土石混合介质堆积体力学特性试验研究

由于堆积体边坡物质组成和结构的复杂多变性,其变形和稳定性成为工程建设中极为关注和亟待解决的问题之一。以三峡库区一典型堆积体边坡为例,根据现场调查和取样结果,通过室内大型直剪试验,研究不同含水率、含石量以及密实度情况下堆积体抗剪强度的变化规律。试验结果表明:细粒土含量越多,含水率对土石混合堆积体强度的影响越明显;当含石量在70%以上时,抗剪强度有急剧增大的趋势,堆积体试样的强度随密实度的增大而增大。研究结果不仅为堆积体变形和稳定分析提供基础资料,也为类似工程建设中遇到的堆积体边坡问题提供一定的参考。     

松散堆积体围岩隧道施工方案对比分析

在某高速公路大型堆积体围岩隧道施工中出现了拱顶塌方、超前支护砸毁、二衬开裂现象,致使施工方案多次变更,为此,采用大型室内饱和固结排水剪试验获得堆积体力学参数,结合现场监测和设计方案,利用三维数值模拟方法模拟了上下台阶法、三台阶分步开挖法及单侧壁导坑法等方案施工过程,对各方案进行了对比分析.结果表明,单侧壁导坑施工方案能有效减小拱顶位移和塑性区的发展,二衬受力也相对合理,因此较适合松散堆积体围岩隧道.分析结果可为同类型松散堆积体围岩隧道施工和方案设计提供参考.     

松散岩块侧压系数的试验研究

通过试验得出松散岩块在压实过程中,侧向压力随岩石块度及岩石强度的变化规律.结果表明当轴向压力一定时,侧向压力随岩石块度及强度的增大而减小,并分析了松散岩块这种侧向压力随岩石块度及强度变化的机理.     

红砂岩细粒土抗剪强度的试验研究

为了研究红砂岩原岩破碎后的细粒土的强度特性,对其展开了不同含水率及压实度下的快剪试验,探讨含水率及压实度对红砂岩细粒土抗剪强度的影响规律。试验结果表明：在一定压实度下,随着含水率的增大,黏聚力先增大后减小,呈二次抛物线变化规律,而内摩擦角则呈幂函数衰减变化趋势;在一定含水率下,饱和黏聚力及内摩擦角均随着压实度的提高而有不同幅度的增大。相比内摩擦角,黏聚力受含水率及压实度的影响更显著。试验结果可为有关红砂岩路基、堤坝填筑、边坡稳定性分析等工作提供参考。     

基于离散单元法的大豆力学特性研究

针对大豆颗粒粒径较大的特点,在室内大豆直剪试验的基础上标定大豆相应细观参数,采用离散单元法建立大型大豆直剪试验数值模型,验证了离散单元法模拟大豆直剪试验的可行性。分别设定试样的剪切速率、仓壁材料以及含水率为3个单一变量,其他参数为不变量,研究3个变量对大豆相关力学特性的影响,结果表明:试样的剪切速率在一定范围内变化时,大豆的抗剪强度峰值与内摩擦角变化不明显,但内部黏聚力由6. 12 k Pa增大至9. 31 kPa;在仓壁材料由光滑面变为混凝土板的过程中,大豆的内摩擦角由26. 9°增大至32. 33°,抗剪强度峰值也出现了一定程度的增长,但其内部的黏聚力保持相对稳定;不同含水率的大豆的抗剪强度不同,在大豆含水率由12%增长至21%时,大豆的内摩擦角由26. 9°增大至32. 5°,内部黏聚力由6. 12 kPa增大至11. 01 kPa。     

不同初始条件下高液限土的力学特性研究

通过直剪试验和无侧限抗压强度试验,研究不同含水率和压实度条件下高液限土的抗剪强度、饱和前后的无侧限抗压强度及其变化规律等。结果表明:高液限土在最优含水率和塑限附近,粘聚力下降幅度明显增大;低含水率时,在水的作用下强度急剧降低,含水率越大,饱和后强度衰减越小;低含水率、高压实度时,土体强度能完全满足路基规范要求。     

临江崩滑堆积体岩土接触面抗剪强度分析

分析了前期黄土坡滑坡临江崩滑堆积体对于滑带土采用不同方法进行抗剪强度试验的资料,结合反演分析成果,综合分析了黄土坡滑坡临江崩滑堆积体与基岩接触面软弱土层的抗剪强度,为崩滑堆积体稳定性评价提供了一定的依据.     

重塑膨胀土的抗剪强度试验研究

土的含水量和压实度是影响膨胀土抗剪强度的重要因素。在实验室研究了不同含水量和压实度情况下土的抗剪强度特性，采用多元线性回归方法，分析了内摩擦角和粘聚力与含水量和峰值抗剪强度的关系，发现重塑膨胀土的抗剪强度参数与压实度无显著相关，含水量对其有显著影响，定性分析了不同含水量下土的剪应力与位移的关系。     

黄藏寺水利枢纽工程某松散堆积体稳定性评价

以黄藏寺水利枢纽工程某松散堆积体为例,从地质宏观判断、极限平衡理论计算和数值模拟3种途径分析堆积体的稳定性,确定该堆积体整体稳定性较好,不会发生整体失稳破坏,但有可能局部失稳.对数值模拟结果和现场实际情况进行了对比,确定数值模拟得出的堆积体变形现象和规律与实际情况相吻合.     

马家岩水库右岸石英砂岩中软弱夹层的试验研究

为了解马家岩水库右岸Z11,Z12,Z13岩层中软弱夹层的特性,在R1#平洞中对该软弱泥化夹层进行了现场直剪试验和室内中型直剪试验.通过分析试验成果,提出了该泥化夹层的力学设计参数,对工程设计和施工具有一定的指导意义.     

公路隧道复合式路面结构的力学性能研究

建立了公路隧道复合式沥青路面结构的三维有限元分析模型,对单轴双轮轴载作用下的隧道复合式路面结构接缝处沥青混凝土内部和界面处应力进行了分析比较,确定偏载为最不利加载位置,提炼出关键的设计指标：纵缝边缘加载位中心对应的沥青层底水平拉应力和接缝处沥青层顶面竖向剪应力。通过对不同沥青层厚度、不同弹簧刚度以及不同基岩模量和基层模量下沥青层应力曲线响应进行探讨分析,确定出接缝具有较好的传荷能力,可以有效降低沥青层的厚度,设置模量较高的基层,有利于降低对接缝传荷能力的依赖。     

偏压隧道洞口段复合套拱力学性能研究

为全面掌握偏压隧道洞口段复合式套拱的力学性能,对林屋隧道进口洞口段的复合套拱的桩底应力、桩身应力、钢架应力及拱顶下沉等进行监测,并应用ANSYS有限元软件对复合套拱的受力情况进行模拟分析.结果表明:在偏压地形情况下,复合套拱桩基底应力分布不均匀,极易造成基底不均匀沉降;偏压隧道洞口段复合套拱受力情况复杂,桩身底部易产生拉应力,拱肩、拱顶部位易产生较大压应力,不利于整体的稳定;复合套拱的两侧边桩承受较大的弯矩和轴力,对于提高隧道洞口整体稳定性有极大作用;偏压隧道洞口段左、右套拱受力差异较大.应针对各自的受力特点,对偏压复合套拱进行结构优化,以充分发挥复合套拱的优势,提高其经济效益.     

隧道火灾高温后混凝土的力学性能研究

隧道火灾的高温作用对混凝土的性能有很大影响.基于ISO834标准,对不同高温(100 ℃~700 ℃)后的20个混凝土立方体试件进行了抗压强度试验,拟合了高温作用后混凝土抗压强度与温度及静置时间之间的耦合关系公式,并利用扫描电子显微镜(SEM)对试验后的混凝土试件的内部组织进行了微观分析,获得了混凝土抗压强度随温度升高而逐渐下降的等试验结论.其试验结果可为分析和研究混凝土在不同温度、不同冷却方式、不同静置时间作用下的材性变化情况提供一些依据.     

荷载与温度耦合作用下隧道截面形状对衬砌结构力学性能的影响

为研究隧道不同截面形状对衬砌结构力学性能的影响,采用荷载-结构法建立隧道衬砌温度场计算模型,并根据双正弦函数叠加气温变化模型,分析了圆形、矩形、直墙圆拱形和椭圆形等衬砌截面的温度场分布特征;以隧道衬砌混凝土损伤塑性模型及顺序耦合应力法为基础,分析了隧道衬砌在围岩荷载与变温耦合作用下不同隧道截面形状的衬砌受力特征及位移变化规律。结果表明,隧道空气温度变化对衬砌结构应力影响较大,衬砌应力随温度变化呈正弦变化趋势,但对衬砌位移影响较小;在相同的计算参数、初始条件及边界条件下,不同的隧道衬砌截面形状对衬砌受力、位移、产生时间与位置均有较大影响;从受力状态及结构安全性看,圆形和椭圆形截面是较好的衬砌截面形式。     

Loose Sand Cemented by Microbial Cementitious Material:Composition,Microstructure and Mechanical Properties

Through the influence of the dosage of culture solution and calcium source on hardness and compressive strength of samples,the formulation of microbial cementitious materials was optimized and defined.The influence of temperature on composition,microstructure and mechanical properties of loose sand cemented by microbial cementitious material was compared and analyzed systematically.With the increase of temperature,the performance of loose sand was improved remarkably.Calcite with cementitious properties could be induced at higher temperatures,but not at lower temperatures.When the temperature was 30 ℃,loose sand cemented by microbial cementitious material had more calcite and more dense structure.Moreover,hardness and compressive strength were also superior.The wind tunnel test showed that the wind erosion resistance was improved obviously and the mass loss was lower at high temperature.Engineering properties of loose sand cemented by microbial cementitious material was measured integrally.Through comparative analysis,engineering properties of loose sand were basically unchanged,and there was no negative effect on the later period use of sand.     

高性能混凝土的力学性能研究

为了弄清高性能混凝土的有关力学性能,本文对龄期为５６天、抗压强度６０至１００ＭＰａ（加硅粉或不加硅粉）的高性能混凝土进行了试验研究。分析并讨论了抗压强度随时间变化和受干燥影响的试验结果。通过２０个试件的试验测得了静力弹性模量和泊松比的试验值,并用回归方法导出了弹性模量的线性方程式。     

茶镇隧道围岩松动圈范围测量与研究

为了向隧道围岩支护设计提供可靠的松动圈厚度理论依据,以茶镇隧道的工程实际为例,通过弹塑性理论分析,采用围岩深部位移测量的方法,计算了茶镇隧道围岩松动圈的分布范围,分析了茶镇隧道围岩松动圈对围岩稳定性、锚杆支护参数设计合理性的影响.研究结果表明:通过理论计算得出的松动圈厚度为1.9mB2.0m.     

GH2107高温合金力学性能的研究

对热处理态下的镍铁基高温合金GH2107进行瞬时拉伸试验及持久试验,拉伸试验在室温和高温下进行,室温至高温的拉伸断口从沿晶断转向穿晶断,合金的屈服强度在700℃有明显的回升。将持久试验获得的数据构成LMP拉伸米勒曲线,可预测其持久寿命,在700℃200MPa下合金的寿命可达十万小时,优于同类别的其它合金。     

固–液相变含水率区间松散土石体中细粒组分抗剪特性试验

松散土石体在泥水作用下易引发地质灾害，其中细粒组分在高含水率下的抗剪性能骤然劣化是触发相变失稳的重要因素之一。基于环剪试验，对三峡库区某滑坡松散土石体试样设计试验方案，研究细组构由软塑～流塑发展的固–液相变全过程抗剪特性演化规律。结果表明：松散土石体试样为粗细组分二元特征较强的级配不良土体介质，其中，细粒组分在原状干密度条件下的饱和含水率为23.6%，液塑限分别为27.2和18.1，据此选定含水率23.6%～29.0%范围中的5个取值制定试验方案，可完整覆盖细粒组分的软塑～流塑相变；含水率为25.0%、26.0%和27.0%时，试样处软塑状态，在低法向压力下均可顺利开展环剪试验；其中，含水率25.0%试样恰进入软塑态，较含水率23.6%试样的峰值和残余内摩擦角分别降低23.5%和18.6%，峰值和残余黏聚力均降低超过80%。含水率为28.0%和29.0%时，试样已处于流塑状态，仅在无法向压力时可顺利开展环剪试验，且抗剪强度极低，其物理意义贴近于高黏稠泥浆的黏滞性；根据试样的黏聚力c在进入软塑状态时基本丧失，而内摩擦角$\varphi $表现为在软塑区间随含水率增加而逐步降低，进而触及液限骤然丧失的特性分析，c和$\varphi $劣化过程异步；经单元体受力模式和概化分析认为，相变前软塑状态试样静止侧压力系数K₀的激增缓解了$\varphi $值的大幅骤降。     

可食性小麦面筋蛋白膜机械性能的研究

研究以小麦面筋蛋白为主要成膜材料的可食性膜的机械性能对面筋蛋白浓度、膜液ｐＨ值、增塑剂用量、热处理条件等对膜机械性能的影响及有关机理进行了探讨