静动两用的双膜电阻片式土压力盒

本文介绍的土压力盒既能测土中应力(埋入式),也可测接触应力(边界式);并且除测静载外,还可测动载;同时还可装配成水压计,测量土中的孔隙水压力。由于采用了双膜结构,标定时与受力状态(包括偏心荷载、集中荷载作用)、标定介质的物理性质(如粒径大小、级配、密实度和含水量)等很多外界因素无关,克服了目前常用的单膜结构的土压力盒的弊病,从而使标定方法大为简化,且其适用范围可扩大到粗粒散体介质中。特别采用双膜结构也有助于把土压力量测课题的研究从定性阶段进一步过渡到定量阶段,其次是由于二次膜直径远比一次膜的直径小,故增大了二次膜的挠度,使压力盒的灵敏度和精确度也得到了提高。     

监测设计中如何选择性能优良的压力盒

根据压力盒的工作原理,分析其外型尺寸、压力传递介质、盒体材料及温度等测值准确性的影响,并介绍了择优选择压力盒的原则。     

地质力学模型材料研究和若干试验技术的探讨

本文首先介绍了长科院地质力学模型材料研究的近况,并列举了七类不同性能的模型材料,然后对试验中遇到的若干模型试验技术如:模型材料各向异性问题;基础结构层面的剪切刚度、粘结力和渗透水压力的模拟;三维模型内部相对位移的量测等问题进行了讨论。最后就地质力学模型试验的发展趋势作了简单的评述,并提出了在离心机内进行地质力学模型试验方法的构想。     

软土隧道土压力问题的研究综述

概括了软土隧道衬砌上土压力的研究方法，按其所采用原理不同，将其分为三类，即简化计算的方法、考虑土与衬砌相互作用的计算方法和现场量测及模型试验的方法，总结了迄今为止具有代表性的研究成果，对各种方法的研究思路及存在的问题作了深入细致的分析．在此基础上，提出了今后应从数学模型的描述、模型试验以及现场量测数据的分析等几方面作进一步深入研究，重点应解决如何模拟隧道施工方法和施工过程的问题，并对各类隧道提出简便实用的土压力计算公式，以供衬砌设计之用．     

钨弦式土压力仪通过鉴定

中国建筑科学院钨弦式土压力仪鉴定会于81年8月6日至8日在北京召开,该仪器采用调频型钨弦传感元件,灵敏度高,稳定性好。压力盒采用活塞双膜传压结构,量测结果不因介质不同而有差异。仪器采用了介调线路、触发装置适于自动检测猝发随机动土压力。仪器曾在国防、煤矿、铁路、桥梁等工程试用,性能良好,达到预期效果。因此,鉴定会认为该仪器在同类产品中具有国内先进水平,可投入小批量生产。     

双膜调频式土压力盒

本文介绍一种传感原理为变磁阻的调频式土压力盒。作者采用新型磁弹性合金作传压膜片,使输出频宽高达3000赫以上。盒体为活塞式双膜结构,采用铝合金作盒体材料和蜂窝状芯盘结构,压力盒的容重为2.4克/厘米~2以下,盒高与直径之比为0.2,使其适用于自由场及结构表面的动、静土压力量测。该盒具有抗干扰能力强,能长线传输、结构简单和耐冲击的特点。     

在脆性材料结构模型试验中用激光散斑法量测位移和弹性模量的初步研究

本文的目的是介绍在脆性材料(石膏等)结构模型试验中用激光散斑照相术量测位移和弹性模量的方法.试验成果表明激光散斑法与其他方法的相对误差小于5%.此项研究为脆性材料结构模型试验量测全场位移提供一个有用而方便的方法.     

红外热成像技术在地质力学模型试验中的应用研究

目前地质力学模型试验的量测方法主要为电子量测、光纤光栅量测等接触式量测方式,而接触式量测设备在布置过程中都会对模型结构造成一定影响。为探究从能量角度分析地质力学模型试验的可能性,实现试验过程中非接触、具象化量测的目的,在胶凝砂砾石坝地质力学模型试验中,采用红外热成像实时量测技术对模型超载破坏试验进行量测研究。研究结果表明：(1)模型地基中结构面在外荷载作用下发生挤压、错动时,会导致其局部温度上升。因此模型热成像的对比度及材料温度变化值,可作为判别大坝失稳的依据。(2)在模型材料破坏试验中,通过热成像仪得到材料破坏的温度变化值ΔT在1.2~1.8℃范围内,破坏区域出现明显温度变化,从试验现场和红外图像上均可发现明显异常,并以此提出基于热成像试验的破坏判据。(3)当模型试验超载至超载安全系数K_p=6.6时,其热像图中地基各结构面贯通区域温度变化值均达到破坏阈值,此时试验大坝发生滑移翻转的失稳破坏。利用红外热成像技术可以对模型结构的表面温度开展有效、实时且准确的监测,为后续的地质力学模型试验开展提供新的量测手段和分析角度。     

土-隧道结构动力相互作用振动台模型试验中传感器位置的优选

基于有限元-无限元耦合分析模型,对软土地区地铁盾构隧道地震动力响应进行了分析,研究了不同地震动输入条件下地基-盾构隧道体系的加速度反应、位移反应和动应变规律,根据土-结构地震响应影响因素及特点提出了传感器的布置原则,明确了振动台试验中隧道结构的观测面位置及测点处的主要观测指标。结果表明:地基土对地震波的传播具有高频过滤、低频放大作用,地基中的加速度放大系数与埋深和加载波形有关;隧道结构动应力反应在与拱顶、拱底成30°圆心角附近达到最大,是应变量测的重点位置;结构不同高度处的加速度反应和接触土压力不同,沿结构高度布置传感器可量测各点动力差异及变化规律;观测面距离结构端部0.26D(D为结构宽度)处的端部效应可达13.58%,约为观测面距结构端部1D处的3倍,在选择主、辅观测面时应尽量远离结构端部1D。提出的量测方案为开展地铁盾构隧道振动台模型试验数据采集提供了保证,亦可为其他地下结构模型试验测点布置提供参考。     

南岭双线铁路隧道软岩复合式衬砌围岩压力的试验研究

本文研究复合式衬砌承受围岩压力的大小和分布规律,并探讨大断面隧道通过软弱围岩的合理施工方法及支护结构。用钢弦压力盒量测围岩压力,还使用液压应力计进行量压元件的对比试验,通过试验可看出:两种量测元件量出压力的发展趋势是一致的;能反映施工影响;当支护衬砌变形基本稳定后,衬砌承受的围岩压力仍继续增加,二次(内层)衬砌是受力的,而且较大。     

某取水首部地下电站水工模型试验研究

目前国内隧洞的消能型式有多种,某取水首部地下电站采取锥形阀进行消能,为研究其消能方案的可行性,判断各部位水面线状态及有无明满流交替现象,现采用水工模型试验的方法进行研究。文中综合阐述了模型的设计、制作、量测装置、量测方法及试验成果。     

压力盒标定的研究

压力盒标定时,必须让标定筒内压力盒的工作状态与现场接近。实验用的标定筒如图所示。介质为亚粘土。经反复加、卸载试验发现,各个压力盒的输出值在同一荷载下并不相同。当压力盒位于标定筒中心轴线上,深度为12厘米,压力为6kg/cm~2时,压力盒的输出值略大于水标结果;但当深度为40厘米时,输出值反而比水标结果小。加载与卸载曲线亦因埋设位置不同而异:埋设深度较浅,两个     

新型深孔地应力自动探测仪的结构及其应用

1987年冬,在瑞典国家电力局(SSPB)的专家们共同努力下,研制成功一种能够输入程序、带微电脑结构的自动探测仪。这种被称为Borre的探测仪不仅可以减轻繁重的体力劳动,还可在探测仪内自动储存信息、自动打印与计算,而且把过去的一次量测时间可减少8～10h。这在现场岩体地应力量测技术上是一项重大革新。可称为第三代的最新型深孔水下量测岩体三维应力的先进仪器。1988年在广州抽水蓄能电站地下厂房附近曾进行了三段共8点的现场量测试验和应用。本文着重介绍该新型仪器结构与构造特点;结合广州抽水蓄能电站地下工程的地质情况,在地下厂房区进行岩体应力测试,并对测得的成果进行了分析,以提供给设计及施工使用时参考。     

水利工程模型试验量测技术的发展

分析研究了水利工程模型试验概况、水利工程模型试验量测技术和仪器设备以及水利工程模型试验量测技术的发展,提出了解决国民经济建设中大量工程技术难题所采取的手段和方法,为工程项目的规划设计和管理提供科学依据.     

地质力学模型材料试验研究

地质力学模型试验技术是用来研究坝基、高边坡及地下洞室的稳定安全度、破坏形态与加固工程措施的一项新技术。 适合作地质力学模型试验的材料,必须具有容重大、强度低、性能稳定等特点,因此,模型材料的研究是地质力学模型试验必须首先解决的关键问题。 本文在1978年材料研究的基础上,参考意大利结构和模型试验研究所资料,改进原来的浇铸成型为压模成型,较全面地研究了用无水石膏为胶凝剂的模型材料的力学变形性能,包括单轴和三维应力条件下的各种参数。同时,还对意大利结构及模型试验研究所目前应用的模型材料,进行了验证性试验。 本文总结一年以来的研究成果,这些成果都是有规律性的、有的曾经反复地验证过。希望这些成果,能够对当前我国的地质力学模型试验起到一定的作用。     

应变式微型土压力盒标定方法改进

针对厂家提供的应变式微型土压力盒拟合函数不能准确应用于岩土工程试验中土压力测试的问题,在开展岩土工程试验前应根据工作介质对土压力盒进行标定。在土压力盒标定试验整个量程范围内均匀选择数点进行测试,用一个线性函数拟合整个量程范围内荷载与应变的关系,所得的拟合函数存在较大截距,用该拟合函数计算小土压力存在较大误差。通过使用细砂和煤粉两种标定介质开展试验,增加小压力范围内的测试数据,重点探究了土压力盒在小压力作用下荷载与应变之间的函数关系。研究发现,荷载与应变关系曲线存在一个明显的拐点,将曲线分为两段斜率不同的线段,以拐点为界将标定数据分两段进行线性拟合能够有效避免拟合函数中截距过大带来的测试误差。     

水工结构模型试验的激光散斑法

水工结构模型试验的发展,要求寻找新的量测技术。激光散斑技术是一种无接触量测方法,既可逐点量测,又可全场显示,并且灵敏度较高和设备简单。用此法对大坝模型材料(石膏和地质力学模型材料)试验表明,光测位移值与千分表测值相对误差在4%以内,三角形重力坝石膏模型试验光测位移值与有限元计算值相当一致,其相对误差在10%以下。石     

弹性空间问题的完全试验解

一问题的提出用试验方法求解弹性体空间应力问题——表面和内部,不仅是工程实际的需要,也是发展计算理论的需要。长期以来,结构模型试验(电测)只限于表面应力,实质上是平面应力的量测。内部空间应力问题似乎一直没有得到解决。国外,Allen 在五十年代、Rocha 和汤浅昭在六十年代,都曾提到结构模型试验不能量测内部应力。七十年代初期,Fumagalli 在其结构模型试验专著中仍然没有在这方面取得进展。国内在五十年代,有的单位曾先后研究过,但进展也是十分缓慢的。     

科研、教学简讯

为适应生产与科研的需要,近年来,水利水电科学研究院水力学研究所在高速水流脉动及水工建筑物的振动问题作了一系列工作。为研究大渡河二滩水电站厂房顶溢流时高速水流引起厂房结构振动问题,进行了建筑物断面模型试验。量测了水流压力脉动强度及谱特性(包括建筑物表面一些特征点的水流压力脉动特性,以及一些局部表面所受总压力的脉动特性),然后,将水流压力脉动特征值作为输入数据,利用随机荷载下建筑物结构振动二维有限元程序,计算出二滩水     

新疆阜康抽水蓄能电站地下主厂房结构振动特性分析

为了实现双碳目标,国家大力发展抽水蓄能电站。大型抽水蓄能电站由于具有转速高、水头高、双向运行及工况转换频繁等特点,其地下主厂房极易发生振动。为了复核新疆阜康抽水蓄能电站地下主厂房结构的抗振设计是否合理,通过建立地下主厂房结构的三维有限元模型,进行厂房固有振动频率计算和共振复核,采用瞬态分析方法,根据模型试验结果计算了水轮机脉动压力作用下厂房的振动反应。结果表明：局部立柱结构的自振频率与水轮机叶片数频率的错开度较小,有可能产生共振;但在脉动压力作用下,楼板和立柱结构的振动反应均在允许范围内,分析结果表明地下厂房结构设计是合理的。