改性高水材料尺寸与形状效应研究

高水材料广泛应用于地下采空区充填支护,其形状和尺寸对力学性质影响显著。为了研究不同形状和尺寸改性高水材料的力学性质,借助四川大学ETM力学试验系统,通过对不同尺寸和形状下的改性高水材料的破坏过程、抗压强度和变形特性等性质的测试,系统研究了改性高水材料的尺寸和形状效应。结果表明：改性高水材料是一种弹塑性材料,其变形破坏过程可以分为弹性阶段、屈服阶段、塑形阶段和破坏阶段四个过程;改性高水材料的尺寸仅影响其应力—应变曲线峰值强度,而形状对应力—应变曲线的峰值强度和形状均有较大影响;在一定范围内,随着材料尺寸的增加,圆柱体和立方体试件的抗压强度、弹性模量和变形模量均在一定范围内逐渐减小;在相同条件下,圆柱体试件的抗压强度、弹性模量大于立方体试件,变形模量小于立方体试件。     

江门隧道强风化花岗岩及旋喷桩桩体物理力学参数研究

江门隧道DK111+115~210段下穿玉龙湖泄洪道,所处为丘区沟谷地,山势陡峭,隧道洞身基岩为全-强风化花岗岩和微风化花岗岩,裂隙发育,地表水发育,同时存在富水、浅埋、偏压等不利于隧道围岩稳定的特征.隧道主要穿越强风化花岗岩地层.由于该类岩石强度低,压缩性高,自稳和自承能力差,在隧道衬砌结构的设计和施工工艺的选择方面会遇到一系列特殊的问题.主要通过对天然强风化花岗岩岩样和旋喷桩桩体进行一系列的室内试验,获得其基本物理力学参数.研究得出表面围岩的粘聚力相对较小,渗透系数较大,不利于隧道稳定.全风化花岗岩地层水平旋喷桩进行预加固效果较好,能很大程度提高地层的力学参数,研究成果对风化花岗岩类工程的力学参数取值有重要借鉴意义,对该类岩体中隧道的设计施工具有指导作用.     

GSI值定量化与岩体力学参数的确定

为了降低地质强度指标GSI取值主观性,提高岩体力学参数取值精度,采用正交试验得出岩体地质特征参数关于GSI敏感性排序,选出对GSI影响较大的4个参数;引入岩体结构等级SR、结构面表面等级SCR的区间数概化出GSI区间范围;引入岩体完整性系数KV,波速比K′V对GSI区间范围进行线性插值,从而获得精确的GSI值.以清家沟...     

CFRP层合材料拉伸力学行为及材料参数研究

土木工程领域常采用外贴FRP加固混凝土结构,尤其在施工受限的空间环境,湿糊FRP层合材料的材料参数取值,成为FRP加固混凝土结构的核心问题与关键问题。按照现行相关规范和加固安装流程,制作了湿糊CFRP层合样条和拉伸试样,通过拉伸试验,研究了CFRP层合材料的拉伸力学行为;试验结果显示,在单调加载情况下,层合试样拉伸呈现良好的线弹性特征,试样的极限断裂应变小于CF布的极限断裂应变和树脂基的拉伸屈服应变,试样的极限拉伸强度与弹性模量随纤维层数的增加呈非线性衰减;基于不同层数层合试样的拉伸试验数据,提出了CFRP层合材料的修正混合法模型,弥补了现行规范在相关方面的疏漏与不足,提高了CFRP加固工程结构分析的科学性和可靠性。     

某露天矿山边坡岩体力学参数取值研究

岩体力学参数取值方法成为了边坡稳定性分析的关键技术。以某露天矿山边坡岩体力学参数取值研究为例,开展室内试验得到岩石的单轴抗压强度、抗剪强度,抗拉强度、弹性模量以及泊松比,并在此基础上采用RQD法和CSIR法对岩体质量进行评价,再结合Hoek-Brown强度准则对岩石力学参数进行折减,得到的岩体力学参数与实际现场原位试验得到的结果特征基本一致。     

南沙地区软土物理力学性质指标与微结构参数的统计分析

通过土工试验获取了土的物性参数指标,通过电镜扫描测试技术和计算机图像处理技术获取了微结构参数．利用概率论数理统计方法对南沙地区软土宏观物理力学性质指标和微结构参数进行了分析,得出了土性参数经验公式;建立了软土的压缩系数、压缩模量、黏聚力、内摩擦角与微结构参数的4个多元回归方程式,给出了一些有益结论,可为软土工程可靠性分析和软基处理设计提供依据,为南沙软土区的工程建设提供一定参考．     

膏体充填综采台阶煤壁稳定性半凸力学分析

通过细长杆失稳理论,建立台阶半凸力学模型,通过凸模柔度来判断与之相适应的临界载荷公式,并通过能量法近似求出模型的长度因数与稳定系数计算公式,进而得到台阶半凸力学模型失稳时所需的临界力、临界应力和纵向弯曲失稳校核判据;采用FLAC3D数值模拟研究顶煤、中煤、底煤高度比分别为1∶1∶1,2∶2∶1两种不同割煤方案时煤壁前方...     

土体洞室开挖的力学参数敏感性分析

为了研究围岩土体力学参数对洞室围岩稳定性的影响规律,以有限差分法为基础,应用FLAC3D软件,建立了兼顾时空效应的地下洞室开挖过程的数值计算模型,并确定模型中的弹性模量、内摩擦角、黏聚力为洞室稳定性的影响因素。通过模拟洞室围岩的弹性模量、内摩擦角、黏聚力变化时洞室开挖的全过程,并借助系统分析中的敏感性分析方法,分析了弹性模量、内摩擦角、黏聚力对洞室围岩土体应力、位移影响的敏感性。通过对不同参数敏感度因子的比较,确定了洞室围岩土体应力、位移对影响因素的敏感性排序:黏聚力内摩擦角弹性模量。     

高大型采场全尾砂充填挡墙可靠性的力学分析

冬瓜山铜矿床埋藏距地表深达1000m,矿区构造应力复杂,属高地应力分布区域,采用大空场嗣后全尾砂胶结充填法开采．按充填料浆3种不同力学性质状态对充填挡墙进行了受力分析和计算,指出了影响充填挡墙可靠性的因素并提出了首采地段8#采场充填挡墙实施方案．     

云岭隧道围岩物理力学参数正演反分析

以FLAC差分程序作为模拟隧道开挖的正演工具，结合BP神经网络程序，对云岭隧道软弱岩层施工过程中量测的围岩位移进行反分析，确定围岩物理力学参数。将反分析结果代入FLAC程序进行正分析计算，计算位移与实测位移符合很好，证明了基于FLAC的隧道BP神经网络位移反分析的可行性。结果表明，反分析所得围岩物理力学参数改进了原勘测资料中的建议值，对隧道围岩稳定性评价及信息化设计具用实际意义。     

岩体力学参数的可靠性检验

根据随机模糊概率理论,讨论了岩体力学参数随机模糊概率分布形式,提出了参数置信度分析模型,从理论上分析了力学参数取值的置信度问题,并就参数的可靠性分析提出了检验方法.通过实例证明,所提方法更合理、更符合工程实际.     

PDC钻头冠部结构特征参数力学分析

在定向井钻进过程中,PDC钻头整体结构设计特点对钻进过程影响很大。合理的钻头结构参数是成功地定向造斜、平稳地稳斜钻进的关键。利用有限元分析软件分析了不同内锥和外锥组合下的双圆弧冠部形状的PDC钻头与岩石相互作用时,钻头和岩石应力的大小和分布特点,总结出适合定向井的PDC钻头的冠部设计,从而对PDC钻头结构参数的优化设计提供依据。     

尾矿料的物理力学性试验研究

本文结合云南省兰坪铅锌矿尾矿料的大量物理力学性试验成果进行了系统的分析研究。得出：尾矿料自然堆积稳定的干密、含水量大小与其所处排水条件、放矿浓度、颗粒级配等因素关系密切,试验得出了尾矿料在不同固结压力、不同孔隙比下的渗透系数与破坏比降;用西田建议的经验公式计算尾矿料渗透系数与实测值吻合较好。同时对尾矿料的压缩性、抗剪强度进行了详细分析讨论,建议改善尾矿堆坝的排水条件是提高堆坝稳定的有效途径。     

再生离子交换树脂主要物理及力学特性试验研究

为系统、全面地了解再生离子交换树脂模型沙的主要物理及力学特性,参照河流泥沙动力学、土力学相关知识和规范,采用模型沙粒度分析、量筒、玻璃水槽试验及室内土力学试验等方法,对其粒径级配、膨胀率、密度、干密度、起动流速、水下休止角、抗剪特性等进行了试验研究。得到如下结论:(1)原状再生离子交换树脂密度为1.234 t/m~3,直径为1.0~1.2 mm,经机械粉碎后可测得的最小粒径为0.005 mm;(2)原状再生离子交换树脂在水中的膨胀率为5.1%,膨胀性较强;(3)量筒法测得中值粒径d_(50)=0.100~0.370 mm的再生离子交换树脂的干密度值基本稳定在0.540 m~3/t左右,但在有压条件下或淤积时间过长时,其干密度值有较大幅度的增加,其中d_(50)=0.100 mm的再生离子交换树脂的起动流速随淤积时间的延长有较明显的增加,不利于长周期的试验;(4)d_(50)=0.100~0.370 mm的再生离子交换树脂的水下休止角为11°00'00″~33°10'00″,与天然沙的水下休止角值接近;(5)d_(50)=0.100~0.270 mm的再生离子交换树脂在1 m高水压条件下固结24 h后,其黏结力为1.44~3.24 k Pa,内摩擦角为14.49°~27.55°,树脂颗粒间黏性较小,淤积体的凝聚主要依靠摩擦阻力的作用。     

镁渣改良膨胀土的物理力学特性试验研究

针对膨胀土路基带来的问题,结合固体废弃物改性土壤的相关研究,提出了利用镁渣对膨胀土进行改良的研究思路。通过室内试验,研究了镁渣对膨胀土相对密度、液塑限、自由膨胀率以及无侧限抗压强度和抗剪强度的影响。试验结果表明,随着镁渣掺量的增加,改性土的液限、塑性指数、自由膨胀率均呈减小趋势,这表明镁渣对于膨胀土膨胀性的改良具有显著的效果;此外,随着镁渣含量的增加,镁渣改性土的无侧限抗压强度和抗剪强度都呈现先增加后减小的趋势,在镁渣掺量为15%时达到峰值。     

植物细胞壁的物理参数对其力学响应的影响

在已经建立的植物细胞力学模型的基础上,不考虑细胞液的渗透作用,利用数值仿真的方法,讨论了细胞壁的物理参数对细胞力学响应的影响.结果表明:细胞壁的物理参数对细胞的力学响应影响较大,细胞的内压、穿刺力等随着细胞壁物理参数的增加而增加.研究结果为实验数据分析、实验方案的设计、分析细胞的力学特性等提供参考依据.     

陇东黄土的物理力学性质指标统计分析

以甘肃陇东黄土为研究对象,通过野外勘察和室内实验,获得189组黄土土性参数数据.结合已有的区域地质资料,将获得的数据与国标《湿陷性黄土地区建筑标准》给出的指标参考值进行对比分析,并利用MATLAB软件进行指标概率分布函数的拟合与检验,判别各指标的分布类型.研究结果表明陇东黄土具有一定的特殊性,其天然密度较大,压缩系数较...     

水泥土冻结温度及热物理参数试验研究

通过室内试验对冻结水泥土热物理参数进行了系列试验研究。结果表明:冻结水泥土随水泥掺入比的增加,冻结温度呈线性关系降低,且相同水泥掺入比情况下,粘土冻结温度比砂土的要低。两种水泥土在常温下导热系数和容积热容量随水泥掺入比的增大而减小,导温系数随水泥掺入比的增大而增大;在-10℃条件下导热系数、容积热容量和导温系数随水泥掺入比的增大而减小,但变化不明显。可为类似工程冻结设计提供冻结计算参数。