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无机填料对水泥固化泥炭土强度的影响

建筑材料学报 2024年第5期27卷 439-445页

作者：史江伟朱浩陈永辉王荣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 中国港湾工程有限责任公司北京100027

通过无侧限抗压强度和扫描电镜试验,研究了无机填料种类和粒径对水泥固化泥炭土强度的影响.结果表明:水泥固化泥炭土强度随着石英砂掺量的增加呈先增加后降低的趋势,20%石英砂掺量下水泥固化泥炭土强度最高;当石英砂粒径d>1.0 mm时,水... 详细信息

通过无侧限抗压强度和扫描电镜试验,研究了无机填料种类和粒径对水泥固化泥炭土强度的影响.结果表明:水泥固化泥炭土强度随着石英砂掺量的增加呈先增加后降低的趋势,20%石英砂掺量下水泥固化泥炭土强度最高;当石英砂粒径d>1.0 mm时,水泥固化泥炭土强度提升有限,而当d<0.5 mm时,水泥固化泥炭土强度提升明显;高岭土颗粒可有效填充泥炭土孔隙,有利于水泥联结无机填料和泥炭土颗粒,且水泥联合高岭土固化泥炭土的强度明显优于水泥联合石英砂;当泥炭土含水率为600%,高岭土掺量从5%增至30%时,28d龄期水泥固化泥炭土强度的增幅为58.5%~116.6%.

关键词：高含水率泥炭土无机填料粒径强度

基于MXene/芳纶纳米纤维柔性自支撑电极的构建及其在超级电容器中的应用

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材料工程 2024年

作者：王思凡郭雪张钰欣魏取福江南大学生态纺织教育部重点实验室

随着可穿戴电子产品的微型化发展，开发轻柔、灵活、体积小、能量密度高的柔性储能器件成为了研究的热点。以芳纶纳米纤维（ANF）作为纤维增强以及柱撑材料，采用真空抽滤的方法制备了MXene/ANF柔性自支撑电极，避免引入集流体和黏合剂... 详细信息

随着可穿戴电子产品的微型化发展，开发轻柔、灵活、体积小、能量密度高的柔性储能器件成为了研究的热点。以芳纶纳米纤维（ANF）作为纤维增强以及柱撑材料，采用真空抽滤的方法制备了MXene/ANF柔性自支撑电极，避免引入集流体和黏合剂等“死体积”，并将其组装成全固态对称超级电容器。随着ANF含量增加至15%，MXene/ANF自支撑电极的力学性能增加至151.5 MPa，而电导率降低至1371.1 S/cm，在1 A/g的电流密度下表现出432.7 F/g的高比电容。组装的柔性对称全固态超级电容器的能量密度为25.7 Wh/kg，对应的功率密度为523.1 W/kg，具有优异的柔韧性和长循环寿命（10000周次循环充放电后，电容保持率为88.9%）。因此，基于MXene/ANF柔性自支撑超级电容器在可穿戴电子领域具有潜在应用价值。

关键词：芳纶纳米纤维 MXene 纤维增强柔性自支撑全固态超级电容器

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高耸烟囱风致响应精细化计算方法

土木与环境工程学报（中英文） 2024年第2期46卷 117-128页

作者：孙梦然刘仰昭戴靠山丁志斌尹业先四川大学建筑与环境学院成都610065 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室成都610065 四川大学破坏力学与防灾减灾四川省重点实验室成都610065 山东电力建设第三工程公司山东青岛266100

高耸烟囱的风致响应可分为顺风向响应和横风向响应,其中顺风向响应以大气脉动风引起的抖振响应为主,横风向响应以Karman旋涡脱落引起的涡激振动为主,准确地预测和评估这两种风致响应对其抗风设计和结构安全性至关重要。在Tamura提出的... 详细信息

高耸烟囱的风致响应可分为顺风向响应和横风向响应,其中顺风向响应以大气脉动风引起的抖振响应为主,横风向响应以Karman旋涡脱落引起的涡激振动为主,准确地预测和评估这两种风致响应对其抗风设计和结构安全性至关重要。在Tamura提出的二维平面尾流振子模型的基础上进一步推导,将该模型成功运用在三维结构上,提出可用于实际工程结构的有限元迭代计算方法,为高耸烟囱类结构横风向涡振响应的计算提供了新的方法。此外,基于结构的固有模态坐标,建立了适用于高耸烟囱耦合抖振响应分析的有限元CQC频域计算方法,并将频域计算结果与时域计算结果对比。结果表明:有限元迭代计算方法可以有效地计算三维烟囱的涡振响应,烟囱抖振响应频域计算和时域计算结果吻合良好。

关键词：高耸烟囱结构风工程涡激共振抖振有限元方法

低温高应变量衬板控轧高固溶Al-Mg合金高强塑性与高热稳定性机制

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金属学报 2024年第4期60卷 473-484页

作者：田滕查敏殷皓亮花珍铭贾海龙王慧远吉林大学材料科学与工程学院汽车材料教育部重点实验室长春130025 吉林大学超硬材料国家重点实验室长春130012 吉林大学未来科学国际合作联合实验室长春130012

通过大变形技术制备的高强Al-Mg合金具有广阔应用前景,但其塑性低和高温稳定性差的缺点严重限制其进一步发展。本工作采用低温高应变量衬板控轧(cryogenic high-reduction hard-plate rolling,CHR-HPR)制备了兼具高强塑性(抗拉强度约597... 详细信息

通过大变形技术制备的高强Al-Mg合金具有广阔应用前景,但其塑性低和高温稳定性差的缺点严重限制其进一步发展。本工作采用低温高应变量衬板控轧(cryogenic high-reduction hard-plate rolling,CHR-HPR)制备了兼具高强塑性(抗拉强度约597 MPa、延伸率约7.7%)和高热稳定性的高固溶Mg含量Al-9Mg合金。利用EBSD、TEM、硬度测量和拉伸实验等方法系统研究了Mg含量对CHR-HPR Al-Mg合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:CHR-HPR Al-9Mg合金中高含量固溶Mg原子与低温变形促进合金中形成了高密度位错及小角晶界,显著提高合金的屈服强度;高含量固溶Mg原子与可动位错交互作用引起的动态应变时效导致合金加工硬化能力提高,进一步提高了合金的抗拉强度和塑性。此外,在再结晶退火过程中,高含量固溶Mg原子有效地抑制位错滑移、钉扎晶界,延缓回复与再结晶的发生。因此,CHR-HPR Al-Mg合金热稳定性随固溶Mg含量增加而显著提高,其中CHR-HPR Al-9Mg合金再结晶温度达到400℃。

关键词： Al-Mg合金低温衬板控轧加工硬化力学性能微观组织再结晶

双交联废弃瓦楞纸基气凝胶缓冲材料的制备与性能

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1458-1469页

作者：任子铭黎亮丽蒋向向岳士琪李宏达苟进胜北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083 北京林业大学木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

以废弃瓦楞纸(WCP)为原料,明胶(G)和植酸(PA)为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备高吸能气凝胶。对明胶用量、植酸用量和反应温度对双交联改性废纸基气凝胶力学性能的影响进行了研究,并通过SEM、FTIR、XRD和TGA表征了明胶单一改性和明胶-植酸... 详细信息

以废弃瓦楞纸(WCP)为原料,明胶(G)和植酸(PA)为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备高吸能气凝胶。对明胶用量、植酸用量和反应温度对双交联改性废纸基气凝胶力学性能的影响进行了研究,并通过SEM、FTIR、XRD和TGA表征了明胶单一改性和明胶-植酸双交联改性前后气凝胶的结构与性能变化。结果表明:改性单体成功交联到废纸纤维上,双交联改性后的废纸基气凝胶呈现三维网状结构,相较于未改性和单一改性废纸基气凝胶具有较高的热稳定性、优异的隔热性能(0.045 W·m^(-1)·K^(-1))和超强的吸能性(应变70%时,单位体积吸收能为253.45 kJ/m^(3)),吸能性分别为珍珠棉(EPE)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的11.26和2.7倍。作为包装运输过程中的一种绿色缓冲材料,具有广阔的应用前景。

关键词：废弃瓦楞纸复合气凝胶增强改性力学性能缓冲包装材料

降水与蒸发交替作用下西北土遗址盐分迁移与赋存规律

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岩土力学 2024年

作者：谌文武王科玉祁强张少冉王立兰州大学土木工程与力学学院兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室

中国西北干旱地区土遗址，广泛受到地基土盐渍作用的影响。针对当前土遗址载体研究不足的现状，基于室内试验，以NaCl为迁移盐分，借助电导率、含水率等参数及表面劣化情况探究了长城遗址体在短时强降雨-自然干燥循环作用下，地基与墙... 详细信息

中国西北干旱地区土遗址，广泛受到地基土盐渍作用的影响。针对当前土遗址载体研究不足的现状，基于室内试验，以NaCl为迁移盐分，借助电导率、含水率等参数及表面劣化情况探究了长城遗址体在短时强降雨-自然干燥循环作用下，地基与墙体根部盐分迁移规律。研究发现，随着降雨-干燥循环次数的增加，土遗址立面逐渐出现了底部崩解（掏蚀）、表面析盐、表皮开裂、空鼓等现象，土遗址根部毛细水上升、盐分迁移和表面劣化，三种现象互有关联。在经历数次循环后，地基中盐分供给模式发生了调整，地基-土遗址根部盐分迁移只在有限范围内进行，基于这些研究结果，得出了降雨-蒸发交替作用下地基与土遗址根部盐分迁移机制。所做研究可为土遗址根部酥碱掏蚀的防治提供参考。

关键词：土遗址盐胀降雨入渗毛细上升水盐运移

多个集中荷载作用下工字形截面简支钢梁弯扭屈曲临界弯矩研究

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工程力学 2024年

作者：张润雅刘占科兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州大学土木工程与力学学院

为拓展工字形截面简支钢梁弯扭屈曲临界弯矩计算的荷载工况，降低复合荷载作用下临界弯矩的计算难度，本文首先推导了基于轴压构件整体稳定临界荷载的临界弯矩计算式和矩阵形式的复合弯矩系数计算式。继而针对简支钢梁弯扭屈曲的临界弯... 详细信息

为拓展工字形截面简支钢梁弯扭屈曲临界弯矩计算的荷载工况，降低复合荷载作用下临界弯矩的计算难度，本文首先推导了基于轴压构件整体稳定临界荷载的临界弯矩计算式和矩阵形式的复合弯矩系数计算式。继而针对简支钢梁弯扭屈曲的临界弯矩计算，推导了单个任意位置集中荷载作用下的“3C”系数的表达式，两个任意位置集中荷载作用下的相关系数和复合弯矩系数的表达式，以及n个等间距集中荷载作用下的复合弯矩系数；最后采用理论分析和有限元软件LTBeamN验证了本文的推导结果。研究表明，简支钢梁上作用任意位置单个集中荷载、任意位置两个集中荷载以及n个等间距集中荷载的临界弯矩计算式均具有较高精度；对于简支钢梁上作用荷载数量较多的荷载工况，基于矩阵形式的复合弯矩系数计算式进行推导或计算，可大大减小复合弯矩系数的计算难度。

关键词：钢梁弯扭屈曲多个集中荷载临界弯矩矩阵形式的复合弯矩系数公式等效效果

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温度和车辆荷载耦合产生的桥梁极值应力预测

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：樊学平杨渡李九谕赵启凡刘月飞兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州大学土木工程与力学学院

本文首先采用移动平均法对温度和车辆荷载耦合产生的监测极值应力进行平滑处理，取处理后的低频数据为趋势项信息，初始数据减去趋势项数据为车辆荷载效应信息，趋势项减去其均值为温度荷载效应信息，通过以上步骤来实现桥梁极值应力的... 详细信息

本文首先采用移动平均法对温度和车辆荷载耦合产生的监测极值应力进行平滑处理，取处理后的低频数据为趋势项信息，初始数据减去趋势项数据为车辆荷载效应信息，趋势项减去其均值为温度荷载效应信息，通过以上步骤来实现桥梁极值应力的解耦。然后，建立双变量贝叶斯动态线性趋势性模型(BDLTM)对低频极值应力进行预测分析，采用GRU神经网络模型对高频极值应力进行预测分析；最后进行耦合极值应力的叠加预测。利用天津富民桥的监测耦合数据验证所建模型的可行性。本文研究成果将为桥梁的预防性养护维护决策提供理论基础。

关键词：结构工程桥梁耦合极值应力移动平均法 BDLTM-GRU模型 BDLTM GRU神经网络

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海水环境下混凝土裂缝微生物改性修复研究

应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 160-177页

作者：熊雨肖瑶邓华锋李建林黄叶宁朱文羲三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002

为了提升海水环境下混凝土裂缝的MICP修复效果,以火山灰作为固菌载体,进行了海水环境下火山灰增强MICP修复混凝土裂缝试验,综合修复体的宏观物理力学试验和微细观检测,系统分析了火山灰对MICP技术修复混凝土裂缝的影响及作用机制.结果表... 详细信息

为了提升海水环境下混凝土裂缝的MICP修复效果,以火山灰作为固菌载体,进行了海水环境下火山灰增强MICP修复混凝土裂缝试验,综合修复体的宏观物理力学试验和微细观检测,系统分析了火山灰对MICP技术修复混凝土裂缝的影响及作用机制.结果表明,(1)经过海水驯化的巴氏芽孢杆菌对海水环境适应性增强,胶结物产量明显提升;(2)火山灰能够有效提升MICP对混凝土裂缝的修复效果,加固试样的抗剪强度,提升了75.12%~94.94%,抗压强度增加了50.36%,渗透系数从10^(-2)cm/s降低至10^(-7)cm/s,超声波检测的声时值降低了48.52%~49.16%;(3)火山灰对MICP修复混凝土裂缝的改性增强作用机制主要包括3方面:第一方面,火山灰对菌体的保护作用,火山灰中的活性氧化物与强碱发生反应,消耗环境中的OH~-,降低裂缝内的pH值,同时火山灰的多孔结构使细菌的“定植区域”增加,为其提供较适宜的生长反应环境;第二方面,火山灰自身作为填充物优化了裂缝空间结构,使其密实性增加;第三方面,火山灰的水化反应和聚合反应生成了碳酸盐-硅铝酸盐等复合凝胶体,使混凝土裂缝的修复效果进一步提升.

关键词：海水环境 MICP 海水驯化巴氏芽孢杆菌火山灰裂缝修复抗压强度 X射线衍射 SEM 增强机制