In order to deeply explore the effect of coal rock mass elastic-plastic deformation on structu-ral weak planes,fracturing experiments were conducted according to the combination relationship of crack initiation position,fracturing direction,and bedding direction.Non-metallic ultrasonic detectors and acoustic emission were used to monitor the fracturing process,and the fracturing effect was compre-hensively evaluated from the aspects of crack propagation morphology,crack width,and permeability flow rate.Corresponding explanations were given from the perspective of energy.The experimental re-sults show that the fracturing of the overlying strata is better than that of the coal seam,and vertical bed-ding fracturing is better than parallel bedding fracturing.The fracturing effect is best in the vertical bed-ding direction,and the crack propagation morphology is more complex,forming an"O"shape.Its ave-rage permeability coefficient is 6.6 mm/s,which is 1.10 times that of parallel bedding.The cracks propagate from the overlying rock of the roof to the coal block,and under the same initiation energy,3.08 to 338 times equivalent length cracks can be formed in the coal block.
以华北地区某城市关于城市体检中的多元包容指标为研究对象,结合熵值法对城市多元包容的评价指标进行计算,建立磷虾群算法-投影寻踪模型确定指标权重,与华北地区相邻10个城市的多元包容发展水平进行对比,判断相关指标对城市包容性发展水平的影响程度.对于不同发展水平的城市因地制宜地提出不同的发展要求.
为了研究软弱夹层倾角和含水率对含软弱夹层复合岩体的力学性质和破坏特征的影响,通过室内制样,制作了含5 种不同倾角和3 种不同含水率软弱夹层的复合岩体,并进行室内单轴试验.研究表明:随着倾角的增大,软弱夹层的峰值强度和变形模量减小,峰值点应变增大;实验中,无论软弱夹层倾角为多少时,软弱夹层两侧最先破坏,当软弱夹层倾角θ=15°、20°和 25°时,软弱夹层不仅发育有两侧破坏,还发育始于左侧顶面止于右侧底面的贯通斜裂纹,并且也通过理论部分研究推测出对应的破坏模式;当软弱夹层倾角不变,随着软弱夹层含水率的增大,软弱夹层的峰值强度和变形模量先增大再减小,峰值强度点应变先减小后增大,含水率ω=8%试样的承载能力最强,此时软弱夹层的峰值强度和变形模量最大.
以苏州地区地铁基坑工程为研究背景,结合实际工程数据与数值模拟结果,分析插入比和基坑稳定与变形的关系.通过数值仿真明确基坑隆起失效时滑动面位置及其与插入比和基坑深度的关系,提出了确定滑动面位置的计算公式,改进了抗隆起稳定性分析中圆弧滑动法的滑动半径.结果表明:建立的滑动面位置确定公式可以较准确地预测苏州基坑隆起失效时滑动面位置;在此基础上,改进的隆起稳定性计算方法所确定的插入比与现有地基承载力法的计算结果吻合度较好,相较于传统圆弧法得到的插入比降低了41%,优化了地铁基坑支护结构的插入比设计.
针对因岩石力学性能劣化而诱发的工程灾害,以砂岩为研究对象,开展不同裂纹倾角下分级循环加载试验,分析了裂纹倾角对砂岩力学特性和裂纹扩展特征的影响;结合声发射频谱特征对微裂纹的发展情况进行了分析,最后利用关联维数对其变形破坏的有序度进行定量描述.结果表明:随着裂纹倾角的增大,试件的峰值荷载呈逐渐降低的趋势,但是预制裂纹的扩展无明显规律.其中频域信号的出现具有一致性,说明岩石内部微裂纹的萌生、发育、扩展形成大尺度裂纹具有同步性.岩石变形破坏的有序度可用关联维数进行定量描述,表现为关联维数越大,岩石破坏越复杂,其中关联维数变化幅度可以表征岩石内部裂纹的发展剧烈程度.
空预器作为电厂主要辅机设备,在运行过程中不可避免地产生膨胀和位移,对机组安全运行造成潜在危害.为此,在采用差分法获得温度场的前提下,对启炉过程工况变化时空预器进行有限元分析,获得空预器转子、外壳的应力场和位移场变化规律,研究发现转子外圈所发生的膨胀位移量不同,最大膨胀位移量发生在周向方向烟气出口处的转子位置,该位置的转子上顶点最大变形量约为36.65 mm,转子下顶点最大变形量约为26.86 mm.对径向密封碰磨分析确定靠近中心筒位置的周向烟气侧出口位置冷端径向密封可能会发生碰撞,在停机检修过程或运行过程适当调整扇形板运行位置,避免碰磨同时,减少径向漏风.
以绍兴地铁2 号线车站基坑工程为实例,通过对地连墙水平位移、支撑轴力、地表沉降现场监测数据的分析,得到绍兴地区基坑工程围护结构的相关变形规律并给出相应的控制措施.结果表明:墙体水平位移基本呈内凸型模式,最大侧移在40～60 mm之间,基坑地表沉降呈凹槽形模式,其地表沉降主要集中在50～80 mm左右.地连墙最大侧移δhm 在(0.05%,0.37%)H范围内,平均值为0.21%H;地下连续墙最大侧移点埋深δhm 主要落于(0.69%,0.94%)H范围内;墙后最大地表沉降δhm范围在(0.01%,0.5%)H内,平均值为0.26%H.
为适应黄河三角洲湿地快速频繁变化的特点并提高数据解释力度,为黄河三角洲科学规划和管理保护提供必要参考,基于Landsat影像密集观测 1986-2021 年 15 个时期的黄河三角洲湿地,研究湿地时空变化,定量分析驱动因素.结果表明:(1)黄河三角洲湿地存在波动变化和阶段性特征,自然湿地减少1 579.07 km2,滩涂和草甸灌丛损失率均超过60%;人工湿地面积增加了1 210.67 km2.(2)农田、建设用地和人工湿地扩张与自然湿地萎缩显著相关,相关系数分别为-0.682、-0.963、-0.976;2009 年后因退耕还湿,开垦的影响减弱.(3)输沙量与自然湿地面积相关系数为0.614,在水文因素中起主导作用;1993 年以前河口泥沙淤积效应强于海洋侵蚀作用,随后反转.(4)气温升高和干旱事件加剧了湿地损失.
为了揭示波形钢腹板PC组合箱梁的受扭作用机理,根据薄壁结构理论分析了截面扭矩分配及受扭变形协调条件,采用USTMT模型对波形钢腹板PC组合箱梁进行了受扭全过程计算,并在其基础上对混凝土抗压强度、波形钢腹板厚度和屈服强度、预应力钢束初始预应力及普通钢筋配筋强度比进行了参数分析,发现以波形钢腹板PC组合箱梁中混凝土板和钢腹板扭率相同为变形协调条件较为合理;开裂扭矩、屈服扭矩和极限扭矩均随混凝土立方体抗压强度的增大而增大,但波形钢腹板承担的扭矩几乎不变;波形钢腹板厚度对混凝土板承受的扭矩几乎无影响,但使波形钢腹板承担的扭矩增大;波形钢腹板屈服强度fwy对开裂扭矩和混凝土板承受的极限扭矩几乎无影响,但使屈服扭矩和波形钢腹板承担的极限扭矩增大,混凝土强度越高,能够使波形钢腹板发生屈服的钢材强度等级越高;极限扭矩随配筋强度比ξ的增大而增大,且存在一个ξ的敏感区域,同时随钢束初始预应力的增大而线性增加,但增幅较小,尤其是对波形钢腹板承受的扭矩几乎没有影响.
针对新疆某天燃气工程指挥部的抗震问题,对其采用隔震技术进行加固,并采用"抱柱托梁加垫"和"夹墙梁"的方法进行施工,确保其上部结构安全.采用国际通用的三维空间有限元软件ETABS对其进行建模分析,并用时程分析方法对其进行隔震加固设计分析.在此基础上,分析了其减震效果,并介绍了本工程采用的施工工艺及相应的关键技术.结果表明:该工程隔震加固效果比较显著,能较好地满足现行规范和使用功能的要求,故对其进行隔震加固设计与施工是可行的.
通过制备不同强度水泥球形颗粒,并以一定级配制成人工模拟粗粒土,以此进行三轴固结排水剪试验,研究了颗粒强度对粗粒土强度及变形特性的影响.试验结果表明:颗粒强度对粗粒土强度和变形特性均有明显影响,颗粒强度的提高引起抗剪强度的增大以及体积变形的减小.低围压下,高颗粒强度的粗粒土表现为应变软化,低颗粒强度的粗粒土则表现为应变硬化,体积变形均为剪胀;高围压下各种颗粒强度的土均表现为应变硬化,体变表现为剪缩.线性强度指标c、φ和邓肯E-B模型参数K、Kb与模拟料颗粒强度的关系均可用直线表示,非线性指标φ0、φ与颗粒强度关系则近似用二次曲线表示.峰值摩擦角φf与粗粒土颗粒强度也呈线性关系,颗粒强度每增大1 MPa,峰值摩擦角φf增大0.066 5°.
针对固化污泥的强度问题,以水泥作为复合剂的固化基质材料,采用材料比选强度试验,优选复合剂的外掺剂;开展了不同水泥添加量和不同膨润土添加量条件下固化污泥的强度试验,研究固化污泥的强度特性.结果表明:膨润土可作为优选的外掺剂,其特殊的离子交换和团粒化作用,使得膨润土复合水泥固化市政污泥相比于黏土、页岩效果更好;固化污泥土的无侧限抗压强度总体上随着水泥、膨润土添加量的增加而增大,试验表明水泥和膨润土复合可有效固化市政污泥,提高污泥的强度特性;基于试验数据建立的固化污泥土强度预测模型,可以对固化污泥土的无侧限抗压强度进行准确预测.
UHPC永久性模板与普通混凝土的界面黏结性能是两者协同作用的关键,研究不同键槽类型、混凝土强度和养护条件等因素对UHPC-混凝土界面黏结性能的影响.结果表明:键槽可以提高UHPC-NC界面黏结强度,其中B型键槽机械联锁作用贡献最大.劈裂拉伸试件界面中心轴线的应变大于两侧应变,界面裂缝从水平拉应变开始向压应变区域扩张.复合试件键槽的存在使得裂缝在混凝土内部由一端延伸至另一端,并非两端向内发展.随着后浇混凝土抗压强度的提高,界面劈裂抗拉强度增幅降低.蒸汽养护导致初始收缩变形较大,应力集中区域比标准养护试件更大.复合试件界面劈裂抗拉强度可以通过混凝土立方体抗压强度和拟合参数c计算得出.提出了最优永久性模板键槽参数和养护条件.
为研究波形钢组合桥面板的受力性能,首先设计了 3 组 9 个试件进行推出试验,分析其破坏形态、极限荷载值和滑移量,然后建立了有限元模型,分析了波形钢组合桥面板在跨中集中荷载下挠度、界面滑移、波形钢板和剪力连接件应力及其分布.研究结果表明:开孔板PBL剪力连接件破坏分为弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段3 个阶段,试件为混凝土剪切破坏,破坏时有着良好的延性,贯穿钢筋和粘结摩擦力对剪力连接件的承载力和滑移量有着重要的作用,5 m跨径的波形钢组合桥面板极限承载力为 630 kN,桥面板在荷载作用下经历弹性阶段、裂缝发展阶段、屈服阶段、破坏阶段 4 个阶段,开孔板PBL剪力连接件可以有效地将两种结构组合在一起,波形钢板和剪力连接件屈服区域均集中在跨中,其中波谷区域最明显.
通过选区激光熔化技术制备了GH3536 镍基高温合金,并在 900℃不同保温时间下(0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 h)进行热处理.利用光镜、X射线衍射、电子背散射衍射、纳米压痕和维氏硬度分析了沉积态和不同热处理态的微观组织和力学性能.结果发现,沉积态组织内部存在细小枝晶,经热处理后部分消失,部分转变为再结晶晶粒.沉积态横截面(Z面)晶粒主要沿着(111)面和(001)面生长,热处理后的晶粒主要沿着(101)面生长.沉积态硬度为 303 HV0.5,杨氏模量为218 GPa,经热处理后杨氏模量基本不变,但硬度显著降低,为273 HV0.5 左右.
为了分析岩石塑性对生产过程中裂缝闭合的影响,在Herz接触模型基础上,采用Drucker-Prager屈服准则,建立了弹塑性裂缝闭合模型,分析了不同地应力和岩石塑性参数对裂缝闭合行为的影响.结果表明:弹性模量、硬化参数和粘聚力是影响塑性裂缝闭合的关键因素.粘聚力越大,初始屈服应力就越大.硬化参数与弹性模量的比值越大,后继屈服应力越大,裂缝闭合塑性效应越弱.另外,地应力对裂缝闭合也有较大的影响,在裂缝面法向上的正应力越大,裂缝闭合塑性效应系数越高.
利用光频域反射技术,开展了雪花形钢板桩抗拔模型试验,获得了钢板桩在上拔过程中桩身不同处的应变和不同距离处的土体水平位移.试验结果表明:光频域反射技术能够准确监测雪花形钢板桩上拔过程中桩身的变形特征,揭示桩身不同处的变形规律;雪花形钢板桩在上拔过程中桩身不同位置应变大小和波动不同,在腹板与腹板交界处最小,翼缘边处最大;结果显示雪花形钢板桩在上拔过程中,桩周土体水平位移随上拔荷载的增大而增大,距模型桩 200 mm处土体水平位移约为100 mm处的19.15%.
为研究藏东川西波密至林芝段重大工程的水文地质条件和存在的主要工程水文地质问题,在参考前人研究成果基础上,通过开展关键钻孔岩心地质编录和野外水文地质调查等研究工作,得出了相关研究结果.结果表明:沿线具有高寒、高陡、高地震烈度、高地应力、高地温、高水压等复杂的地质环境特征,主要存在深埋长大隧道高水压涌突水、断裂带基岩裂隙高压突水、高温热水热害、隧道排水对生态环境影响等四类水文地质问题.易贡隧道外水压力预测值在0.80～3.47 MPa之间,易贡隧道和色季拉山隧道预测涌水量最大值接近或超过 10×104m3/d,拉月隧道附近沿线25 个钻孔实测孔底温度在12.5℃～93.5℃.
为进一步了解复杂裂隙断裂破坏过程,基于断裂力学理论,采用PFC2D软件对不同裂隙数量岩体进行数值试验,分析裂隙倾角、围压等因素对岩体强度及裂纹扩展的影响规律.研究表明:随着裂隙倾角增大,单裂隙峰值应力和起裂应力先减小后增大,当围压由2 MPa增加到8 MPa时,峰值应力约从120 MPa增大到160 MPa,且起裂应力随着围压增大而增大,与理论分析结果一致;双裂隙倾角为30°和45°裂隙扩展以翼型裂纹和次生斜裂纹为主,裂隙倾角为 60°和 90°时主要为共面次生裂纹;不同围压下,随着预制裂隙数量增多,裂隙岩体试样峰值应力逐渐减小.研究成果为进一步探索裂隙岩体失稳破坏规律提供参考.
H型桩由于特殊的截面形式,打桩过程引起的挤土效应特征不能简单地采用管桩的挤土规律代替.因此基于湖嘉申二期工程现场试验数据,研究其沉桩引起的超孔隙水压力和土体位移规律,通过修正的圆孔扩张模型考虑H型桩在扩孔时的特殊性,推导出适合 H 型桩的矩形孔扩张的计算公式.用该公式对沉桩产生的超孔压及土体位移进行计算,并与其他方法进行对比.结果表明,修正后的扩孔模型在计算H 型桩的超孔压和土体位移方面充分考虑到孔隙水压力沿深度线性变化的特点,结果更加接近实测数据.
