硬岩应力–应变门槛值特点及产生机制

详细总结岩石应力门槛值(起裂强度ci?、损伤强度cd?和峰值强度f?)的物理意义和计算方法,以花岗岩和大理岩为研究对象进行不同围压的常规三轴试验,计算分析ci?,cd?和f?值,以及各个门槛值对应的轴向应变、侧向应变和体积应变的变化规律,重点讨论轴向应变和侧向应变的特点和产生机制,分析结果发现:花岗岩的cc?/f?,ci?/f?,cd?/f?分别位于0.10~0.19,0.40~0.59,0.77~0.82区间内,大理岩相应的应力比位于0.10~0.25,0.47~0.64,0.82~0.92内,不同岩石或相同岩石门槛值应力比的差异可能由于矿物成分、赋存环境、开挖损伤造成;2种岩石应力门槛值及各自对应的轴向应变随围压近似呈线性递增,并且应力和轴向应变随围压的变化曲线非常相似;侧向应变在达到cd?之前增长缓慢,在达到cd?之后急剧增加,而轴向应变在整个加载过程稳步增加;围压、cd?和对应的损伤体积应变存在内在关联性,相互关系可用线性或二项式拟合。     

基于最大能量耗散率的岩爆倾向性指标研究

岩爆倾向性判别为隧洞岩爆风险评价提供了基本依据。在分析岩石单轴压缩各阶段能量耗散演化特征的基础上,提出基于最大能量耗散率(耗散能密度时间导数的最大值)的岩爆倾向性评价新指标,从稳定性判定准则、经验和岩爆倾向性定义3个角度阐明其科学合理性。为定量计算所提指标,建立考虑空隙压密和初始损伤的弹脆性损伤本构模型;为验证指标及损伤模型的适用性,开展4种岩石(玄武岩、花岗岩、灰岩、砂岩)在刚性和柔性压力机下的单轴压缩及循环加卸载试验。最后基于正交试验、相关性分析和极差分析,揭示岩爆倾向性的影响因素及不同指标间的内在关系。结果表明：岩石单轴压缩应力–应变曲线峰后阶段存在能量耗散率峰值,该值可作为材料固有稳定性指标评价岩爆倾向性,兼顾了岩石的峰前能量储耗特性和峰后特征;所提弹脆性损伤模型较好反映了岩石单轴加载下的非线性力学行为和内蕴能量演化特征,应力–应变和耗散能密度理论曲线均与试验值吻合良好;不同岩石最大能量耗散率与实际岩爆等级一致,证实了所提指标的可靠性;弹性模量、脆性和初始损伤是岩爆倾向性的主要影响因素,最大能量耗散率指标较好体现了岩石脆性对岩爆倾向性的影响,与剩余弹性能指数的相关性最强(相关系...     

三峡花岗岩起裂机制研究

从三峡花岗岩常规三轴实验出发,通过研究裂纹应变的变化规律,得到不同围压下花岗岩的起裂应力。结果表明,起裂应力与围压变化幅度一致,与峰值强度相比,起裂应力一般保持在峰值应力的25%～50%。进一步的实验与理论分析认为,三峡花岗岩在单轴、三轴压缩条件下的微观破裂机制主要是拉伸破裂,从起裂至裂纹稳定扩展阶段,其内部裂纹属I型裂纹,由此通过对压应力下椭圆裂纹的拉伸破坏分析,研究起裂应力、起裂角与围压的关系。比较基于裂纹应变分析得到的结论发现,二者在一定围压区间是比较接近的。     

准静态应变率下单轴煤岩特征应力确定方法研究

基于准静态应变率[10~(-5),10~(-2)] s~(-1)范畴下芙蓉白皎煤岩单轴压缩试验,开展不同应变率下煤岩变形破坏过程的能量演化规律分析,提出利用能量耗散率曲线和横向应变差确定单轴煤岩特征应力的新方法,并分析准静态应变率范畴下的变化规律。研究结果表明,不同应变率下的煤岩能量演化可划分为裂隙闭合、线弹性及裂隙快速扩展3个阶段,能量耗散率曲线均呈现峰前阶段先升后降再升的趋势。利用该趋势,根据能量耗散率曲线,将曲线的极大值点与极小值点分别确定为裂纹闭合应力点σ_(cc)与损伤应力点σ_(cd),结合获得的损伤应力点,计算横向应变差后确定裂纹的起裂应力点σ_(ci)。比较不同应变率下煤岩的特征应力与峰值应力之比,3个应力特征比值均随着应变率的增加呈降低的趋势。最后对比分析单轴煤岩特征应力确定传统方法的局限性及新方法的合理性、准确性,提出特征应力应变率效应研究的工程意义。     

高应力强卸荷条件下大理岩损伤破裂的应变能转化过程机制研究

基于高应力条件下大理岩峰前卸围压试验和能量原理,研究岩样吸收应变能、塑性变形及裂纹扩展耗散应变能、环向变形消耗应变能和弹性应变能储存及释放的能量转化全过程特征,揭示其损伤破裂演化的应变能转化机制。峰前储存的弹性应变能较耗散应变能多,耗散应变能仅在临近峰值强度点附近才明显增加。峰后应力快速跌落伴随着弹性应变能的迅速释放和快速的塑性变形及裂隙扩展所耗散应变能。峰前、峰后应变能转化速率均随卸荷速率的增大而明显增大,特别是峰后转化速率增大得更为剧烈。而初始围压对应变能转化速率的影响与卸荷速率密切相关,快速卸荷时应变能转化速率随初始围压的升高而明显增大,而较慢速卸荷时随围压变化相对不明显,但初始围压增大明显加强峰前弹性应变能储存。峰后弹性应变能释放速率远大于环向变形消耗应变能速率,而吸收的应变能约与耗散应变能基本相等,故高应力强卸荷条件下硬性岩石常表现为近垂直于卸荷方向的张性破裂或劈裂特征,甚至出现岩爆现象。高应力强卸荷条件下大理岩具有峰前快速储存较多弹性应变能和相对较少的损伤耗能,而峰后弹性应变能快速大量释放和耗散,并伴有相对较快速地向卸荷方向的张裂变形消耗应变能的释放与耗散机制。     

基于循环加卸载的矿物定向排列致各向异性岩石损伤演化规律——以黑云母石英片岩为例

黑云母石英片岩是一种典型的矿物定向排列致各向异性岩石,为研究其损伤演化规律及各向异性表现特征,针对含0°,45°,90°三种片理角度的试样,开展等塑性应变循环加卸载声波–力学联测试验。结果表明:随塑性应变的增加,3种试样的起裂强度σ_(ci)、损伤强度σ_(cd)与峰值强度σ_f变化趋势相同,其中σ_(cd)与σ_f达到稳定时对应的塑性应变一致;对片理控制作用较强的45°试样,围压对其强度特征值比演化的影响较小,并且其损伤随塑性应变增长能更快达到稳定状态;在抗剪强度参数演化过程中,由各组试样黏聚力和内摩擦角的临界塑性应变,确定抗剪强度参数变化速率关系为45°0°90°,片理控制作用较强时表现出黏聚力快速损失、摩擦角快速增强特征;完整性系数演化至稳定状态所对应的塑性应变与σ_(cd)相同,但片理角度不同则会对声波传输产生差异影响,导致不同围压下完整性系数的差异演化,其中90°片理试样表现最为显著。该研究借助多种量化指标分析,探究了矿物定向排列致各向异性岩石损伤演化的特殊力学行为。     

砂岩裂纹起裂损伤强度及脆性参数演化试验研究

岩石起裂强度σci及损伤强度σcd作为岩石重要的强度特征值,其研究对于分析岩石的渐进破坏过程及预测隧洞脆性破坏有着重要意义。首先采用应变分析及声发射监测方法,研究了两组硬质砂岩试样在单轴及三轴压缩过程中的裂纹演化特征。试验结果表明,试样的侧向膨胀变形及声发射计数值可以较好地反映其内部的裂纹演化情况,二者随着裂纹的萌生积累都表现出一致的阶段性变化规律。同时通过进一步分析应变及声发射曲线中的阶段性变化拐点,确定了砂岩试样的起裂强度及损伤强度值。其中青砂岩平均起裂强度约为其峰值强度的0.42倍,红砂岩平均起裂强度则约为其峰值强度的0.48倍。最后通过对比不同围压下的试验结果,发现两组砂岩试样起裂阶段内摩擦角均小于其峰值阶段,初始φ0约为终值的1/2。由此定义了可反映岩石脆性程度的起裂摩擦水平φ_0/φ,并建立考虑摩擦作用的线性起裂准则。     

基于地应力现场实测与开采扰动能量积聚理论的岩爆预测研究

高地应力诱发的岩爆灾害是目前深部地下工程经常遇到的工程地质问题。现场地应力测量是岩爆预测的重要前提,根据三山岛金矿深部测量和岩体赋存状况的特点,优化应力解除测量技术并在矿区深部进行现场实测。提出采场岩爆发生的2个必要条件,即岩石具备储备高应变能的特性和采场具备高应变能积聚的应力环境。基于地应力实测与岩石力学室内试验结果,采用多准则判据对矿区深部发生岩爆的倾向性做出定性分析与评价。FLAC3D数值模拟分析揭示深部开采引起的采场围岩能量积聚、分布状况及变化规律。首次采用地震学的知识,对三山岛金矿未来深部开采过程中可能诱发岩爆的地点和级别做出预测。研究成果为深部地下工程岩爆的预测、预报提供新的思路和途径。     

岩石变形破坏各阶段强度特征值确定方法

岩石各阶段强度特征值的准确确定对合理界定岩石变形破坏阶段、力学机制、设计参数取值具有重要的理论和实践意义。鉴于此,提出"试验数据+轴向应变刚度"联合确定岩石变形破坏各阶段强度特征值的方法,并结合围压30 MPa砂岩全过程三轴压缩试验数据,详细介绍采用该方法的取值过程,同时对该取值方法进行验证。结果表明:(1)在岩石应力–应变曲线中线弹性特征明显,但线弹性阶段和裂纹稳定扩展阶段的分界点不易被界定;(2)轴向应变刚度能将应力–应变曲线中微小的变化有效显现出来,更利于准确界定岩石变形破坏各个阶段,且可划分为上下不均匀波动、上下均匀波动基本水平、不均匀波动逐步减小至零、极度波动和基本维持为零五个阶段;(3)裂纹的压缩、起裂、扩展、贯通将引起轴向应变刚度出现较大的、不规律的波动;(4)采用该方法确定的压密应力cc?、起裂应力ci?、损伤应力cd?与峰值应力f?的比值分别为:0.10,0.56,0.68;(5)该取值方法理论基础为一阶导数,取值过程客观合理,为理论上定量、操作上半定量的取值方法。结合现代计算机和数据处理技术,能快速实现该方法操作过程,认为该方法可为岩石强度特征值的确定提供新的思路。     

基于能量耗散的煤岩三轴受压损伤演化特征研究

在煤矿资源的地下开采工程活动中,煤岩处于轴压、围压和瓦斯气体相互耦合的复杂应力环境。为探究煤岩受压过程中的损伤变形及能量演化特征,利用含瓦斯煤热–流–固耦合三轴伺服渗流试验装置,开展煤岩在不同围压及不同瓦斯压力条件下的三轴压缩试验研究。基于连续损伤力学理论,从能量角度理论推导由非均质威布尔函数、能量耗散函数及塑性应变函数构成的损伤应力–应变函数,并在此基础上建立基于能量耗散的煤岩损伤本构模型。研究结果表明:(1)不同围压、不同瓦斯压力下煤岩应力–应变变化趋势及塑性变形行为具有阶段性特征。(2)对应不同的变形破坏阶段煤岩的能量演化趋势呈阶段性变化,应力峰值点处煤岩吸收的总能量随围压的增大而增大,弹性能及耗散能也呈现增大的趋势;随着瓦斯压力的上升,煤岩吸收的总能量和弹性能在应力峰值点处呈下降趋势,耗散能呈上升趋势。(3)构建围压及瓦斯压力效应下基于能量耗散的煤岩损伤本构模型,并通过试验验证该模型具有较好的合理性。(4)不同围压及瓦斯压力下煤岩能量耗散与损伤演化均呈"S"型演化趋势。     

钢铁企业PM_(2.5)污染情况分析及防控措施研究

介绍了PM2.5概念、组成、来源及危害,从太原市的地形、地貌、气象特征对PM2.5的影响方面进行了论述,对钢铁企业排放PM2.5的主要工序进行了分析,并针对太钢当前PM2.5的防控措施提出了一些建议。     

中国土建类专业评估认证与注册师制度回顾与思考

专业评估认证已成为教育界和关心教育人士议论的热门话题之一。土建类专业评估认证是中国开展得最早的专业评估认证,有近20年的专业评估认证的经验。文章分析了中国土建类专业评估认证的基本情况、中国建设行业注册师制度情况、对专业评估认证及注册师制度的思考,以及完善建设行业注册师制度的建议。     

特雷克斯(Terex)主要并购整合历程与成就研究

特雷克斯是一家经营方式独特的跨国公司,1986年创建于美国特拉华州.凭借其独特的收购兼并经营方式,在工程机械领域迅速扩张,不断将世界各地有名的单一工程机械品种生产商整合在自己的品牌下.     

浅析城市市政给排水规划设计的研究与分析

在现实生活中,因为各种原因的限制以及约束,导致城市给排水规划设计存在一些没解决的问题,需要得到进一步的改善。本文首先介绍了城市市政给排水设计的一些背景,然后阐述了设计中应考虑的几点问题,希望能为同行提供一些帮助。     

无阀滤池在丁腈橡胶污水处理中的应用

采用GIS技术、GPRS技术及物联网传感等技术实现对城区"雨情"实时发布、"涝情"及时预警、"排涝"资源科学调度.并结合WebGIS地理技术设计和大型应用数据库系统,在此基础之上,对各种信息资源进行全面的整合和重组.本系统在东营市上线运行以来,对大、暴雨监测,多次利用排水模型进行预警,针对实时降雨强度进行报警,通过短信、LED显示大屏等多种渠道对广大市民进行提醒,对人民大众出行和生产带来了很大的方便和指导意义.     

BIM在机电安装施工管理中的应用和探索

BIM技术可以实现各专业的协同设计,可在机电安装项目中,模拟所有管线的综合排布位置和工序,并进行施工模拟,为工程实际安装阶段的工作提供更有价值的信息。该文从机电安装的角度,结合实际案例,在机电综合排布、碰撞检查等方面的应用进行了阐述,验证BIM技术在机电安装施工管理中的作用,并对BIM技术对安装工业化进程的推动作用进行了探讨。     

小城镇发展与水土流失治理

建设与发展小城镇,其目的在于集中人口、控制人口、改善环境、发展经济、增强国力。实现人口控制、资源开发、环境保护协调发展。中国要发展,环境要改善,国民素质要提高,农村人口(特别是山区人口)必须聚集。小城镇的建设与发展是农业工业化、农村城市化的必然趋势,结合国家大力发展小城镇的契机,利用小城镇的建设聚集农村和山区人口,做好区域内水土流失治理具有现实意义和长远意义。     

基于城乡一体的规划和管理的转型及重构——南京浦口地区规划实践和探索

2008年1月1日开始实施的《中华人民共和国城乡规划法》,建立了由城镇体系规划、城市规划、镇规划、乡规划和村庄规划构成的我国法定城乡规划体系,标志着我国城乡规划在法律制度上迈上了一个新台阶.新的城乡规划法,打破了长期存在的城乡二元分治情况,加强城乡统一规划管理,促进了城乡经济社会全面协调可持续发展.但同时它仅仅只是解决了城市和村镇的统一规划问题,对于存在于乡村地区的大量的自然,历史等资源的规划和保护,利用的问题,并没有纳入统一规划和管理,本文通过结合南京浦口的规划实践工作,提出基于城乡一体的规划编制设想,目的旨在探索地方层面的规划编制如何能进一步结合地区管理需要,实现规划与管理的无缝对接,充实和完善城乡规划体系.     

我国历史文化名城名镇名村保护的回顾和展望

回顾1982年以来30年我国历史文化名城名镇名村保护发展历程,初步分为历史文化名域保护兴起、历史文化街区深入保护、历史文化名城名镇名村全面保护3个阶段.从历史文化名域名镇名村评选评价、保护体系、保护规划等方面探讨了一些概念和方法问题,并对我国今后的历史文化名域名镇名村保护提出了工作和研究建议.     

榫卯的繁简和大小

在古时候,支撑起一栋楼房的是木材,而木材与木材相连接固定的方法,就是榫卯.古时候的木匠,技艺精湛,手艺超群,在没有任何图纸的情况下,可以把楼房建造起来而不倒塌.一根根木材靠着木匠做出的榫卯搭接在一起,最后形成了亭台楼阁.榫卯作为木材和木材之间的连接点、固定点,不仅扮演着结构的角色,也扮演着美观的角色.其质量好坏直接关系到建筑的优劣,榫卯是建筑的重要组成部分,其审美功能不容忽视,它不但能体现建筑的个性和特色,还能增添建筑的美观.文章主要通过研究中国古建筑各个地方的榫卯,结合观察法、现场调研法、文献阅读法、经验总结法,分析探讨榫卯的繁简、大小与构件的承重有何种关系,得出结论并运用于毕业设计当中.