• 2022年第39卷第3期文章目次
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    • 钢纤维再生混凝土劈拉和弯拉强度试验研究

      2022, 39(3):1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.001

      摘要 (850) HTML (0) PDF 3.89 M (324) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究钢纤维体积率和再生粗骨料取代率对破碎卵石混凝土劈拉和弯拉强度的影响规律,设计制作了钢纤维体积率为0%、1%、2%,再生粗骨料取代率为0%、10%、20%、30%、40%的15组试件,并开展了劈裂抗拉和四点弯曲试验。试验结果表明:钢纤维再生混凝土的劈拉和弯拉强度受钢纤维体积率影响较大,两者均随钢纤维体积率的增加而增大,再生粗骨料取代率对二者的影响较小,两者均随再生粗骨料取代率的增加呈现先增大后减小的趋势,且都在再生粗骨料取代率为30%时达到最大值。根据试验数据,提出了钢纤维再生混凝土劈拉强度和弯拉强度的函数关系式。

    • 桩底沉渣性质对成层粘弹性土中大直径灌注桩动力响应的影响

      2022, 39(3):7-15. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.002

      摘要 (740) HTML (0) PDF 12.40 M (298) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究桩底沉渣性质对成层粘弹性土中大直径灌注桩动力响应的影响。首先,将桩底沉渣看作虚土桩,并引入Rayleigh-Love杆模型建立桩及虚土桩纵向振动控制方程,以近似考虑大直径灌注桩的三维效应;然后,基于三维轴对称模型建立桩周土纵向振动控制方程;求解桩-土体系振动控制方程,并结合Laplace变换、阻抗函数递推、Fourier逆变换等方法,得到桩顶频域及时域响应理论解;基于所建立的理论解答,揭示大直径灌注桩三维波动效应的规律,并分析桩底沉渣性质对其动力响应的影响;最后,通过与实测结果的对比验证该解的可靠性。

    • 稻壳灰固化红黏土的路用性能及微观机理

      2022, 39(3):16-22. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.003

      摘要 (696) HTML (0) PDF 10.85 M (299) 评论 (0) 收藏

      摘要:为响应建设节约的发展思路,向红黏土中掺入稻壳灰,并通过一系列实验探讨稻壳灰对红黏土力学性能的影响,分析稻壳灰对红黏土的微观作用机理。试验结果表明,掺入稻壳灰后红黏土液塑限变化较小;其最优含水率与渗透系数随稻壳灰掺量的增加而增高,最大干密度降低;掺入稻壳灰的红黏土抗压强度随掺量的增加呈先增后减的趋势,当稻壳灰掺入量为15%,养护时间为28 d时达到最大值。电镜扫描试验发现:稻壳灰表面覆盖大量的胶凝物质,红黏土结构密实性相应提升。用稻壳灰改良红黏土能节约路基的建设成本,同时也有利于保护环境,实现资源的可持续利用。

    • 黄原胶复合掺砂黏性土抗裂性能及其机理研究

      2022, 39(3):23-29. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.004

      摘要 (486) HTML (0) PDF 5.19 M (311) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用黄原胶对掺砂黏性土进行复合改良,通过一系列不同黄原胶和砂粒含量条件下的干燥开裂试验,分析土体表层裂隙特征,探究不同黄原胶和砂粒含量对土体抗裂性能的影响,并对抗裂机理进行较深入的分析。研究结果表明:黄原胶和砂粒作为添加剂均能在一定程度上抑制裂隙发育,在二者共同作用下的土体具有更好的抗裂性能。当黏性土试样中黄原胶含量由0增加至0.25%时,其裂隙率由11.586%减小至0。当掺砂率小于30%时,土体开裂受影响较小,无黄原胶试样裂隙率在10%~14%之间,掺砂率增大至70%时,裂隙率降低至1.412%;0.15%黄原胶复合掺砂土样无开裂迹象。黄原胶能够增强黏土颗粒间的粘聚作用,与砂土颗粒胶结固化形成稳定结构,提升土体抵抗断裂的能力,从而达到增强黏性土抗裂性能的目的。

    • 含泥量对砂质土流态固化处理效果的影响研究

      2022, 39(3):30-35. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.005

      摘要 (427) HTML (0) PDF 5.52 M (310) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过流动度测试、无侧限抗压强度试验来研究含泥量对砂质土流态固化处理效果的影响。同时基于响应面法,以水灰比为2∶1的混合样为例,分别建立了含泥量与流动度、无侧限抗压强度的关系模型,并分析其影响规律。结果表明,含泥量等因素均对流动度、无侧限抗压强度产生影响;根据试验结果拟合得到的模型显著,存在某个含泥量,使得流动度和强度均存在峰值。

    • 基于最大能量耗散率原理的黄土本构模型参数的研究

      2022, 39(3):36-42. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.006

      摘要 (633) HTML (0) PDF 3.65 M (294) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于最大能量耗散率原理的黄土弹塑性本构模型,设计出获取该模型参数的室内试验方案,并以泾阳南塬为研究区域,研究不同含水率下Q3马兰黄土本构参数的取值范围和硬化函数的形式。研究结果表明:泾阳南塬Q3马兰黄土塑性剪应变的硬化函数呈双曲线型,其参数a取值范围在0.002至0.02之间,参数b在0.01至0.05之间;塑性体应变的硬化函数呈三次函数型,其参数m1m2m3取值在0.001至1之间;体积模量K取值在40 MPa至130 MPa之间,剪切模量G取值在20 MPa至60 MPa之间;与试验数据对比验证,该本构模型通过试验方案取得的参数,可以准确地描述泾阳南塬Q3马兰黄土的应力应变关系。

    • 三轴试样端部约束影响有限元分析

      2022, 39(3):43-48. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.007

      摘要 (628) HTML (0) PDF 1.56 M (337) 评论 (0) 收藏

      摘要:对某压实黏土和软土分别开展两种端部约束条件下的中三轴三维有限元模拟,对应端部约束条件分别为完全限制端部径向位移和径向自由(端部无约束,无摩擦力)。对比分析两种端部约束条件下试样强度和应力应变结果,定量研究了试样端部约束对两种土料强度和应力应变特性的影响。结果表明,端部约束对土体强度有一定提高,但不会改变轴向偏应力和轴向应变关系曲线的整体趋势;随着围压的增大,端部约束对强度和应力应变的影响有所降低,但降低幅度有限;三轴试验中,和试样端部径向自由相比,端部因摩擦力引起的约束会显著增大试样的体积应变,而且土体的软硬程度对试样的体变影响较大。对压实黏土,端部约束试样剪切破坏时平均体变εv比径向自由增大17.2%;对软土该值的影响也达到了5.2%。

    • 不同密度粉质粘土K0固结侧向卸荷三轴试验研究

      2022, 39(3):49-55. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.008

      摘要 (290) HTML (0) PDF 4.68 M (296) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对侧向卸荷等特殊应力路径下应力应变关系对土体本构模型的影响,利用应力控制式三轴仪,对南京某工程粉质粘土的重塑样进行了K0固结条件下侧向卸荷三轴固结排水剪试验,研究了侧向卸荷路径下干密度对粉质粘土应力应变及强度特性的影响规律,建立了一个土体因干密度变化引起内摩擦角变化的经验公式,提出了一个侧向卸荷条件下土体破坏时的侧向应变经验公式,并提出了据此公式估计基坑支挡结构的极限位移的方法。

    • 浅埋偏压隧道边坡稳定性分析

      2022, 39(3):56-64. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.009

      摘要 (560) HTML (0) PDF 14.86 M (302) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于有限元软件建立三维弹塑性模型,依托某隧道边坡工程,探讨了"锚杆+抗滑桩"联合支护参数对边坡稳定安全系数以及最大剪应变的影响,进而得到最佳支护方案。通过现场监测结合数值模拟,对比了有无该支护方案下边坡及隧道的围岩变形特征,利用抗滑桩应力与锚杆轴力的分布特征,再次明确该方案的支护效应。结果表明:最佳支护方案为方案A (抗滑桩14 m、锚杆14 m),支护后的边坡安全系数显著提高,抗滑桩与锚杆相比对边坡的安全系数影响更大;相较于无加固工况,联合支护下边坡的水平位移与竖直位移显著降低,土体变形区范围明显缩小;抗滑桩体主要承受压应力,最大值出现在桩中部,总体呈现"中端大,上下两端小"的分布模式;锚杆轴力随着锚固深度增加呈现线性减少趋势;隧道变形实测数据与数值模拟结果基本吻合,联合支护方案对控制隧道变形有显著效果。

    • 温度应力下边坡细石混凝土喷层开裂问题实测研究

      2022, 39(3):65-69. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.010

      摘要 (705) HTML (0) PDF 5.77 M (287) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对细石混凝土喷层开裂,从而失去其作用,尤其是喷层内的钢筋网失去保护而锈蚀的问题。为此,根据连云港中云台山开挖深度约200 m的路堑岩质高边坡约10年的监测数据,开展细石混凝土喷层开裂问题的分析,结果表明,对于岩体变形大的区域,坡面钢筋网轴力与温度呈现正相关;根据应变协调原则,细石混凝土存在顺坡向拉裂问题,是坡面细石混凝土出现开裂原因之一;由于存在边坡岩体向坡内产生水平位移的部位,导致坡面细石混凝土喷层存在被揭起现象,这是坡面细石混凝土出现破坏的另一原因。

    • 老化前后沥青与沥青混合料指标相关性分析

      2022, 39(3):70-76. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.011

      摘要 (739) HTML (0) PDF 9.32 M (313) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析老化前后沥青与沥青混合料指标相关性,开展了相应室内试验研究:在不同老化阶段进行沥青针入度、延度、软化点试验;在中、低温条件下,对不同老化时期AC-13沥青混合料进行半圆弯拉试验,分析混合料力学强度、弹性模量、断裂能演化规律;将老化前后沥青三大指标与沥青混合料力学指标进行相关性回归分析。试验结果表明,老化初期对混合料强度、弹性模量影响较大,且老化对弹性模量影响较为敏感;混合料对低温断裂能作用明显,中温断裂能显著高于低温断裂能;混合料老化前后的强度、弹性模量与沥青三大指标具有较高线性相关性,针入度可对中低温下混合料力学性能进行预测。

    • 水面漂浮式光伏电站的适用性及设计要点

      2022, 39(3):77-82. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.012

      摘要 (811) HTML (0) PDF 5.61 M (327) 评论 (0) 收藏

      摘要:对比分析了多种水面漂浮式光伏电站的浮体结构形式优缺点,阐明了水面漂浮式光伏电站的技术特点与发展方向,并针对漂浮式光伏电站锚固系统所面临的水位变动及锚缆拉力不均等问题提出了应对的锚固系统方案,推导了锚固力及配重块或浮球体积的计算方法。最后,还对漂浮式光伏电站的电气系统设计与安装给出了建议。

    • 河北博野某地热系统现场阻垢试验及阻垢效果评价

      2022, 39(3):83-92. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.013

      摘要 (696) HTML (0) PDF 23.79 M (301) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了了解地热系统中结垢情况及优选绿色高效阻垢剂,选定河北博野某结垢地热井,针对现场地热供暖系统情况,分析了结垢类型,研发设计了阻垢剂加注装置,现场开展了多种工况条件下阻垢剂的加注试验,计算评价了阻垢率。结果表明:该地热井结垢成分为文石和方解石;所选择的四种阻垢剂其阻垢率均在80%以上,效果最好的一种阻垢剂在加注浓度35.95 mg/L时,阻垢率达到94.49%。一个采暖季的阻垢效果表明,在井下加注化学阻垢剂可有效解决井筒和地表设备的碳酸钙结垢。

    • 地空频率域电磁系统在小煤窑勘查中的应用

      2022, 39(3):93-98. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.014

      摘要 (689) HTML (0) PDF 10.04 M (274) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现金谷煤矿小煤窑采掘边界圈定,采用地空频率域电磁系统开展小煤窑采空积水区的勘查试验工作。实际勘探中设计124条南北方向测线,利用无人机搭载探测天线进行电磁数据的连续采集。通过数据处理与解释,获得了测区内地下50~300 m范围内的视电阻率剖面。根据相对低阻异常的分布情况,圈围出两个煤窑采空积水区疑似位置。经过与实际煤层采掘资料对比,圈定的1处低阻异常区域下方存在高度充水的采空区。研究结果证明了地空频率域电磁系统在小煤窑勘查工作中的可行性及有效性。

    • 水滴撞击水平壁面的实验研究及数值分析

      2022, 39(3):99-106. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.015

      摘要 (687) HTML (0) PDF 9.99 M (310) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对水滴撞击飞机表面时互相干扰,形成水滴铺展、回弹等动力学行为,使飞机结冰机理更加复杂的问题,对不同条件下水滴撞击壁面的影响特性展开研究。通过实验与数值模拟相结合的方法研究了水滴直径、壁面温度、壁面材料以及初始速度等条件与水滴的铺展和回弹过程之间的关系,并得到铺展系数与各影响参数之间的关联式。研究结果显示:增大水滴直径对最大铺展具有促进作用;壁面温度越大对水滴铺展越有利,但壁面温度过低时,会导致水滴底部冻结,铺展和回弹受限制;壁面材料为有机玻璃,对铺展最有利;水滴初始速度越大越有利于水滴铺展。

    • 基于小世界网络模型的公众食品安全行为仿真研究

      2022, 39(3):107-112. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2022.03.016

      摘要 (666) HTML (0) PDF 5.09 M (298) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对食品安全行为中公众群体具有的小世界网络特性,构建了小世界网络模型进行行为仿真。结果表明:在随机、集聚优先和距离优先三种模式下,生产环节风险感知对公众食品安全行为选择影响显著。在"低集聚度"网络中,不考虑风险感知时,距离优先和集聚优先模式下对公众食品安全行为的影响高于随机模式。在"高集聚度"网络中,考虑风险感知时,距离优先模式对公众食品安全行为的影响则高于集聚优先模式。

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