1.4003铁素体不锈钢焊接接头的组织和力学性能

通过室温拉伸、室温弯曲、冲击、维氏硬度等试验以及金相分析对1.4003铁素体不锈钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究.试验结果表明：用熔化极混合气体保护焊焊接的1.4003接头,其抗拉强度高于母材,弯曲性能良好,HAZ处冲击功较低且随温度的降低急剧下降.焊缝区的硬度低于母材,熔合线附近硬度值有波动,过热区硬度没有明显下降.焊缝组织是以奥氏体为主的铁素体＋奥氏体双相组织,焊接热影响区过热区铁素体晶粒粗大,是导致该部位韧性下降的主要原因.     

灌注式路面层用水性环氧树脂改性的砂浆性能

研究了水性环氧树脂对灌注式路面面层用新拌水泥砂浆的性能以及养护后砂浆力学性能的影响.利用正交实验方法,确定了实验配方,并对由这些配方所得砂浆进行了稠度和粘度试验,分析了砂浆组成对砂浆和易性的影响;测定了不同掺量下的水性环氧树脂水泥砂浆硬化后在7和28 d两个龄期的力学性能,同时使用扫描电镜观测了砂浆试样硬化后断面的形貌,对水性环氧树脂改性水泥砂浆性能指标的机理进行了分析.研究结果表明,用2.5%水性环氧树脂改性后,砂浆的流动性明显好于普通水泥砂浆;添加水性环氧树脂的砂浆硬化后,由于水性环氧树脂在界面区改善了骨料与水泥基体的粘结性,减少了裂隙的形成,使其结构更加密实;同时水性环氧树脂能跨越裂纹并抑制裂缝扩展,桥接了界面区,使得砂浆硬化后的强度有所增加.     

不同再生方式的再生S BS改性沥青老化性能研究

采用新基质沥青、新改性沥青和再生剂再生老化 SBS 改性沥青,测定了不同方式再生后的 SBS 改性沥青 RTFOT老化前后的25℃针入度和老化后的残留延度,以及不同老化时间后的质量损失。通过对不同再生再生方式再生后的 SBS 改性沥青的残留针入度比、残留延度和质量损失率进行对比,分析再生 SBS 改性沥青的老化性能。研究结果表明,通过新改性沥青再生的 SBS 改性沥青的老化性能优于通过新基质沥青和再生剂再生的 SBS改性沥青。     

盾构隧道管片接缝三元乙丙橡胶密封垫力学性能影响因素敏感度分析

为研究盾构隧道管片接缝三元乙丙橡胶密封垫力学性能的影响因素,首先,以实际工程为背景,采用自主设计的试验系统进行试验,并以此验证数值模型的可靠性; 然后,利用数值模型,采用正交分析方法,对密封垫断面参数(开孔形状、断面开槽数量、断面开孔率)、密封垫橡胶材料硬度、密封垫拼装姿态(张开量、错位量)进行六因素三水平的密封垫力学性能影响因素的敏感度分析; 最后,结合力学性能研究与防水性能预测需求,提出以闭合压缩力、密封垫接触应力分布作为分析指标。研究结果表明: 1)针对密封垫装配时所需的闭合压缩力,其影响因素主次顺序为张开量、断面开孔率、橡胶硬度、开槽数量、开孔形状、其他因素以及错位量; 2)密封垫接触应力分布的影响因素主次顺序为开孔形状、断面开孔率、错位量、其他因素、张开量、橡胶硬度、开槽数量。根据研究结果选取对密封垫力学性能影响较为显著的因素进行单因素分析,然后根据分析结果及橡胶垫密封垫防水性能预测方法, 提出背景工程管片接缝密封垫的优化方案。     

城市整孔预制波腹箱梁研究

城市中小型跨径桥梁中,横向分块的预制T梁和小箱梁存在稳定性差、工序复杂、视觉效果差等缺陷,而整体现浇箱梁存在地基处理成本高、交通与环保压力大等问题。本研究采用波形钢取代混凝土腹板,设计出一种重量仅471t的整孔预制波腹箱梁,相比于单幅现浇箱梁,自重减轻30.74%,刚度却增加23.45%。分析表明,整孔预制波腹箱梁在架设和成桥阶段的力学特性符合相关规范要求,通过对高速铁路架桥设备进行轻型化改装,可以完成整孔预制波腹箱梁的架设。经济性分析表明,整孔预制波腹箱梁造价比单幅现浇箱梁、工字钢梁组合梁造价分别降低6.18%、30.30%。从施工效率、城市美观、环保特性、经济性方面综合考虑,整孔预制波腹箱梁是一种用于城市中小跨径梁桥的较为理想的桥型。     

三塔悬索桥静动力特性与中塔选型

为探讨三塔悬索桥与两塔悬索桥静动力特性差异与中塔选型, 以泰州长江大桥为原型, 基于有限位移理论建立相应的两塔、三塔(混凝土中塔与钢中塔) 悬索桥的空间有限元模型, 分析了各种结构参数下的静力和地震效应。研究结果表明: 与两塔悬索桥相比, 由于中塔顶缺乏边缆的有效纵向约束, 三塔悬索桥整体刚度较小, 变形较大, 自振频率低; 汽车作用下主缆抗滑、桥塔受力、主梁挠跨比等在常规两塔悬索桥中很容易满足要求的指标, 但对三塔悬索桥却成为控制指标。三塔悬索桥的3个指标都与中塔抗推刚度密切相关, 但其对中塔抗推刚度的需求是矛盾的。“人”字形钢中塔三塔悬索桥的主缆抗滑安全系数为2.17, 汽车作用下桥塔最大应力为182 MPa, 最大挠跨比为1/210, 全部满足要求。可见, “人”字形钢中塔较好地兼顾了3个控制指标的需要, 做到了构件刚度和缆索体系刚度的优化, 是合理的中塔形式。     

公路双连拱隧道结构设置研究

应用有限单元法,讨论了设置双连拱结构所要求的两洞间距上限值;并研究了不同围岩情况下双连拱隧道的力学特性,得出了一些对工程设计有用的结论。     

干湿循环作用下充填节理岩石压缩特性

为探明干湿循环作用对充填节理岩石压缩力学强度与变形破坏特征的影响,人工制备多种不同充填物的节理岩石试样,对其进行0(全程干燥)、1、5、10、15、20次干湿循环预处理,使试样产生一定的累积损伤;在此基础上,对充填节理岩石试样进行静态单轴压缩试验和动态冲击试验,并在动态冲击试验过程中借助高速摄像机观察充填节理岩石的冲击破坏特征。研究结果表明：随着干湿循环次数的增加,充填节理岩石的静态和动态抗压强度不断降低,且降低幅度逐渐变小,20次干湿循环作用后岩样的静态和动态抗压强度总劣化度均为20%~30%;通过拟合发现岩样的动态抗压强度降低规律符合指数函数分布;随着干湿循环次数的增加,静态破坏模式由劈裂破坏逐步发展为剪切破坏,动态冲击中充填节理岩石破碎程度和充填节理层粉碎飞溅程度加剧,验证了干湿循环作用会严重影响充填节理岩石的变形破坏特征和动态抗冲击能力;应力波透射系数随干湿循环次数的增加而不断降低,20次干湿循环作用后岩样的应力波透射系数降低了约10%,说明干湿循环作用对应力波传播能力造成了显著影响。     

沥青混合料应变疲劳性能的试验研究

沥青混合料疲劳试验的荷载控制模式有应力控制模式和应变控制模式。而在应变控制的疲劳试验过程中, 沥青混合料的应力应变状态更符合沥青路面的实际情况。试验得出的弯拉应变与疲劳寿命之间的关系便于应用。运用MTS81 0材料试验系统, 进行了5种级配的沥青混合料的应变控制模式的疲劳试验, 得出了它们的应变疲劳方程, 并对疲劳方程进行了比较和分析。研究表明, 同一应变(或应变比) 下, 若干试件的对数疲劳寿命表现为正态分布, 而且应变、应变比与疲劳寿命分别在双、单对数坐标上表现为直线关系; 单对数坐标下以应变比表示的疲劳方程较双对数坐标下的以应变表示的疲劳方程稳定, 而双对数坐标下的疲劳方程更易区分出沥青混合料疲劳性能的优劣; 应变控制模式下的疲劳试验, 其它条件相同时, 沥青混合料的模量越小, 疲劳寿命越长。     

粗集料形状特征对沥青混合料抗剪性能的影响

矿质集料的形状特征对沥青混合料的性能具有极为明显的影响,但目前关于这方面的研究极少。采用编制的图像处理程序,获取了五组颗粒形状特征不同的粗集料其形状参数,运用单轴贯入试验分析了粗集料形状参数对混合料抗剪强度的影响。结果表明,粗集料各种形状特征参数对混合料抗剪强度都有不同程度的影响,且扁平系数对抗剪强度的影响最大,必须控制粗集料中扁平颗粒的含量。