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1.
《Soils and Foundations》2022,62(3):101150
The circular helicoid pile (CH pile) is a new type of special-shaped pile that has been developed in Japan and South Korea in the past decade and has been widely used in the fields of construction, transportation, natural energy and agriculture due to its excellent compressive and pullout bearing performances. Consequently, this new type of pile has good engineering application prospects. However, as an innovative engineering structure, the CH pile is not widely known by geotechnical engineers worldwide. The geometric structure of the CH pile is similar to a circular helicoid in differential geometry. Therefore, the pile-soil interaction problem cannot be reduced to a plane strain problem or an axisymmetric problem in theoretical research. In view of this, dry silica sand was used as the model foundation in this study, and a model test device and method that can effectively reflect the installation process and loading-bearing service state of CH piles were developed. Under different installation methods, pile structures and foundation soil conditions, 90 model tests were carried out to evaluate the engineering performances of CH piles during the whole process of installation and bearing, including the installation performances during the installation process, the compressive bearing performances under axial compressive loading and the pullout bearing performances under axial pullout loading. Compared with steel sheet piles and steel pipe piles, CH piles have better engineering performance and more economic benefits from the aspects of installation, construction, recycling, timeliness of engineering application, and the relative relationship between bearing capacity and pile mass. 相似文献
2.
3.
利用微纳米孔隙三维可视化在线天然气充注物理模拟实验,结合孔隙尺度原位叠算技术、孔隙网络模拟技术和视渗透率理论,研究低渗(致密)气充注过程中气水流动与分布规律及其影响因素。通过精确刻画分析微纳米孔隙网络中的气水流动与分布特征及其变化可以发现,低渗(致密)气充注过程分为扩张和稳定两个阶段:扩张阶段形成了大孔喉先于小孔喉,孔喉中央先于边缘的气驱水连续流动模式,半径大于20μm的孔喉是气相充注的主要通道;随充注动力增加,孔隙边缘和更小孔隙中央的可动水持续被驱出,半径为20~50μm和半径小于20μm的孔喉先后主导了气相充注通道的扩张,充注通道的孔喉半径、喉道长度和配位数递减,是气相渗透率与含气饱和度的主要增长阶段;半径为30~50μm的孔喉控制了含气饱和度的增长模式。稳定阶段,气相充注通道扩张至极限,通道的孔喉半径、喉道长度和配位数保持稳定,孔喉网络中形成稳定的不可动束缚水,气相呈集中网簇状、水相呈分散薄膜状分布,含气饱和度和气相渗透率趋于稳定。半径小于20μm的连通孔喉控制了气相充注通道的极限规模,控制了稳定气水分布的形成及最大含气饱和度。连通孔喉非均质性影响了孔喉中气相充注和气水分布的动态... 相似文献
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5.
《International Journal of Hydrogen Energy》2022,47(38):17056-17068
The study of steels which guarantee safety and reliability throughout their service life in hydrogen-rich environments has increased considerably in recent years. Their mechanical behavior in terms of hydrogen embrittlement is of utmost importance. This work aims to assess the effects of hydrogen on the tensile properties of quenched and tempered 42CrMo4 steels. Tensile tests were performed on smooth and notched specimens under different conditions: pre-charged in high pressure hydrogen gas, electrochemically pre-charged, and in-situ hydrogen charged in an acid aqueous medium. The influence of the charging methodology on the corresponding embrittlement indexes was assessed. The role of other test variables, such as the applied current density, the electrolyte composition, and the displacement rate was also studied. An important reduction of the strength was detected when notched specimens were subjected to in-situ charging. When the same tests were performed on smooth tensile specimens, the deformation results were reduced. This behavior is related to significant changes in the operative failure micromechanisms, from ductile (microvoids coalescence) in absence of hydrogen or under low hydrogen contents, to brittle (decohesion of martensite lath interfaces) under the most stringent conditions. 相似文献
6.
为深入研究非液化场地中桩-结构体系地震响应和土-结构动力相互作用问题,进行了含有一定深度的松砂层非液化场地土-结构体系动力相互作用大型振动台试验,分析非液化场地和群桩基础的加速度地震响应特征,并对土体侧向变形规律以及桩基弯矩分布进行了分析。结果表明:当输入0.05g拍波时,土体与桩基对加速度反应表现出放大作用,且距离结构较远处土体对加速度放大作用更加明显;当输入0.3g汶川地震卧龙台地震记录时,加速度只在远离桩基的土体中加速度反应有一定放大;桩身最大弯矩均超过60N·m,并且桩基弯矩幅值呈现出桩顶弯矩小(靠近桩顶处)、下部弯矩大(靠近桩端处)的规律,且在土层交界面附近弯矩存在突变;上部结构加速度反应自上而下有一定程度的减小,地震动Arias强度值减小明显,刚性场地上的结构地震动Arias强度是位于土体上结构的3~4倍,说明土体的耗能作用明显。 相似文献
7.
算法取代工程师的人工调试工作一直是一个比较热门的结构设计研究方向,但未大量应用于工程实际。主要介绍了实际工程中,利用结构设计行业内出现的新变量,如更高效的优化算法、编程能力在新一代结构设计从业人员中的普及、国内一线设计软件逐步开放程序控制接口等,针对不同工程实际问题采用不同算法进行设计的实际案例;并介绍了采用算法设计的优势,如在超高层设计中采用了响应面算法优化型钢用量,在大跨度天幕设计中采用模拟退火算法进行曲线找形,在桩基设计中通过对桩布置进行参数化快速设计更新。通过这些案例笔者认为结构设计行业推广算法设计的条件已基本具备。 相似文献
8.
引江济淮工程江淮分水岭局部存在顺坡向缓倾角夹层,施工期部分深挖方河渠因开挖时间长,已经出现了局部滑坡,初步分析结果表明这与夹层岩土体在大变形条件下强度已接近残余状态有关。为了分析夹层对边坡稳定的影响,对滑坡渠段的原状地层进行了取样,分析了渠坡软弱夹层的强度特性,并结合实际工程断面开展边坡稳定分析,提出了处理措施建议。研究表明,本工程渠坡稳定性取决于渠坡软弱夹层的位置、倾向和力学指标,滑坡部位软弱夹层在大变形的持续作用下已处于残余强度状态,并引发了局部滑坡。为此,对本工程深挖方渠段应结合渠坡岩土的分层结构及强度特性,采用抗滑桩和锚固等支档措施进行加固,同时应做好渠坡排水。 相似文献
9.
为了对粉体颗粒摩擦荷电过程进行数值模拟,以菱镁矿粉体颗粒为研究对象,利用离散元模型和电荷转移模型对粉体颗粒运动过程和摩擦荷电过程分别进行理论建模。在EDEM仿真软件中建立了适用于粉体颗粒摩擦荷电仿真的计算模块,并应用该模块进行菱镁矿粉体摩擦荷电仿真分析,考察给料量和滑槽倾斜角度对摩擦荷质比的影响,同时利用振动槽摩擦荷电装置进行菱镁矿粉体颗粒摩擦荷电对比实验研究。结果表明,菱镁矿粉体摩擦荷质比随给料量的增加而减小,随滑槽倾斜角度的增大而减小。试验结果得到了与仿真结果相似的变化趋势,验证了所建粉体颗粒摩擦荷电数值模型的准确性。本文研究结果对更精确粉体颗粒摩擦荷电模型的建立和粉体颗粒摩擦带电的进一步应用具有重要意义。 相似文献
10.