青藏高原机场跑道多年冻土地基温度场特征

对比了青藏高原多年冻土地区机场跑道地基温度场与公路路基温度场, 分析了其地基温度分布、温度沿深度的变化以及地基最大融化深度, 研究了宽幅沥青混凝土道面机场跑道地基温度场特征, 对比了不同道面宽度条件下其地基温度分布、不同时间地基温度沿深度的变化以及跑道中部及道肩的最大融化深度, 并基于道面宽度、时间建立了沥青混凝土道面机场跑道道中地基融化深度的表达式。研究结果表明: 多年冻土地区机场跑道地基温度场与公路路基温度场存在明显差异, 机场跑道地基融土核位置更低, 且全部位于天然地面以下, 而公路路基融土核位置相对较高, 可以通过抬高路堤使融土核全部位于路堤内, 便于通风管等温控措施的施工, 可见由于机场跑道无路堤、道面幅度宽等特点, 使得多年冻土地区公路与铁路建设的现有研究成果不能完全应用于机场跑道建设中; 对于沥青混凝土道面的机场跑道多年冻土地基, 随着道面宽度的增加, 跑道地基稳定性降低, 道面宽度每增加1%, 地基0℃等温线约下降0.17%, 地基融土核最高温约上升0.46%, 道中地基融化深度约加深0.19%, 但当道面宽度超过35 m时, 道中地基融化深度趋于平稳; 相对于道中地基温度场, 道肩受道面宽度的影响较小, 当道面宽度超过25 m时, 其地基融化深度趋于平稳; 道中地基融化深度表达式相关系数为0.988 6, 相对误差在1%以内。      

注浆工艺在加固涵洞中的应用

通过对京珠高速公路广韶段浆砌片石涵洞出现的病害进行分析,提出利用钢花管小孔注浆的方式对基础、台后填土及涵台身进行注浆加固,并全面介绍具体加固原则及施工工艺,可为涵洞加固提供一套行之有效的维修处治方法。     

气温升高对多年冻土地区路基稳定性影响

为了分析在气温升高的状况下冻土退化对东北多年冻土地区路基稳定性的影响,假设气温年增长率为0.05℃,通过ANSYS有限元软件计算了不同地表状况和不同含冰量情况下,多年冻土最大季节融化深度变化,根据不同土质、不同含冰量的融沉系数,计算得到不同含冰量冻土的沉降量.结果表明:在气温逐年升高的状况下,含冰量大的土层沉降量大于含...     

青藏铁路新型路基保温材料应用试验研究

为考察聚苯乙烯泡沫板(EPS)和聚氨酯泡沫板(PU)的工程应用效果,在青藏铁路多年冻土路基试验段进行了现场测试.结果表明,2种新型保温材料均具有较好的保温隔热性能,且PU板优于EPS板,保温性能与板厚之间存在非线性关系.较之对比断面,有保温板的断面基底年平均地温降低,上限抬升,有利于保护多年冻土.动态行车试验表明,保温板路基满足列车以100 km/h的速度运行的安全性与舒适性要求.     

多年冻土地区无基波纹管涵洞冻胀分析

为分析波纹管涵洞冻胀下的受力机理,利用大型有限元软件对多年冻土地区采用的金属波纹管涵洞进行力学性能分析,具体分析了在底面两端产生不同的冻胀量时,换填厚度、壁厚、上部填土厚度对涵管受力性能的影响,提出了针对常用直径为1m的波纹管涵洞适用的结构形式;同时得出了金属波纹管本身具有较大的横向补偿位移的能力,可适应较大的变形和沉降要求.     

Study on the thermal stability of Cu-14Fe in situ composite without and with trace Ag

The thermal stability of Cu-14Fe and Cu-14Fe-0.07Ag in situ composites is investigated. The evolution of Fe filaments in two composites is analyzed detailedly by annealing at high temperature. The results indicate that the Cu-14Fe in situ composite exhibits two kinds of evolution of Fe filament, the longitudinal splitting of Fe filaments at low temperature (below 600°C) and spheroidization of Fe filaments at high temperature (above 600°C). With the addition of trace Ag, the longitudinal splitting of Fe filaments at low temperature is accelerated, while spheroidization of Fe filaments at high temperature inhibited. The microstructure evolution procedure of Cu-14Fe without and with trace Ag has been modeled. This work would promote the understanding of the microstructure evolution of Cu-Fe in situ composite.     

多年冻土地区无基波纹管涵洞冻胀分析

为分析波纹管涵洞冻胀下的受力机理,利用大型有限元软件对多年冻土地区采用的金属波纹管涵洞进行力学性能分析,具体分析了在底面两端产生不同的冻胀量时,换填厚度、壁厚、上部填土厚度对涵管受力性能的影响,提出了针对常用直径为1m的波纹管涵洞适用的结构形式;同时得出了金属波纹管本身具有较大的横向补偿位移的能力,可适应较大的变形和沉降要求.     

路堤下复合地基素混凝土桩受力特征和破坏机理

为了合理分析软土地区路堤下素混凝土桩复合地基的稳定性,基于离心模型试验和仿真分析,研究了不同桩间距条件下路堤下素混凝土桩复合地基桩体的受力特征,引入桩体破坏逐一退出机制,分析了桩体破坏模式. 结果表明:在路堤自重和列车荷载作用下,路堤下复合地基素混凝土桩受力特征和破坏模式具有显著的桩间距效应,当桩间距分别增大至4倍和6倍桩径时,最靠近坡脚的第1列与第1、2列素混凝土桩分别产生了断桩破坏;在桩间距不变的条件下,随着上部荷载的增大,素混凝土桩最大弯矩和剪力均逐渐增大;施加列车荷载后,桩体最大弯矩和剪力往路基坡脚方向呈逐渐增大的规律,桩间距由3倍增大至6倍桩径时,靠近坡脚的桩体最大弯矩由172.9 kN?m增大至601.0 kN?m,大于桩体标定极限弯矩值,剪力由89.4 kN增大至249.1 kN,小于桩体标定极限剪力值,表明离心模型试验中素混凝土桩产生弯曲破坏而不是剪切、受压和受拉破坏,最靠近坡脚的桩最先发生弯曲破坏,随后往路基中心方向呈逐一弯曲破坏模式.      

Fractal studies on primary phase morphology of TA15 titanium alloy after hot compressive deformation

The goal of this study is to establish relationships between the hot compression deformation behaviors and the fractal dimension of primary phase morphology of TA15 titanium alloy using the analytical methods of metallurgical microscope and transmission electron microscope coupled with box-counting dimension method. The hot compression deformation behaviors vary with decreasing fractal dimension owing to the change of microstructure caused by different parameters of the hot compressive deformation. The results indicate that TA15 alloy shows dynamic recrystallization characteristics at deformation temperature lower than 850 °C while fractal dimension exhibits a moderate decreasing trend with the temperature increasing, and shows dynamic recovery characteristics at deformation temperature higher than 850 °C while fractal dimension reduces rapidly with the temperature increasing. The fractal dimension displays non-linear relationship with fraction of primary phase and with aspect ratio of primary phase.     

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结合传统数据通信网络的QoS保障机制研究成果及无线传感器网络自身特点,针对青藏冻土地温自动监测的应用特点,提出能量的高效利用、数据的可靠传输和网络生存周期的有效延长是其QoS保障的主要需求和关键点。并以此关键点为目标,研究了青藏冻土地温监测的无线传感器网络QoS保障机制的能量优化策略,提出了非均匀分簇路由算法并进行了深入分析。最后,通过仿真验证及在青藏冻土地温自动监测的试点应用,验证非均匀分簇路由算法能有效提高网络的生命周期和数据传输可靠性。研究成果将为建立无线传感器网络相关应用系统提供理论支撑和模型参考。     

圆中空夹层钢管混凝土内管径厚比限值探讨

圆中空夹层钢管混凝土是一种新型的组合结构,合理确定其内钢管的径厚比限值对该类构件的设计有着重要指导作用.采用有限元软件ABAQUS建模,对轴心受压下圆中空夹层钢管混凝土构件的内钢管与混凝土的相互作用进行分析,根据分析结果可模拟内管的边界条件,进而研究内管径厚比对构件承载力的影响,研究结果表明内管径厚比越大,就越早出现局...     

Microstructure evolution during remelting of high solid fraction ZL101 alloy

This work deals with the reheating process for semi-solid thixoforming of ZL101 (AlSi7Mg) alloy. The semi-solid state can decrease the viscosity and the resistance while sheared because of the evolutional behavior, which is characterized by a solid-like behavior at rest and a liquid flow during shearing. The microstructure evolution of ZL101 alloy at different temperatures from 540 to 580 °C has been studied. Results show that the eutectic temperature can affect the transformation speed of semi-solid structure. Semi-solid microstructures with high solid fraction can be obtained by controlling the reheating time in less than 20min, while at the temperature lower than the eutectic temperature it needs more than one hour. Another character of semi-solid ZL101 alloy is the segregation of microstructures in semi-solid state, in which the liquid phase between the solid phases can flow freely and lead to the shrinkage of the sample during the heating process. As the holding time goes on, more shrinkage holes appear and change the surface of the specimen. These shrinkage holes are replenished by the liquid phase during compression deformation, resulting in the segregation of the components.     

核桃壳对废水中Cr(Ⅵ)的静态吸附特性研究

采用废弃核桃壳对Cr(Ⅵ)浓度为20mg·L-1的模拟水样进行了静态吸附实验研究.实验结果表明,对于Cr(Ⅵ)浓度为20mg·L-1的50mL水样,当温度为25℃,采用粒径为1.0-1.6mm新疆核桃壳1.0 g、介质pH值为1.0、吸附时间为180min处理废水时,Cr(Ⅵ)的去除率可以达到99.3%.吸附后的水中C...     

考虑横向预应力效应的钢-混组合梁桥PBL剪力键试验研究

为研究钢-混组合梁桥PBL剪力键的抗剪承载能力及其影响因素,以兰州小砂沟大桥为工程背景,设计3类13组共33个试件,采用推出试验的方法进行试验研究,对比分析了PBL剪力键的破坏形态、破坏机理以及抗剪承载能力的影响因素,提出了考虑横向预应力效应的PBL剪力键抗剪承载能力的计算公式.研究结果表明:贯穿钢筋直径、钢板开孔孔径以及钢板厚度的增加均能有效提高PBL剪力键的抗剪承载能力;横向预拉应力的存在促进了混凝土的开裂,使得混凝土、钢板及贯穿钢筋的强度和刚度无法得到充分发挥,从而降低了PBL剪力键的承载能力,对单孔抗剪承载能力降低可达10%;横向预压应力的约束作用延缓了混凝土的开裂,使得混凝土、钢板及贯穿钢筋的强度和刚度得到充分发挥,提高了PBL剪力键的承载能力,对单孔抗剪承载能力提高可达20%;考虑横向预应力效应的公式计算结果与试验结果吻合较好.      

Effects of cooling rates on microstructures and mechanical properties of Nb-Ti microalloyed steel

The mechanical properties and microstructure of as-cast Nb-Ti microalloyed steel at different temperatures and cooling rates are investigated in this paper. The III brittle zone (700?C900°C) is revealed. The reduction of the hot ductility is due to the film-like proeutectoid ferrite or the Nb(C, N) precipitates along the austenitic grain boundaries. In the temperature range of 850?C1 000°C, with the increase of the cooling rate, the hot ductility decreases. However, in the range of 650?C850°C, the appearance of large volume fractions of ferrite on austenite grain boundaries minimizes the effect of cooling rate on hot ductility. When the cooling rate is 10°C/s, austenite transforms more quickly to ferrite and at a lower temperature a larger amount of ferrite nucleates and precipitates in the grain, which leads to a sharper improvement in the hot ductility at 650°C.     

A mechanical and experimental study on the heat loss of solar evacuated tube

The experimental system of heat loss of all-glass evacuated solar collector tubes (evacuated tube) is firstly designed and constructed, which uses electric heater as thermal resource. The equilibrium temperatures are less than ±1℃ during the test, and the temperature differences of up/middle/low node in the tube are less than 1 ℃, 3 ℃, and 7℃ respectively. The heat loss of evacuated tube increases about 2.7% with vacuum state of 0.01-1 mPa, and it has the best performance at tube temperature of 20-280℃. The invalidation tube (> 200 mPa) has the biggest heat loss that increases linearly with the tube temperature. The evacuated tubes with the vacuum of 0.01-1 mPa are suitable for most solar adsorption refrigeration.     

黄土地层锁脚锚管横向地基反力系数

以马兰组黄土地层锁脚锚管为例，开展了锁脚锚管的模拟加载试验，反算了锁脚锚管横向地基反力系数的比例系数，研究了横向地基反力系数的比例系数随锁脚锚管端部竖向荷载和位移的变化规律，分析了锁脚锚管打设角度对横向地基反力系数的影响；拟合了横向地基反力系数的比例系数随锁脚锚管端部竖向位移变化的回归方程，确定了横向地基反力系数的比例系数的上下限，通过插值计算了0°~30°范围内任意角度打设的锁脚锚管的横向地基反力系数的比例系数。分析结果表明:在加载初期，随着锁脚锚管端部竖向荷载和位移的增大，锁脚锚管周围黄土处于不断压密阶段，横向地基反力系数的比例系数迅速增大；当锁脚锚管周围黄土进入渐进破坏阶段后，横向地基反力系数的比例系数随锁脚锚管端部竖向荷载和位移的增大不断减小；相对于0°打设的锁脚锚管，以30°打设的锁脚锚管的横向地基反力系数的比例系数随锁脚锚管端部竖向荷载和位移的变化幅值明显减小；在进行马兰组黄土地层隧道锁脚锚管设计计算中，直径为51 mm的锁脚锚管采用0°~30°打设时，横向地基反力系数的比例系数的取值范围为66.9~296·1 MN·m-4；单根直径51 mm的锁脚锚管能承受的竖向荷载为8.63~11.87 kN。      

适用于山区隧道偏压洞口段桩式套拱结构

桩式复合管棚套拱结构是一种新型结构,分析表明该结构既能发挥桩体的支护功能,降低边坡的刷方高度,又能提高套拱结构的承载力,防止管棚套拱的下沉和滑移。为地形偏压和围岩破碎软弱的隧道洞口安全进洞提供了一种好方法。     

武广高铁CFG桩复合地基工后沉降影响因素

为了研究软土地区高速铁路CFG(cement flyash gravel)桩复合地基工后沉降,以武广客专试验段为例,基于有限元理论,借助ABAQUS软件,对多个影响CFG桩复合地基工后沉降的因素进行数值模拟,分析各因素对其沉降的影响程度和规律,确定控制沉降量的主要因素.研究结果表明:增大桩的弹性模量或桩径,桩土应力比均增大;增大垫层厚度,桩土应力比减小;采用钢筋混凝土管桩和CFG桩组合时,在CFG桩桩顶的最大沉降为2.01 mm,与全为管桩的情况相比,不均匀沉降减小了46.5%.      

聚丙烯腈纤维SMA路用性能

通过沥青混合料性能试验，研究了聚丙烯腈纤维和木质素纤维对沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的高、低温及强度性能的影响，发现掺加聚丙烯腈纤维的SMA的动稳定度比掺加木质素纤维有显著提高，且总变形量明显减少；低温弯曲的破坏应变也有所增大；抗压强度提高30％；0．2％和0．3％聚丙烯腈纤维掺量对SMA各项性能指标影响不大。结果表明，聚丙烯腈是一种性能良好的沥青混合料添加材料，具有较好的工程应用前景。