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橡胶混凝土界面改性方法及性能提升路径

化工进展 2023年第S01期42卷 328-343页

作者：王家庆宋广伟李强郭帅成 DAI Qingli 南京林业大学土木工程学院江苏南京210037 湖南大学土木工程学院湖南长沙410012 美国密歇根理工大学土木与环境工程学院霍顿密歇根49931

废旧轮胎固废作为“黑色污染”给我国生态环境带来巨大压力,将废轮胎回收处理并用作水泥混凝土集料可有效降低环境危害并减少对天然资源的开采;针对橡胶集料与水泥石之间界面性能薄弱的难题,对十余种界面改性方法进行分析,总结不同物理... 详细信息

废旧轮胎固废作为“黑色污染”给我国生态环境带来巨大压力,将废轮胎回收处理并用作水泥混凝土集料可有效降低环境危害并减少对天然资源的开采;针对橡胶集料与水泥石之间界面性能薄弱的难题,对十余种界面改性方法进行分析,总结不同物理、化学改性方法对界面性能及橡胶混凝土力学性能、耐久性的影响规律。通过纤维增韧路径进一步提升橡胶混凝土材料性能,分析钢纤维、玄武岩纤维、聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维等工程常用纤维材料对橡胶混凝土力学性能及抗裂特性的提升效果;研究发现,界面改性能显著改善橡胶-水泥石脆弱界面,提升界面黏结性能。引入纤维可有效提升橡胶混凝土材料的抗裂特性,其中钢纤维复合橡胶混凝土材料力学强度明显提高,改性橡胶集料和纤维复合技术可起到对水泥混凝土材料的“增韧、抗裂”协同提升作用;现有界面改性技术仍存在较多缺点,其对环境的二次污染和改性效率低的问题有待通过对改性技术的进一步优化而解决。纤维复合橡胶混凝土材料的增韧抗裂特性仍有待更深入的探究,针对两者的协同作用机理的研究将阐明纤维复合橡胶混凝土材料的性能优势,可为实际工程应用提供有效的科学依据,进一步扩大废轮胎固废在水泥混凝土材料中的“高值化”利用规模。

关键词：固废资源废轮胎橡胶集料水泥混凝土界面改性纤维增强力学性能耐久性

载金黄铁矿新型捕收剂2-甲基-5-己基黄药捕收性能及其作用机理

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中南大学学报（自然科学版） 2015年第8期46卷 2778-2784页

作者：孙忠梅孙春宝王纪镇李绍英北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004

通过对2种不同地点、不同含金品位黄铁矿的单矿物和实际矿石浮选试验,研究新型捕收剂2-甲基-5-己基黄药(ZJ-6)与丁基黄药对比下的含金黄铁矿捕收性能。利用红外光谱分析和紫外吸附量测试等技术以及浮选理论研究新型捕收剂ZJ-6的作用机... 详细信息

通过对2种不同地点、不同含金品位黄铁矿的单矿物和实际矿石浮选试验,研究新型捕收剂2-甲基-5-己基黄药(ZJ-6)与丁基黄药对比下的含金黄铁矿捕收性能。利用红外光谱分析和紫外吸附量测试等技术以及浮选理论研究新型捕收剂ZJ-6的作用机理和构效关系。研究结果表明:新药剂ZJ-6的波长明显比常规黄药的高,说明随着黄药碳链碳原子数增加,药剂的亲固能力明显提高,而当碳原子数大于4个时,药剂的亲固能力变化较小,本文设计的新药剂通过改变碳链长度和非极性基的电子效应,增加疏水性能的同时增加了药剂的亲固能力,提高药剂捕收性能。

关键词：含金黄铁矿新药剂基团电负性浮选捕收剂红外光谱紫外光谱

污泥内层和外层胞外聚合物的三维荧光光谱特性研究

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光谱学与光谱分析 2009年第5期29卷 1313-1318页

作者：欧阳二明王伟龙能李怀清华大学环境科学与工程系北京100084 南昌大学建筑工程学院江西南昌330031 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 长安大学环境科学与工程学院陕西西安710054

运用三维荧光光谱技术对污泥LB-EPS和TB-EPS的荧光特性进行了研究。实验结果表明,在污泥LB-EPS和TB-EPS中都有三个明显的荧光峰,分别为PeakB(λex/λem=270～280nm/345～360nm),PeakC(λex/λem=330～340nm/410～430nm)和PeakD(λex/λem=390nm/450～470nm)。其中PeakB为类蛋白荧光(Protein-like)、PeakC为可见区类富里酸荧光(Visiblefulvic-like)、PeakD为类腐殖酸荧光(Humic-like)。从各荧光峰的荧光强度来分析,LB-EPS和TB-EPS中的主要成分都为类蛋白,然后依次为富里酸和腐殖酸。浓度和pH值对污泥LB-EPS和TB-EPS的三维荧光特性都有很大的影响,但影响程度略有区别,表明作为外层的胞外聚合物,LB-EPS表现出与TB-EPS不全相同的化学结构。

关键词：外层胞外聚合物内层胞外聚合物污泥三维荧光光谱

平行跑道运行模式对终端区交通流特性的影响研究

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交通运输系统工程与信息 2017年第3期17卷 198-204页

作者：张洪海范围廖志华蒋京芩南京航空航天大学民航学院南京210016 美国北卡莱罗纳大学夏洛特分校土木与环境工程学院美国北卡夏洛特28223

为提升终端区空中交通运行效率,研究平行跑道运行模式对终端区交通流特性的影响.根据终端区空域结构特点、跑道运行规则,建立了终端区进场动态排序策略、进离场协调策略和航空器跟驰行为模型;选取国内某终端区标准进离场程序SID-STAR和... 详细信息

为提升终端区空中交通运行效率,研究平行跑道运行模式对终端区交通流特性的影响.根据终端区空域结构特点、跑道运行规则,建立了终端区进场动态排序策略、进离场协调策略和航空器跟驰行为模型;选取国内某终端区标准进离场程序SID-STAR和双平行跑道构型,基于NetLogo仿真平台实现了终端区交通流运行仿真,对比分析了独立运行、相关运行和隔离运行典型跑道运行模式下终端区交通流特性参数的变化规律.结果表明:独立运行模式下终端区交通流运行效率较高但流量波动性较大,隔离运行模式下运行效率最低但最稳定;独立运行模式下终端区交通流的拥堵消散最快且延误最小,相关运行模式次之,隔离运行模式下终端区交通流的拥堵消散最慢且延误最大.

关键词：航空运输交通流跑道运行模式跟驰模型终端区

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强震动记录的数据处理流程:去噪滤波

工程力学 2022年第S01期39卷 320-329页

作者：姚鑫鑫任叶飞岸田忠大温瑞智王宏伟冀昆中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 哈利法大学土木与环境工程系阿联酋阿布扎比127788 加州大学洛杉矶分校土木与环境工程学院美国洛杉矶90095

强震动记录一直以来被用于工程结构弹塑性时程分析的地震动输入,其由仪器观测获得,需在使用前进行必要的数据处理工作。中国台网目前已累积了大量强震动观测记录,但始终缺乏标准化的数据处理流程,给使用者造成了诸多不便,不能最大程度... 详细信息

强震动记录一直以来被用于工程结构弹塑性时程分析的地震动输入,其由仪器观测获得,需在使用前进行必要的数据处理工作。中国台网目前已累积了大量强震动观测记录,但始终缺乏标准化的数据处理流程,给使用者造成了诸多不便,不能最大程度发挥其科学应用价值。该文针对我国观测数据现状,提出了一套完整的面向工程应用的强震动记录数据处理流程,给出了高通滤波截止频率的选取原则,包括:记录的傅里叶振幅谱低频段须符合w^(2)震源模型、信噪比须大于3、确保与物理分辨率一致。研究了因果滤波与非因果滤波对记录时程的影响,结果表明:这两种滤波方式具有各自特性,因果滤波会引起记录相变、而非因果滤波则会引起信号前干扰震动;针对芦山地震数据集及2017年部分观测记录,研究了这两种滤波方式对伪加速度反应谱(PSA)的影响,结果表明因果滤波引起的相变会对有效周期范围内的PSA造成计算偏差,因此建议面向工程应用的强震动记录选用非因果滤波方式。此项工作有助于指导和规范强震动记录的合理使用。

关键词：强震动记录数据处理流程高通滤波截止频率因果滤波非因果滤波

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超高强混凝土型钢组合柱抗火性能试验研究

建筑结构学报 2021年第9期42卷 82-90页

作者：杜咏周汇凯 LIEW J Y Richard 南京工业大学土木工程学院江苏南京211816 新加坡国立大学土木与环境工程学院新加坡117576

为研究型钢保护层厚度、柱截面尺寸、荷载比、长细比和箍筋间距对超高强混凝土型钢组合柱高温承载力的影响,开展了14根纤维增强120 MPa混凝土型钢组合柱在ISO 834标准升温曲线下的承载力试验。组合柱高温破坏现象和竖向位移历程表明:体... 详细信息

为研究型钢保护层厚度、柱截面尺寸、荷载比、长细比和箍筋间距对超高强混凝土型钢组合柱高温承载力的影响,开展了14根纤维增强120 MPa混凝土型钢组合柱在ISO 834标准升温曲线下的承载力试验。组合柱高温破坏现象和竖向位移历程表明:体积掺量0.15%的聚丙烯纤维能够有效防止超高强混凝土的高温爆裂;随着长细比的增加,组合柱从截面强度破坏转变为屈曲破坏。总体上,竖向位移历程曲线可分为受火初期膨胀阶段、后继的压缩变形稳定增长阶段和破坏前的压缩变形急剧增长阶段。纤维增强120 MPa混凝土型钢组合柱的耐火极限随着长细比和荷载比的增加而降低;随着截面尺寸和型钢保护层的增加而增长;双肢箍间距在80~150 mm范围变化,对耐火极限的影响较小。对比耐火极限的试验值和EN 1994-1-2及规程DBJ/T 15-81—2011简化计算方法的建议值发现,EN 1994-1-2的计算值低于试验值30%~186%,规程DBJ/T 15-81—2011的计算值与试验值偏差为-49%~16%。因此,现行规范不适用于预测120 MPa混凝土型钢组合柱的耐火极限。

关键词：混凝土型钢组合柱超高强混凝土受火试验高温爆裂耐火极限

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超高强混凝土型钢组合长柱静力性能试验研究

建筑结构学报 2022年第2期43卷 147-156页

作者：杜咏周汇凯 LIEW J Y Richard 南京工业大学土木工程学院江苏南京211816 新加坡国立大学土木与环境工程学院新加坡117576

为解决目前规范中缺乏超高强混凝土型钢组合柱设计方法和静力受压试验研究不够深入的问题,开展了5个轴心受压和4个偏心受压的立方体抗压强度为120 MPa超高强混凝土型钢长柱的静力试验,通过考察其破坏形态、轴力-挠度曲线、轴力-竖向位... 详细信息

为解决目前规范中缺乏超高强混凝土型钢组合柱设计方法和静力受压试验研究不够深入的问题,开展了5个轴心受压和4个偏心受压的立方体抗压强度为120 MPa超高强混凝土型钢长柱的静力试验,通过考察其破坏形态、轴力-挠度曲线、轴力-竖向位移曲线和轴力-应变曲线,研究了长细比、相对偏心距和箍筋间距对其静力性能的影响。试验结果表明:总体上,双肢箍筋间距减小对超高强混凝土的约束效果有一定提高,但不能有效提高试件承载力;二阶效应对试件承载力的降低随着长细比的增加而增强;应变分布满足平截面假定。随着长细比的增加,体积比0.5%的钢纤维掺量虽然不能显著提高超高强混凝土型钢长柱延性,但可延迟混凝土开裂,使型钢强度得到充分利用;超高强混凝土型钢轴心受压柱由截面强度破坏过渡为失稳破坏;偏压柱表现为失稳破坏,相对偏心距0.2的组合柱表现为小偏压破坏,而相对偏心距0.4的组合柱则表现为大偏压破坏。对比超高强混凝土型钢长柱的受压承载力试验值和现行规范建议公式计算值可得,EN1994-1-1建议公式计算值较轴心受压承载力试验值偏低,而中国JGJ138—2016中公式计算值较试验值偏高;两本规范中相关公式都低估了试件的偏心受压承载力。

关键词：超高强混凝土型钢柱轴心受压偏心受压静力试验承载力

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基于低碳指标的混凝土框架柱截面优化设计

建筑结构学报 2022年第S01期43卷 77-85页

作者：张孝存王凤来宁波大学土木与环境工程学院浙江宁波315211 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150001

为研究钢筋混凝土结构构件的低碳设计方法与影响因素,以碳排放量和造价为指标,采用基于离散变量的双目标遗传算法实现了混凝土框架柱的截面优化设计,并通过参数分析,研究了材料强度、轴压比、偏心距以及抗震等级对框架柱碳排放水平的影... 详细信息

为研究钢筋混凝土结构构件的低碳设计方法与影响因素,以碳排放量和造价为指标,采用基于离散变量的双目标遗传算法实现了混凝土框架柱的截面优化设计,并通过参数分析,研究了材料强度、轴压比、偏心距以及抗震等级对框架柱碳排放水平的影响规律。结果表明:采用高强度纵筋具有较好的低碳与经济效益,而混凝土强度等级对框架柱最优碳排放量的影响较小,但可适当采用较高强度混凝土以节约经济成本;当轴压比一定时,碳排放及造价优化结果随轴向力偏心距增大而增大;当偏心距一定时,轴压比在0.4~0.6范围内的低碳与经济性较好。此外,随抗震等级提高,框架柱的优化碳排放量与造价显著增加。

关键词：钢筋混凝土框架柱低碳指标截面优化设计遗传算法

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自传感磁流变阻尼器实时阻尼力跟踪控制

浙江大学学报（工学版） 2017年第8期51卷 1551-1558页

作者：陈昭晖倪一清福州大学土木工程学院福建福州350116 香港理工大学土木及环境工程学系

为了提高自传感磁流变阻尼器(SMRD)的控制性能,提出考虑SMRD逆向动力学的线性二次高斯(LQG)同位控制策略(i-LQG).采用贝叶斯非线性自回归(NARX)网络方法建立SMRD以控制导向的正向和逆向动力学模型,融入LQG控制回路补偿SMRD的滞回非线性... 详细信息

为了提高自传感磁流变阻尼器(SMRD)的控制性能,提出考虑SMRD逆向动力学的线性二次高斯(LQG)同位控制策略(i-LQG).采用贝叶斯非线性自回归(NARX)网络方法建立SMRD以控制导向的正向和逆向动力学模型,融入LQG控制回路补偿SMRD的滞回非线性,实现半主动阻尼力跟踪控制.开展试验比较i-LQG控制和基于Heaviside阶跃函数的LQG控制(H-LQG)下SMRD对控制力实时跟踪效果.结果表明,i-LQG控制下输出电压连续变化,改善了SMRD阻尼力实时跟踪性能,误差相比H-LQG控制减小50%;i-LQG控制下的结构系统阻尼比相比于H-LQG控制时提高11%,验证采用i-LQG控制策略可达到更高效的半主动结构控制性能.

关键词：自传感磁流变阻尼器动力学模型贝叶斯NARX网络力跟踪实时控制