基于Weibull分布的高温结构性黄土统计损伤本构模型

能源桩是利用地热能的一种新型建筑节能技术,工作时会使桩周土温度发生变化,在黄土地区施作时,会直接影响黄土结构性,进而影响黄土的力学特性,因此研究变温条件下结构性黄土的变化规律具有重要意义。通过对不同温度下结构性黄土进行三轴剪切试验和核磁共振试验,研究温度对结构性黄土变形和强度的影响;基于现有黄土统计损伤理论,假定黄土微元强度服从Weibull分布,利用应变等效性假说,构建了结构性黄土在高温作用下的统计损伤本构模型;利用室内试验对该模型进行验证。结果表明：Weibull分布参数m和F₀影响结构性黄土损伤本构模型的曲线形状;建立的黄土统计损伤本构模型能够很好地反映结构性黄土颗粒骨架的损伤,有效预测结构性黄土在剪切作用下的结构损伤变形。研究成果可为后续的工程建设提供理论基础。     

白垩系砂岩含水率对体积比热影响试验研究

体积比热与岩石含水率密切相关,但相关领域涉及较少,且含水率对体积比热影响没有形成系统的研究。对取自工程现场的2种粒径白垩系砂岩进行室内试验,测试含水率对体积比热的影响及变化机理。研究结果表明:常温下2种粒径白垩系砂岩的体积比热均随着含水率的不同而呈现不同的现象,随着含水率的增大其体积比热缓慢减小。分析了常温条件下岩石含水率与体积比热的关系,为在白垩系地层使用冻结法施工提供了有价值的参考经验。     

基于人工神经网络的混凝土抗冻性预测

简要介绍了MATLAB人工神经网络,阐述了人工神经网络预测模型的基本思想和模型特点。随着神经网络技术的不断完善和发展,人工神经网络广泛地用于土木工程的各个领域,可针对混凝土冻融与各种因素之间的相互关系,并且随着数据的不断积累,可在新样本基础上进行自学,形成较完整的评估预测系统。针对混凝土冻融后的相对动弹性模量的变化,应用BP网络建立了评估混凝土冻融后的性能的人工神经元网络模型,较好地解决了多影响因子的非线性映射问题,但真正用于工程实践还有许多问题需要进一步的研究解决。     

西部县域高中教学空间量化指标与模式优化实证研究——以陕西省为例

西部县域地区既有高中校舍空间指标滞后、模式陈旧,受经济及资源等制约品质提升形势严峻。探讨既适应创新人才培养之需又适应地方办学的建设标准成为重要课题之一。研究参照国家及各地区已有校舍标准,以陕西省为例选取一定数量代表性学校,采用建筑计划学中空间与行为相互影响关联的调研分析方法,对校园主要教学活动与空间环境进行定性定量的实证分析,揭示其主要使用问题,探讨教学空间的量化指标测算、典型案例实施,以及空间模式的优化路径。为既有校园更新改造进行设计指导,为地区适宜标准的制定提供科学参考,亦为优化现有国家建设标准提供技术支持。     

钢筋HRB400闪光对焊接头应力腐蚀研究

针对HRB400钢筋闪光对焊接头的应力腐蚀过程进行研究.首先进行环境试验,然后对以下5组试件进行力学性能测试:钢筋母材、钢筋母材21 d5%NaCl溶液侵泡、原始闪光对焊接头、机械加工去除焊接余高的对焊接头、机械加工去除焊接余高的对焊接头21 d5%NaCl溶液侵泡及未去除焊接余高的对焊接头21 d5%NaCl溶液侵泡;并结合有限元模拟分析,最终发现焊接过程使对焊接头产生较大的应力集中,在腐蚀环境下成为混凝土中钢筋性能下降的重要原因.对比试验显示,在焊接区域和焊接夹具的位置,应力腐蚀裂纹更有可能出现.研究结果表明,必须严格控制钢筋生产的工艺过程,并有效防止腐蚀介质的侵蚀,以保证建筑物的长期安全使用.     

冻融与荷载耦合作用下岩石损伤模型的研究

 针对寒区工程结构的冻融受荷岩石,提出冻融损伤、受荷损伤与总损伤的概念,拓展损伤变量的内涵;以岩石的初始损伤状态为基准状态,充分考虑岩石细观结构的非均匀性,运用损伤力学理论及推广后的应变等价原理,建立冻融受荷岩石损伤模型;通过损伤变量及本构方程来描述岩石材料细观结构的损伤演化及其宏观损伤行为,与岩石实际冻融破坏情况符合较好。研究结果表明：寒区工程结构的受荷岩石,其力学性能由冻融因子、荷载因子及其耦合效应所决定;冻融与荷载的共同作用使岩石总损伤加剧,并表现出明显的非线性特征,而其耦合效应使总损伤有所弱化;岩石的岩性和初始损伤状态确定各影响因素的权重,表现出不同的损伤扩展特性;相比而言,砂岩对冻融循环更敏感,而受荷损伤最终导致页岩破坏。     

某库岸开挖边坡卸荷岩体分析评价方法研究

深切峡谷中电站库区岩质边坡开挖过程中形成的卸荷岩体,是影响边坡开挖支护设计与防范库岸产生渗透潜蚀作用及实现坡体长期变形预测所需关注的重点对象。以某电站库区岩质开挖边坡为对象,结合工程地质剖面及应力卸荷量,构建了考虑分级开挖过程和开挖面附近岩体卸荷松弛效应的数值计算模型;以室内分级卸荷试验为基础,界定了不同卸荷量级下变形参数的取值范围;综合对比岸坡初始场应力应变试算结果,遴选确定了考虑开挖卸荷效应的岩体力学参数;结合本构模型的优缺点,对比了Mohr-Coulomb与Drucker-Prager准则分析开挖卸荷岩体的适用性。结果表明：对象边坡初始场特征是遴选岩体计算参数的基础,卸荷分带的预估可为边坡开挖支护范围及变形预测提供参考,区分边坡拉剪与压剪等应力状态是本构模型优选的前提。     

黄土沟壑高填方工后地下水与土体含水率变化研究

近年山区城市通过高填方工程扩展城市空间的实例越来越多,关于填方后地下水位的变化一直备受关注。以陕西某高填方工程为依托,对填方场地工后15个月里地下水位、填筑土体含水率的变化进行了持续的监测。监测结果表明填方后主沟下游地下水位上升幅度明显大于两侧支沟达到1.3 m。主沟下游位置地下15 m以下的深层填土含水率随着深度递增。黄土沟壑高填方工程中主沟位置的地下水排导措施应进一步加强,防止地下水位持续上升,主沟下游位置进行工程建设时应考虑深层填土含水率增加带来的不利影响。     

PDC实钻性能的测试与评价

在总结分析国内外有关PDC切削齿性能测试方法的基础上,采用常规检测方法对不同生产厂家的5种PDC产品的磨耗比、冲击韧性和热稳定性进行测试、评价和优选,并对优选出的2种PDC在微钻试验平台上进行实钻性能测试。结果表明:用微钻试验的钻进效率衰减系数和钻进效率均峰值来评价PDC实钻性能,方法科学,数据准确,结果实用,可作为煤矿用PDC钻头切削齿选型的参考依据。      

铁尾矿烧结多孔保温材料气孔形成的机理研究

介绍以铁尾矿为主要原料,添加发泡剂和粘结剂,烧结制备高孔隙率保温材料的工艺。该材料可通过控制发泡剂的加入量和烧成温度来调节多孔保温材料的体积密度和孔径大小。X射线衍射分析材料相结构及扫描电镜观测微观结构的结果表明,该保温材料的主相为非晶相,材料的孔径大小及分布均匀。通过实验,对不同烧成温度下的材料研究分析其气孔形成机理,气孔的形成过程包括液相生成、气孔形成、气孔长大和气孔上浮4个过程;气孔形成的重要工艺参数为烧成温度在1000~1200℃,在发泡温度附近温度升降速率必须缓慢,以2~5℃/min为宜。