煤矸石混凝土空心砌块性能实验研究

以辽宁阜新矿区所产废渣自燃煤矸石为骨料,添加适当粉煤灰,配制混凝土空心砌块.依据均匀设计理论设计实验方案,研究不同配合比情况下煤矸石混凝土空心砌块的表观密度、吸水率、相对含水率、软化系数、碳化系数、抗冻性和抗压强度等性能指标.通过回归分析,得到抗压强度方程.利用BP神经网络预测出煤矸石混凝土砌块抗压强度,预测结果与实验结果吻合较好.实验与计算结果表明,采用煤矸石配制混凝土砌块,强度达到建材使用标准,能降低工程造价,且可以有效治理环境污染,工艺先进,值得大力推广使用.     

端锚粘结式锚杆受力特性试验研究

为研究端锚粘结式锚杆锚固段力学特性,以水泥水玻璃砂浆端锚锚杆体为研究对象,采取小应变高频动荷载等效成大应变低频荷载的加载模式,进行反复拉拔试验,得出在不同的外载荷作用下,端锚锚杆在锚固段各位置处拉应力与剪切应力变化趋势。结果表明:采用小应变高频变动荷载加载模式的正确性和可靠性,可满足端锚模型试验要求;在加载频率为430.882 Hz情况下,端锚自由变形段应力应变的数值最大,在锚固段远端产生波谷值,最小值可以接近0,沿锚杆体轴向产生的应力分布近似为正弦函数的λ/2波长之间的波形图;通过试验结果处理分析可求解出沿锚杆体的剪切应力分布、位移情况曲线和τ-u曲线,在端锚锚固变形段的剪应力取得较大值,同时伴随着循环加卸载增量百分比和次数的增加,剪切应力峰值发生传递性,逐渐缓慢向锚固段底端的方向移动,最终导致锚固段的锚固特性失去工作效能。     

高层建筑节能采暖系统设计方案研究

高层建筑采暖系统由于各种原因常常产生水力失调的问题,结合建筑节能的发展趋势,提出优化采暖系统整体结构,通过智能系统主动控制相关阀门进行流量和压力调节的新型高层建筑采暖系统设计方案,以达到垂直方向和水平方向的水力平衡,降低整个系统的能源消耗和浪费,减少维护费用和管理费用并满足人们对室内环境的热舒适性要求的目的。     

SMA复合支座与磁流变阻尼器的双重隔震体系减震效果分析

为了进一步改善SMA复合支座在强震下的隔震效果,特别是当复合支座的水平剪切变形较大时,将SMA复合支座与磁流变阻尼器相结合,建立一种基于SMA复合支座与磁流变阻尼器的双重隔震体系及其力学模型,并与单纯的SMA复合支座隔震进行对比。仿真分析表明,该体系不仅能够大幅度地减小隔震层的水平侧移,有效地保护隔震装置,而且能使上部结构的层间位移与加速度反应得到有效的控制,从而提高隔震建筑的减震效果和可靠性。     

新型玄武岩FRP筋加固结构性能研究

针对钢筋锈蚀在工程加固领域中带来的严重安全生产问题,应用具有极强耐腐蚀性的新型玄武岩增强塑料(BFRP)筋,内嵌加固混凝土梁结构。制作7根混凝土梁进行静力加载试验,研究采用不同直径、加固数量的BFRP筋加固试件的受力性能,对其受力过程、破坏形态、承载力、变形和裂缝发展情况进行分析。结果表明,采用新型BFRP筋对混凝土结构进行加固可以有效增加结构的开裂载荷与极限载荷,开裂载荷提高73.88%~165.01%,极限载荷提高62.16%~72.90%;且有效减小加固构件的变形,延缓裂缝开展。但并不是加固筋材数量越多加固效果越好。BFRP筋可以推广应用在易受腐蚀地区代替钢筋进行结构加固工作。     

红庙矿护巷煤柱合理留设宽度及支护结构研究与应用

针对赤峰市元宝山红庙矿2621运输顺槽保护煤柱留设问题,通过室内试验测定了煤、岩体的力学参数,采用极限平衡理论与数值模拟相结合手段,分析了围岩的位移和塑性区变化,最终确定了煤柱的合理宽度及巷道支护方案。研究结果表明：煤柱宽度越大,巷道与采空区塑性区范围、位移量越小,巷道越稳定,并最终确定煤柱留设宽度为25 m;2621运输顺槽巷道采用强力约束小煤柱的方法进行加固,即锚索+大钢板+注浆+喷射混凝土的联合加固方法,使得顶底板移近量减少50.3％,左右帮收敛量减少81.0％,说明设计方案可有效控制巷道变形。     

机械振动作用下含瓦斯煤岩渗透率演化规律研究

为研究机械振动对含瓦斯煤岩渗透率演化规律的影响,从应力平衡角度出发,考虑煤岩体受机械振动应力衰减的特殊性,建立振动作用下含瓦斯煤岩渗透率变化方程,求出不同振动时间、孔隙压力和振动频率下含瓦斯煤岩的渗透率。试验发现:机械振动产生的应力波能够加快煤岩体内部裂隙的发育;煤岩渗透率随孔隙压力的变化规律符合Klinkenberg效应。应用渗透率变化方程计算得出的理论值能够较好地反映试验所获得的渗透率演化规律。     

新型玄武岩FRP布加固混凝土结构性能试验

为研究新型玄武岩纤维增强复合材料(FRP)布加固混凝土圆柱结构性能,制作了12根试件并进行轴心受压试验,通过改变不同粘贴层数,分析了混凝土柱承载力、延性的变化,以及玄武岩FRP布约束混凝土作用机理。结果表明,粘贴玄武岩FRP布加固结构,可以有效改善结构的力学性能,提高混凝土极限强度和极限应变,提高加固墩柱的承载能力;随着玄武岩FRP布层数增加,混凝土的延性得到较大改善,外贴1~3层玄武岩FRP布加固时,混凝土柱的延性提高幅度约为30.9%~80.7%;玄武岩FRP布约束力主要是在混凝土受压后达到屈服应力时产生;采用玄武岩FRP布进行结构加固,并不是粘贴层数越多加固效果越好。