冻融循环下橡胶-砂胶结材料力学特性试验

在季节性冻土区,冻融作用将改变桩周土体的强度,并诱发桩基发生病害,研制桩周土体置换材料,探明温度及冻融循环对其力学特性的影响机理,对于季节性冻土区桩基冻融与冻胀病害的防治非常必要。利用橡胶颗粒、砂和聚氨酯胶黏剂制作试样;开展不固结不排水三轴压缩试验,获得不同条件下橡胶-砂胶结材料试样的应力-应变曲线;并通过非线性拟合和回归分析,建立试样切线模量和切线泊松比与轴向、径向应变之间的拟合关系式;据此分析了橡胶-砂胶结材料试样在不同的冻融循环次数、温度及围压等条件下的力学特性。结果表明：橡胶-砂胶结材料试样的应力-应变曲线没有峰值点,为典型的应变硬化型材料;橡胶-砂胶结材料的切线模量介于2.0～9.0 MPa之间,温度对试样破坏强度和切线模量的影响较大,而冻融循环次数和低围压对试样破坏强度和切线模量的影响相对较小;橡胶-砂胶结材料试样的切线泊松比介于0.50～0.75之间,径向应变越大,切线泊松比也越大。相对而言,切线泊松比受冻融循环次数、温度及低围压的影响并不明显,可忽略不计。橡胶-砂胶结材料有望为季节性冻土区桩基冻融与冻胀病害防治提供支撑。     

沥青路面智能压实技术研究动态

随着道路施工机械化、信息化与数字化集成水平的提高,沥青路面智能压实技术也成为研究与应用热点。有效检测沥青路面压实状态,并且能够准确判别与控制压实质量是实现压实“智能化”的关键,也是实现科学提升路面路用性能和使用寿命的基础。从沥青路面智能压实质量控制原理上进行分类讨论,主要包括机械振动响应、雷达反射波以及智能颗粒细观响应。紧密结合工程实际分析优缺点,为后续沥青路面智能压实的技术发展方向提供借鉴。     

双曲面球型减隔震支座设计参数分析研究

双曲面球型减隔震支座是我国研发的一种新型减隔震装置,正在被广泛应用于高烈度区大跨径连续梁桥的抗震设计中。该支座滑动球面的摩擦系数μ、球心距H和固定支座的水平极限承载力Fu是影响其抗震性能的3个重要参数。通过对这3个参数进行深入研究,得到桥梁抗震性能与3个设计参数的变化规律,可为采用双曲面球型减隔震支座进行抗震设计的桥梁提供指导。     

抛石基床振动夯实离散元数值模拟分析

针对高频液压振动夯实抛石基床密实机理与施工参数优化问题,基于振夯试验条件及结果,建立合理的颗粒离散元模型。分析夯沉量、基床孔隙比和竖向应力,并分析不同激振力和振动频率作用下的基床振动响应影响规律。结果表明：1)夯沉量在初始阶段急剧增大,随后逐渐趋于平缓。振夯作用下抛石基床竖向应力沿深度基本呈线性变化。2)最大激振力为150 kPa时,基床浅层达到较好的振动密实效果。而对于基床深层块石,激振力越大振动密实效果越好,即最大激振力为200 kPa效果较好。3)对于基床不同深度处的块石,振动频率25 Hz达到较好的振动密实效果。     

粒径对微生物固化砂土抗风蚀扬尘能力的影响

为探究颗粒粒径对微生物固化砂土抗风蚀能力的影响,选用4种不同粒径范围的土样,通过风洞试验以及表面强度、碳酸钙含量测定等试验,从宏观角度分析粒径对微生物固化砂土抗风蚀能力的影响;采用SEM扫描电镜观测,从微观角度对微生物固化砂土的作用机理进行研究。结果表明：颗粒粒径较小的土样,孔隙面积和孔喉直径较小,更易发挥碳酸钙晶体的填充和胶结作用,土体表面形成的固结层更加密实,抗风蚀能力更强且时效性更好。     

FBC对柴油机颗粒捕集器性能的影响

为了研究燃油添加型催化剂（FBC）对柴油机颗粒捕集器性能的影响,分别使用了不添加和添加FBC的燃油对两套柴油机颗粒捕集器（DPF）进行性能及耐久试验。结果表明：FBC不会影响DPF对颗粒物质量及数量的过滤效率;FBC可以有效协助碳烟燃烧,将DPF平衡点温度从350℃降低到325℃,提高DPF的被动再生能力;FBC可以降低DPF的主动再生温度,将DPF上碳烟的起燃温度由600℃降低到450℃以下,提高DPF再生速率及再生效率,从而提升DPF的主动再生性能;FBC可延长DPF的再生周期,提高DOC+DPF系统的耐久性。     

TBM两级螺旋式刀盘出渣机制数值模拟研究

针对现有全断面岩石隧道掘进机（TBM）两级刀盘出渣缺乏合理的结构方案和优化设计方法,采用颗粒离散元方法构建数值模型模拟TBM两级刀盘出渣过程,并进行出渣缩比试验验证数值模型的可靠性。通过数值模拟研究出渣口排布与尺寸、螺旋形式与螺距、一/二级刀盘直径比、刀盘转速等因素对出渣性能的影响规律。结果表明：螺旋式结构是TBM两级刀盘有效的出渣结构方案;各因素对两级刀盘综合出渣性能的影响程度由大到小依次为刀盘转速>一级刀盘背部出渣口长度>后螺旋螺距。对于掘进直径为8 m的两级螺旋式刀盘,建议其最优结构形式和参数为：面、背部出渣口同位且有前后螺旋,后螺旋螺距0.85 m,一级刀盘背部出渣口长0.9 m,一/二级刀盘直径比不大于0.55,刀盘转速不大于6 r/min。     

沥青混合料旋转压实成型细观尺度数值分析

压实是沥青路面施工的关键步骤之一。通过离散元(DEM)数值仿真与室内压实成型试验,分析沥青混合料中,集料在旋转压实过程中的细观力学行为。通过对不规则形状颗粒模拟,建立沥青混合料旋转压实DEM数值模型。同时,引入新型颗粒传感器(Smart Rock)嵌入沥青混合料样本中,获取颗粒压实响应数据来验证DEM模型。根据DEM模型压实过程中的颗粒间接触力链变化,来分析受力骨架非均匀性演化特征。结果表明:在旋转压实过程中,测得的颗粒间接触应力呈周期性变化,随着压实周期的增加,应力幅值趋于稳定;颗粒间接触应力受集料颗粒形状影响,扁平形颗粒应力集中现象更为显著;在旋转压实初始阶段,颗粒的强接触比例较高,然后随着旋转压实次数的增加而降低,颗粒之间的接触总体趋于均匀;在循环加载初期,接触力的各向同性分布沿校准内角方向(1.25°)的轴在加载方向局部增加,后期局部强接触减少,而其他方向的力链强度增加,法向接触力网络的各向异性趋于减弱;旋转压实中,压头搓碾作用对沥青混合料接触力分布的均匀性和各向同性有积极影响。     

泥水盾构管材在渣浆中冲蚀磨损试验研究

为揭示泥水盾构管路材料在渣浆冲蚀下的磨损规律,利用自主设计的试验装置,通过室内试验测试渣浆的磨蚀特性,分析泥浆黏度、砂石体积分数、泥浆相对静压、浆体流速以及冲击方向对靶材磨蚀的影响。试验表明： 1）泥浆黏度在工程现场允许范围内的变化,对含有小粒径渣土泥浆的磨蚀特性影响可以忽略不计; 2）随着砂石体积分数的增加,特别是在高泥浆流速状态下,对磨片的磨蚀作用大幅度增加; 3）泥浆相对静压的增加使得携带小粒径渣土的泥浆对磨片具有更强的冲蚀磨损; 4）垂直于旋转方向的磨片磨蚀率大于平行于旋转方向的磨片磨蚀率。     

土石混合料的大型击实试验研究

针对土石混合料的超径颗粒无法采用常规击实仪击实的现状,自行研制了可击实最大粒径120 mm的大型击实仪.采用大型击实仪对混合料最大干密度的主要影响因素进行了研究,并对目前采用的混合料最大干密度经验公式和近似取值方法进行了试验验证.结果表明:粗集料不同,含石量对最大干密度的影响规律不同,但都存在一个最优含石量.经验公式中...