边坡动力响应特性及破坏过程的振动台试验研究

以某护坡工程中的岩土边坡为原型,设计并制备了坡高1 m、坡角45°的模型边坡,通过输入不同振幅的人工波、随机波和白噪声激励,采用大型振动台动力模型试验研究了边坡的动力响应规律及已知滑动面条件下的边坡失稳滑动机理。试验结果表明,不管是坡体表面或内部,加速度放大系数均随高程增加呈放大效应,相同高程的边坡表面放大系数略高于坡体内部,且呈现出一定的趋表效应;随着地震波加速度幅值的增加,结构面开始出现张开、闭合、滑移的运动状态,进而产生较大的位移并发生失稳破坏。     

金佛山水库左岸岩质高边坡稳定性分析

以重庆市南川金佛山水库左岸岩质高边坡为例,采用极限平衡法、赤平极射投影图解法及工程地质分析法综合分析了原始边坡稳定性状况、设计开挖加固方案对边坡稳定性影响及地震作用下潜在滑坡破坏机制。结果表明,原始潜在滑坡上部为滑移—压致拉裂式破坏机制,下部为塑流—拉裂式破坏机制;开挖边坡前缘强风化、强卸荷岩体有利于边坡稳定,采用锚喷混凝土支护的设计加固方案效果显著;按基本烈度Ⅶ度进行工程抗震设防时边坡整体安全,大规模惯性失稳可能性较小。     

图像应变测量技术在土石坝振动台试验中的应用

采用有限元与广义交互验证方法相结合的数据平滑方法,开发了一套适合于土工试验模型应变测量计算的程序,通过三点弯曲梁实例验证了程序的正确性和可靠性,并将该方法应用于心墙堆石坝振动台模型试验的应变测量计算中,获得了模型坝的位移场和应变场,探讨了心墙堆石坝模型的地震破坏机理。结果表明,模型坝破坏过程大致分整体变形、坝坡滑移变形和破坏三个阶段,其中坝坡滑移变形阶段的标志是坝体由整体运动转为上下游坝坡分别向两侧滑动,空库时模型坝的破坏模式是上下游坝坡浅层破坏。     

澜沧江上游某水电站边坡特殊倾倒模式破坏机理研究

对澜沧江上游某水电站下坝址两岸高边坡坡表地质调查,发现边坡存在一种倾倒—滑移—倾倒的特殊组合倾倒模式。结合离散元数值模拟分析,发现其变形破坏过程为下部岩体在自重及上覆岩体的压力作用下向临空面倾倒折断、中部岩体在平行于坡面的不连续结构面拉裂贯通后向下产生滑移并为上部岩体腾出空间、上部岩体在自重作用下发生倾倒弯曲破坏,整个变形破坏为先下部后上部的顺序,各部分变形产生的位移从下至上逐渐减小,该结论为类似工程的开挖提供了理论依据。     

某水电站顺层岩质高边坡稳定性地质力学模型试验研究

针对顺层岩质高边坡稳定性问题,提出了基于变温相似材料的降强法与倾斜抬升超载法相结合的综合法模型试验方法,推导了边坡稳定的地质力学模型综合法安全系数表达式,并将其应用到某典型顺层岩质边坡工程实例中,对其地质缺陷较集中的I5剖面开展综合法模型试验,获得了边坡的变形特征和破坏过程,揭示了边坡破坏模式为滑移-拉裂破坏,确定了边坡整体稳定综合法安全系数为KSC=1.526~1.575。     

两种射流打击油泥冲击破坏效应的试验研究

为比较连续射流和脉冲射流打击性能特点,在自行建立的射流打击性能实验台上测定了多种工况下两种射流的时均打击力,针对最优工况进行了两种射流打击油泥的试验,比较了油泥在两种射流冲击下的破坏效应,结果表明脉冲射流对油泥的冲击破坏速度和效果明显优于连续射流。     

地铁交叉结构近场地震反应振动台试验研究

为探究地铁交叉结构地震响应规律,以常见的双隧道下穿单层车站结构为背景进行地震反应振动台试验,试验模型箱采用柔性箱,结构为微粒混凝土浇筑,并按实例工程配筋率用镀锌钢丝网进行配筋,考虑上下结构密贴、上下结构存在夹层土及单体车站三种工况进行水平方向加载,通过对交叉工况与单体车站结构应变、侧墙土压力及加速度反应分析对比,底部隧道结构的存在对传来的地震波具有吸收作用,使上部车站的地震响应减弱,减幅随夹层土体厚度的增加而减小。     

土工袋减振效果振动台试验研究

为研究土工袋的减振效果,在振动台上通过对土工袋及其袋内材料天然河砂减振效果输入不同频率、不同振动加速度进行对比试验,对比分析了其顶部质量块响应加速度和土工袋层间加速度反应情况.试验结果表明,当振动台台面振动频率较大时土工袋的减振效果明显优于袋内材料天然河砂的减振效果,且输入振动加速度越大土工袋的减振效果越好.     

基于拟动力下限法的地震作用下岩质边坡稳定性分析

鉴于拟动力法可考虑地震波在岩质边坡中传播的时间效应,在地震作用下对块体进行稳定计算具有优势,将岩质边坡离散成块体单元,将地震波假设为简谐波,利用拟动力法原理计算块体单元的地震惯性力,分析地震作用下块体的受力情况,根据下限法原理建立目标方程、建立地震作用下岩块的动力平衡方程和结构面的屈服条件,从而构建基于拟动力下限法的地震力作用下岩质边坡稳定性的函数规划模型,并使用系列二次规划算法循环求解模型,获得地震作用下岩质边坡稳定性安全系数与时间的关系曲线。结果表明,本文方法合理有效,可供参考。     

成层地基振动台试验双向剪切箱设计与边界效应测评

为满足散粒体材料(如土体)在多向振动台试验中截断边界模拟的需求,设计并制作了一种刚度可调节的层状双向剪切箱。剪切箱由矩形钢管框架堆叠而成,层间设置万向轴承与滚珠,可实现更加真实的双向协调运动;刚度调节装置与复位装置保证箱体复位、运动一致性和整体性,能够满足层间剪切变形。利用所设计的双向层状剪切箱进行上软下硬成层地基的振动台试验,根据边界效应指数与2-范数对边界效应进行定量分析。结果表明,研制的双向剪切箱性能良好,能够正确模拟成层地基场地的地震动特性,边界效应得到有效控制。     

堤基渗透破坏的研究现状及其破坏过程的数值试验

针对堤基渗透破坏早期研究中未完全重视介质的各向异性和非稳定性对渗透破坏过程的影响问题,在借鉴早期研究经验的基础上,考虑堤基各向异性对渗透破坏过程的影响,并进行了一系列堤基渗透破坏的数值试验.结果表明,各向异性的提高虽增加了堤基发生渗透破坏的风险,但可遏制渗透破坏的发展;同时,各向异性的提高亦使砂层内部垂向坡降相对集中和渗漏量增加.     

台风暴雨诱发边坡破坏机理与动力演进过程研究

为分析台风暴雨诱发边坡破坏机理,基于4个台风期间实测降雨资料,针对福建某边坡遭遇台风暴雨时的安全状态开展数值模拟,以分析台风暴雨诱发边坡破坏及演进传播机制。对于失稳前的边坡,基于有限元法采用蒙特卡罗法计算边坡实时失效概率、可靠性指数,并揭示边坡渗流场及塑性区的瞬时变化特征。对于失稳后的边坡,基于光滑粒子流体动力学方法,采用基于Drucker-Prager准则的Herschel-Bulkley-Papanastasiou(HBP)流变模型计算其失稳后大变形行为,进而从滑动速度和堆积特征等方面分析滑坡动力灾变过程。结果表明,降雨是诱发边坡失稳的关键因素,边坡发生失稳后,其前缘滑动速度可达到15 m/s。研究结果可为极端条件下边坡工程的安全预警和防灾减灾提供借鉴。     

核主泵转速传感器抗震反应谱试验的实现方法

为完成核主泵转速传感器的抗震试验,设计一套放大装置,对其进行了频响分析、瞬态时程分析和试验调试.通过频响分析初步确定放大装置的结构形式和尺寸;通过瞬态时程分析得到给定输入条件下放大装置所要求位置的反应谱曲线,进一步确定设计的放大装置的可行性;根据瞬态分析结果及地震试验台性能对放大装置进行多次调试.结果 表明:放大装置上...     

水泥土剪切破坏特性与剪破角试验研究

为了解不同条件下水泥土的剪切破坏特性和剪破角的变化规律,通过无侧限抗压强度试验、CD试验和平面应变试验对其进行研究。结果表明,水泥土无侧限抗压强度试验的试样以劈裂破坏为主,破坏应变略大于1%,残余强度较低,破坏剪切面呈不规则形状;CD试验破坏强度、破坏应变和残余强度均随围压的增加而增大,试样为剪切破坏,剪切面规则且较光滑,剪破角与围压近似呈线性关系;平面应变试验水泥土强度约为CD试验的1.4~1.6倍,破坏应变和残余强度较CD试验偏小,试样为剪切破坏,剪切面规则且较光滑,剪破角与围压近似呈幂函数关系。对比分析三种剪破角计算理论值与实测值,认为Mohr-Coulomb理论较Roscoe理论和Arthur经验公式更适合预测水泥土的剪破角,研究结果为以后水泥土剪切破坏特性与剪破角研究提供了借鉴。     

再生砖砌体砖混结构房屋抗震性能试验研究

为了研究再生砖砌体砖混结构房屋的抗震性能,采用Taft地震波对一个用再生砖砌成的四层、1/3缩尺比例的房屋模型进行振动台试验,观察记录了在不同强度和烈度下结构的地震反应和破坏机理,并测得各测点加速度反应的最大值、各楼层相对底层的最大位移和位移时程曲线。试验结果表明,用再生砖砌成的房屋经合理的设计可满足砖混结构"小震不坏,中震可修,大震不倒"的要求,具有良好的抗震性能,并建议在结构承重墙体内设置水平配筋,以减轻墙体的脆性,增加其延性,进而提高该结构的抗震性能。     

一种利用振动台试验测定土石料动剪模量的方法

介绍了一种利用振动台模型试验测定土石料动剪切模量的近似方法,首先根据振动台模型坝体白噪声微振试验的模态参数识别结果,可获得坝体动力特性参数,进而利用剪切梁公式可确定模型土石料的动剪切模量和模量系数,以双江口振动台模型试验为例验证了该方法的有效性。     

钢框架静力弹塑性分析的试验研究

由于采用动力时程分析方法对结构的设计和现有结构性能进行评价有很多不便从而使应用受到限制。本文结合基于性能的抗震设计理论和方法,运用静力弹塑性分析方法对一个三层钢结构框架进行了计算分析,并与此钢结构框架的振动台试验结果进行了对比。讨论了框架的破坏模式和抗推覆性能。     

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。     

厌氧发酵液杀灭蚜虫机理的试验研究

利用蚜虫作为试验对象,通过田间试验的方法,对厌氧发酵液的杀虫效果和杀虫机理进行了研究.研究结果表明,厌氧发酵液中具有杀虫作用的主要因子为NH4＋离子,而发酵液中的微生物以及pH值对杀虫效果没有影响.     

砂岩巴西劈裂试验离散元分析及破裂机理研究

鉴于离散单元研究方法中细观力学参数对宏观力学变形特性影响较大,开展了岩石巴西劈裂试验与细观力学数值模型分析,针对砂岩试样的巴西劈裂试验结果,建立了单元形状为多边形的离散单元数值模型,探讨了不同细观力学参数对宏观力学变形特性的作用,分析了砂岩内部破裂机理。结果表明,细观力学参数对宏观力学变形特性具有较为规律的影响;宏观层面的贯通裂隙实质为细观微裂隙不断发育的累积结果。