含煤岩系岩石力学性质控制因素探讨

基于含煤岩系主要岩石类型，系统分析了决定岩石力学性质的主要控制因素如岩性、地应力和水，探讨了不同岩性岩石在不同侧压和不同含水条件下的力学特征，分别建立了含煤岩系岩石力学性质与岩性、地应力和水等主要控制因素之间的定量关系。研究表明，含煤岩系岩性随着碎屑颗粒粒度由粗到细，即由砂岩到泥岩变化。碎屑岩的强度与刚度均迅速衰减。岩石的变形和强度以及破坏机制与其所承受的有效侧压大小有关，表现为不同岩性岩石的刚度和强度均随侧压的增大而增大，呈非线性关系，其应变软化性态和破坏机制也均随侧压的增大而发生转化。水对岩石力学性质亦产生重要影响，在干燥或较少含水量情况下，岩石在峰值强度后表现为脆性和剪切破坏，应力-应变曲线具有明显的应变软化特性；随着含水量的增加，岩石单轴抗压强度和弹性模量值均急剧降低，主要表现为塑性破坏，且应变软化特性不明显。     

循环荷载作用下脆性材料剪切性能试验研究

在自制的MTS振动台试验设备上对混凝土、岩石类脆性材料（砂浆材料）进行静力和动力剪切试验,试验结果表明,（1）动力荷载情况下位移-剪力包络线形状同静力荷载情况下曲线破坏形状相似,均可划分为相同的4个阶段;（2）在相同垂直压力作用下试件的动力抗剪强度与静力抗剪强度相比有明显的增大趋势,强度较低的试件强度增加较大;（3）在相同频率情况下,随着垂直压力的增大,峰值剪切强度、残余抗剪强度随之增大;（4）静力荷载情况下其破坏处水平位移要大于动力荷载情况下破坏处的水平位移,其他条件相同时破坏处水平位移值随峰值抗剪强度的增大而增大;（5）剪切过程中有明显的剪胀现象出现。最后根据试件的破坏形状,初步分析混凝土、岩石类脆性材料的动静态剪切特性的机制。     

动荷载下沙漠砂混凝土破坏过程数值模拟北大核心

动荷载作用下沙漠砂混凝土力学特性非常复杂,编写了沙漠砂混凝土二维粗骨料随机分布程序,对沙漠砂混凝土力学特性和破坏形态进行模拟,分析粗骨料粒径大小和体积含量对沙漠砂混凝土动态力学性能影响。数值模拟表明:随着粗骨料颗粒最小粒径增大,沙漠砂混凝土峰值应力逐渐减小;粗骨料颗粒最大粒径小于20 mm时,随着粗骨料颗粒最大粒径增大,沙漠砂混凝土峰值应力呈逐渐增大趋势,粗骨料颗粒最大粒径大于20 mm时,随着粗骨料颗粒最大粒径增大,沙漠砂混凝土峰值应力呈逐渐减小趋势;随着沙漠砂混凝土粗骨料体积含量增加,沙漠砂混凝土峰值应力呈先增大后减小趋势。     

动荷载下沙漠砂混凝土破坏过程数值模拟

动荷载作用下沙漠砂混凝土力学特性非常复杂,编写了沙漠砂混凝土二维粗骨料随机分布程序,对沙漠砂混凝土力学特性和破坏形态进行模拟,分析粗骨料粒径大小和体积含量对沙漠砂混凝土动态力学性能影响。数值模拟表明:随着粗骨料颗粒最小粒径增大,沙漠砂混凝土峰值应力逐渐减小;粗骨料颗粒最大粒径小于20 mm时,随着粗骨料颗粒最大粒径增大,沙漠砂混凝土峰值应力呈逐渐增大趋势,粗骨料颗粒最大粒径大于20 mm时,随着粗骨料颗粒最大粒径增大,沙漠砂混凝土峰值应力呈逐渐减小趋势;随着沙漠砂混凝土粗骨料体积含量增加,沙漠砂混凝土峰值应力呈先增大后减小趋势。     

含水量对沉积岩力学性质及其冲击倾向性的影响

 通过试验和统计分析系统研究不同含水条件下煤系沉积岩石力学性质及其冲击倾向性,建立岩石力学性质及其冲击倾向性与含水量之间的相关关系和模型,揭示含水量对岩石力学性质及其冲击倾向性的控制机制。研究表明：岩石单轴抗压强度和弹性模量值随含水量的增加而降低;不同岩性岩石单轴抗压强度和弹性模量值受含水量的影响程度不同,降低的速率受岩性所控制。在干燥或较少含水量情况下,应力–应变曲线在峰值强度后岩石表现为脆性和剪切破坏,具有明显的应变软化特性,且随着含水量的增加,峰值强度后岩石主要为塑性破坏,应变软化特性不明显。随着含水量的增加,岩石脆性指标修正值(BIM)逐渐增加,弹性变形指数逐渐减小,岩石在受力过程中储存的弹性应变能随含水量的增加而急剧减少,而消耗的塑性永久变形能相对增加,即岩石的冲击倾向性随含水量的增加而显著降低。     

粒径对多孔介质中悬浮颗粒迁移—沉积特性的影响

粒径变化对悬浮颗粒在多孔介质中迁移—沉积过程影响的研究有重要意义。利用自主研发的砂层迁移—沉积模拟试验系统,研究不同粒径的悬浮颗粒在不同尺寸多孔介质中的迁移—沉积特性。结果表明,对于相同尺寸的多孔介质,随着悬浮颗粒粒径的增加,到达相对浓度峰值时间增加,而对应的相对浓度峰值降低;同时,对于相同粒径的悬浮颗粒,随着多孔介质尺寸增大,相对浓度峰值增加;另外,相对于多孔介质,悬浮颗粒粒径的变化对其迁移—沉积过程影响更为显著;随着多孔介质与悬浮颗粒粒径比增大,相对浓度的峰值和终值增大;根据粒径比不同将悬浮颗粒在多孔介质中的迁移—沉积类型划分为“滤饼过滤型”、“迁移—沉积型”、“自由迁移型”3种。研究结果为水源热泵回灌过程中悬浮颗粒在地层中的迁移—沉积特性进一步研究奠定了基础。     

不同岩崩碎屑颗粒尺寸运移堆积特性试验研究

岩石崩滑引发的高速远程岩石碎屑流是一种危险性极大的地质灾害,碎屑流具有突发性,能够在很短的时间内达到很高速度,将岩石和碎屑物质运移至非常远的距离,破坏力极强,破坏范围极大。为了研究不同粒径岩石碎屑流的运移距离及堆积特性,进行室内5种不同粒径小尺度岩石碎屑材料的无侧限干粒子材料岩崩物理模型试验。试验结果表明:在相同试验条件下,碎屑颗粒尺寸对运动距离、等值摩擦因数影响较大,碎屑颗粒尺寸越大,运动距离越远,堆积长度越大,等值摩擦因数越小;5种不同碎屑颗粒尺寸的堆积形态基本相似,堆积宽度随颗粒尺寸的增大而逐渐增大;实测碎屑颗粒运动速度远大于理论计算值。     

岩石不连续面内颗粒剪切力学性质的数值试验研究

采用PFC研究不同法向应力下颗粒充填岩石不连续面的剪切力学性质，重点关注颗粒形状（以长、短半轴长比a/b表示）和组合方式的影响。结果表明：(1)单颗粒的剪切运移和破坏可归纳为滚动、滚动-滑动、压碎-滚动运移和碾碎、滚动-压碎破坏5类，取决于法向应力和颗粒形状，不同破坏类型下微裂纹演化特征明显不同；颗粒的破碎程度整体随法向应力的增加而增加，随a/b的增加而降低，不连续面壁磨损程度随法向应力和a/b的增加而增加；张拉裂纹是引起颗粒及不连续壁面破坏的主要原因；颗粒破碎后形成的碎屑混合物的尺寸分布可用幂指数（或分形维数）D表征，D越小，颗粒破碎程度越低。(2)充填同种形状的双颗粒时，颗粒及不连续面壁表面的细观粗糙度是造成剪切力学性质差异的主要原因；充填不同形状的双颗粒时，a/b较大的颗粒承担了更多的压剪荷载，破碎程度更高；颗粒间的摩擦也对其表面磨损及剪切运移破坏过程产生重要影响。(3)不连续面的平均摩擦强度与充填碎屑混合物的尺寸分布密切相关，a/b增大或法向应力减小导致生成的较大角砾状碎块数量增加，进而引起总体摩擦强度增加。提出了估算颗粒充填不连续面平均摩擦强度的经验关系式，并通过文献中的数据...     

不同剪切速率下岩石节理的强度特性研究

不同剪切速率作用下岩石节理强度特性是研究地震荷载作用下岩体结构响应和安全的基本参数，通过RMT-150C电伺服试验机，利用人工浇铸的表面为锯齿状的混凝土岩石节理试样，研究不同剪切速率下各种岩石节理起伏角度岩石节理的强度特征。试验结果发现：（1）岩石节理面的峰值剪切强度随着剪切速率的增大而减小，减小幅度随着剪切速率的增大变小；（2）岩石节理面的峰值剪切强度随着起伏角度的增大而增大：（3）岩石节理面的峰值剪切强度随着法向应力的增大而增大，基本成线性关系。最后，基于试验的结果提出考虑不同剪切速率的岩石节理峰值强度模型。     

粗粒组对细粒类填土力学性质的影响分析

粗粒组含量、粗粒粒径对细粒类填土应力-应变特性及抗剪强度具有重要影响。通过单变量原位大面积剪切试验分析了不同粗粒组含量下细粒类填土的应力-应变特性和抗剪强度,并对原位测试土体进行室内试验的颗粒分析,进而分析粒径对细粒类填土的抗剪强度和应力-应变特性的影响规律。试验结果分析表明:土样的峰值剪应力与粗粒组含量呈正相关关系,当试样颗粒限定粒径d_(60)在0.020～0.050 mm时,随着颗粒限定粒径的增大土体的峰值强度和内摩擦角φ增大,而粘聚力c缓慢减小;当颗粒粒径d_(60)大于0.050 mm,随着颗粒限定粒径的增大,土体的峰值强度和内摩擦角φ增大幅度、粘聚力c减小幅度均加大。     

最好的和最坏的

<正>"这是个最好的时代,这是个最坏的时代。"当工业革命成功地让英国变成世界工厂,当无敌的殖民舰队让英国成为人类历史上第一个日不落的国家。在这个统治全球的帝国里,狄更斯说出了这样的话。维多利亚时代的英国在不到100年的时间里,实现了人口的城市化。资本聚集和技术进步创造了许多伟大     

膜建筑的起源、发展与展望

主要介绍了膜建筑的起源、发展,总结了膜建筑的主要特点,展望了膜建筑的未来。     

建筑师与文化遗产

2008年我访问了目兴设计·上海兴田建筑工程设计事务所,总建筑师王兴田先生给我介绍了他们的新作米仓的再利用设计。也许是我本人也正在探索工业遗产的保护和再利用以及京杭大运河天津段保护和再利用问题的缘故吧,我给予了这个作品很大关注．我也想把一点感想献给读者。     

大跨度钢桥理论和试验研究

介绍桥梁科学研究院在九江长江大桥和孙口黄河大桥关键技术研究中取得的主要成果．这些成果有的填补了我国钢梁设计规范上的空白;有的突破了国外同类规苑的局限性,达到国际先进水平．使我国特大跨度铁路钢桥的设计理论和施工技术得到了更进一步的完善．并提高到了一个暂新的水平．     

建筑艺术融汇优秀人才辈出--贺大连理工大学建筑艺术学院三十周年庆

专指委主任委员、东南大学建筑学院院长（王建国）：今天我们重温大工建艺三十年来在各界院长、老师带领下所取得的成就,当这光辉岁月压缩成短片再次呈现时,因我本人与大工建艺经常联系,在此回顾更令我感同身受。1990年我作为青年教师来大工参加国家自然科学基金、青年基金的答辩会。而大工建筑系的创始人齐康院士是我的博士生指导教师,也是我的老师,我们曾共事多年,这层关系也拉近了我与大工建艺的距离。所谓“三十而立”,而今已有很好的平台,崭新的起点,我想未来大工建艺学院将发展更加出色,培养更多的应景人才,在城乡建设的大背景下发挥出色！     

明星建筑师和他的作品

<正>2007年,Langarita-Navarro建筑师事务所在比利时伐木厂改造竞赛中荣获一等奖。我记得当时曾参观过该项目附近的Mediodía发电厂改造项目,即由赫尔佐格和德·梅隆设计的马德里凯撒广场文化中心。这两个项目相距只有几米,但体现了对待工业遗产两种完全不同的策略。我对Langarita-Navarro策略中的主要概念始终都很感兴趣。他们采用一种明显的激进方式,引入与原有建筑传承价值完全不同的新元素。这种简单的方式使建筑其他部分有了意义,也使整个项目充满了活力。项目不仅被设计为一个活动的场地,而且其本身也成为展示艺术品的平台。与白色盒子相反,本项目通过强化原有建     

关于时间与空间——对隋建国2006年以来创作方式的再讨论

我以前从来没认真想过我的生命会有终点,50岁生日的时候,我好像远远看到了那个地平线,从此后这个生命终点的时间概念就再也挥之不去了。——隋建国在一个35米长、15米宽、12.5米高的大空间中,两只直径为3.6米和2.3米的巨大铁球在展厅内缓缓移动,犹如两堵行走的墙壁;与此同时,     

市场经济条件下风景名胜区的保护与开发

试图重新思考长期以来形成的由政府将风景名胜区事业作为“公益事业”运作的模式。讨论了在市场经济条件下 ,利用非行政手段经营风景名胜区 ,从而最大限度地保护国家风景资源的可能。     

正确认识监理单位和各方责任主体之间的关系和地位

从工程建设监理的实践角度,对监理单位与各方责任主体之间的关系和地位进行了有益地探讨,对工程建设的监理工作具有实际的参考意义。     

漂浮岛与地下城

<正>说到地下城,脑海中除了浮现出红极一时的"地下城与勇士"游戏之外,能立刻想到就是刘慈欣的硬科幻作品《三体》中描写的那个城市了:未来的地下城市中,成千上万频临绝望的未来人类,在城市的摩天巨树之下集体性狂欢,等待人类末日的降临。我们今天只是用这部巨作当一个引子,抛开它的社会哲学启示意义,单从目前我们发展起来的那些海下和地下城市与建筑中,探索出一点新昧。南澳大利亚的地下小镇Coober Pedy Coober Pedy所在的南澳州是地球最干燥的大陆之上最干燥的州。Coober Pedy建立于1915年,当时蛋白石的首次发现让矿工们开始涌入这个地区。由于气候条件过于严酷,矿工们开始向山坡里挖掘