简单复合岩体中TBM多滚刀破岩机理离散元分析

采用引入考虑胶结尺寸的微观接触模型的PFC^2D离散元软件,对全断面岩石掘进机（TBM）盘形滚刀作用下简单形式的复合岩体破岩机理进行数值模拟研究。进行了单滚刀、双滚刀和三滚刀作用下的复合岩体破碎过程的模拟。模拟结果表明：滚刀破岩过程可以分为三个阶段：加载阶段、卸载阶段和残余跃进阶段。通过双滚刀和三滚刀侵入复合岩体的推力-侵深曲线分析,软岩上的滚刀比硬岩上的滚刀进入各阶段稍慢,略有滞后;不同滚刀间的峰值法向推力相差较大,易造成滚刀磨损。对于花岗岩-绿片岩复合岩体,破岩时接触力链被岩体分界面分割,硬岩区胶结破坏数目较多,双滚刀、三滚刀侵入时易形成贯通裂缝;破岩效率由大到小为双滚刀效率、三滚刀效率、单滚刀效率,而且双滚刀能够将效率提高一倍左右。     

草酸根缓释法制备草酸配位聚合物晶体

N,N′-二(乙二酰基苯基)草酰胺在碱性溶液中于室温下水解,缓慢生成草酸根离子,并与溶液中的Cd2+配位形成配位聚合物{[Cd(C2O4)(H2O)2]·H2O}n的单晶。X-射线单晶结构分析表明,在配位聚合物中,草酸根作为桥联配体与Cd(Ⅱ)配位,构成的二维网络结构通过氢键连接形成三维超分子结构,结构中的孔穴被客体水分子所占据。提供了一种在温和条件下缓慢释放草酸根离子,便于其与金属离子结合得到结晶性能良好的配位聚合物晶体的新方法,避免了由草酸盐合成配位聚合物因反应速度过快而得不到良好晶体的问题。     

3-(2,6-二氯苯基)-5-(1-吡咯烷酮基)-2,3-异唑啉的合成及抑菌活性研究

以2,6-二氯苯甲醛为原料,与盐酸羟胺反应生成2,6-二氯苯甲醛肟,经氯代得到氯代2,6-二氯苯甲醛肟,再和N-乙烯基吡咯烷酮进行1,3-偶极环加成反应,合成了3-(2,6-二氯苯基)-5-(1-吡咯烷酮基)-2,3-异唑啉。其结构经1 HNMR、13 CNMR及高分辨质谱表征。初步的离体生物活性测试结果表明,该异唑啉化合物对供试菌种普遍具有抑制作用,并且对水稻纹枯病菌的抑制率达到了95.8%。     

2-苯基-3,5-二(4-吡啶基)异噁唑啉的合成及生物活性的研究

以硝基苯为起始原料,经还原生成苯基羟胺、再与4-吡啶甲醛反应生成硝酮、与4-乙烯基吡啶发生1,3-偶极环加成反应等3个步骤合成得到未见文献报道的新型四氢异噁唑啉化合物2-苯基-3,5-二(4-吡啶基)异噁唑啉。通过IR、1 HNMR、13 CNMR、HRMS等对该化合物的结构进行了表征。确定优化的1,3-偶极环加成反应条件为:反应温度75℃、溶剂为DMF。并对合成的新型四氢异噁唑啉化合物进行了生物活性测试,发现该化合物对10种病菌均有不同程度的抑制作用,尤其是对苹果轮纹的防效最高,达到了72.9%。表明,2-苯基-3,5-二(4-吡啶基)异啉啉具有一定的生物活性。     

水溶液常温条件下制备咪唑啉硫酮类杂环化合物

在水相中以乙二胺和二硫化碳常温反应制备2-咪唑啉硫酮,对制备条件进行了优化,探讨了不同底物对反应的影响,并通过熔点、核磁共振氢谱、红外光谱、质谱对产物进行了表征。结果表明,1,2-环己二胺、邻苯二胺、邻氨基苯酚、1,6-己二胺、盐酸萘乙二胺等底物均能适用于本反应而得到预期的产物。     

非饱和重塑与结构性黄土等向压缩试验离散元分析

为了研究非饱和重塑与结构性黄土在等向压缩条件下宏微观力学性质,进行了等向压缩室内试验的离散元数值分析。运用本团队提出的非饱和结构性黄土三维胶结接触模型,根据室内真三轴试验标定三维接触模型参数,进行了非饱和重塑与结构性黄土的等向压缩离散元模拟,并与室内试验结果进行了对比,在此基础上分析了其宏微观力学机理。结果表明:离散元模拟结果能较好的定性反映黄土的力学特征,非饱和黄土的孔隙比随平均应力先缓慢下降,后在屈服压力附近开始过渡到快速下降;胶结接触在达到某阈值平均应力时开始发生破坏;胶结开始发生大量破坏的阈值与压缩曲线上的结构屈服应力有很好的对应关系。     

一个非饱和结构性黄土三维胶结接触模型

对非饱和结构性黄土进行离散元模拟需要合理的三维胶结接触模型。在含抗转动和抗扭转模型基础上引入了颗粒间吸引力以考虑范德华力和毛细力作用;提出了考虑胶结尺寸影响的胶结刚度和强度公式,考虑了不可恢复的化学胶结作用;建立了可以全面考虑含水率-孔隙比-吸力耦合作用的黄土接触模型。通过开展常规三轴压缩以及在不同偏应力水平下湿陷试验的三维离散元模拟,表明该三维接触模型可以较好地反映室内试验中非饱和结构性黄土的主要力学特性。     

考虑土体强度不均匀性时宽窄基坑坑底隆起稳定研究

在基坑坑底隆起稳定性分析中,准确的破坏模式及滑动面是确定安全系数的基础。然而,基坑坑底隆起破坏模式种类繁多且形式各异。传统的经典基坑坑底隆起稳定分析以及规范分析方法在破坏模式及滑动面的选取上均存在差异和局限性。基于不连续布局优化法,首先研究了土体强度不均匀性对不同宽度基坑坑底隆起稳定性的影响。结果表明,软土层厚度较大且土体强度沿深度逐渐增长时,宽基坑坑底隆起滑动面并不覆盖整个坑底,即相当于软土层下部存在一硬土层,限制了滑动面向下延伸。进一步,分析了围护结构长度及抗弯强度对破坏模式及安全系数的影响,并提出以滑动面触碰围护结构来区分宽窄基坑。在宽基坑中,当围护结构嵌固深度较小时,失稳破坏滑动面并不通过桩底,此时应用绕最下道支撑的圆弧滑动模式时应适当修正滑动面半径。对于窄基坑,应用圆弧滑动模式时需修正坑内滑动面,以考虑窄基坑的空间效应对安全系数的提高作用。     

管廊隧道开挖对上覆在建深基坑影响的三维有限元分析

以沈阳某盾构法综合管廊隧道下穿在建盖挖顺做法基坑为工程实例,在对工程实测数据进行分析基础上,利用小应变硬化本构模型进行三维有限元数值模拟研究,分析了盾构隧道下穿在建基坑引发的围护结构位移、水平支撑变形和基坑内既有结构变形。研究表明,利用小应变硬化本构模型可对盾构隧道下穿在建基坑问题进行较好的模拟;盾构隧道下穿基坑将引发围护结构顶部产生差异沉降;基坑内已施工完成的结构和水平支撑将发生"两边沉降大,中间沉降小"的上凸型变形;合理设计的立柱可有效控制盾构下穿引发的水平支撑沉降。     

天津市基坑抽排地下水量计量研究

基于天津工程地质特点和水文地质特点,通过对天津市内多个基坑降水工程全方位、全过程的监测,运用不同测量方法,通过抽样与全面对比,研究了基坑疏干井与降压井抽水量变化关系,并结合已有工程实例,确定了不同类型基坑适用的降水水量计量方式,取得了基坑降水水量计算的经验公式。同时,根据不同计量方式下抽水过程中电量水量监测数据,总结了气泵降水和潜水泵降水抽水量与耗电量之间的关系。根据典型工程的测量结果并结合理论推导,提出3种基坑工程地下水抽排量估算方法,即井流量计算法、体积计算法和电量推测法。