咪唑啉衍生物在混凝土模拟孔隙液中对Q235碳钢的缓蚀作用

以油酸和二乙烯三胺为原料合成油酸咪唑啉,依次加入碘代正丁烷、N-苯基硫脲,生成咪唑啉苯基硫脲碘代正丁烷季铵盐缓蚀剂。采用红外光谱、拉曼光谱、元素分析和核磁共振等测试手段对其结构进行表征。重点探究在不同浓度缓蚀剂下Q235碳钢在3.5wt.%的氯化钠(NaCl)混凝土模拟孔隙液中的缓蚀行为,通过失重试验、电化学分析对其缓蚀性能进行了探究。试验结果表明,浓度为8.0g/L的咪唑啉苯基硫脲碘代正丁烷季铵盐缓蚀剂在3.5wt.%的氯化钠(NaCl)混凝土模拟孔隙液中对Q235碳钢具有优异的缓蚀效果。采用扫描电镜、吸附等温模型、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和量子化学分析等手段证实了咪唑啉苯基硫脲碘代正丁烷季铵盐缓蚀剂可在碳钢表面稳定吸附,从而提升了Q235碳钢在3.5wt.%的氯化钠(NaCl)混凝土模拟孔隙液中的耐蚀性能。     

大直径波纹钢管涵与普通钢管涵力学性能对比研究

为揭示大直径金属波纹管涵与普通钢管涵受力性能的差异性,定量分析其力学性能,采用FLAC3D软件对跨径10.0 m的两种管涵进行数值模拟,分别计算其在不同的填土高度下的力学参数并绘制关系曲线。研究发现:(1)对比"土柱法"和"加拿大CHBDC"中土压力计算方法可知,填土较低时(≤1.5 m)土柱法较为适用,随着填土高度增加(>1.5 m)涵洞通过形变获得被动土压力,从而将荷载转换为环向应力,则CHBDC法更适合涵洞的计算;(2)波纹钢管涵的最大沉降、最大横向位移、最大横向应力、最大竖向应力分别为普通钢管涵的79.37%、58.82%、73.52%、108.70%,除最大竖向应力相近外其余3项指标均明显偏小;(3)计算所得涵洞最大应力均远低于钢材屈服极限,因此在设计时应将沉降和横向位移作为主要控制因素。研究成果对高寒地区波纹钢管涵的应用具有一定的指导意义。     

干拌水泥碎石桩加固软弱路基的数值模拟

软弱路基的不均匀沉降是青海省高速公路常见的病害之一,常用干拌水泥碎石桩处治。建立有限元模型,分析了干拌水泥碎石桩加固效果的影响因素,发现桩长、桩间距、桩体弹性模量和路堤土回弹模量显著影响路表弯沉;明确了桩长、桩间距、桩体弹性模量与路表弯沉的关系;探讨了优化桩长和桩间距组合的方法,发现当路堤高度较高时,选用长桩长、宽桩间距的组合可降低工程量。研究成果为今后青海地区干拌水泥碎石桩加固软弱路基提供了一定的参考。     

Chemmap在长江危险化学品泄漏风险及对策研究中的应用

本研究从长江危险化学品的货种及运量、装卸码头及运输船舶、交通流量等方面分析了长江危险化学品泄漏事故风险。通过类比海运船舶泄漏事故致因,结合长江船舶交通事故致因分析,本研究设定了长江危险化学品事故场景,采用Chemmap对航道发生苯运输船舶的泄漏事故进行计算机模拟,并根据需要关注的断面设置关注点,考察泄漏污染物浓度变化。根据模拟结果,可在危险化学品泄漏事故发生后,为下游敏感资源的事故预警以及应急对策措施的选择提供决策支持。     

公路路基变形破坏机理相似模型试验方法

对公路路基变形破坏机理相似模型试验方法进行了分析,列举了新老路基搭接处的不同开挖方法条件下比模型试验建立。     

基于复变函数理论的非圆形隧道解析解

为了得到考虑衬砌支护的非圆形隧道衬砌和围岩应力及变形的解析解,基于复变函数理论提出了一种求解考虑衬砌的非圆形隧道衬砌和围岩应力及变形的方法.首先,为了克服非圆形隧道断面几何形状和考虑衬砌支护造成的计算困难问题,引入了保角变换,通过采取最优化解法确定映射函数中的各项系数,得到映射函数;其次,采用幂级数复变函数法克服隧道衬砌带来的多连通域问题,确定应力函数中的各项系数,建立方程求解;最后,通过Flac有限差分软件进行数值模拟证明解析解的正确性.研究发现:弹性范围内解析解与Flac有限差分软件计算得到的应力、位移解有较好的吻合性,表明弹性解析法的结果是可靠、合理的;深埋条件下,弹性解析法无需根据埋深、工况建立计算模型,只需明确边界条件和映射函数就可计算非圆形隧道应力、位移,弹性解析法克服了计算软件在计算中由于网格划分尺寸等问题造成计算结果不精确、计算慢等问题,为非圆形隧道开挖问题提出了一种快速、准确的弹性计算方法.     

基于极限抗力的微型单桩加固边坡承载失效模式研究

基于混凝土管桩推导了微型钢管桩的极限抗弯承载力公式。基于此,采用数值分析手段建立微型单桩加固土质边坡的极限抗力分析模型,分析加固体系的变形以及破坏过程和失稳机理。研究表明:(1)微型桩发生弯曲破坏后,抗弯能力并未消失且保持不变,转而发挥桩身的抗拔能力;(2)滑面附近土压力最大,滑面附近以下的土体起主要抗力作用;(3)总抗力可认为是由滑面抗剪强度和最大轴力的水平分量组成;(4)破坏模式可分为4个阶段,即滑面剪切阶段、桩体挠曲阶段、桩体抗拔阶段、整体剪切破坏阶段。文中的研究成果可为微型桩在边坡加固工程中的设计和安全评价提供理论依据。     

深厚软土区根键桩竖向承载特性的现场试验

为揭示根键桩的承载机理,推进根键桩在滨海软土地区的应用,以满足实际工程对沉降控制特性的要求,通过现场试验,采用静载荷方法测试了普通桩和根键桩的承载性能,得出其位移～荷载曲线和轴力传递曲线;并根据场地工程地质条件,建立数值模型,分析了桩体与桩周土体在极限荷载作用下的位移关系。结果表明:与普通桩相比,根键桩竖向极限承载力增大,且随根键布置数目的增多而增大。本试验中,在相同桩长和桩径下,根键桩竖向极限承载力提高了23.75%～33.33%;此外根键桩桩顶沉降量明显减少,桩体沉降控制特性优于普通桩。数值模拟结果也表明了根键有利于调动桩周土体的承载性能,加强桩土的耦合作用。     

盾构隧道纵向刚度及影响因素模型试验研究

为研究盾构隧道纵向刚度及影响因素,研制盾构隧道纵向刚度分析模型试验装置,对盾构隧道纵向变形特性和抗弯刚度进行试验研究,揭示不同因素对隧道纵向刚度的影响规律,并开展试验成果与既有研究结论的对比分析。研究结果表明:盾构隧道在竖向荷载作用下纵向弯曲下沉,管片自身变形很细微,其底部位移能表征盾构隧道等效连续梁的弯曲特性;盾构隧道纵向荷载～位移并非严格遵循同向线性关系,不同荷载水平对应不同的纵向刚度有效率;管片环宽与接头数量对盾构隧道纵向刚度影响显著,纵向刚度对管片环宽和接头数量变化的响应具有典型的非线性特征;试验依托盾构隧道纵向刚度有效率0.04～0.125,刚度有效率随外部荷载增大而减小,且荷载达到一定程度后趋于稳定,增大荷载会放大接头对管片刚度的削弱作用;借助数值法取接头单元刚度为特定经验值,计算盾构隧道纵向刚度存在不容忽视的误差。利用等效连续化模型计算盾构隧道纵向刚度时,建议按20%～30%折减。     

加铺薄层罩面的沥青路面结构层温度变化规律研究

为研究加铺薄层罩面的沥青路面结构层温度分布特性,在广东某高速公路路面结构层埋设传感器。基于实测温度数据,分析沥青路面结构层温度变化规律,并进行沥青路面结构层温度数值模拟研究。研究结果表明:沥青路面结构层温度随时间呈现显著的周期性变化,符合正弦函数模型;随着沥青路面结构层深度的增加,各层位最高温度呈直线减小、最低温度呈直线增大,变化周期逐渐增加、变化幅度逐渐减小;建议通过调整高温稳定性测试时间、试验温度,对应用于沥青路面结构层的沥青混合料采用不同的高温车辙性能控制标准。