水泥、赤泥激发钢渣复合胶凝材料固化软土效能研究

赤泥、 钢渣都是冶金工业中大量产生的固体废弃物, 其低效的利用率引起了环境和土地问题。 本文提出了一种由水泥、 赤泥、 钢渣组成的复合软土固化剂, 该固化剂利用赤泥的高碱性和水泥水化产生的碱性环境激发钢渣的活性, 利用赤泥增补体系中的活性铝酸盐成分。 通过无侧限抗压强度试验发现, 水泥、 赤泥、 钢渣比例为 50 ∶ 25 ∶ 25 时, 该复合固化剂固化软土的强度达到了水泥固化土的 88%。 通过压汞试验研究固化土微观性质发现, 随着水泥、 赤泥、 钢渣比例的变化, 固化土中的孔隙分布也发生变化, 水泥固化土中的大、 中孔隙相对含量最少, 水泥、 赤泥、 钢渣比例为 50 ∶ 25 ∶ 25 的固化土比 50 ∶ 15 ∶ 35 的固化土大、 中孔隙相对含量少, 从而导致强度的变化。 通过 XRD 衍射谱图发现水泥、 赤泥、 钢渣比例为 50 ∶ 25 ∶ 25 时, 水化反应最为彻底。 将这种固化剂应用于地基加固中, 既实现了废弃物的再利用, 又可以降低地基加固中水泥的用量, 具有良好的经济效益和环境效益。     

BFRPC与预应力钢绞线黏结-滑移本构模型

预应力钢绞线与玄武岩纤维活性粉末混凝土BFRPC(Basalt Fiber Reactive Powder Concrete)之间的黏结性能，对预应力BFRPC桥梁结构的抗弯承载力、裂缝控制、刚度等性能具有显著影响。为了明晰预应力钢绞线与BFRPC之间的黏结-滑移失效过程，通过中心拉拔试验研究了钢绞线直径和黏结长度对预应力钢绞线与BFRPC之间黏结性能的影响。深入探讨了黏结应力-滑移曲线特征、黏结强度及影响因素；建立了BFRPC与预应力钢绞线的分段式双线型线性黏结应力-滑移本构关系模型；综合考虑钢绞线螺旋缠绕特征与旋转滑移失效模式，修正了预应力钢绞线与BFRPC的极限黏结强度计算模型。研究结果表明：对于相同直径的预应力钢绞线，黏结长度每增加100 mm,初始黏结应力下降15%～18%,极限黏结应力下降20%～23%;泊松效应会削弱混凝土和钢绞线之间的握裹力，使得黏结强度与钢绞线直径成反比；钢绞线与BFRPC的黏结-滑移本构关系模型可有效区分拉拔损伤的线性段和滑移段；建立的极限黏结强度修正模型精度良好，误差控制在理论计算控制线两侧±8%以内。     

超长服役的半刚性基层模量衰减机理研究

针对超长服役的高速公路路面基层开展FWD、三维探地雷达与取芯检测，分析比对半刚性基层模量衰减影响因素的相关系数，明确模量衰减关键影响因素。通过开展关键影响因素——基层横向裂缝与模量关系模型研究，提出基层横向裂缝率在模量衰减过程中的变化趋势。通过建立关键影响因素——交通量与模量关系模型，提出半刚性基层带裂缝工作状态与碎石化工作状态分界点模量数值。通过多模型参数拟合分析，结合基层横向裂缝、交通量与模量模型研究成果，提出基层模量衰减受交通量与基层横向裂缝率双重影响的思路，为实体工程的半刚性基层模量衰减模型研究提供新的方向。     

粉土石灰联合改良膨胀土路基填筑质量控制

提出了粉土石灰联合改良膨胀土的二次拌和工艺，研究了石灰对膨胀土的砂化效果、粉土石灰联合改良膨胀土的击实方法适用性以及灰剂量衰减规律。研究表明：石灰对膨胀土的砂化效果同时受灰剂量和砂化龄期的影响，提高灰剂量和延长砂化龄期均可降低膨胀土的液限和塑性指数，使其易于破碎，且适当提高灰剂量可缩短砂化所需时间，考虑砂化效果与经济时间成本的合理灰剂量为2%～3%,砂化龄期为1 d;现场试验段碾压前土样的击实曲线更贴近湿法和修正湿法所制备土样，推荐采用实操便捷性更高的修正湿法；粉土石灰联合改良膨胀土相比传统石灰改良土灰剂量衰减较慢，路基质量检测中应重视灰剂量衰减对检测结果的影响，严格把控石灰的用量以确保砂化效果。     

基于多道瞬态瑞雷波法的水泥混凝土抗压强度推定模型研究

采用多道瞬态瑞雷波法对不同尺寸的水泥混凝土试件上的振动信号进行采集,利用时域分析法分析振动信号中体波和面波的分离情况,确定了合适的试件尺寸和震源位置,利用相位变换广义互相关函数法和全波形能量法分别得到了不同龄期水泥混凝土的振动信号的波速和能量衰减因子,结合同条件养生试块的抗压强度试验值,建立了基于波速及衰减因子的强度推定模型,可为水泥混凝土抗压强度的快速、无损估算提供参考。     

考虑信号衰减及叠加修正的反射波曲线分析方法

缺陷反射信号的衰减、多缺陷反射信号的叠加以及缺陷形态是低应变曲线分析中影响缺陷特征识别的关键因素。考虑波动在缺陷界面入射前和反射后传播衰减系数的差异以及缺陷反射的叠加干扰，通过完整桩段理论反射波曲线部分拟合受测桩实测反射波曲线及叠加修正获得波动衰减系数，提出基于实测曲线拟合的完整性系数计算改进方法。同时，基于成层土中渐变缺陷桩瞬态响应模拟技术，提出结合完整性系数进一步分析缺陷特征的方法。最后，结合实测反射波曲线验证了方法的有效性。     

基于监测数据衰减响应模式提取的斜拉桥阻尼比特性分析

运营环境下桥梁受到的车辆荷载是非平稳的，不满足一般运营模态分析方法的基本假定，在桥梁阻尼比识别过程中可能引入较大误差。为了提升基于非平稳监测数据的桥梁阻尼比识别准确性，探究其变化规律，提出了一种基于衰减响应模式提取的桥梁阻尼比识别方法，从大量的识别结果中分析阻尼比在运营期间的统计特征及规律。该方法利用U-net卷积网络从桥梁的监测数据中提取出衰减响应数据，进而利用希尔伯特变换方法识别桥梁阻尼比。分析了一座独塔斜拉桥2年的监测数据，并识别了桥梁前2阶竖弯模态的阻尼比，统计了其在不同时段概率密度分布，分析了温度和交通荷载对阻尼比的影响规律。研究结果表明：所提方法可以从海量监测数据中有效提取出监测数据中的衰减响应；桥梁阻尼比分别与环境温度及交通荷载存在弱负相关和强正相关关系；桥梁阻尼比受车辆荷载影响显著，主要来源于摩擦耗能与车桥耦合效应，前2阶阻尼比平均值在车辆较少时分别为0.72%和0.58%,白天车流量较大时阻尼比平均值分别为1.05%和0.79%。     

再生砖粉活性及其在道路水稳层中的应用研究

针对目前废弃黏土砖类建筑垃圾存量大、处理难和利用率低的问题，研究了再生烧结黏土砖粉的活性，并研究了其在替代粉煤灰后应用于道路水稳层后的性能。结果表明：再生烧结黏土砖粉的活性指数能够达到73%,满足作为水泥活性混合材料中粉煤灰的活性指数要求。结合X射线衍射、傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜分析发现，再生烧结黏土砖粉的活性源于其内部的活性SiO₂、Al₂O₃等成分，该活性成分能够与水泥水化产物中的Ca(OH)₂反应形成新的硅酸盐和铝酸盐水合物，从而形成较为密实的微观结构。再生烧结黏土砖粉替代粉煤灰后制备的水泥-砖粉稳定碎石材料具有良好的力学性能，能够满足极重、特重交通的高速公路和一级公路的基层以及底基层的强度要求。     

商用车空压机容积流量衰减分析与改进

对影响商用车空压机容积流量等性能指标衰减的因素进行研究。耐久试验后，对阀座板总成和活塞环组件拆解、测量和计算，发现阀座板卸荷孔密封区的轮廓度异常是导致容积流量衰减的直接原因。对比测量阀座板不同部位的表面硬度和金相组织，发现持续高温导致微观金相组织扩散是容积流量衰减的根本原因。最后，将阀座板由铝合金更换为铸铁，并进行台架试验验证。