地震作用下可液化饱和自由场地动力响应

针对既定埋深条件下的可液化自由场地在地震作用下动力响应问题,基于OpenSEES计算程序和有效应力动力分析方法,通过建立自由可液化饱和场地数值计算模型进行了耦合动力响应分析.计算结果表明:可液化场地β谱曲线卓越平台随埋深的增加而逐渐变窄,场地土层存在典型的高频滤波、低频放大效应;随着土层埋深和土层密实度增加,砂土层内的液化趋势明显减弱;饱和砂土和黏土层在地震作用下会分别发生剪缩效应和循环软化效应,进而使得土体产生不可恢复的残余变形及地表震陷.     

基于EDTA淋洗离心—硫酸盐还原菌固化法去除污泥中重金属镉的研究

为研究如何分离和去除污泥中重金属镉（Cd）,采取二氨基乙烷四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)淋洗离心与硫酸盐还原菌( sulfate-reducing bacteria, SRB)固化相结合的方法进行了污泥试验并统计分析了污泥中重金属Cd的形态分布和含量变化。结果表明：在离心力100g、淋洗时间12 h、淋洗2次和离心温度30 ℃的条件下采用EDTA对污泥原样进行淋洗离心,污泥中Cd含量由6.793 mg/kg降至5.241 mg/kg,去除率达22.8%。然后采用SRB对淋洗离心后的污泥试样进行固化,不稳定态Cd含量由2.589 mg/kg降至1.103 mg/kg,固化后污泥中的Cd含量低于《绿化种植土壤》（CJ/T 340-2016）中重金属要求的Ⅳ级标准2 mg/kg。与传统单一修复方法相比,该联合方法有效地降低了污泥中活性大、污染程度高形态Cd的含量,减轻了其环境危害性。     

水平地震力作用下桥梁结构－地基完全相互作用体系动力响应分析

为探讨场地地基动力相互作用对桥梁结构的影响,通过建立桥梁结构－地基基础相互作用体系动力有限元数值模型,采用子空间迭代法提取自然频率与振型,用Ｎｅｗｍａｒｋ逐步积分方法求解材料非线性的动力平衡方程,在此基础上,针对水平地震力作用下桥梁结构－地基完全相互作用体系进行了动力固有特性和动力响应时程分析。计算分析表明：地震动沿河道中线从基岩传递到河底,场地土层对主频带内成分具有明显放大效应;场地中桩线和桥台线相较于河堤中线上具有更为明显的地震动加速度反应谱卓越平台,且呈现典型软土夹层场地滤波双峰特征;中桩和边桩弯矩时程极值沿深度均呈现先增大后减小的变化趋势。由于河堤场地中线土层侧移显著,同深度处中桩时程内弯矩极值明显高于边桩;软弱夹层场地地基相互作用对于桥梁结构地震动力响应具有显著影响,工程设计与计算中应加以考虑与重视。     

疫情期间土木工程专业实验教学改革与实践

土木工程专业作为工科专业,是距离实际应用最近的专业之一.实验实践教学是土木工程专业课程学习的重要环节,但突如其来的新冠肺炎疫情打破了原定常规教学计划.为保障土木工程专业实验实践教学工作在疫情期间顺利开展,采用线上虚拟教学的方式进行土木工程测量虚拟仿真实验、土木工程材料"食材"实验的教学,并结合广泛搜集的线上资源,帮助学生更好地理解理论知识,切实培养学生的动手能力、观察能力和想象能力.实践表明:学生的学习兴趣和积极性明显提高,动手能力、创新能力、应用能力和研究能力得到加强.     

疫情期间线上实践教学环节的探索与应用

新型冠状肺炎疫情期间,各大高校均采用不同的平台软件进行线上理论教学工作的开展.然而,对于土木类专业的学生来说,实践教学环节的开展效果直接关乎学生实践动手能力和创新能力的提高,文章结合实际情况依托虚拟仿真实验教学平台,探索线上实践教学环节开展模式、成绩评定体系,保障了疫情期间实践环节的教学质量和内容.     

引水沟渠冻结法施工中的温度场、冻结壁演变和开挖稳定性分析

为准确计算冻结壁厚度、了解开挖引水沟渠对地层稳定性的影响,从而确保工程的安全稳定性,结合工程实例,根据冻土的热物理参数及力学性质,运用解析方程和经验公式分别计算了引水沟渠冻结法施工的冻结壁厚,并对比计算结果与现场实测温度反推出的冻结壁厚度,同时利用多物理场耦合软件模拟冻结壁的形成及开挖后的受力变形,分析了引水沟渠在冻结暗挖过程中冻结壁的安全稳定性。结果表明,理论计算中拉麦公式考虑的因素少,计算结果偏大,维亚洛夫公式设计冻结壁厚度相对合理;数值模拟可得出引水沟渠周围土体的应力场、位移场分布,可验证施工方案的合理性;在实际工程中可结合经验估算、现场实测理论计算与数值模拟计算来最终确定设计方案。     

新型装配式方钢管混凝土柱-钢梁节点力学性能数值分析

针对装配式方钢管混凝土柱-钢梁节点,建立新型装配式节点的三维非线性有限元参数化数值模型,分析了轴压比、混凝土强度、钢管壁厚度、钢梁高度对节点性能的影响规律。计算结果表明,该节点应力分布均匀合理,应力集中区域远离梁端部位,可避免节点在梁翼缘与钢管柱处发生脆性破坏;钢梁应力明显高于钢管柱;节点力学性能良好;轴压比、钢管壁厚是影响节点滞回性能的主要因素。     

基于离散元的透水混凝土单轴压缩性能分析

为了研究透水混凝土的力学性能以及受力的破坏过程,使用PFC^2D建立透水混凝土单轴压缩试验的离散元模型,并模拟试验。结果表明：建立离散元模型可以较为准确地描述透水混凝土裂纹的产生、发展以及破坏过程。     

考虑冲刷和材料劣化耦合作用的钢筋混凝土桥梁桩基承载性能研究

桥梁桩基是桥梁承担荷载的重要组成部分，【目的】为研究钢筋混凝土桥梁在劣化和冲刷共同作用下的力学性能变化，【方法】结合工程实例，建立桥梁桩基模型。运用有限元软件模拟钢筋锈蚀，用Mander模型实现混凝土损伤本构模型随服役时间的变化情况，通过桩周土体钝化实现水流的冲刷作用。根据桥梁服役时间、钢筋混凝土劣化程度和冲刷深度的不同，分别模拟桥梁桩基在此基础上的承载性能变化。【结果】结果显示：桩基在竖向荷载作用下的位移随冲刷深度以及劣化程度的增大而增大；未考虑钢筋混凝土劣化时，极限承载力随着冲刷深度的增大呈减小的趋势，在服役初期，承载力受冲刷影响较大，下降的速度较快，到服役后期，冲刷深度逐渐稳定，承载力受冲刷影响逐渐变小，下降速度趋于平缓；考虑钢筋混凝土劣化时，钢筋锈蚀对冲刷后桩基承载力的影响不大，但核心混凝土劣化对桩基极限承载力有较大的影响。【结论】结果表明：钢筋混凝土桥梁在水流冲刷和材料劣化的共同作用下，桩基承载力较服役前下降较多，影响桥梁正常使用，甚至引发安全事故，因此对于冲刷劣化后桩基的加固工作应引起足够的重视。