矿物掺量对海水海砂ECC抗氯离子渗透性能的影响

为推动海水海砂的有效利用及探究工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites, ECC)的耐久性能,研究了粉煤灰掺量和矿粉掺量对海水海砂ECC抗氯离子侵蚀性能的影响规律。采用溶液萃取法测试了海水海砂ECC在2.8 mol/L氯化钠溶液中浸泡不同龄期后的自由氯离子含量、总氯离子含量和表观氯离子扩散系数,并分析了初始孔隙对基体抗氯离子侵蚀性能的影响。结果表明：海水海砂ECC的氯离子扩散系数随着暴露时间的增加而减小,随着粉煤灰或矿粉掺量的增加先减小后增大;50%矿物掺合料下的ECC抗氯离子扩散和氯离子结合能力最强;掺粉煤灰的试样长期抗氯离子侵蚀能力优于掺矿粉试样。研究结果对ECC在海洋工程中的应用具有理论指导意义。     

高强混凝土力学性能及渗透性研究

进行了低水灰比混凝土在不同养护方式、不同龄期的力学性能、渗透性和微观结构研究。结果表明:低水胶比混凝土力学性能先增大后减小,存在一个极大值;加速养护促进了这一过程。库仑电量同样先增大,后减小,其在标准养护180d时,混凝土的库仑电量达到最小值,在70℃热水中养护1d后,混凝土的库仑电量为最小。两种养护方式在380d时混凝土库仑电量都急剧增加。微观结构显示养护热养7d后混凝土内部具有较多微裂缝,阐明了混凝土性能下降的内在原因。     

圆端形钢管混凝土偏压柱截面优化研究

为研究圆端形钢管混凝土(RRCFST)柱的截面优化方法,基于混凝土分区思想将RRCFST截面分割为中部矩形与2个半圆形,分别采用不同的混凝土约束本构关系,利用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,并用13个RRCFST柱构件的试验结果与有限元结果进行对比,验证了模型的合理性。通过有限元建模方法设置3组共462个RRCFST柱模型,在保证每组内各模型混凝土与钢材的强度及用量恒定的情况下,细致研究了截面高宽比对RRCFST柱偏压承载能力的影响。通过有限元分析RRCFST柱轴向压力-弯矩(N-M)破坏曲线中的直线段部分与截面高宽比的关系,进一步验证了GB 50396—2014中钢管混凝土短柱偏压构件设计方法对RRCFST短柱构件的适用性。根据RRCFST短柱偏压构件设计方法,控制混凝土与钢材的强度及用量不变的情况下,通过偏压验算式推导得到RRCFST短柱构件的N-M破坏荷载包络曲线表达式。提出基于材料强度及用量层面的RRCFS短柱偏压承载力验算方法及满足承载要求的截面高宽比计算方法,为截面优化研究及工程应用提供参考。结果表明:在固定材料强度及用量不变的条件下,RRCFST短柱的N-M破坏荷载包络曲线由一段直线段及2段曲线段组成; 推导得到上述包络曲线表达式后,可在构件设计过程中直接计算判断所用材料是否足量,并计算确定构件最优截面尺寸。     

二维混凝土骨料随机生成与投放算法及程序

混凝土细观结构的多相性、不均匀性很大程度上控制了其细观尺度上的损伤演变机制及宏观尺度上的力学特性。粗骨料是混凝土的重要组成部分,其几何模型是开展混凝土细观力学研究的基础。建立一个能反映实际混凝土级配、含量等信息的粗骨料几何模型,对混凝土细观结构数值模拟有重要意义。本文提出了基于实数解的椭圆形随机骨料干涉判断方法和基于圆形骨料边延拓的凸多边形随机骨料生成方法,进而得到圆形、椭圆形与凸多边形3种不同形状的二维全级配混凝土骨料随机生成与投放算法,编制了界面友好的交互式程序。数值算例显示了3种不同形状的二级配、三级配与四级配混凝土骨料的生成与投放效果。结果显示,该算法提高了骨料的随机生成与投放效率,改进了程序的可执行性。     

免压蒸管桩混凝土原材料的选用

阐述了免压蒸管桩混凝土的主要原材料对管桩混凝土的工作性和强度的影响,提出了对水泥、外加剂、掺合料和砂石等原材料的选用要求,指出了水泥和外加剂的性能是决定免压蒸管桩混凝土性能的关键因素.     

1036MW机组燃煤锅炉NO_x低排放研究

以某电厂4台1 036 MW机组为例,对燃煤锅炉NOx的排放特性及其影响因素,从炉内燃烧控制技术、烟气处理技术等进行分层次研究,确定影响NOx排放的因素、幅度,并提出各阶段控制关键要点及注意事项。实践表明:锅炉长期运行中NOx排放质量浓度在40 mg/m3以内,对电厂的节能环保具有一定的价值。     

110kV输电钢管杆的动力性能分析

利用ANSYS软件对110kV直线型输电钢管杆进行模态分析、谱分析和瞬态分析,得到其振动特性、地震作用响应和脉动风振响应,并分析了横担对主杆动力响应的影响。结果表明,钢管杆的变形随着高度而增大,应力水平较低,抗震抗风性能良好;钢管杆具有较大的柔度和强度富余,位移是其设计的控制因素;主杆和横担的联接处局部应力过大,需通过构造措施予以加强;对横担的截面、质量和位置进行合理优化布置可以减小主杆的动力响应。     

圆端形钢管混凝土短柱轴压性能仿真分析

基于ABAQUS内核脚本接口,运用Python语言编写圆端形钢管混凝土的参数化建模程序,采用Von Mises、Concrete Smeared Cracking、Concrete Damaged Plasticity 3种混凝土材料模型,开展了圆端型钢管混凝土短柱轴压性能非线性有限元分析,并与已有实验结果进行比较,以校验模型的适用性。最后,分析了不同截面高宽比对构件约束效应和承载性能的影响。结果表明:基于脚本语言的参数化建模方法很大程度上提高了构件建模和分析效率;Concrete Damaged Plasticity模型相对其他两种模型更具合理性;截面半圆和直边附近区域分别为核心混凝土的强/弱约束区,整体约束效应随着高宽比增大而减弱;约束效应的减弱对极限承载力的影响不明显,但会导致构件塑性和延性的明显减小。     

聚丙烯纤维页岩陶粒地聚物砂浆高温后力学性能

在矿渣-粉煤灰地聚物砂浆基础上,加入不同掺量的页岩陶粒以及聚丙烯(PP)纤维,研究标准养护条件下120 d后地聚物砂浆在不同温度(25～800℃)条件下的残余抗压强度,采用X射线衍射(XRD)分析其高温后产物劣化规律,利用扫描电镜(SEM)对比分析其微观形貌。结果表明：PP纤维页岩陶粒地聚物砂浆升温条件后抗压强度均呈现出先升高后降低的趋势;单掺页岩陶粒能够提高800℃后地聚物砂浆抗压强度;单掺PP纤维无法显著提高高温后抗压强度;建议对页岩陶粒掺入前进行适当的预处理。