爆破荷载作用下黄麦岭磷矿岩质边坡动态响应的UDEC模拟研究

运用二维离散单元程序UDEC，模拟了爆破荷载作用下黄麦岭磷矿采场岩质边坡的动态响应，并将计算结果与现场监测结果进行了比较。结果表明，两者吻合得较好。因此，UDEC应用于模拟爆破荷载作用下边坡的动态响应研究是适合的。     

爆破对混凝土结构和长江大堤基础的影响分析

根据对长江大堤上的几个电排灌站拆除爆破进行的振动监测的数据，分析了爆破对预留结构以及长江大堤的影响，并提出了确定爆破荷载作用下长江大堤基础的爆破震动安全阈值的简单方法，可以为同类工程提供借鉴和依据。     

武汉阳逻电厂扩建工程水下爆破安全阈值研究

以武汉阳逻电厂三期扩建工程水头部水下爆破作业为例,通过现场水下爆破振动监测,提出了以质点峰值振动速度及最大冲击波压力为参考指标的水下爆破控制标准。监测表明,当距爆源75m处的岩体质点振动最大速度不超过3 cm/s时,以及距待建的三期取水头爆破68.5 m处施工引起一、二期取水头部水冲击压力最大值不超过0.05MPa时,可以确保一、二期控制泵房以及与控制泵房相连的取水管道安全。     

基于Hoek-Brown准则的板岩强度特征研究

 建立在岩体各向同性基础上的Hoek-Brown经验强度准则被广泛地应用于地下和边坡工程的设计与安全评估。但Hoek-Brown准则不能直接用来处理层(片)状岩体如板岩或页岩以及含有1或2组优势结构面岩体的强度问题,因为这类岩体往往沿层(片)理或优势结构面破坏,必须对准则加以改进。基于对Hoek-Brown经验破坏准则的深入研究,通过对层状岩体完整岩石试件定义的改进,提出用Hoek-Brown准则的一个很重要的参数,即完整岩石试件的单轴抗压强度 来表征层状岩体强度随层面倾角的变化规律以及应用Hoek-Brown准则来分析层状岩体强度的方法。按照该方法对南水北调西线工程场区不同层面倾角板岩岩石试件进行单轴、三轴压缩试验。根据对试验结果的统计分析,确定不同层面倾角板岩岩体的Hoek-Brown经验破坏准则的相关参数,建立不同层面倾角板岩岩体的Hoek-Brown强度准则。此外,还获得完整岩石试件的单轴抗压强度 随层面倾角的变化规律,建立南水北调西线工程场区板岩岩体的Hoek-Brown经验破坏准则的统一表达式,并预测围压为10,15,20和25 MPa下南水北调西线工程场区板岩岩体的三轴强度随层面倾角的变化规律。本文的工作可以为类似工程提供借鉴。     

轴向拉伸情况下岩石的动态力学特性试验研究

通过在自行研制的加载系统上对花岗岩在应变速率10-5s-1～10-1s-1范围内进行了动态直接单轴拉伸试验,并辅以巴西劈裂实验,系统、全面地研究了花岗岩在不同应变速率影响下的强度及变形特性。结果表明:岩石的抗拉强度随着应变速率的增加而增加;岩石的弹性模量也随着应变速率的增加而增加,但增加幅度小于抗拉强度的增加幅度;另外岩石的临界拉伸应变与应变速率也呈正相关性,但岩石的泊松比与应变速率的率相关性不是特别明显,表现得较为离散。并根据已有研究成果初步讨论了岩石在轴向拉伸情况的动态力学特性机理。     

广东岭澳核电站爆破开挖岩体损伤特征研究

为控制爆炸荷载作用下岩体的损伤范围,在岭澳核电站二期工程现场进行了爆前、爆后岩体声波测试,得到岩体的损伤范围。以此为基础,根据爆炸荷载作用下岩体损伤发展规律,基于概率形式定义损伤变量,利用有限元程序LS-DYNA和有限差分程序FLAC3D相结合的方法,对现场基岩爆破产生的岩体损伤范围进行数值模拟,并与现场岩体声波实验结果进行比较,确定爆炸荷载作用下岩体损伤门槛值Dcri=0.2,由此得到了岩体损伤范围随装药量的变化规律。结论认为,在柱状装药情况下,岩体损伤范围随装药量的增大而增大;爆炸荷载作用下的岩体损伤区深度小于损伤区半径,二者比例约为1∶3。     

空压机基础动力参数的测试与分析

采用适当的基础－地基土体系统振动模型，为基础振动动力参数测试提供理论依据，以武钢三炼钢厂中央空压机基础的动力测试为例，给出瞬态冲击条件下基础动力参数的测试方法，根据对测试参数的分析，提出工程措施的相应对策。     

爆破激振条件下的岩体阻尼测试方法研究

岩体阻尼是岩体的重要动力学参数。块体激振试验法是目前现场岩体阻尼测试最主要的方法,但这种测试方法耗费较大。通过爆破激振来测求岩体的阻尼比是一种相对简便、高效的方法,该方法需要扣除因能量的几何扩散而产生的几何阻尼的影响。为此按黏弹性阻尼模型推导出通过面波衰减计算岩体阻尼比的公式,并在海阳核电厂分别采用单孔和多孔爆破激振进行岩体阻尼试验,对得到的试验数据采用小波包进行分析。为检验该测试方法的测试效果,在同一场地按照规范进行激振试验测试,测试结果表明:通过爆破激振法测得的岩体阻尼比略大于通过块体激振法测得的岩体阻尼比,爆破激振法测得的岩体阻尼比随着爆源距的增加而减小,爆破激振的振动频率对测得的岩体阻尼比有一定影响。测试的对比结果表明利用爆破激振产生的岩体振动信号中的信息来计算岩体阻尼比具有一定的可行性。     

岩石波速与损伤演化规律研究

岩石波速随应力的变化对研究损伤演化具有重要意义。采用颗粒流程序建立9种不同模型,在模型内设置激发源和接收器,通过对激发源施加速度脉冲并记录接收器信号模拟波的传播与衰减,可以得出:配位数与孔隙率呈线性变化关系,波幅衰减与枝矢量分布直接相关,波速主要受孔隙率、配位数张量和刚度张量影响。模拟岩石双轴压缩应力–应变过程中轴向和侧向波速,微裂纹主要沿轴向分布,相比剪切裂纹,张拉裂纹优势导向与轴向夹角较小,且随着裂纹的增多,波速及枝矢量分布各向异性逐渐增大。波速变化的内在原因是新接触点的形成、黏结断裂和接触点的分开,波速变化依赖于刚度张量相应分量的平方根,二者变化规律基本保持一致。通过刚度张量及枝矢量分布变化确定损伤特性及导向,是一种量化波速与损伤的新方法,可为损伤演化规律研究提供参考。     

基于裂纹扩展能量平衡的花岗岩动态本构模型研究

应用滑移型裂纹模型，基于裂纹扩展过程中的能量平衡原理，建立了花岗岩材料的动态本构模型，分析结果表明，模型结果与实验结果符合得比较好。并进一步分析了裂纹扩展引起的非线性应变特征，结果表明，在裂纹的扩展过程中，由于裂纹扩展引起的非线性应变对侧向应变的影响比轴向应变大，初始裂纹的滑移在花岗岩材料的非线性应变的贡献不能忽略。