摇摆钢支撑加固RC框架抗震性能研究.docx

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1、利用管式炉进行不同温度、不同气氛下的污泥燃烧实验,对污泥和灰渣均进行SEM-EDX分析。结果发现:污泥微观上是大小不一的不规则颗粒,颗粒表面粗糙。燃烧过程中发生了团聚现象,颗粒尺寸变大。随着温度的升高,颗粒上出现更多孔洞,孔隙率变大。灰样中O元素的含量最高,其次是Al和Si,灰样成分较为复杂,为硅铝酸盐和其他多种无机矿物盐。采用酸消解法,利用ICP-OES测定污泥和不同燃烧条件下的灰渣的重金属含量。结果表明:污泥中重金属的含量按从高到低排列分别是Zn>Cr>Cu>Pb>Ni>Cd。Zn、Cr、Cu和Cd的浓度超

2、过了酸性土壤的的环境质量标准值。燃烧之后,灰渣中重金属的含量约为原污泥的1.5²倍。Ni和Cr的残留率高,在90%左右或以上。Pb和Zn的残留率相对较低,在70%⁹0%之间。随着温度的增加,重金属的残留率减小,其中Cu和Cd的迁移特性受到温度的影响较大。在不同的气氛下,不同重金属的残留率展现了不同的变化规律。Ni、Pb、Zn、Cd在80%CO₂/20%O₂气氛下的残留率比80%N₂/20%O₂下的大,Cu和Cr

3、却相反。随着O₂浓度上升,灰渣中Ni的含量减少,而Cu和Pb铅的含量增加。O₂浓度为30%时,Zn的含量最小,Cr和Cd的含量则最高。温度对所有重金属的残留率有显著影响,气氛只对Cd显示出显著影响。采用改进的BCR顺序提取方法,探究污泥和灰渣中重金属的化学形态分布。结果表明:污泥中大量的重金属以不稳定形态存在,燃烧之后,灰渣中重金属的残渣态比例显著上升,而弱酸提取态、可还原态这两种生物有效性最高的形态比例均下降。重金属由不稳定态转变为稳定态,对环境的危害性减轻。本文以基于既有RC框架设计的RC框架

4、-摇摆钢支撑结构为研究对象,围绕RC框架-摇摆钢支撑结构的抗震性能,从摇摆钢支撑自身抗震性能的试验分析和数值分析、RC框架-摇摆钢支撑整体结构抗震性能分析、摇摆钢支撑加固既有RC框架设计方法三个方面对本课题进行了研究。本文所完成的主要工作和取得的主要成果包括:(1)对摇摆钢支撑的抗震性能进行了数值分析和试验研究:摩擦阻尼器的预紧力、摩擦系数、最大行程等性能决定了新型摇摆钢支撑的刚度和耗能能力。预应力筋不仅可以减小结构残余侧移,提供自复位能力,还可以提高钢支撑的承载力。(2)对RC框架-摇摆钢支撑的抗震性能进行了数值分析:在RC框架上附加具有

5、足够的刚度和强度的摇摆钢支撑,可有效控制结构的变形模式和损伤模式,且随着摇摆钢支撑刚度的增大,钢筋混凝土结构变形模式的控制效果越明显。综上,提高氧气浓度,污泥的燃烧性能改善。燃烧之后,重金属在灰渣中富集。(4)对摇摆钢支撑加固RC框架的抗震设计方法进行了研究:本文提出的基于损伤机制控制的摇摆钢支撑加固RC框架抗震设计方法可有效降低结构在地震作用下的响应,并使结构楼层响应分布趋于均匀,能够实现预期的损伤机制。(5)(6)(7)