含预制断续裂隙类岩石材料力学特性试验及数值模拟研究

为了研究含预制裂隙岩石的力学特性,制备不同角度的断续裂隙类岩石试件,对含裂隙岩石试件进行单轴试验,发现倾角40°断续裂隙的单轴抗压强度最大,60°次之,20°最小。使用PFC2D对试验过程进行模拟,并分析试验过程中微裂纹与应力的变化规律,发现岩桥强度对试件单轴抗压强度具有重要影响,通过对比发现数值模拟的应力-应变曲线的变化规律与物理试验结果基本一致。     

含交叉裂隙类岩石试样物理力学特性试验及其RFPA模拟

为探究含交叉裂隙试样在单轴应力下的物理力学特性,制备了与岩石力学性质相似的类岩石材料,利用预制树脂片法模拟了不同倾角交叉裂隙的情况,对其进行了单轴压缩试验,同时利用RFPA软件对不同工况进行了数值模拟。结果表明,含交叉裂隙类岩石试样在单轴应力下主要有单一裂隙扩展模式、主裂纹扩展贯通模式、次生裂纹扩展贯通模式三种破坏模式;单一裂隙扩展模式与主裂纹扩展模式下,次生裂隙尖端产生剪破坏,主裂纹尖端产生拉破坏,而次生裂纹扩展模式下主裂纹尖端产生剪破坏,次生裂纹尖端产生拉破坏,最终产生的翼裂纹与反翼裂纹属于拉剪破坏;单轴应力下的含交叉裂隙试样应力—应变曲线经历弹性变形阶段、非线性变形阶段、残余变形阶段三个阶段;主裂纹倾角对含交叉裂隙试样的峰值强度起到控制性作用,而次生裂隙仅在主裂纹倾角为0°时对试样的峰值强度有较大影响。     

黑河引水工程粉煤灰混凝土试验研究

结合黑河引水工程粉煤灰混凝土的试验，得到粉煤灰掺量与粉煤灰混凝土强度及抗渗性的关系，为黑河引水工程提供了合理的配合比，取得了显著的经济效益。另外，该结论为粉煤灰混凝土在今后水利水电工程上的应用提供了参考资料。     

含密实填充物的平行双裂隙岩体模型渗透特性试验研究

针对含填充物的双裂隙岩体,利用惰性气体渗透测试系统,在一次围压加卸载下对试样进行渗透率和孔隙度的精确测量,研究了裂隙中填充物及交界面渗透特性随裂隙间距变化的规律。结果表明,单裂隙与双裂隙试样渗透率随围压变化规律大致相同;在加载阶段,随着裂隙间距的减小,裂隙之间的相互作用增大,孔隙度随围压减小的更为显著,而单裂隙孔隙度随围压变化最不明显;随着裂隙间距的增大,各试样渗透率相应减小,而由于单裂隙试样比双裂隙试样缺少两个渗透交界面,因此其渗透率在低围压下远小于双裂隙试样。     

考虑侧向约束的堆石料颗粒破碎试验研究

堆石料的变形与颗粒破碎所引起的颗粒滑移和填充密切相关,通过室内大型单轴固结试验和三轴剪切试验,以Marsal破碎率为量化指标,分析了堆石料的颗粒破碎情况。结果表明,在单轴固结试验中,破碎率随轴压的增加而增加,两者的关系可用指数函数表示;在三轴试验中,随围压的增加,破碎率不断增加并最终趋于稳定,两者的关系可用幂函数表示。在两种试验条件下颗粒破碎情况差别很大,而这主要是由不同侧向约束所引起的,因此可依据侧压力系数的不同,采用不同函数计算破碎率。     

粉煤灰力学特性的试验研究

本文对粉煤灰的物理化学、及出实、渗透、压缩与抗剪等方面的特性进行了系统的研究，重点分析了含水量、相对密度及剪切方法的不同对粉煤灰三轴试验强度特性的影响。     

粉煤灰地基钻孔灌注桩载荷试验研究

根据陕西某电厂灰场粉煤灰地基钻孔灌注桩荷载试验的研究,讨论了粉煤灰地基钻孔灌注桩桩侧侧摩阻力的确定,为以后粉煤灰工程中同类问题的研究、设计提供参考     

随机地震作用后裂隙岩体介质的动力特性研究

针对经历了“5·12”汶川大地震的裂隙岩体,利用MTS岩石力学试验系统开展裂隙岩体介质的单轴动力加载试验,试验开始阶段对汶川实测地震波进行概化分析,将其分解为不同频率及振幅的正弦波,研究了裂隙岩体介质在先期随机地震作用下的动力特性。结果表明,随机地震作用下,岩体应力—应变曲线具有良好的光滑性;当裂隙连通率较大时,倾角在30°~60°范围内,随着倾角的减小,曲线的延展性增强;当裂隙连通率较小时,应力—应变曲线延展性减弱,且受倾角影响较小。裂隙岩体经过先期地震作用,峰值强度受裂隙倾角影响较小,主要随裂隙连通率的增大而减小;当倾角为30°时,峰值强度取得极小值。当裂隙连通率较大时,弹性模量在不同倾角下的变化不明显;当裂隙连通率较小时,弹性模量在倾角为30°和60°处取得极小值。当裂隙倾角较小时,峰值强度和弹性模量与连通率呈非线性规律;当裂隙倾角较大时,则随连通率变化呈线性规律。裂隙岩体的强度与破坏形态有关,当试样发生剪切破坏时,试样强度较低。     

层状岩体各向异性损伤力学特征的试验研究

为分析层状岩体各向异性损伤对材料力学参数劣化的影响,室内钻取8种层理倾角的岩样进行单轴压缩试验,基于岩石材料强度服从Weibull分布建立损伤变量的演化方程,分别得出损伤变量随累计应变、层理倾角及破坏模式的变化规律,并分析其各向异性的内在机理。研究结果表明,各向异性损伤主要反映不同倾角的岩石参数在加载过程中不同的劣化程度;损伤变量随累计应变增加逐渐增加,增速呈慢-快-慢趋势;不同倾角岩石的损伤变量的分布规律与岩体弹性模量、抗压强度对应关系较好,即缓倾角和陡倾角时,损伤较小;在发生沿层理面方向的滑移破坏时(倾角为53°左右),损伤变量最大且对层理倾角变化最敏感;损伤变量各向异性度随累计应变的增加呈增加趋势;损伤变量与破坏模式之间有良好的对应关系。研究成果可为工程实践提供理论指导。     

粉煤灰对商品混凝土早期抗裂性能的试验研究

根据商品混凝土特性,通过板式混凝土早期抗裂试验,研究了不同掺量下粉煤灰对商品混凝土早期开裂性能的影响.试验结果表明,不同掺量下的粉煤灰对商品混凝土均起到了限裂的作用,试验中各组混凝土的抗裂能力大小为FA-10>FB-12.5>FC-15>FD-30>FO-0.     

单轴压缩下加载速率对石膏波速变化影响的试验研究

为研究单轴压缩下加载速率对石膏波速变化的影响,在4种不同加载速率下对石膏试样进行了单轴压缩试验,测试了加载过程中试样横向的纵波波速随应力的变化关系。结果表明,随着加载速率的增大,试样弹性模量和单轴抗压强度增大,峰值波速增大明显,与加载速率呈二次方关系;随加载速率增大,试样微裂纹更发育,材料更破碎,试样破坏类型向锥形破坏演变,使破坏点的波速明显随加载速率增大而减小;应力—波速曲线的斜率在峰值前随加载速率增大而减小,在峰值后则呈相反规律;随加载速率增加,在应力—波速曲线破坏点前,存在波速缓慢减小的过渡段与应力—应变曲线上由线弹性区向塑性区的转变段（损伤阈值出现段）相对应,其应力值占单轴抗压强度的60%~70%。     

可调卫燃带及其可行性试验研究

介绍了可调卫燃带的研究进展及在130t/h煤粉炉上进行试验研究用的可调卫燃带的结构.在130t/h煤粉炉上对可调卫燃带进行了试验测试,在1025t/h煤粉炉中有、无卫燃带时,对炉内温度场进行对比试验研究.结果表明,可调卫燃带可在炉内高温环境下安全可靠运行,负荷变化时,可在燃烧器区域维持准恒温工况.     

1710mm长叶片试验转子加工技术研究

介绍了百万等级核电汽轮机低压焊接转子的雏形———1 710 mm长叶片试验转子的主要加工工艺方案,并以该试验转子末级叶轮P24枞树型轮槽为例,详细阐述了数控双头铣床同时加工同一级枞树型叶轮轮槽的新方法,同时还介绍了1 710 mm长叶片试验转子围带的加工方法。这些加工方法的成功使用,为以后百万核电低压焊接转子产品的加工制造提供了可靠的保证。     

滨岸带植物对水流结构影响的试验研究

以滨岸带植物为例,针对河道断面形式与植被分布影响河道水流结构、进而影响河流生态功能和河岸稳定等问题,通过种植3种高度模拟植物的梯形断面渠道的12组次水槽试验,分析了梯形生态渠道的沿程水面线、沿程流速及植物带中断面横向与中垂线流速分布、等效糙率.结果表明,植物带前壅水水位随植物高度增加而增大、植物带末端出现水位降低和流速升高区域、植物带断面中垂线流速分布呈大“S”型分布,流速梯度反转值位置随植物高度的增加而升高;断面横向流速对称分布,主槽流速大于边坡区流速,最大流速发生于主槽与边坡交界区.     

中深层地热Ｕ型井地埋管换热器的试验研究

地热能作为一种非碳基能源,具有储量丰富、清洁可再生等特点,开发利用地热能有助于碳达峰的实现。在中深层地源热泵领域,我国主要以单井同轴管为主,而相对高效的中深层地热U型井地埋管案例屈指可数。为了了解中深层地热U型井地埋管换热性能及井下换热参数变化,完成了新型的Ｕ型井地埋管换热器工程,并在此基础上进行了实验研究。首先,开展了地温测量,确定了研究区的地层温度,根据热储的物性条件选取了水平井段及对接位置;其次,分析空载循环试验工况下循环水的流量及井下温度的变化情况,研究了负载工况下供回水温度、流量、换热量、不同井段对换热的贡献率、井下温度的动态变化、U型井的恢复能力等因素。实验结果表明,中深层Ｕ型井地埋管换热器井底温度会随运行时间增长而降低,流量大且回水温度较低的情况下,换热器的换热量比较高,最高为1336.8kW;回水井对换热量的增加有限,每百米增加0.12℃,实际工程中可以考虑减小口径,降低建设费用。U型井地埋管换热器的地温恢复能力较强,停止运行24h左右井底温度与初始温度差为-13℃。研究结果有助于研究人员对中深层Ｕ型井地埋管换热器有更进一步的认识,从而推动中深层地热能的健康可持续发展。