新型焊条电弧焊水下局部干法焊接装置研制及焊接工艺研究

以拓展水下局部干法焊条电弧焊焊接方法为目的,研制出一种新型的水下局部干法焊条电弧焊焊接装置,并进行了系统的焊接工艺试验。通过焊接装置的试验,该系统装置结构简单、操作方便、焊缝成形美观。与焊条电弧焊正常干法环境焊接相比,由于水下焊接时气体对电弧的压缩效应,使得焊缝熔深明显增加,熔宽略微下降;随着水深的增加,排水气体的压力相应增大,焊缝熔深进一步增加,熔宽进一步下降,同时母材与焊缝的过渡更为圆滑,降低了应力集中的程度。     

模拟三点弯曲试验的细胞自动机模型

细胞自动机是一种在随机初始条件下,通过构造简单的数学规则,来描述离散动力系统内部因局部单元之间强烈的非线性作用而导致系统整体自组织演化过程的一种数学模型.在此基础上,以力、位移作为基本状态变量,基于基本的力学规律构造了细胞自动机模型的矢量局部更新规则,建立了一种模拟岩石破坏过程的细胞自动机模型,并克服了以往规则确定随意性以及标量化的缺点.利用该模型模拟了三点弯曲梁的破坏过程,分析了预制裂纹对三点弯曲梁的破坏过程的影响,给出了与破坏过程所对应的应力-应变曲线以及声发射曲线.     

边坡安全监测网络及在锦屏一级工程中的应用

工程安全监测是监视工程安全的重要手段,通过工程安全监测可以及时获取第一手资料,了解工程的工作性态,为评价工程的安全状况、发现工程的异常迹象提供科学依据,从而可以制定适当的措施来保障工程的安全.为提高边坡安全监测资料管理分析的效率,采用VC 和SQL Server 2000开发了具有先进性、可靠性、通用性和可扩充性的边坡监测数据管理分析系统.并将该系统应用于锦屏一级水电站大坝左、右岸边坡监测资料的分析处理,实现了监测信息和监测数据的实时管理和分析,使监测分析成果能够及时、准确地反馈给设计人员,对规避设计和施工风险,保证边坡施工和运行安全,起到了重要的作用.     

坝区岩体压缩蠕变参数的数值反演

根据大岗山水电站坝区现场承压板压缩蠕变试验资料,在坝区软弱岩体压缩蠕变模型识别的基础上,建立了坝区岩体蠕变参数反演的数值分析方法,该方法可以真实模拟现场承压板的压缩蠕变试验过程和试验点的地层分布与地质状况.采用数值反演有效得到坝区试验点岩体的压缩蠕变参数且数值反演计算变形值与实测变形值基本相近,较好反演了坝区岩体的蠕变力学参数,这为坝区边坡工程的稳定性评价与分析提供了技术参数保证.     

岩石剪切破坏过程的能量耗散和释放研究

地下工程的特殊地质环境和岩石自身的构造(存在微裂隙)决定了岩石的破坏主要以压剪破坏为主.而地下硐室的破坏如岩爆等也以剪切型破坏为主.剪切型裂纹与张性裂纹的不同使得岩石破坏时释放出较大的能量.岩石破坏过程中自身力学参数的弱化,使得应力应变关系并不能准确反映岩石变形破坏的本质.因此,以能量的耗散和释放原理,分析了岩石变形破坏过程中的能量变化,并以单轴压剪破坏为例研究了岩石破坏过程的各种能量的传递、转化关系,计算了压剪破坏后岩石释放的各种能量所占总变形能的比例,对认识硐室围岩应力重分布后积聚的可释放变形能的能量分配,硐室发生岩爆时动能大小及岩爆的量级,具有一定指导意义.     

大型窑洞式地下厂房围岩稳定性试验分析

本试验利用自制的地质力学模型材料(MSB),在窑洞式地下厂房的立式平面应力模型的周边上,按实际主应力方向进行加载。成功地模拟了原始地应力场,得出了洞室在实际开挖过程中围岩应力变化、洞室变形状况及破坏形态。     

地下实验室开挖围岩损伤评价方法及应用

为揭示地下实验室施工开挖围岩损伤演化规律,以甘肃北山埋深560 m的深部地下实验室为研究背景工程,建立基于Hoek-Brown准则的深部围岩弹塑性损伤本构模型,提出地下实验室施工开挖围岩损伤度的评价方法,编制计算程序并对地下实验室施工开挖与超载过程进行数值模拟。研究结果表明：洞室群施工开挖后围岩处于轻微弹性损伤状态,并未出现塑性损伤,洞室群整体安全稳定;随着超载的增加,围岩损伤区范围明显扩大,当超载到2.5倍初始地应力时,在洞室群交叉部位出现高度损伤区和开挖破裂区,建议对洞群交叉部位加强支护,并对中隔墙部位进行重点监控测量。研究成果为优化地下实验室建设方案提供理论指导。     

各向异性损伤锚固模型在大型公路滑坡治理工程中的应用

公路滑坡是公路交通运营过程中经常出现的一种地质灾害，本文根据岩石锚杆对节理裂隙岩体的加固机理，提出各向异性损伤锚固模型模拟锚杆支护效果，在深入分析了一公路滑坡的成因后，将建立的力学模型用于指导该公路滑坡的加固治理设计，取得了令人满意的效果．     

深部巷道围岩分区破裂现象的试验与现场监测对比分析研究

为了从本质上认识一些深部巷道中出现的围岩破裂区和完整区间隔排列的分区破裂现象。以淮南矿区丁集煤矿深部巷道工程为研究对象进行了模型试验研究。并通过对现场监测结果和模型试验结果的对比研究与相互验证,归纳分析出了分区破裂现象的主要特征和变化规律,指出分区破裂是与洞室呈同心圆的环状拉破坏断裂。研究结果对于认识深部洞室围岩的破坏方式,揭示深部洞室围岩的变形破坏机理具有重要意义。     

滇中引水工程香炉山隧道软弱夹层锚固效应试验分析

为研究滇中引水工程香炉山隧道复杂岩体软弱夹层的锚固力学效应,利用水泥砂浆试件作为类岩石相似材料,以石膏作为夹层材料,考虑锚杆倾角、直径、长度等因素进行不同夹层倾角情况下的单轴压缩试验,研究了含软弱夹层的复杂岩体的锚固力学效应。结果表明,不同倾角夹层的试件在单轴抗压强度试验中有着不同的破坏形式和锚固强化效果,最优锚固角为与夹层面法线倾角0°～30°,最优锚固长度为6mm和直径为2.8mm,当达到最佳支护范围时试料将出现极为规则的龟裂现象可作为锚固最优的判定方式。