缓冲/回填材料的热损伤与纵波速度关系研究

采用岩石力学试验系统、超声波检测仪、扫描电镜等设备对缓冲/回填材料在25℃～300℃范围内的力学特性和纵波速度进行研究。结果表明:在200℃以前,缓冲/回填材料的应力–应变曲线斜率、单轴强度随温度的上升而呈增大趋势;200℃～300℃的应力–应变曲线斜率、单轴强度随温度升高都有不同程度的降低。缓冲/回填材料的平均纵波速度在25℃～100℃时呈增大趋势,在100℃～300℃呈减小趋势。因此,纵波波速与单轴强度相关性与缓冲/回填材料的特性不同。     

双索面斜拉桥主梁抗弯强度的模糊可靠性分析

利用Ansys有限元软件对一双索面斜拉桥进行实体建模,并按规范进行静力加载与求解,找出该桥主梁弯矩效应最大的截面.分析影响主梁弯矩效应与抗弯承载力的各种模糊因素,在此基础上利用模糊可靠性理论的三种方法求解该主梁的模糊可靠度,讨论模糊自变量取不同分布参数时模糊可靠度的变化趋势,得出该主梁有较好的抗弯强度的结论.分析结果表明,模糊可靠性理论在一定程度上打破了传统可靠性理论在分析结构强度时忽略参数模糊性的局限性,可为工程人员进行桥梁截面的不确定性设计和评价其强度提供更好的方法.     

软粘土扫描电镜和能谱分析试验

以四川省绵阳地区的软粘土为研究对象,采用冻干法干燥粘土样品,此干燥制样技术使软粘土样品失水后体积不收缩,无结构变化,样品质量可满足微结构研究的精度要求。利用扫描电镜试验(SEM)和X射线能谱仪对软粘土中常见的微量元素进行测定,并计算其相对百分比,分析了该土的矿物成分和微观结构组成。实验结果表明:该粘土主要以高岭石、埃洛石(伊利石)、水云母(蒙脱石)为主,其中硅为其主要成分,局部的矿物组成有稍许不同。     

城市固体废弃物路堑边坡坡面冲刷试验研究

利用室内模型试验手段，研究了在3种降雨强度作用下城市固体废弃物路堑边坡在无植被防护与有植被防护条件下坡面冲刷的变化规律，并应用侵蚀模数的概念来评价坡面的抗侵蚀能力。研究表明，随着护坡植被的生长，坡面的抗侵蚀能力逐渐提高，约在种植2个月后，侵蚀模数降为0，基本没有冲刷流失现象。     

双索面斜拉桥主梁抗震强度的模糊可靠性分析

利用ANSYS有限元软件建立1座双索面斜拉桥的有限元模型,分析了其模态振型的特征和地震时程响应,找出了该桥主梁弯矩响应最大的截面;同时分析了影响地震弯矩响应与主梁抗弯承载力的模糊因素;然后分别利用常规可靠性分析的验算点法与模糊可靠性分析的区间数转化法对该桥主梁的抗弯强度进行了分析,结果指出该桥主梁在地震中有较好的安全性.     

微型桩群加固边坡受力特性离心模型试验研究

采用黏土为边坡介质,土压力盒、位移计、应变片等为测试手段,进行了裸坡与微型桩群加固边坡的离心模型试验,研究微型桩群加固边坡的受力机理。试验结果表明,加桩边坡模型的坡面水平位移远比裸坡模型小,且桩间距越小,坡面水平位移越小。加桩模型中第一排桩桩侧土压力随时间逐渐减小,土压力总体上沿深度方向逐渐增大,第二排桩桩侧土压力时程曲线与第一排桩土压力的时程曲线有一定的相似性;试验开始阶段,坡体产生的土压力第二排桩承担比例较第一排桩大,随着试验的进行,第一排桩承担比例会逐渐增大,试验结束时,桩间距为2.0cm模型中第一排桩与第二排桩的土压力分担比为：1：0.8,桩间距为3.0cm模型中第一排桩与第二排桩的土压力分担比为：1：0.6,且桩间距越大,第一排桩所承担的土压力越大。桩体上各测点弯矩随时间呈复杂的非线性关系,弯矩数值由正值单调减小为负值,弯矩变化的梯度随时间减小;第一排桩桩身正弯矩最大值出现在9.5cm附近,负弯矩最大值出现在底部的12.5cm位置;第二排桩桩身正弯矩最大值出现在7.5cm附近,负弯矩最大值出现在5.0cm附近;第一、第二两排桩在5.0～10.0cm深度区间内由于边坡内土体滑动带的影响,造成弯矩变化剧烈。研究结果可为微型桩的设计提供一定的科学依据。     

基于突变理论的土质边坡非线性演化分析

应用突变理论对土质边坡稳定性进行研究,从系统能量的角度出发,综合考虑边坡土体的成层性、应变软化特性和水致弱化性质而建立了尖点突变模型.突变分析表明,系统内部多重参数(如应变软化程度mi、含水量ξi、剪切刚度比ki、位移峰值强度ui)综合决定系统状态的控制变量a,b,并且内部参数受各外部激励因素的影响都是非线性的,边坡的孕育是一个复杂的非线性演化过程.同时,详细论述了3种典型边坡(稳定型边坡、外部因素持续作用下同步失稳的边坡和滞后失稳型边坡)的演化路径.     

基于能量平衡的新脆性指标与页岩失效机制分析

为了建立表征深部页岩气储层的脆性指标，基于能量平衡理论，考虑岩石系统对外界能量的转化率以及径向膨胀对其脆性特征的影响，提出一种新的脆性评价方法。该评价方法从3个方面定量表征岩石的脆性特征：岩石失效速率(BI1)、峰后失稳度(BI2)和峰前塑性屈服度(BI3)，并根据地层信息进行一系列三轴压缩试验进行验证。结果表明：页岩的脆性特征随地层水平(围压、温度)的升高不断衰减；与现有脆性指标相比，新脆性指标可以更好地描述不同试验条件下页岩的脆性特征，特别是高围压(110MPa)和高温度(190℃)条件下页岩的脆性评价；从强度成分分析页岩的脆性失效机制，页岩强度包络线体现出双线性特征；通过建立宏观断裂模式、脆性特征以及临界主应力比之间的相关性，量化页岩宏观断裂形态临界条件；损伤度通过提高峰前塑性屈服度和弹性能贡献率，降低了页岩的脆性指标。     

基于外锚头段切向刚度的在役锚索预应力测试方法研究

为掌握在役预应力锚索的预应力状态，基于切向刚度理论，考虑工作状态下预应力锚索外锚头段结构传递效应，建立一种新的锚索预应力测试模型，并采用静载与动载试验进行验证。模型将外锚头段锚具与锚垫板间粗糙接触界面简化为锚固–接触模型，基于Hertz接触理论及GW统计接触模型，将锚索预应力的测量转化为对接触面切向接触刚度的识别，利用测量得到的切向荷载与切向位移，给出确定性的外锚头段切向刚度与锚索预应力值计算公式。静载与动载验证试验表明，得到的切向刚度与预应力试验值与理论值的平均相对误差为7.41%，使用弹性波为检测媒介得到的切向刚度与预应力试验值与理论值的平均相对误差也在10%之内，证实外锚头锚固–接触模型的正确性与切向刚度测力方法的可行性。该测试方法为在役锚索预应力检测提供了一种新的有效且无损的检测手段。