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GO/CNC薄层纳米复合膜的制备及性能研究

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中国给水排水 2024年第11期40卷 65-72页

作者：吕永涛杨雅馨吝力潘永宝崔双科王磊西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055 陕西省膜分离技术研究院陕西省膜分离重点实验室陕西西安710055 陕西省现代建筑设计研究院有限公司陕西西安710021

为改善纳滤膜的性能,利用纤维素纳米晶(CNC)修饰氧化石墨烯(GO),合成了具有良好分散性的GO/CNC复合纳米材料,之后通过界面聚合引入聚酰胺(PA)层中制得改性纳滤膜,并进行形貌结构表征和性能测试。研究发现,GO/CNC改性膜表面具有更明显的... 详细信息

为改善纳滤膜的性能,利用纤维素纳米晶(CNC)修饰氧化石墨烯(GO),合成了具有良好分散性的GO/CNC复合纳米材料,之后通过界面聚合引入聚酰胺(PA)层中制得改性纳滤膜,并进行形貌结构表征和性能测试。研究发现,GO/CNC改性膜表面具有更明显的凸起褶皱结构、更高的粗糙度及亲水性,在0.6 MPa下纯水通量可达38.45 L(/m2·h),较PA原膜与GO改性膜分别提升了84.86%和53.92%,Na2SO4和NaCl截留率分别为95.47%和6.65%。经pH=4、4000 mg/L的NaClO溶液浸泡4 h后,PA原膜的归一化纯水通量增加了近50%,归一化Na2SO4截留率降至0.89,而GO/CNC改性膜的归一化纯水通量仅增加了13%,Na2SO4截留率几乎无影响。上述结果表明,GO/CNC的添加可显著提升复合纳滤膜的渗透通量,同时具有良好的Na2SO4/NaCl分离选择性与耐氯性能。

关键词：氧化石墨烯纤维素纳米晶纳滤膜界面聚合耐氯性

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微纳米气泡共混凝工艺下多因素交互作用

中国环境科学 2024年第2期44卷 747-754页

作者：黄晓江陈鲲宇张志强李萍李春波卢金锁西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西省环境工程重点实验室陕西西安710055 西安建筑科技大学西部绿色建筑国家重点实验室陕西西安710055

为强化微纳米气泡共混凝工艺性能,本文以聚合氯化铝(PACl)、微纳米气泡进气量(Q_(g))以及溶液pH值为影响因素,以沉淀出水中腐殖酸(HA)去除效率和剩余Al^(3+)浓度为响应值,通过Box-Behnken设计(BBD)以及响应面法探究该工艺背景下各因素... 详细信息

为强化微纳米气泡共混凝工艺性能,本文以聚合氯化铝(PACl)、微纳米气泡进气量(Q_(g))以及溶液pH值为影响因素,以沉淀出水中腐殖酸(HA)去除效率和剩余Al^(3+)浓度为响应值,通过Box-Behnken设计(BBD)以及响应面法探究该工艺背景下各因素间的交互作用.实验结果表明,PACl投加量、Q_(g)以及pH值均能够显著影响该工艺对HA的去除效率.但对于沉淀出水中Al^(3+)浓度而言,PACl投加量以及Q_(g)均不会造成显著影响,pH值为该响应值的显著影响因素.与常规混凝工艺相比,混凝过程中微纳米气泡的参与能够显著降低沉淀出水中剩余Al^(3+)浓度,提高混凝过程中PACl的利用效率.对HA去除效率及剩余Al^(3+)浓度的综合评估结果表明,微纳米气泡共混凝工艺更适用于处理pH值为中性的原水.上述结论再次突出了微纳米气泡共混凝工艺的优越性,同时也为该工艺的工程应用提供了可靠的数据支撑和理论支持.

关键词：微纳米气泡强化混凝响应面法 BBD 腐殖酸

钙离子浓度响应下的微细气泡强化混凝机制研究

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中国环境科学 2024年

作者：李春波黄晓江李萍赵子昂张志强卢金锁西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西省环境工程重点实验室浙江天和建筑设计有限公司西安建筑科技大学绿色建筑全国重点实验室

钙离子(Ca2+)作为天然地表水中常见的金属离子，其在混凝过程中能够通过电性中和以及络合作用促进混凝过程中天然有机物（NOM）的去除。为进一步补充微细气泡共混凝工艺强化混凝效能机制及该工艺的工程应用潜力，探究了钙离子浓度响应... 详细信息

钙离子(Ca2+)作为天然地表水中常见的金属离子，其在混凝过程中能够通过电性中和以及络合作用促进混凝过程中天然有机物（NOM）的去除。为进一步补充微细气泡共混凝工艺强化混凝效能机制及该工艺的工程应用潜力，探究了钙离子浓度响应对微细气泡共混凝工艺强化去除腐殖酸（HA）的影响。研究结果表明，不同钙离子浓度响应下的微细气泡可以强化HA的去除效果，但不同循环时间下强化效果有所不同。当微细气泡循环时间恒定为1 min时，混凝过程中微细气泡的参与可以通过强制聚合氯化铝（PACl）水解，提升溶液电位至等电点位以及促进HA与Ca2+之间的络合作用来强化HA的去除效能，且HA的去除效能随着Ca2+浓度升高而升高，最高可相较于没有微细气泡存在时的常规混凝工艺提升约42%。此外，随着微细气泡循环时间的延长，溶液Zeta电位逐渐提升，影响了HA的强化去除效能。上述研究结论在验证了PACl强制水解与混凝效能强化呈正向相关的同时，进一步挖掘了钙离子浓度响应下微细气泡强化混凝效能的相关机制，为微细气泡强化混凝工艺应用于工程实践提供了数据支持与理论支撑。

关键词：微细气泡混凝效能铝形态络合作用饮用水处理

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弱渗透性土中地下结构承受水压规律试验研究

土木工程学报 2024年第8期57卷 83-96页

作者：梁泽田郑山锁刘晓航胡文乐杜宜阳宋枳含西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安7100553 西安建筑科技大学陕西省岩土与地下空间工程重点实验室陕西西安710055

为合理评估地下结构在使用寿命周期内的抗浮性能,设计一种多功能模型试验系统,模拟不同水力梯度作用下重塑黄土和粉质黏土中孔隙水压力的传递过程,开展竖向渗流条件和侧向渗流条件下两种土体介质中地下结构承受水压变化规律试验;基于修... 详细信息

为合理评估地下结构在使用寿命周期内的抗浮性能,设计一种多功能模型试验系统,模拟不同水力梯度作用下重塑黄土和粉质黏土中孔隙水压力的传递过程,开展竖向渗流条件和侧向渗流条件下两种土体介质中地下结构承受水压变化规律试验;基于修正K-C(Kozeny-Carman)渗流理论提出用于描述弱渗透性土体介质中孔压竖向传递的数学模型。研究结果表明:在相同水力梯度作用下粉质黏土中同一测点的孔压值较重塑黄土中小,且趋于稳定所需时间较长;当两种土体介质中发生竖向渗流或侧向渗流时,地下结构承受的水压均比理论静水压力小;所提出的数学模型能够较好地描述重塑黄土和粉质黏土介质中孔压的传递过程;在实际工程中,应考虑结构自身对地下渗流场的影响和特殊土体介质对孔隙水渗流的影响,从而实现更合理的抗浮设计。

关键词：水浮力地下结构模型试验孔隙水压力阻挡效应

预氧化联合激活剂促进微生物长效降解土壤中烷烃的研究

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环境科学研究 2024年第7期37卷 1561-1572页

作者：徐金兰许开慧曹泽壮代佳楠李峰森白文广荣悦彤薛淑君西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055 陕西省环境工程重点实验室陕西西安710055

微生物降解是一种修复石油污染土壤中烷烃的技术,但该技术易受环境条件影响,修复效率较低。为找到一种使土壤微生物能够长期有效降解烷烃的方法,进行了预氧化联合微生物激活剂降解土壤中烷烃的研究,其中利用芬顿反应进行预氧化,微生物... 详细信息

微生物降解是一种修复石油污染土壤中烷烃的技术,但该技术易受环境条件影响,修复效率较低。为找到一种使土壤微生物能够长期有效降解烷烃的方法,进行了预氧化联合微生物激活剂降解土壤中烷烃的研究,其中利用芬顿反应进行预氧化,微生物激活剂由葡萄糖和乙酸共同组成。通过激活组(预氧化结合激活剂)、非激活组Ⅰ(仅添加激活剂,不进行预氧化)、非激活组Ⅱ(仅进行预氧化,不添加激活剂)和空白组4种不同处理方法,探究石油污染土壤微生物的数量、呼吸活性、种群变化对烷烃降解效果的影响。结果表明:激活组中烷烃半衰期只需64 d,比非激活组Ⅱ缩短了333 d,其烷烃降解率长期维持较高值,其中0~20 d、20~40 d和40~60 d的降解率分别为14.23%、17.93%和15.73%,且每20 d的烷烃降解量均维持在1500 mg/kg以上。然而其他3组的烷烃降解率随着时间推移而显著降低,40~60 d时烷烃降解率最高仅有5.50%。预氧化后土壤中类腐殖酸和类富里酸的荧光标准积分体积分别是土壤氧化前的2.80倍和3.82倍,预氧化促进了土壤微生物的快速增长。在添加乙酸和葡萄糖后土壤微生物被激活,激活剂的利用率分别达到88.06%和91.38%,其土壤微生物呼吸活性(以每kg土壤中微生物产生CO_(2)的物质的量计,下同)维持在5.00 mol/kg以上,而非激活组的土壤微生物呼吸活性在40~60 d时最高只达到2.12 mol/kg。此外,激活组的石油降解菌数量(以每g土壤中含有的石油降解菌数量计)在后期超过了9.00 lg(CFU/g),形成了芽孢杆菌属、不动杆菌属、微杆菌属、链霉菌属和水杆菌属5种优势菌属,而非激活组最多只形成了3种优势菌属。研究显示,微生物长效降解土壤中的烷烃主要由其呼吸活性、石油降解菌数量、优势菌属数和营养利用率驱动。研究结果为解决土壤石油污染问题提供了一种经济有效的方法。

关键词：石油污染土壤烷烃长效生物降解呼吸活性优势细菌属

城市核心地区产业集聚区规划框架与实践——以广州琶洲地区发展规划为例

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规划师 2024年第3期40卷 121-129页

作者：吴欣燕广东省建筑设计研究院有限公司城市设计与规划研究所室

以新型城镇化高质量发展为目标,立足于存量发展的时代背景,科学审视城市核心区产业集聚区的发展问题,以产城人协同视角,探索各要素之间的协同机制,以产城融合理论为基础延伸挖潜产城人的横向互动关系,立足产业集群理论探索产业纵向协作... 详细信息

以新型城镇化高质量发展为目标,立足于存量发展的时代背景,科学审视城市核心区产业集聚区的发展问题,以产城人协同视角,探索各要素之间的协同机制,以产城融合理论为基础延伸挖潜产城人的横向互动关系,立足产业集群理论探索产业纵向协作,并以广州琶洲产业集聚区的规划实践进行实证分析,以问题为导向、以人为核心,切实将人与产业、空间进行深度链接和协同,提出相应的规划方法,指引规划实施落地。

关键词：产业集聚区产城人协同产城融合发展规划广州琶洲

往复荷载作用下锈蚀钢筋与混凝土黏结性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 237-248页

作者：张艺博郑山锁董立国杨松郑跃高翔西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055 太原市建筑设计研究院山西太原030000

钢筋锈蚀和往复加载均会导致钢筋与混凝土界面间黏结性能退化,进而影响长期服役钢筋混凝土结构的承载能力。设计16个钢筋混凝土偏心拔出试件,对其进行加速锈蚀试验和往复加载试验,分析钢筋锈蚀形态、保护层锈胀开裂和加载劈裂等试验现象... 详细信息

钢筋锈蚀和往复加载均会导致钢筋与混凝土界面间黏结性能退化,进而影响长期服役钢筋混凝土结构的承载能力。设计16个钢筋混凝土偏心拔出试件,对其进行加速锈蚀试验和往复加载试验,分析钢筋锈蚀形态、保护层锈胀开裂和加载劈裂等试验现象,研究纵筋和箍筋的锈蚀程度、保护层厚度和箍筋间距对钢筋与混凝土界面滞回性能的影响。试验结果表明:加速锈蚀试验中,钢筋的非均匀锈蚀和混凝土保护层的复杂开裂为主要表现;往复加载试验中,峰值黏结应力所在的控制滑移量下各滞回特征参数发生明显退化;纵筋和箍筋的轻微锈蚀(锈蚀率小于2.44%)在一定程度上可以改善界面间黏结性能,提高峰值黏结应力,而随锈蚀加重,各黏结特征参数均显著降低;随着箍筋间距减小和保护层厚度增大,峰值黏结应力分别提高约34.76%和11.60%。基于已有研究与试验数据,通过回归分析建立了黏结应力-滑移滞回模型,可以较好地预测试验结果。

关键词：钢筋混凝土锈蚀往复加载试验黏结性能滞回模型

基于静力推覆分析的穿越地裂缝浅埋地铁车站地震破坏模式研究

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振动与冲击 2024年第1期43卷 54-63,70页

作者：熊仲明陈帜陈轩郑坤阿鑫西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 陕西省岩土与地下空间工程重点实验室西安710055 青海省建筑建材科学研究院有限责任公司西宁810008 青海省高原绿色建筑与生态社区重点实验室西宁810008

以处于西安f4地裂缝场地的浅埋地铁车站为研究对象,通过开展振动台试验,探讨了地裂缝场地和结构的震害特征。同时,考虑场地地震响应的非一致性,采用静力推覆分析方法,分析了穿越地裂缝浅埋地铁车站的地震破坏模式。结果表明:针对地裂缝... 详细信息

以处于西安f4地裂缝场地的浅埋地铁车站为研究对象,通过开展振动台试验,探讨了地裂缝场地和结构的震害特征。同时,考虑场地地震响应的非一致性,采用静力推覆分析方法,分析了穿越地裂缝浅埋地铁车站的地震破坏模式。结果表明:针对地裂缝场地地下结构的Pushover分析方法能够较真实地反应地震作用下地裂缝场地的活动特征和地下结构的破坏特点。在水平地震作用下,趋于稳定状态的地裂缝上、下盘土体主要进行张合活动(相互挤压与分离)。其中,相互挤压会对结构中柱施加明显附加压弯作用。地裂缝场地土体的水平剪切变形是结构破坏的主要外在因素,而地裂缝活动造成的附加压弯作用会进一步增大中柱轴压比,降低中柱的变形能力,加速结构的地震破坏。在地裂缝场地特征变形作用下,结构底层中柱水平剪切变形能力相对较弱,且结构剪力表现出明显的空间分布规律,上盘结构底层中柱是结构的抗震关键构件。研究结果对该类结构的抗震设计具有重要参考价值。

关键词：地裂缝地铁车站静力推覆分析破坏模式

高烈度区大高宽比装配式剪力墙结构抗震性能设计实践

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建筑结构 2024年

作者：赵楠徐小童肖明陶劲夫李鹏飞朱静怡张祚嘉基准方中建筑设计股份有限公司中国建筑标准设计研究院有限公司

北京市丰台区城乡一体化小瓦窑村改造项目为高烈度区的大高宽比高装配率居住建筑，竖向预制构件应用比例不低于35%，主体结构采用预制内外剪力墙作为承重抗侧力构件。项目主体结构高宽比为4.0～7.9，远超国家规范限值，创新性地运用抗... 详细信息

北京市丰台区城乡一体化小瓦窑村改造项目为高烈度区的大高宽比高装配率居住建筑，竖向预制构件应用比例不低于35%，主体结构采用预制内外剪力墙作为承重抗侧力构件。项目主体结构高宽比为4.0～7.9，远超国家规范限值，创新性地运用抗震性能设计方法，总结高烈度区大高宽比剪力墙结构的抗震性能措施。重点分析与控制预制构件在多遇地震下不出现小偏心受拉，竖向钢筋平均拉应力水平不大于50%的屈服应力，并适当加强边缘构件配箍特征值。在设防地震下构件的拉应力水平不超过2倍混凝土抗拉强度标准值，并对出现小偏心受拉的联肢墙进行加强。在罕遇地震下复核结构的弹塑性层间位移角和损伤情况，验证抗震性能措施的安全性和合理性，保证小震不坏、中震可修及大震不倒的设计方法。

关键词：高烈度高宽比装配式剪力墙小偏心受拉性能设计