冲击倾向煤侧向变形特性的单轴压缩实验研究

采用岩石力学实验机(MTS)、电镜扫描、声波测试和理论分析对忻州窑14#煤的冲击倾向性和侧向变形特征进行了研究和分析,结论如下:1)该类硬煤峰后存在典型台阶状跌落特征,导致整体动态破坏时间较长,采用该时间指标难以准确判定冲击倾向性,而采用弹性能指数、冲击能量指数、单轴抗压强度均可判定该类硬煤为强冲击倾向性煤.2)该类硬煤侧向应变包含5个阶段:非线弹性阶段主要为轴向方向压缩,侧向变形可基本忽略;线弹性阶段,侧轴比逐渐增大,最终达到泊松比;裂纹扩展阶段,侧向变形开始加速增加;峰后侧向扩容和脆性跌落阶段多次交替出现,侧向应变大幅增加,尤其在台阶跌落时.3)侧轴比的大幅增加主要在峰后,即煤侧向急剧扩张进而发生拉破坏,但也有部分煤进入裂纹扩展阶段即发生侧向急剧扩张.     

TS结构半导体激光器的侧向扩展电流分布及波导分析模型

本文给出了具有梯形衬底结构(简称 TS)半导体激光器的侧向电流扩展分布的一般表示式.将 TS 结构看成具有侧向渐变波导,提出了一种新的分析 TS 激光器稳态特性模型.     

印尼某防浪堤地震液化综合判定及影响研究

选取印尼某防浪堤为研究对象,基于国标法、Seed法、神经网络法与EERC法分析砂土的液化潜势,并预测液化引起的侧向滑移与震陷.结果表明:对于砂土而言,采用四种方法得到的液化潜势评估结果基本一致;15 m内现状细砂层在500 a一遇地震作用下将产生液化;砂土发生液化时,防浪堤的主要破坏形式包括侧向错移和震陷,最大错移量不大于3 m,最大震陷量不超过50 cm;8级地震发生后,防浪堤使用功能可能受到一定程度影响或部分功能丧失,但不会发生完全丧失使用功能的破坏.     

煤炭地下气化燃空区煤层扩展模型与试验研究

通过质量守恒、能量守恒和化学组分平衡描述了煤炭地下气化过程,建立了煤炭地下气化中燃空区煤层扩展的数学模型,根据试验条件进行数值求解。该模型解释了气化过程中煤壁侧向扩展的机理,并通过模型试验结果进行验证。     

煤炭地下气化燃空区煤层扩展模型与试验研究

通过质量守恒、能量守恒和化学组分平衡描述了煤炭地下气化过程,建立了煤炭地下气化中燃空区煤层扩展的数学模型,根据试验条件进行数值求解。该模型解释了气化过程中煤壁侧向扩展的机理,并通过模型试验结果进行验证。     

轮胎-路面侧向附着动力学数学模型

轮胎-路面侧向附着动力学数学模型用来描述侧向附着系数与车轮滑动率的关系.通过把侧向附着系数表述为车轮滑动率的函数及全面考虑各种基本参数,如路面状况、车速、侧偏角、法向载荷、车轮外倾角和车轮滑动率等对侧向附着系数的影响,对 Pacejka 的模型进行了根本的变革.从而能使它们适用于轿车各种制动工况的研究.和前人有关的数学模型相比较,新模型具有实际应用意义.     

管内交变流动速度相位侧向分布特性

为了研究管内交变流动在流道侧向的速度相位分布特性,采用数值模拟方法针对平板流道内可压缩交变流动进行计算与分析.通过比较流道截面不同位置的速度波以及同一周期内不同相位时刻的速度分布,考察交变流动速度相位沿流道侧向的变化特点及其对速度分布的影响.根据典型计算结果,对瓦伦西数Va和最大雷诺数Remax对速度相位沿流道侧向分布特性的影响进行定性分析.提出定量描述流道侧向速度相位变化规律的评价指标截面平均相位差（CAPD）,利用CAPD进一步定量分析Va和Remax对管内交变流动速度相位侧向分布特性的影响.结果表明,CAPD随Va增加而增大;相比于Remax,Va对流道侧向速度相位分布的影响更显著.     

挤压方法的分类及侧向挤压的特点分析

针对不同的挤压方法进行了系统的分类.根据挤压方向和挤出方向之间的相互关系,对侧向挤压这一概念赋予了新的定义,同时也提出了扩径侧向挤压、等径侧向挤压和缩径侧向挤压3个新概念,进一步给出了等径侧向挤压真应变的计算公式,并指出等径侧向挤压法是制备块状细晶材料的一种好方法.     

侧向力模式对框架地震反应的控制能力

为了考察Pushover侧向力模式对结构局部反应的控制效果,以6层钢筋混凝土典型框架为例,在OpenSees平台上,分别进行了大样本地震波罕遇烈度作用下的非线性动力反应分析,以及3种常用侧向力分布模式的Pushover分析.以大样本时程分析的统计结果为对比基准,对3种Pushover分析结果的反应特征进行了研究,考察了框架的塑性铰分布、转角延性等局部反应.研究表明,与楼层质量成正比的均匀侧向力分布模式误差最大;根据框架瞬时割线刚度确定侧向力的适应性分布模式误差最小,其塑性铰分布规律以及各屈服杆端的转角延性值与时程分析结果的差别均最小,但柱端局部变形的误差不应忽视;倒三角侧向力分布模式分析结果的误差介于前述两种模式之间.     

水力耦合作用下岩体3维裂隙的起裂扩展模式研究

岩体裂隙在高地应力、强渗透压作用下极易发生扩展、贯通,导致岩体破裂失稳。为研究水力耦合作用下3维裂隙的起裂扩展模式,采用3维断裂分析软件FRANC3D建立水力耦合数值模型,进行数值模拟研究,并开展相应的含裂隙透明树脂类岩石材料室内破裂试验。通过对比模拟与试验结果,分析了不同断裂准则的适用性,验证了数值模型的可靠性。基于数值模拟调查了不同加载条件下裂隙前缘断裂参数的分布特征,获得了水压、侧压等关键因素对裂隙起裂角及扩展长度的影响规律。结果表明：采用优化的能量释放率准则模拟的3维裂隙空间起裂扩展模式与试验现象具有良好的一致性;裂隙长轴端点处的翼裂纹为Ⅰ-Ⅱ（张拉－滑移）型复合裂纹,短轴端点处的平面扩展为Ⅰ-Ⅲ（张拉－撕裂）型复合裂纹,除长、短轴端点外的其余位置发生Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合断裂;水压的存在显著改变了裂隙前缘的应力分布状态,水压增大可提高拉应力水平,明显促进张拉断裂的发生,使裂隙倾向于沿原裂隙面方向起裂,并导致裂隙前缘各处扩展速率趋于均衡;侧向压应力增大可显著促进张拉断裂,抑制滑移与撕裂断裂,并使裂隙前缘能量释放率呈降低趋势,从而抑制裂隙扩展,而侧向拉应力起相反作用,由此认为岩体在双向受压状态比拉压受力状态更为安全;侧向压应力与水压共同导致翼裂纹偏转角度明显减小,改变了3维裂隙的空间起裂扩展模式及岩体的宏观破裂形态。     

A case study of seismic response of earth embankment foundation on liquefiable soils

A case study of seismic response of an earth embankment foundation on liquefiable soils in Kansai area, western Japan was presented. Based on a calibrated cyclic elasto-plastic constitutive model for liquefiable sand and Biot dynamic coupled theory, the seismic analysis was carried out by using a dynamic effective stress finite element method under plane strain condition. A recent design study was illustrated in detail for a river earth embankment subjected to seismic excitation on the saturated deposits with liquefiable sands. Simulated results of the embankment foundation during liquefaction were obtained for acceleration, displacement, and excess pore water pressures, which were considered to yield useful results for earthquake geotechnical design. The results show that the foundation soil reaches a fully liquefied state with high excess pore pressure ratios approaching to 1.0 due to the earthquake shaking. At the end of the earthquake, the extensive liquefaction causes about 1.0 m lateral spreading at the toe and 60 cm settlement at the crest of the earth embankment.     

一种基于可靠度分析的砂土液化判别方法

借鉴结构工程可靠性分析方法,提出了一种建立于标准贯入击数极限状态方程的地震液化可靠度评估方法,并用MATLAB7．0编制了相应的地震液化概率判别程序．用该可靠性分析方法对1976年唐山地震资料进行液化概率分析,通过与实测值和规范法计算结果对比,验证了该方法的可行性和一些优点．     

基于标贯试验的砂土液化概率判别法

合理地对建设场地进行液化判别是降低液化灾害的基础。中国规范通过比较临界标贯击数与实测标贯击数的相对大小来判别砂土液化,但由于建立经验判别准则的过程中存在大量的不确定性因素,故这种确定性方法不是衡量砂土液化的准确指标。针对这个问题,基于中国标贯试验的液化案例库,利用极大似然法对4种广义线性模型进行参数标定,建立适用于中国的液化概率判别模型。结果表明:当液化概率较小时,4种广义线性模型差异显著;当液化概率在30%~70%之间时,4种模型的预测结果相近。模型比较表明,Log-log模型对案例库的拟合效果最好,给出了基于Log-log模型的液化概率计算公式及指定液化概率下的标贯击数临界值计算公式。回判分析表明,提出的液化概率判别模型的总体回判成功率高于现行建筑抗震设计规范。     

饱和粉土液化危害预测

根据现场大量原位剪切波速的实测结果和宏观震害调查资料，提出用剪切波速预测饱和粉土液化危害性的方法。按液化指数把液化程度分为四级，并给出液化指数和震害的对应关系。     

Effective stress analysis method of seismic response for high tailings dam

Based on the analysis method for tailings dam in upstream raising method presently used in metallurgy and nonferrous metals tailings depository in the world, an effective stress analysis method of seismic response for high tailings dam was developed according to the results of engineering geological exploration, static and dynamic test and stability analysis on Baizhishan tailing dam 113.5 m high. The law of generation, diffusion and dissipation of seismic pore water pressure during and after earthquake was investigated, and the results of tailings dam’s acceleration, seismic dynamic stress and pore water pressure were obtained. The results show that the seismic stability and liquefaction resistance of high tailings dam are strengthened remarkably, and the scope and depth of liquefaction area at the top of dam are reduced greatly. The interior stress is compressive stress, the stress level of every element is less than 1.0 and the safety coefficient of every element is greater than 1.0. The safety coefficient against liquefaction of every element of tailing dam is greater than 1.5 according to the effective stress analysis of seismic response by finite element method. The calculated results prove that liquefaction is the main reason of seismic failure of high tailing dams, and the effect of seismic inertia forces on high tailing dams’ stability during earthquake is secondary reason.     

近断层滑冲效应脉冲地震动对场地液化的影响

利用开源有限元平台OpenSees,建立一个20 m长的土柱模拟自由场地的地震响应.通过分析近断层滑冲效应脉冲地震动作用下场地产生的变形、应力,结合其地震动持时,衡量滑冲效应脉冲地震动对场地液化的影响.研究表明,滑冲效应脉冲地震动由于其独特的脉冲特性,较无脉冲地震动使土柱产生更大的孔隙水压力比、循环应力比,相应的等效循环周数值也较大,这三方面共同增大了场地发生液化的可能性.滑冲效应脉冲地震动产生的高孔压持续时间较短,使液化后的变形量较小.     

盘锦市场地土液化研究

盘锦市场地土在地震力作用下极易产生液化现象．为了预防灾害，保护人民的生命和财产的安全，有必要对盘锦市场地土进行液化判别，并对城市各区域进行场地液化分区．笔者收集了盘锦市区300多个勘探钻孔资料，并分别对其进行了液化判别以及液化指数的计算，并根据相应的液化指数对盘锦市区进行了液化分区．结果表明，在7度抗震设防烈度下，盘锦市部分场地会产生轻微和中等液化区；8度抗震设防烈度下，盘锦市会产生大面积液化区．所以必须考虑采取相应的抗液化措施．     

岳城水库土坝非线性地震反应分析

岳城水库土坝位于地震高烈度区，坝体和坝基的地震液化是影响大坝安全的重要因素之一，采用非线性动力有限元法对该坝典型断面进行了地震液化分析，检验了对该坝进行抗震加固的必要性，为实际工程提供了依据。     

Intensity measures for seismic liquefaction hazard evaluation of sloping site

This work investigates the correlation between a large number of widely used ground motion intensity measures(IMs) and the corresponding liquefaction potential of a soil deposit during earthquake loading. In order to accomplish this purpose the seismic responses of 32 sloping liquefiable site models consisting of layered cohesionless soil were subjected to 139 earthquake ground motions. Two sets of ground motions, consisting of 80 ordinary records and 59 pulse-like near-fault records are used in the dynamic analyses. The liquefaction potential of the site is expressed in terms of the the mean pore pressure ratio, the maximum ground settlement, the maximum ground horizontal displacement and the maximum ground horizontal acceleration. For each individual accelerogram, the values of the aforementioned liquefaction potential measures are determined. Then, the correlation between the liquefaction potential measures and the IMs is evaluated. The results reveal that the velocity spectrum intensity(VSI) shows the strongest correlation with the liquefaction potential of sloping site. VSI is also proven to be a sufficient intensity measure with respect to earthquake magnitude and source-to-site distance, and has a good predictability, thus making it a prime candidate for the seismic liquefaction hazard evaluation.     

饱和黏性土坡的地震稳定状态研究

通过对无限边坡的拟静态平衡分析,探讨了动孔压对饱和黏性土无限边坡的地震稳定状态的影响.分析表明,地震时孔隙水压累积导致的抗剪强度衰减会导致边坡发生永久变形,甚至导致整体滑动破坏,对某些黏性土也可因液化而发生流滑破坏.引入一个黏聚力界限值来区别此类边坡的最终破坏模式,以及两个界限动孔压比值来评价抗剪强度衰减对其破坏机制的影响.最后给出了此类边坡稳定状态的判别图,并建议了分析步骤.