭慧君袁群惠干为哈尔滨工业大学(深圳)理学院深圳市柔性印刷电子技术重点实验室深圳518055 哈尔滨工业大学(深圳)材料科学与工程学院深圳市柔性印刷电子技术重点实验室深圳518055

金纳米团簇的荧光和光催化活性是其重要性质.本文合成了水溶性的卡托普利(Capt)和谷胱甘肽(GSH)覆盖的Au_(25)(Capt)_(18)和Au_(15)(GSH)_(13)纳米团簇,并研究了与其表面光氧化还原过程相关的荧光稳定性。发现Au_(25)(Capt)_(18)在氧气... 详细信息

金纳米团簇的荧光和光催化活性是其重要性质.本文合成了水溶性的卡托普利(Capt)和谷胱甘肽(GSH)覆盖的Au_(25)(Capt)_(18)和Au_(15)(GSH)_(13)纳米团簇,并研究了与其表面光氧化还原过程相关的荧光稳定性。发现Au_(25)(Capt)_(18)在氧气环境和近红外飞秒激光(810nm,300mW)照射下,出现了因表面氧化导致的双光子荧光效率衰减。而Au_(15)(GSH)_(13)的双光子荧光效率在相同的激发下保持稳定.两种金纳米团簇荧光稳定性不同的原因被归因于其不同的带隙,并使用光子能量高于两种金纳米团簇带隙的单光子激发证实了这一解释。通过添加不同试剂进行对比实验,对Au_(25)(Capt)_(18)表面金原子的光催化氧化还原活性进行了调控和理解.

关键词：金纳米团簇带隙双光子荧光光催化氧化还原

基于红外热成像的钢管混凝土脱空缺陷检测研究

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建筑钢结构进展 2024年

作者：何健张佶王航钱娟邵志伟戴爽查晓雄中国二十冶集团有限公司广东二十冶建设有限公司哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院

钢管混凝土构件在施工过程中，因操作不当、混凝土收缩等原因使其内部产生不密实缺陷，其中脱空缺陷会削弱钢管与混凝土之间的相互作用，造成构件承载力下降。因此有必要加强对钢管混凝土构件脱空缺陷的检测。提出了一种基于红外热成像... 详细信息

钢管混凝土构件在施工过程中，因操作不当、混凝土收缩等原因使其内部产生不密实缺陷，其中脱空缺陷会削弱钢管与混凝土之间的相互作用，造成构件承载力下降。因此有必要加强对钢管混凝土构件脱空缺陷的检测。提出了一种基于红外热成像的检测方法，相关理论研究表明：结构存在缺陷或者损伤时，该部位的热物理特性便会发生变化，体现在物体表面为局部温度异常现象。进行红外热成像法检测钢管混凝土脱空缺陷试验研究，结果表明红外热成像可有效检测钢管混凝土脱空缺陷，判缺指标分别为：构件加热后的温度差为3℃和监测范围内降温速率比大于1.1。

关键词：钢管混凝土红外热成像脱空缺陷

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农膜-秸秆生物质炭对亚甲基蓝的吸附性能

工业水处理 2024年

作者：王庆元张彦平李一兵李芬河北工业大学土木与交通学院哈尔滨理工大学化学与环境工程学院

为了研究农膜掺杂对秸秆生物质炭材料结构和吸附性能的影响，以聚乙烯农膜和玉米秸秆为原料，无水碳酸钾为改性剂，制备了石墨化生物质炭SPS600-B，通过SEM、TEM、BET、XRD、元素分析等对材料进行了表征，考察了其吸附亚甲基蓝（MB）的... 详细信息

为了研究农膜掺杂对秸秆生物质炭材料结构和吸附性能的影响，以聚乙烯农膜和玉米秸秆为原料，无水碳酸钾为改性剂，制备了石墨化生物质炭SPS600-B，通过SEM、TEM、BET、XRD、元素分析等对材料进行了表征，考察了其吸附亚甲基蓝（MB）的性能和机理。研究结果表明SPS600-B高度石墨化，表面具有很多不穿透介孔以及碳微球结构，比表面积达到了821.96 m2/g。在25 ℃、pH=7时，0.1g/L SPS600-B对100 mg/L MB的去除率为93.2%，吸附容量为466.2 mg/g，经过5次解吸附循环利用，去除率仍可达79.4%。吸附机理研究表明：吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型，以化学吸附为主。吸附过程受到包括孔径吸附作用、官能团作用、π-π电子作用、静电引力作用和氢键作用等的共同影响，吸附行为属于自发的吸热反应。

关键词：农膜秸秆生物质炭亚甲基蓝吸附

虚拟仿真技术在空间机构连接分离实验教学中的应用

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机械设计 2024年第2期41卷 140-146页

作者：赵海红岳洪浩陈文礼张博慧哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150001

文中从空间机构连接分离实验教学入手,查找分析传统实验教学立足于新工科建设课程的不足,采用信息化虚拟仿真技术与宇航科研成果相融合的方式进行机构虚拟仿真实验平台的建设,探索新工科建设环境下实验教学的新方法。注重知识点与能力... 详细信息

文中从空间机构连接分离实验教学入手,查找分析传统实验教学立足于新工科建设课程的不足,采用信息化虚拟仿真技术与宇航科研成果相融合的方式进行机构虚拟仿真实验平台的建设,探索新工科建设环境下实验教学的新方法。注重知识点与能力的融合,去专业知识碎片化,以学生为中心,以虚促实绿色取向的理念,论述空间机构连接分离虚拟仿真实验教学新方法的必要性。阐述空间机构连接分离虚拟仿真实验平台建设的内容,最后,进行虚拟仿真实验教学演示,为新工科建设航空宇航制造工程专业实验教学提供有力的支撑。

关键词：新工科空间机构连接分离虚拟仿真

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膜曝气生物膜反应器处理航天生活废水效能研究

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载人航天 2024年第1期30卷 9-16页

作者：詹承博张良长薛玉荣艾为党董文艺哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院深圳518055 深圳市绿航星际太空科技研究院深圳518118 中国航天员科研训练中心北京100094 湘潭大学环境与资源学院湘潭411105

针对未来星球基地与长期地外飞行产生废水的处理需求,构建了膜曝气生物膜反应器(MABR),以探究该工艺对含尿液与卫生废水的模拟航天废水的处理效能。通过为期376 d的连续试验,开展了反应器启动和驯化,对含不同体积分数尿液的生活废水、... 详细信息

针对未来星球基地与长期地外飞行产生废水的处理需求,构建了膜曝气生物膜反应器(MABR),以探究该工艺对含尿液与卫生废水的模拟航天废水的处理效能。通过为期376 d的连续试验,开展了反应器启动和驯化,对含不同体积分数尿液的生活废水、飞行阶段废水的处理效能进行研究。结果表明,对尿液体积分数10%的生活废水,MABR稳定运行时可实现97%的总有机碳(TOC)去除率,以及83%的总氮(TN)去除率;对尿液体积分数40%的生活废水,可实现99%的TOC去除率,以及92%的总氮去除率;对飞行阶段废水,可实现98%的TOC去除率,以及65%的总氮去除率。从反应器的活性污泥中检测到丰富的反硝化细菌以及少量厌氧氨氧化菌。经历驯化后,MABR在286 d内对航天生活废水中碳、氮保持了较高的去除率,从而初步验证了该工艺应用于载人航天生活废水处理的可行性。

关键词： MABR 星球基地生活废水生物脱氮环境控制与生命保障系统

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