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氧化还原电位对污染土固化体中砷浸出行为的影响

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岩土工程学报 2024年第5期46卷 1039-1046页

作者：张文杰王仕方余海生李西斌台州学院建筑工程学院浙江台州318000 上海建工集团股份有限公司上海200080 浙江农林大学风景园林与建筑学院浙江杭州311300

砷(As)的价态和迁移性与氧化还原电位(EH)密切相关,固化/稳定化后的As污染土处于复杂的氧化还原环境中,EH的变化可能导致固化体中As浸出风险增加,目前对EH变化情况下固化体中As浸出行为的研究尚不多见。通过半动态浸出试验研究了稳定化... 详细信息

砷(As)的价态和迁移性与氧化还原电位(EH)密切相关,固化/稳定化后的As污染土处于复杂的氧化还原环境中,EH的变化可能导致固化体中As浸出风险增加,目前对EH变化情况下固化体中As浸出行为的研究尚不多见。通过半动态浸出试验研究了稳定化/固化修复后的高浓度As(Ⅲ)污染土在不同氧化还原条件下的As浸出行为,通过X射线衍射图谱(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)研究了浸出试验前后土中矿物成分和As价态的变化,揭示了相关机理。结果表明,浸出液中As的浸出总量与浸提液EH密切相关,浸提液EH越低,As浸出浓度越高;当浸提液EH为0 mV时,As的扩散系数达到3.11×10^(-13)m^(2)/s,可浸出指数达到了8.72,表明修复后的高浓度As(Ⅲ)污染土不适合在强还原性环境中堆放和再利用;XRD分析表明,随着浸提液EH降低,土中的铁氧化物/氢氧化物发生还原溶解,进一步导致As的解吸附;XPS分析表明,随着浸提液EH降低,土中的As(Ⅴ)被还原为高迁移性的As(Ⅲ),从而增加了As的潜在移动风险。该研究为高浓度As(Ⅲ)污染土的长期安全处置提供了科学依据。

关键词： As(Ⅲ)污染土氧化还原电位半动态浸出稳定化/固化浸出行为

基于PC-Kriging模型的极端环境下海上风机基础可靠性分析

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船海工程 2024年第3期53卷 84-89页

作者：李志川祁雷刘小燕李宁张庆巍杜尊峰渤海石油航务建筑工程有限责任公司天津300452 中海石油(中国)有限公司北京新能源分公司北京102200 天津大学建筑工程学院天津300354

为研究基础结构的材料属性和尺寸对单桩式海上风机基础可靠性的影响,提出基于PC-Kriging模型(Polynomial-Chaos-based Kriging,PC-Kriging)和蒙特卡洛模拟(Monte Carlo Simulation,MCS)方法,结合IEGO学习函数建立的单桩式海上风机基础... 详细信息

为研究基础结构的材料属性和尺寸对单桩式海上风机基础可靠性的影响,提出基于PC-Kriging模型(Polynomial-Chaos-based Kriging,PC-Kriging)和蒙特卡洛模拟(Monte Carlo Simulation,MCS)方法,结合IEGO学习函数建立的单桩式海上风机基础可靠性分析模型,并通过算例验证了该方法的精确性。以50年重现期的海况为极端环境,考虑材料密度、弹性模量和桩腿壁厚的不确定性,进行单桩式海上风机基础在塔筒顶部位移和应力控制两个失效因素下的可靠性分析,并进行全局灵敏度分析。分析结果表明,单桩式海上风机基础失效概率为8.4×10-3,材料密度对可靠性影响可以忽略不计,而材料弹性模量和桩腿壁厚对可靠性影响较大。

关键词：可靠性分析单桩式海上风机基础 PC-Kriging模型 IEGO学习函数全局灵敏度分析

基于热流固耦合的桥隧过渡段无砟轨道空间温度场分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 127-133页

作者：陈泽林蔡小培张乾赵磊北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

为揭示日照辐射下高速铁路桥隧过渡段无砟轨道温度场的遮挡效应及时空分布特征,基于日照辐射-大气环境-无砟轨道及下部基础三维热流固耦合方法,建立了过渡段无砟轨道日照辐射模型,实现了日照阴影的实时动态识别,并通过现场实测验证了模... 详细信息

为揭示日照辐射下高速铁路桥隧过渡段无砟轨道温度场的遮挡效应及时空分布特征,基于日照辐射-大气环境-无砟轨道及下部基础三维热流固耦合方法,建立了过渡段无砟轨道日照辐射模型,实现了日照阴影的实时动态识别,并通过现场实测验证了模型有效性.结果表明:采用三维热流固多场耦合方法,实现了过渡段无砟轨道三维温度场的精细化求解;日照辐射下,过渡段无砟轨道沿线路纵向温度差达到25.26℃,距隧道口16 m范围内遮挡效应显著;随着隧道纵深增加,过渡段无砟轨道温度变化趋缓,距隧道口超过44 m后,无砟轨道温度基本稳定;一天中无砟轨道纵向温度梯度峰值呈现先增大后减小的变化规律,在14:00达到最值4.82℃/m;桥隧过渡段无砟轨道温度波动幅值大、纵向波动范围小,建议采用分段函数拟合温度纵向分布.

关键词：无砟轨道桥隧过渡段阴影识别三维温度场热流固耦合

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软黏土中吸力锚承载特性离心试验研究

岩土力学 2024年第5期45卷 1472-1480页

作者：熊根付栋康朱斌赖莹中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

加载倾角和系泊点位置是吸力锚基础最重要的设计要素之一,能够改变锚体的破坏姿态以影响极限承载力。在饱和软黏土地基中选择不同的加载倾角及系泊点位置进行位移控制下的张紧式吸力锚离心模型试验,利用六自由度磁力计装置定量分析了加... 详细信息

加载倾角和系泊点位置是吸力锚基础最重要的设计要素之一,能够改变锚体的破坏姿态以影响极限承载力。在饱和软黏土地基中选择不同的加载倾角及系泊点位置进行位移控制下的张紧式吸力锚离心模型试验,利用六自由度磁力计装置定量分析了加载倾角和系泊点位置对吸力锚破坏姿态与极限承载力的影响。研究发现,系泊点位置在锚体约2/3高度时,吸力锚发生平动破坏,当加载倾角由35°变化至20°时,在相同的系泊点位置,吸力锚发生后仰破坏,归一化极限承载力稍增大,并且达到极限承载力后仍保持一定的承载力余量;系泊点位置在锚体2/3高度以上时,吸力锚发生前倾破坏,归一化极限承载力降低了25%左右,并且破坏后的承载力余量大大降低。无论破坏模式如何,均未发现锚内土塞与锚有明显分离。

关键词：离心模型试验吸力锚加载倾角系泊点位置破坏姿态极限承载力

基于截面增大法的扣放角钢焊接加固负载H型钢的轴压承载力研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第5期57卷 530-543页

作者：刘红波张卓航陈志华陈蕙芸曹爽秋张清沛天津大学建筑工程学院天津300072 河北工程大学土木工程学院邯郸056038 苏州科技大学土木工程学院苏州215129 天津建工科技集团有限公司天津300499 中国建筑第八工程局有限公司华北基础设施分公司天津300450

负载下焊接加固是既有结构加固的重要形式,然而当前对加固形式及加固效果的研究仍然较为缺乏.因此,提出了一种新型负载焊接加固构造,设计了8组扣放角钢焊接加固H型钢试验.研究了焊接过程中的截面应力重分布规律以及焊接加固H型钢柱的轴... 详细信息

负载下焊接加固是既有结构加固的重要形式,然而当前对加固形式及加固效果的研究仍然较为缺乏.因此,提出了一种新型负载焊接加固构造,设计了8组扣放角钢焊接加固H型钢试验.研究了焊接过程中的截面应力重分布规律以及焊接加固H型钢柱的轴压力学性能.试验中加固构件的截面为加固前的1.53倍~1.55倍,焊接加固后构件极限承载增大为加固前的1.74倍~1.90倍;加固构件和原构件协同工作,获得了良好的加固效果,虽然焊接热输入降低了构件焊缝间隔处的屈曲应力,但负载加固的构件表现出相对零载加固构件更高的极限承载力.随后建立并验证了一种新型焊接加固H型钢柱的数值模拟方法,探究了不同截面面积加固构件的加固效果;揭示了不同焊缝间隔以及焊接热效应对加固构件极限承载力的影响,并建立了相应的设计方法.

关键词： H型钢轴压性能负载焊接应力重分布加固后力学性能数值模拟方法

双跨层板钉接木（NLT）-混凝土组合楼板轴压屈曲性能

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土木工程学报 2024年

作者：甘兆焯何敏娟李征孙永良同济大学建筑工程系同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司

层板钉接木（NLT）-混凝土组合楼板因防火、抗振性能好，且可利用各种等级木材、制作安装方便，而成为适于多高层木结构的一种楼板形式。现有研究多聚焦于该种楼板的抗弯性能，对其轴压屈曲关注很少。但楼板在结构侧向荷载作用时可能轴... 详细信息

层板钉接木（NLT）-混凝土组合楼板因防火、抗振性能好，且可利用各种等级木材、制作安装方便，而成为适于多高层木结构的一种楼板形式。现有研究多聚焦于该种楼板的抗弯性能，对其轴压屈曲关注很少。但楼板在结构侧向荷载作用时可能轴向受压，在此情况下，因楼板厚度方向刚度显著小于跨度方向，极易引起楼板轴压屈曲。本文对三件双跨NLT-混凝土组合楼板板带试件开展了轴压屈曲性能试验，基于试验建立并验证了考虑屈曲模态作为初始缺陷的精细化有限元分析模型。研究获取了每米宽楼板板带的极限轴压承载力、荷载-跨中位移曲线与跨中弯矩-相对滑移曲线等力学性能，分析了楼板板带变形与破坏模式，验证了有限元模型对变形模式与力学性能预测的准确性。

关键词：层板钉接木木-混凝土组合楼板自攻螺钉抗剪连接轴压性能屈曲分析

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钢板削弱型叠层橡胶支座力学性能试验研究

浙江大学学报（工学版） 2024年第7期58卷 1436-1445,1478页

作者：马乾瑛李冰冰业嘉超长安大学建筑工程学院陕西西安710064 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司陕西西安710075

结合厚层橡胶支座和普通叠层橡胶支座的优点设计新型钢板削弱型叠层橡胶支座,通过调节环形钢板的总数和位置进行支座水平和竖向刚度的有效控制.选择3种中心橡胶层厚度的钢板削弱型叠层橡胶支座,分析所设计支座的滞回特性、刚度特性和耗... 详细信息

结合厚层橡胶支座和普通叠层橡胶支座的优点设计新型钢板削弱型叠层橡胶支座,通过调节环形钢板的总数和位置进行支座水平和竖向刚度的有效控制.选择3种中心橡胶层厚度的钢板削弱型叠层橡胶支座,分析所设计支座的滞回特性、刚度特性和耗能特性.基于串-并联模型,构建水平和竖向刚度的计算模型.试验结果表明,相比普通叠层橡胶支座,钢板削弱型叠层橡胶支座的水平和竖向刚度更低,水平和竖向耗能比更高,滞回曲线更光滑饱满.所建模型的计算结果与试验结果的一致性较好,误差绝对值不超过10%.所建模型在评估钢板削弱型叠层橡胶支座的水平和竖向刚度方面具有较高的精度和适用性.

关键词：橡胶支座钢板削弱串-并联模型三维隔震滞回特性

增材制造CFRP-II型层间断裂韧性的缺层置换测试法及其参数化分析

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复合材料学报 2024年

作者：赵煜熊家豪药天运贾梦怡胡海洋杨冰晨长安大学公路学院长安大学建筑工程学院西安桥邦工程检测有限公司

为实现增材制造碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer-CFRP)Ⅱ型层间断裂韧性的测试分析，并量化打印参数对Ⅱ型层间断裂韧性的影响规律，推进增材制造CFRP技术在桥梁结构中的应用，本文分别从试验及仿真分析两方... 详细信息

为实现增材制造碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer-CFRP)Ⅱ型层间断裂韧性的测试分析，并量化打印参数对Ⅱ型层间断裂韧性的影响规律，推进增材制造CFRP技术在桥梁结构中的应用，本文分别从试验及仿真分析两方面展开了相关研究。首先，对打印工艺进行优化并提出了一种新型层间预制裂纹制备方法，即缺层置换法，并利用该方法探索了两类关键打印参数(打印温度、打印速度)对增材制造CFRP-Ⅱ型层间断裂韧性的影响规律。其次，基于内聚区理论建立了不同打印工况下预制裂纹试件端部缺口梁三点弯曲(End notched flexure-ENF)试验的仿真模型，并完成了仿真结果与试验数据的对比分析。结果表明：两类关键打印参数对增材制造CFRP-Ⅱ型层间断裂韧性的影响明显，且打印温度的影响更强。当打印温度从245℃提升至285℃，试验荷载峰值的变化幅度范围为18%～27%，层间断裂韧性的变化幅度范围为14%～32%；当打印速度从20 mm/s提升至60 mm/s，试验荷载峰值的变化幅度范围为4%～31%，层间断裂韧性的变化幅度范围为4%～16%。同时，仿真结果与试验数据的相对误差均控制在10%以内，表明本次所获试验数据合理且稳定，故缺层置换法可用于制备增材制造CFRP预制裂纹试件，且传统工艺复合材料仿真方法同样适用于增材制造CFRP的仿真分析。因此，本研究可为后续增材制造CFRP桥梁结构层间力学性能的量化分析提供技术支撑。

关键词：桥梁结构增材制造CFRP Ⅱ型层间断裂韧性缺层置换法内聚区理论

喷射沙漠砂混凝土工作和力学性能正交试验研究

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石河子大学学报(自然科学版) 2024年

作者：吕世华袁康李君卢新利郭军林马恒中铁十四局集团建筑工程有限公司石河子大学水利建筑工程学院新疆兵团高烈度寒区建筑抗震节能技术工程实验室

为了制备喷射沙漠砂混凝土,采用正交试验研究水胶比、砂率、粉煤灰替换率、沙漠砂替换率及单位用水量对喷射沙漠砂混凝土工作性能和力学性能影响的规律,得出其最优配合比,并构建了强度预测模型。结果表明:影响工作性能显著性的因素顺序... 详细信息

为了制备喷射沙漠砂混凝土,采用正交试验研究水胶比、砂率、粉煤灰替换率、沙漠砂替换率及单位用水量对喷射沙漠砂混凝土工作性能和力学性能影响的规律,得出其最优配合比,并构建了强度预测模型。结果表明:影响工作性能显著性的因素顺序为水胶比>沙漠砂替换率>单位用水量>砂率>粉煤灰替换率,影响28 d抗压强度显著性的因素顺序为水胶比>沙漠砂替换率>粉煤灰替换率>单位用水量>砂率,影响28 d劈裂抗拉强度显著性的因素顺序为水胶比>粉煤灰替换率>沙漠砂替换率>单位用水量>砂率。喷射沙漠砂混凝土的最优配合比为水胶比为0.43、沙漠砂替换率为30%、粉煤灰替换率为20%、砂率为50%、减水剂用量为2%、单位体积用水量为180 kg·m-3。提出的喷射沙漠砂混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度预测模型精度较高。本研究可为喷射沙漠砂混凝土的应用提供参考。

关键词：沙漠砂喷射混凝土正交试验工作和力学性能强度预测模型