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兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室简介
1
作者 黄宁 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期348-350,共3页
依托于兰州大学的西部灾害与环境力学教育部重点实验室于2005年底获教育部批准建设,2006年经教育部组织的论证后正式进入建设期,2008年5月通过教育部组织的重点实验室建设评估后正式批准挂牌.实验室主任为教育部长江学者特聘教授、国家... 依托于兰州大学的西部灾害与环境力学教育部重点实验室于2005年底获教育部批准建设,2006年经教育部组织的论证后正式进入建设期,2008年5月通过教育部组织的重点实验室建设评估后正式批准挂牌.实验室主任为教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者周又和教授, 展开更多
关键词 教育部重点实验室 兰州大学 力学 环境 灾害 西部 国家杰出青年科学基金 实验室主任
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不同水岩作用下板岩物理力学性质劣化实验研究 被引量：18
2
作者 崔凯 吴国鹏 +2 位作者 王秀丽 谌文武 吕海敏 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期1045-1052,共8页
甘肃舟曲、武都地区是我国滑坡、泥石流等地质灾害发育最为密集、活动最为频繁的区域之一,该区广为出露的志留纪板岩的水岩劣化进程是滑坡、泥石流高度发育的主要原因之一。研究通过对经历不同次数饱水循环、干湿循环养护后板岩的宏观... 甘肃舟曲、武都地区是我国滑坡、泥石流等地质灾害发育最为密集、活动最为频繁的区域之一,该区广为出露的志留纪板岩的水岩劣化进程是滑坡、泥石流高度发育的主要原因之一。研究通过对经历不同次数饱水循环、干湿循环养护后板岩的宏观形态的观测,质量变化、弹性波速和单轴抗压强度的测试,对板岩在两种不同水岩作用方式下裂纹扩展过程、质量、波速和强度等相关指标的变化进行了对比研究,揭示了水岩作用方式下板岩的劣化规律,并初步探讨了板岩在不同水岩作用方式下的劣化机理,为滑坡、泥石流灾害的区划评价和防治提供有益的参考。 展开更多
关键词 板岩 干湿循环 饱水循环 劣化机理
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麦秸秆加筋材料抗拉性能的实验研究 被引量：13
3
作者 魏丽 柴寿喜 +3 位作者 蔡宏洲 王晓燕 李敏 石茜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期128-132,共5页
加筋作用取决于筋材间的交织作用、筋土间的摩擦作用,以及加筋材料自身的抗拉性能。利用扫描电镜观察天然和经高分子材料SH胶浸泡后麦秸秆的结构,发现麦秸秆孔隙中渗入了胶液,并在麦秸秆的内外表面形成了胶膜。通过拉伸实验,测试了无茎... 加筋作用取决于筋材间的交织作用、筋土间的摩擦作用,以及加筋材料自身的抗拉性能。利用扫描电镜观察天然和经高分子材料SH胶浸泡后麦秸秆的结构,发现麦秸秆孔隙中渗入了胶液,并在麦秸秆的内外表面形成了胶膜。通过拉伸实验,测试了无茎节和1茎节麦秸秆在天然、浸海水、浸胶及浸胶后再浸海水4种工况下的极限拉力和极限延伸率。结果表明,无茎节麦秸秆的极限拉力和极限延伸率均高于1茎节麦秸秆的;浸胶与天然麦秸秆、浸胶干燥后再浸海水与直接浸海水的麦秸秆相比,前者的极限拉力和极限延伸率均高于后者,说明SH胶浸泡麦秸秆,使其抗拉性能得到增强。 展开更多
关键词 麦秸秆 加筋材料 极限拉力 极限延伸率 滨海盐渍土
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植被护坡中植物根和岩土相互作用的力学分析 被引量：27
4
作者 言志信 宋云 +1 位作者 江平 王后裕 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第5期585-590,共6页
植被护坡借助植物根系使边坡土体成为土与根的复合材料,从而明显提高边坡土体的抗剪强度,增大边坡的安全稳定性.但是,目前的相关研究仍然停留在定性地分析上.文中试图在定量分析根和岩土相互作用方面进行探索性的工作,通过对草本植物的... 植被护坡借助植物根系使边坡土体成为土与根的复合材料,从而明显提高边坡土体的抗剪强度,增大边坡的安全稳定性.但是,目前的相关研究仍然停留在定性地分析上.文中试图在定量分析根和岩土相互作用方面进行探索性的工作,通过对草本植物的根系包括木本植物的侧根系与岩土体相互作用的分析,建立摩擦型根-土力学作用模型,并实验验证模型的正确性;对锚固型根亦即木本植物主根-土的作用也建立相互作用的力学模型.两类力学模型的建立为定量地分析植物根系与土体的相互关系提供了重要的理论指导,具有一定应用价值. 展开更多
关键词 植被护坡 植物固坡 力学模型 摩擦型根 锚固型根
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潮湿环境中稻草的防腐效果及极限拉伸性能 被引量：6
5
作者 石茜 柴寿喜 +1 位作者 李敏 魏丽 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期200-206,共7页
滨海盐渍土存在盐胀、溶陷和吸湿软化等问题,需对其进行处理。设想使用高分子材料SH胶防腐处理稻草,以防腐后的稻草加筋滨海盐渍土。为评价浸胶稻草的防腐效果及其力学性能,测试了天然和浸泡SH胶稻草的吸水率,及天然、浸水、浸胶及浸胶... 滨海盐渍土存在盐胀、溶陷和吸湿软化等问题,需对其进行处理。设想使用高分子材料SH胶防腐处理稻草,以防腐后的稻草加筋滨海盐渍土。为评价浸胶稻草的防腐效果及其力学性能,测试了天然和浸泡SH胶稻草的吸水率,及天然、浸水、浸胶及浸胶后再浸海水稻草的极限拉力和极限延伸率。结果表明:(1)浸胶稻草与天然稻草相比,吸水率最多可降低50%,证实防腐效果较好;(2)浸胶后,稻草的极限延伸率和极限拉力最大提高了26%和23%;(3)同是浸泡在海水中,浸胶后稻草较天然稻草,其极限延伸率和极限拉力的最大增长率为12%和11%;(4)浸胶稻草的SEM照片观察及能谱分析表明,SH胶包裹了纤维并进入到稻草的孔隙中,增强了纤维间的联结,提高了稻草的极限抗拉性能。SH胶防腐后的稻草作为加筋材料是可行的。 展开更多
关键词 稻草 吸水率 极限拉力 极限延伸率 加筋土 防腐 滨海盐渍土
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北京市平原区典型地质灾害危险性评估 被引量：5
6
作者 梁健 张虎元 +1 位作者 张永雷 张磊 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期113-115,共3页
北京市平原区地质灾害主要表现为活动断裂、地震砂土液化和地面沉降。文章结合具体实例对三种地质灾害危险性及其评估方法进行了探讨。活动断裂的危险性主要根据断裂的活动时期、断裂不同部位的活动性以及评估区距离断裂活动部位的远近... 北京市平原区地质灾害主要表现为活动断裂、地震砂土液化和地面沉降。文章结合具体实例对三种地质灾害危险性及其评估方法进行了探讨。活动断裂的危险性主要根据断裂的活动时期、断裂不同部位的活动性以及评估区距离断裂活动部位的远近程度进行评估。地震砂土液化判别采用现场标准贯入试验进行评估。地面沉降预测评估依据地下水累计开采量与累计地面沉降量的相关关系分析和固结理论进行。 展开更多
关键词 活动断裂 地震砂土液化 地面沉降 地质灾害
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不同干湿作用下斜坡表层千枚岩劣化实验研究 被引量：8
7
作者 崔凯 王珮 +1 位作者 谌文武 吴国鹏 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期230-238,共9页
甘肃白龙江流域、四川嘉陵江流域和云南小江流域等地区干湿气候特征复杂,泥石流沟道中边坡表层千枚岩易受干湿作用影响,发生崩塌脱落,为该类区域泥石流提供了丰富的物源物质。通过对研究区气候条件进行调查,选取极干-极湿、常规干湿、... 甘肃白龙江流域、四川嘉陵江流域和云南小江流域等地区干湿气候特征复杂,泥石流沟道中边坡表层千枚岩易受干湿作用影响,发生崩塌脱落,为该类区域泥石流提供了丰富的物源物质。通过对研究区气候条件进行调查,选取极干-极湿、常规干湿、日常干湿等3种对岩石破坏极为有利的干湿条件,以泥石流沟壁表层千枚岩为研究对象,对其进行上述3种干湿条件养护,对循环后岩样的宏观形态、质量、纵波波速进行测试,并结合单轴无侧限抗压实验以及与新生成分的矿物分析,阐述了千枚岩分别在不同干湿作用下的劣化响应行为与机理,揭示了斜坡表层千枚岩对极干-极湿条件的劣化响应行为优于其他干湿作用的规律,为该地区泥石流灾害的区划评价和防治提供有益的参考。 展开更多
关键词 千枚岩 极干-极湿 黄褐色裂纹 物理力学特性 抗压强度PRC
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冷冻法净化苦咸水的实验 被引量：6
8
作者 罗从双 谌文武 韩文峰 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期6-10,共5页
利用调温冰柜在-4℃,-8℃,-10℃和-12℃的条件下对祖厉河水样进行实验研究,实验结果表明:冷冻法对苦咸水中超标离子(阴阳离子)的脱盐效果较显著;碎冰过滤可以进一步提高冰晶质量,使各超标离子平均总脱盐率都在95%以上;脱盐效果受冷冻温... 利用调温冰柜在-4℃,-8℃,-10℃和-12℃的条件下对祖厉河水样进行实验研究,实验结果表明:冷冻法对苦咸水中超标离子(阴阳离子)的脱盐效果较显著;碎冰过滤可以进一步提高冰晶质量,使各超标离子平均总脱盐率都在95%以上;脱盐效果受冷冻温度和溶液质量浓度的影响,随着冷冻温度的降低或苦咸水质量浓度的增加呈现下降趋势.通过研究,可以充分利用甘肃省冬季的气候条件,丰富的咸水资源,采用冷冻法来淡化本地区的苦咸水,从而解决祖厉河流域上的饮水问题. 展开更多
关键词 冷冻法 苦咸水 脱盐率 成冰率
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祁连山麓明长城夯土力学与粒度特性关联性研究 被引量：3
9
作者 崔凯 关喜鹏 +1 位作者 陈蒙蒙 王东华 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期92-99,共8页
以祁连山南北两麓18处明长城原状夯土为对象,在建造地点、年代和工艺调查的基础上,采用无侧限抗压强度试验、颗粒分析试验、分形以及非线性拟合分析方法对夯土的应力-应变、强度以及颗粒组成与分布特征进行研究.结果表明:据夯土无侧限... 以祁连山南北两麓18处明长城原状夯土为对象,在建造地点、年代和工艺调查的基础上,采用无侧限抗压强度试验、颗粒分析试验、分形以及非线性拟合分析方法对夯土的应力-应变、强度以及颗粒组成与分布特征进行研究.结果表明:据夯土无侧限抗压强度试验所表现出的应力-应变关系、屈服和强度特性,可将其划分为单峰和多峰屈服型2类; 2类夯土各变形阶段的特征值与曲率系数、抗压强度与粒度分维值均存在良好量化对应关系.研究结果为判定同一区域、时代以及工艺条件下古代夯土力学性质优劣提供了新的途径. 展开更多
关键词 夯土 抗压强度 变形曲线 曲率系数 粒度分维值
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毛细力驱动作用下土遗址水盐劣化机制
10
作者 朱恬漫 王全成 +1 位作者 肖阳 王南 《兰州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期415-421,共7页
为探究毛细力驱动作用下水盐运移过程对土遗址的破坏作用,以兰州市夏官营古城脱盐遗址土为研究对象,采用NaCl溶液、Na_(2)SO_(4)溶液、NaCl+Na_(2)SO_(4)混合溶液以及去离子水开展毛细-干湿循环试验.通过分析毛细上升规律、表观盐害特... 为探究毛细力驱动作用下水盐运移过程对土遗址的破坏作用,以兰州市夏官营古城脱盐遗址土为研究对象,采用NaCl溶液、Na_(2)SO_(4)溶液、NaCl+Na_(2)SO_(4)混合溶液以及去离子水开展毛细-干湿循环试验.通过分析毛细上升规律、表观盐害特征、抗压强度、颗粒分布以及界限含水率等,多尺度解析土遗址的水盐劣化机制.结果显示,前6次循环时毛细水上升速率因土体膨胀增大孔径而持续加快;7~10次循环时上升速率因盐分堆积堵塞孔隙而减缓并趋于稳定.土样盐害发育经历了膨胀、盐析、剥落和掏蚀4个阶段,与现场土遗址的水盐劣化现象高度一致.相较单盐溶液,NaCl+Na_(2)SO_(4)混合溶液对土体抗压强度的衰减作用更显著.盐溶液反复作用下土体中黏粒和粉粒含量占比减少约3%,试样由粉质黏土转变为粉土. 展开更多
关键词 土遗址 毛细作用 干湿循环 盐害 劣化机制
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风沙环境对超声风速仪测量结果的影响 被引量：2
11
作者 李兴财 《声学技术》 CSCD 2013年第2期111-114,共4页
超声风速仪由于其在风速、风向测量方面的卓越性能被引入风沙物理学及沙尘暴研究中以获得相关风场信息。然而,对其在风沙环境下测量结果的准确性目前并无文献资料讨论。通过对超声风速仪测量原理及超声波在含颗粒物介质中传播速度变化... 超声风速仪由于其在风速、风向测量方面的卓越性能被引入风沙物理学及沙尘暴研究中以获得相关风场信息。然而,对其在风沙环境下测量结果的准确性目前并无文献资料讨论。通过对超声风速仪测量原理及超声波在含颗粒物介质中传播速度变化的理论分析,讨论了沙尘暴环境下沙尘颗粒物体积浓度对超声风速仪测量结果的影响。数值计算结果表明,当沙尘颗粒体积分数超过50%时,超声风速仪测量值的相对误差超过10%,且随着颗粒物体积分数的增加,其测量误差呈指数形式递增。这一结果对于风沙环境中超声风速仪的正确使用具有非常重要的参考价值。 展开更多
关键词 超声风速仪 沙尘浓度 体积分数
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风沙流环境地表剪切力测量
12
作者 黄宁 杨博 +1 位作者 何畏 张洁 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期93-100,共8页
地表剪切力是风沙运动的关键驱动力,在风沙运动研究中非常重要,但目前针对风沙流环境地表剪切力的实验测量却较为匮乏,已经成为风沙运动研究深入发展的瓶颈。本文介绍了一种基于热膜技术的适用于风沙流环境地表剪切力精确测量的方法,使... 地表剪切力是风沙运动的关键驱动力,在风沙运动研究中非常重要,但目前针对风沙流环境地表剪切力的实验测量却较为匮乏,已经成为风沙运动研究深入发展的瓶颈。本文介绍了一种基于热膜技术的适用于风沙流环境地表剪切力精确测量的方法,使用热膜传感器和二维热线探头对净风条件下的地表剪切力进行了测量,结果显示:热膜传感器对地表剪切力有较好的响应,其与二维热线探头对摩阻风速的测量结果相差小于6.6%。热膜传感器对方柱绕流条件下地表剪切力的测量结果与OpenFOAM数值模拟结果具有较好的一致性,进一步证明了热膜传感器测量地表剪切力的可行性。热膜传感器的沙粒撞击实验结果表明:沙粒撞击对热膜信号的影响可以忽略,在风沙流环境中可以采用热膜传感器对地表剪切力进行有效测量。基于该技术测量了风沙流环境地表剪切力沿流向的空间分布特征,采用实测方式获得了风沙流环境地表剪切力的空间分布规律。 展开更多
关键词 热膜传感器 风沙流 地表剪切力 二维热线探头
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聚丙烯纤维对混凝土力学性能影响的研究 被引量：40
13
作者 毕骏 张豫川 +2 位作者 谌文武 刘伟 熊浏阳 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1694-1699,共6页
为克服普通混凝土脆性大、易开裂的缺点,探讨了聚丙烯纤维的掺量对混凝土力学性能的影响及其机理,在混凝土拌制过程中,将长度为18 mm的聚丙烯纤维分别以0 kg/m3、0.3 kg/m3、0.6 kg/m3、0.9 kg/m3、1.2 kg/m3、1.5 kg/m3、1.8 kg/m3、2.... 为克服普通混凝土脆性大、易开裂的缺点,探讨了聚丙烯纤维的掺量对混凝土力学性能的影响及其机理,在混凝土拌制过程中,将长度为18 mm的聚丙烯纤维分别以0 kg/m3、0.3 kg/m3、0.6 kg/m3、0.9 kg/m3、1.2 kg/m3、1.5 kg/m3、1.8 kg/m3、2.1 kg/m3、2.4 kg/m3和2.7 kg/m3的掺量掺入。共配置10组试块,进行无侧限抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度试验。试验结果表明:无侧限抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度都随着纤维掺量的增加先增大后减小;当纤维掺量为0.6 kg/m3时,纤维的加筋作用得到最大的发挥,抗折强度和劈裂抗拉强度均达到最大值;当纤维掺量为0.9 kg/m3时,无侧限抗压强度达到最大值。此外,在混凝土中石子和砂的作用下,纤维的形状发生改变,增加了纤维的粗糙度,加强界面之间的力学作用。 展开更多
关键词 聚丙烯纤维 掺量 混凝土 力学性能
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制浆工艺对浆液结石体力学性能的影响 被引量：2
14
作者 周杰 王旭东 +3 位作者 裴强强 刘鸿 李志强 俞晶晶 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期125-132,共8页
以1:25烧料礓石改性土为制浆原材料,研究水灰比、土体初始含水率、搅浆速度、搅浆时间和二次搅浆时间间隔等制浆工艺对浆液结石体力学性能的影响,分析不同制浆工艺试样在浸水和冻融循环工况下的强度变化.结果表明,制浆工艺会显著影响浆... 以1:25烧料礓石改性土为制浆原材料,研究水灰比、土体初始含水率、搅浆速度、搅浆时间和二次搅浆时间间隔等制浆工艺对浆液结石体力学性能的影响,分析不同制浆工艺试样在浸水和冻融循环工况下的强度变化.结果表明,制浆工艺会显著影响浆液结石体的微观结构,进而影响结石体的力学性质,浸水和冻融循环工况使得浆液结石体力学性能总剧下降,两种工况下试样强度随制浆工艺的变化趋势与原状试样的变化趋势基本一致.分析了主要影响浆液结石体力学性质的关键因子,优化了制浆工艺. 展开更多
关键词 制浆工艺 浸水试验 冻融循环试验 微观结构 力学性能
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莫高窟第276窟可溶盐测定与环境监测分析 被引量：2
15
作者 苏振妍 杨冰卓 张虎元 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期226-232,共7页
通过Merckoquant定性试纸法对莫高窟第276窟进行了可溶盐测定.结果表明,硫酸盐与氯化物是导致酥碱病变最重要的可溶盐,与已有研究成果符合较好, Merckoquant定性试纸法用于壁画现场调查与预分析方便可靠.对第276窟进行环境监测,比较窟... 通过Merckoquant定性试纸法对莫高窟第276窟进行了可溶盐测定.结果表明,硫酸盐与氯化物是导致酥碱病变最重要的可溶盐,与已有研究成果符合较好, Merckoquant定性试纸法用于壁画现场调查与预分析方便可靠.对第276窟进行环境监测,比较窟门在开启和关闭状态下人为活动和降雨对窟内微环境的影响,发现窟门开启在一定程度上可以缓解人为活动对窟内相对湿度的提高.人为活动对窟内微环境的影响较降雨时间更短,波动也更大. 展开更多
关键词 莫高窟 壁画 盐害 环境监测
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玉米秸秆揉丝破碎过程力学特性仿真与试验 被引量：61
16
作者 张锋伟 宋学锋 +3 位作者 张雪坤 张方圆 魏万成 戴飞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期58-65,共8页
由于玉米秸秆揉丝破碎过程缺乏有效数值模拟方法,在一定程度上降低了加工设备结构改进效率。该文基于离散元法(discrete element method,DEM)建立了玉米秸秆离散元模型,并通过物理试验和虚拟试验相结合对玉米秸秆粘结接触模型(bonded pa... 由于玉米秸秆揉丝破碎过程缺乏有效数值模拟方法,在一定程度上降低了加工设备结构改进效率。该文基于离散元法(discrete element method,DEM)建立了玉米秸秆离散元模型,并通过物理试验和虚拟试验相结合对玉米秸秆粘结接触模型(bonded particle model,BPM)进行了参数校核。最后针对玉米秸秆离散元模型进行了破碎仿真以及试验验证。结果表明:以 5 mm/min 为加载速度进行秸秆压缩和剪切试验时,最大临界载荷分别为 2 260 和 110 N;对 BPM 粘结模型进行参数校核后,得到法向刚度系数、切向刚度系数、临界法向应力、临界切向应力及粘结半径分别为 9.60×10^6 N/m、6.80×10^6 N/m、8.72 MPa、7.5 MPa、2 mm,此时离散元模型力学特性与含水率为 87.8%的收获期玉米秸秆相接近;仿真结束后,物料可分为短型、标准型、长型及未完全破碎型 4 种,与试验结果相一致,不同类型物料质量与试验结果数据偏差保持在 10%以内。研究结果表明离散元法应用于玉米秸秆揉丝破碎过程仿真是可行的。 展开更多
关键词 计算机仿真 机械化 模型 离散元法 秸秆揉丝 秸秆破碎
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偏高岭土对高流动性钢纤维混凝土早期力学性能和细观结构的影响 被引量：3
17
作者 于子豪 张彤炜 崔科旺 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第9期2911-2920,共10页
为了提高泵送混凝土流动性及早期力学性能,降低水泥用量,本文研究了高流动性偏高岭土和钢纤维复合混凝土的流动性、抗压和抗拉强度、弹性模量、破坏形态和微观结构,并在此基础上评价了偏高岭土和钢纤维对混凝土性能的影响。结果表明,随... 为了提高泵送混凝土流动性及早期力学性能,降低水泥用量,本文研究了高流动性偏高岭土和钢纤维复合混凝土的流动性、抗压和抗拉强度、弹性模量、破坏形态和微观结构,并在此基础上评价了偏高岭土和钢纤维对混凝土性能的影响。结果表明,随着钢纤维和偏高岭土含量的增加,浆体的流动性降低,偏高岭土影响更加显著。偏高岭土提高了钢纤维混凝土养护7 d后的抗压强度、抗拉强度和弹性模量,钢纤维对残余拉伸强度和裂纹扩展有明显的影响。通过扫描电镜(SEM)观察与X射线衍射(XRD)分析,偏高岭土的添加使试样内部产生了更稳定的水化硅酸钙(CSH)凝胶、单硫型水化硫铝酸钙(AFm)和高硫型水化硫铝酸钙(AFt)等物质。这些产物减少了孔隙和缺陷的产生,增强了界面过渡区的粘结力。由于偏高岭土和钢纤维对和易性的影响机制分别为增加黏度和提升浆体的抗剪切能力,本质上都为阻碍各组分的相对运动,所以二者在降低混凝土流动性方面具有耦合作用。偏高岭土与钢纤维影响混凝土力学性能的阶段不同,前者在未开裂阶段,后者在开裂阶段。 展开更多
关键词 偏高岭土 钢纤维 高流动性混凝土 力学性能 微观机制
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基于SEM的土体微观结构三维分析与分维计算方法 被引量：1
18
作者 张豫川 高旭龙 +1 位作者 刘东发 黄鸿伟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第2期91-97,共7页
土体微观结构研究很早就建立了三维空间的分形模型,但分形维数计算所需参数很难由常规土工试验得到,限制了分形理论在土体研究中的应用。基于陕西定边与甘肃兰州原状土样的扫描电镜(SEM)试验,提出了三维化处理与三角形网格原理联合方法... 土体微观结构研究很早就建立了三维空间的分形模型,但分形维数计算所需参数很难由常规土工试验得到,限制了分形理论在土体研究中的应用。基于陕西定边与甘肃兰州原状土样的扫描电镜(SEM)试验,提出了三维化处理与三角形网格原理联合方法,可以得到土体颗粒(孔隙)不同测量尺度对应的表面积与体积计算值,由此实现分形维数的计算,并通过分形理论在土水特征中的应用验证了方法的有效性与可靠性。另外,三维化处理还可获取视孔隙率、比面等土体微观结构参数,可以作为土体微观结构定量分析研究的新途径。 展开更多
关键词 扫描电镜(SEM) 微观结构 三维分析 分形维数
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贺兰口岩画载体岩石表层风化壳损伤特征与机制研究
19
作者 崔凯 杨辉 +3 位作者 吴国鹏 林浩 陈一凡 李星月 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1935-1950,共16页
刻痕变浅、开裂、剥落与溶蚀等与岩石表层风化壳的损伤破坏行为直接相关的病害高度发育是贺兰口岩画破坏的重要原因。通过对岩画载体岩石表层风化壳分别在不同溶液浸泡条件下、不同次数的干湿与冻融循环实验来系统探索其在冻融、干湿和... 刻痕变浅、开裂、剥落与溶蚀等与岩石表层风化壳的损伤破坏行为直接相关的病害高度发育是贺兰口岩画破坏的重要原因。通过对岩画载体岩石表层风化壳分别在不同溶液浸泡条件下、不同次数的干湿与冻融循环实验来系统探索其在冻融、干湿和化学溶蚀不同耦合作用下的损伤特征,而后通过与其母岩在相同劣化条件下损伤变量、XRD与SEM分析结果的对比来揭示其与母岩的差异性损伤机理。研究表明:岩石表层风化壳试样的质量、表面硬度、抗折强度、应力-应变特征总体呈现随循环次数的增加而逐渐差异性衰减的规律,且变化速率呈现3个阶段,具有45次和90次两个明显的拐点。对比分析损伤变量得到表层风化壳在损伤过程中较母岩存在损伤拐点滞后和损伤速率较快的差异性,损伤机理的本质区别在于较大的孔隙率和单一由斜长石的水解、化学溶蚀以及盐结晶和溶解3种作用差异性组合而造成岩石内部线性孔隙、孔洞数量和连接快速增长,这种差异为岩画的刻痕变浅、开裂、剥落与溶蚀等病害的高度发育提供了佐证。 展开更多
关键词 贺兰口岩画 表层风化壳 抗折强度 损伤特征 机理对比
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基于双边滤波石质文物逆向建模及其稳定性分析
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作者 张理想 邹红宇 +5 位作者 黄蕾 张景科 刘建辉 李黎 陈卉丽 韩秀兰 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期46-60,共15页
石质文物的长期稳定性问题是文物保护工作中的重点。以大足石刻卧佛前的目犍连菩萨像为研究对象,基于双边滤波算法,将三维激光扫描仪获取的点云数据导入PCL平台,实现文物表面噪声点的去除,建立包含裂隙结构面在内的菩萨像三维精细化实... 石质文物的长期稳定性问题是文物保护工作中的重点。以大足石刻卧佛前的目犍连菩萨像为研究对象,基于双边滤波算法,将三维激光扫描仪获取的点云数据导入PCL平台,实现文物表面噪声点的去除,建立包含裂隙结构面在内的菩萨像三维精细化实体模型。基于强度折减原理采用有限差分软件FLAC3D,对菩萨像现存状态展开稳定性分析,结果表明:1)双边滤波法去噪后的菩萨像模型平均偏差为-5.0~4.0 mm,标准值为1.1 mm,在去除噪声的同时完整保留了文物表面特征;2)重力荷载下,菩萨像颈部受压,项部受拉;头部裂隙的出现导致内部应力发生重分布,峰值拉应力由项部移动至裂隙端;3)菩萨像头部位移变化与折减系数呈正相关,当折减系数为1.28时,头部位移敏感度急剧增大,向临空面倾倒;4)菩萨像破坏面沿裂隙端、颈部向内部延伸,塑性区体积、最大剪应变增量逐步增大,在两区域形成抛物线贯通破坏面。该研究方法为小型、具有复杂几何特征的石质文物稳定性分析提供思路。 展开更多
关键词 大足石刻 石质文物 双边滤波 强度折减法 HOEK-BROWN准则 稳定性评价
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