不同含水量条件下红砂岩泥化夹层的剪切特性

为了探讨不同含水量条件下泥化夹层的剪切特性,通过等应变直剪仪对红砂岩泥化夹层进行不同含水率和法向应力的直剪试验,研究了红砂岩泥化夹层的剪切力学行为.结果表明：剪应力-剪切位移曲线为滑移型曲线,正应力越小,达到剪切强度所需的剪切位移也越小;随着含水量的增加,泥化夹层的剪切强度明显降低,剪切强度参数中内摩擦角非线性减小,而粘结力先增大后减小;存在一个临界含水量值,当含水量小于该值时,粘结力随含水量的增大而增大,当含水量超过该值时,粘结力随含水量的增大而减小.     

级配效应下珊瑚砂不排水剪切特性研究

采用三轴固结不排水剪切试验,对基于Dinger-Funk方程得到的5种不同级配的珊瑚砂进行剪切特性研究,并以中值粒径d₅₀作为评价区分珊瑚礁砂级配的指标。结果表明,珊瑚砂的峰值偏应力与级配参数的中值粒径d₅₀呈线性关系,随着中值粒径d₅₀的减小而增加;珊瑚砂的剪胀程度随着级配中最大颗粒粒径的减小(d₅₀减小)而提高,但随着有效围压的增加而降低;珊瑚砂的内摩擦角与黏聚力在随级配变化时,二者表现为对立的增长趋势：当黏聚力表现为增加时,内摩擦角减小,反之内摩擦角增大;珊瑚砂的抗剪强度参数在当级配中的最大颗粒粒径为1～2 mm时出现异常值;珊瑚砂的有效内摩擦角随着级配的中值粒径d₅₀的增大呈线性增长关系。     

剪切速率对环形桩孔抗剪强度的影响

为了研究环状桩孔的力学性质,以某矿风井检查孔的黏土为研究对象,采用智能电动四联直剪仪进行了室内直剪试验,探讨了剪切速率对黏土剪应力-剪切位移曲线的影响,分析了内摩擦角、黏聚力随剪切速率的变化关系.试验结果表明:剪应力随着剪切速率的增加而增加,黏聚力、内摩擦角与剪切速率的关系可以通过一元二次多项式来拟合,提出了抗剪强度与剪切速率、竖向压力的两元回归计算模型.     

无粘性粗粒土直接剪切试验的强度尺寸效应(研究生论坛）

为研究无粘性粗粒土直接剪切试验的强度尺寸效应,采用相同试样尺寸直剪仪对不同最大粒径无粘性粗粒土进行了直剪试验。试验土料最大粒径分别为40mm、20mm、10mm、5mm 和2mm ,各组土料具自相似质量分形结构以保证各土料孔隙特征相同,并采用预先植入竖直锡丝的方法测量剪切带宽度。试验结果表明：随最大粒径增大,剪切带宽度和强度增大,且当最大粒径大于试样高度的1/20时,产生明显的强度尺寸效应现象;咬合力c和内摩擦角φ随试样高度与最大粒径比值的增大而减小,且与其对数呈明显的线性关系;随最大粒径增大,强度尺寸效应逐渐明显的原因为剪切带内颗粒数减少,颗粒间接触力强力链容易形成。     

黏土-水泥土接触面剪切特性试验研究

掌握黏土–水泥土接触面的剪切特性及土体运移规律是研究水泥土桩、墙等结构物承载和变形机理的关键。本文基于系列直剪试验研究黏土与不同粗糙度水泥土接触面的力学特性,以探究黏土–水泥土接触面抗剪强度、破坏规律及变形特性。结果表明：黏土–水泥土接触面的剪切破坏强度服从摩尔–库伦强度准则,接触面摩擦角随粗糙度的增加而增大,但增长速率逐渐减缓,而接触面粘聚力与黏土粘聚力大小相当;黏土–水泥土接触面的法向应变与剪切位移曲线整体表现为剪缩型,且剪缩量随法向应力和粗糙度的增加而增大。归一化的接触面强度有效系数Es随粗糙度的增加而增大,且当粗糙度R超过1.0 mm后,Es大于1.0,说明由于“被动阻力”的存在使得黏土–水泥土接触面的抗剪强度得到提升,从而出现大于黏土自身抗剪强度的情况。不同法向应力作用下,各接触面剪应力–剪切位移关系曲线均服从指数分布,据此建立了描述接触面粗糙度、剪应力、剪切位移、法向应力、摩擦角和粘聚力关系的复合指数模型,该模型对接触面剪应力–剪切位移关系曲线具有良好的拟合效果。此外,随着剪切过程的持续进行,剪切破坏区逐步由剪切前方扩展至剪切后方。研究结果对揭示黏土–水泥土接触面的力学特性及水泥土桩、墙等的设计具有参考和指导意义。     

预应力超高强混凝土梁剪切延性分析

为了研究预应力超高强混凝土梁的剪切延性,对15根后张法有粘结预应力超高强混凝土简支梁进行受剪性能试验,研究了剪跨比、配箍率、混凝土强度和预应力度对试验梁的破坏形态和剪切延性的影响规律.试验结果表明:预应力超高强混凝土梁的破坏形态与预应力普通混凝土梁相似,当剪跨比为1.5≤λ≤2.5时,破坏形态均为剪压破坏;剪切延性随着剪跨比、配箍率、混凝土强度的增加而增大,随着预应力度水平提高而降低;建立了预应力超高强混凝土梁剪切延性系数的计算公式,计算结果与试验结果对比表明,剪切延性系数计算值与试验结果吻合良好,研究成果将为预应力超高强混凝土梁的设计计算与工程应用提供理论依据.     

黏土–水泥土接触面剪切特性试验研究

黏土–水泥土接触面的剪切特性及土体运移规律是研究水泥土桩、墙等结构物承载和变形机理的关键。对黏土与不同粗糙度水泥土接触面的力学特性进行直剪试验研究,探讨黏土–水泥土接触面抗剪强度、破坏规律及变形特性。结果表明:黏土–水泥土接触面的剪切破坏强度服从摩尔–库伦强度准则,接触面摩擦角随粗糙度的增加而增大,但增长速率逐渐减缓,而接触面黏聚力与黏土黏聚力大小相当;黏土–水泥土接触面的法向应变–剪切位移曲线整体表现为剪缩型,且剪缩量随法向应力和粗糙度的增加而增大。归一化的接触面强度有效系数Es随粗糙度的增加而增大,且当粗糙度R超过1.0 mm后,Es大于1.0,说明由于"被动阻力"的存在使得黏土–水泥土接触面的抗剪强度得到提升,从而出现大于黏土自身抗剪强度的情况。不同法向应力下,各接触面的剪应力–剪切位移关系曲线均服从指数分布,据此建立了描述接触面粗糙度、剪应力、剪切位移、法向应力、摩擦角和黏聚力关系的复合指数模型,该模型对接触面剪应力–剪切位移关系曲线具有良好的拟合效果。此外,随剪切过程的持续进行,剪切破坏区逐步由剪切前方扩展至剪切后方。研究结果对揭示黏土–水泥土接触面的力学特性及水泥土桩、墙等的设计具有参考和指导意义。     

不同含石量下泥岩土石混合体剪切特性及细观破坏机制

为探究含石量对泥岩土石混合体剪切特性及细观破坏机制的影响,设计了含石量20%~80%共4组试样,分别在0.2、0.4、0.6、0.8 MPa这4种不同围压下进行室内大型三轴剪切试验,研究不同含石量试样的偏应力、体积应变及抗剪强度参数的变化规律;基于数字图像处理技术生成PFC^2D颗粒流数值模型进行一系列数值分析。结果表明：试样抗剪强度随含石量增大而不断增大。与其他类型的土石混合体不同的是,泥岩土石混合体在低围压下呈先剪缩后剪胀的变化规律,且含石量越高,最终剪胀效果越明显;在高围压下始终表现为剪缩,且含石量越低,剪缩效果越强。内摩擦角随含石量增大呈慢快慢的“S”型增长趋势,且在20%~80%含石量内增长较快;黏聚力随含石量增大不断降低,但下降速率逐渐减小。数值试验表明：土石混合体在剪切过程中存在拉剪混合破坏;随含石量增加,土石混合体骨架结构效应越来越显著,剪切带绕过块石,形成多个形状不规则的小剪切带。     

不同初始干密度黄土与混凝土接触面直剪试验

为提高黄土填方地区基础承载力和沉降计算分析水平,采用大型直剪仪开展了不同初始干密度的重塑黄土与混凝土接触面剪切试验.试验结果表明,随着法向应力的增加,不同土样初始干密度下接触面剪应力-剪切位移曲线由弱软化型逐渐过渡为弱硬化型,最后转变为强硬化型.随着土样初始干密度的增加,接触面剪应力-剪切位移曲线的初始斜率增大,抗剪强度增大,粘聚力先增大再减小,内摩擦角持续增大.土样初始干密度对接触面抗剪强度的影响随法向应力的增加而增大.随着土样初始干密度的减小或法向应力的增加,体应变增大,黄土与混凝土接触面由剪胀逐渐转化为剪缩.     

剪切速率对黏性土混凝土界面抗剪强度影响的试验研究

通过自行研制的大型恒刚度桩土界面直剪仪,进行6种剪切速率的黏性土混凝土界面剪切试验,探讨剪切速率对黏性土混凝土界面抗剪强度的影响规律。结果表明：在黏性土混凝土界面,超孔隙水压力随着剪切速率的提高而增大;法向应力和剪切速率通过影响超孔隙水压力大小,决定黏性土混凝土界面剪切峰值强度和剪切破坏位移的大小;剪应力剪切位移关系曲线由基本一致变化到一定范围内产生偏离,且法向应力和剪切速率越大偏离越显著,并出现明显的应变软化现象;剪切速率从0.4 mm/min增加至5.0 mm/min,黏性土混凝土界面抗剪强度减小幅度增大,摩擦系数减小0.1,有效黏着力的变化介于0.81~5.93 kPa之间。     

可变径闸板防喷器结构研究

闸板防喷器是石油钻井过程中的一种重要设备.可变径闸板防喷器作为新型的闸板防喷器,能够密封一定范围内多种规格的钻具,具有成本低,使用方便的优点.在阐述其封井机理的基础上,比较了几种可变径闸板的结构特点.通过建立有限元模型,模拟了可变径闸板的工作过程,对应力的分布和变化进行了分析,为可变径闸板防喷器的优化设计打下了基础.     

基于ANSYS软件的连续管井口压曲分析

采用有限元分析软件ANSYS,对井口处注入头链条底部与防喷器橡胶心子顶部之间的无支撑长度的连续管进行数值分析计算,得到了不同参数下的连续管静力压曲临界载荷,分析了无支撑段连续管长度、连续管的截面面积对压曲载荷的影响规律.结果表明,压曲临界载荷随着连续管管径和壁厚的增大而增大,而随着无支撑段管长的增加而减少.该分析方法与...     

气体钻井钻具内气体冲蚀机理研究

采用计算流体动力学方法建立高速气体冲蚀无刺孔钻杆接头和具有腐蚀坑的钻杆接头模型。无刺孔的钻杆接头内,只有钻杆内产生腐蚀坑后,流场才变为钻杆本体刺漏的主要影响因素之一;钻杆带有腐蚀坑时,其钻杆内的最大流速远大于无腐蚀坑钻杆内的最大流速;钻杆的穿刺及断裂主要是由于裂纹从钻杆内壁向外壁不断扩展的结果。     

连续油管冲砂技术在马82井的应用

马82井于2013年12月进行补孔压裂作业时,出现砂堵,导致油管内部被砂堵死,后经连续油管冲砂作业后成功解堵,及时恢复了油井生产,保障生产的顺利进行。     

岩石节理剪切强度研究

利用断裂力学理论分析了纯剪切应力状态和双向压应力状态作用下节理模型的断裂机制。在已有的数值模拟和实验基础上,通过引入分形维数,推导了粗糙节理的摩尔-库仑剪切强度的改进公式。该公式的分析结果显示,节理尺度相对于岩体尺寸越大,节理的抗剪强度就越低,并且节理的抗剪切强度与分形维数的关系是一种非线性增长关系。     

岩基重力坝抗滑稳定审查的弹性抗剪强度公式——兼论抗剪断安全系数

本文首先分析了当前使用抗剪断公式审查岩基上重力坝沿坝基而抗滑稳定所存在的问题,提出以“最不利点子仍未达到屈服状态”作为稳定准则,并提出“真实弹性抗剪强度”这一新的概念,从而得到抗滑稳定审查的“弹性抗剪强度公式”。在此基础上,对抗剪断安全系数赋予了合理的物理概念,并说明了在不同弹模的地基上应该采用不同的安全系数。     

涪陵页岩气求产试气工艺优化与应用

常规的高压气井试气流程一般采用多级降压装置,设备占地面积大,不适合焦石坝工区施工现场条件;按常规天然气井试气工作制求产时,产量波动幅度较大、求产时间长;冬季施工时,井口附近会产生天然气水合物,导致连续油管发生冰卡现象。工艺优化后,放喷压力20MPa~30MPa、不含H2S的气井,采用一级降压;求产试气采用套管放喷,尽快带液求产。试气油嘴系列为:17mm、15mm、12mm、10mm、8mm、6mm、4mm,现场根据出砂情况调整油嘴大小;当井口压力高于20MPa、环境温度低于22℃时,启动防冰卡预案,有效防止因生产天然气水合物而发生的冰卡。     

封井器有限元分析

考虑到油田封井器CAD,CAE技术的现状和发展趋势,应用Pro/E和ANSYS软件无缝连接,对螺杆泵井封井器进行了三维实体建模、虚拟装配和有限元分析.根据分析结果,证明有高应力区.按照ASME应力分析法分析其应力类别及应力组合,表明该设计是安全的.     

集中荷载作用下简支钢—砼组合梁受剪承载力计算

基于钢-混凝土组合梁竖向抗剪试验,探讨了组合梁中钢梁承担的剪力,总结了组合梁受剪的特点,分析了剪跨比、钢梁截面尺寸、混凝土翼板截面尺寸和抗剪连接程度等因素对组合梁受剪承载力的影响。采用叠加法,提出了组合梁受剪承载力计算公式,该公式物理意义明确,简单实用,与试验结     

Stress corrosion cracking of high-strength drill pipe in sour gas well

In high sour gas reservoir drilling process, it happens occasionally that high-strength drill pipe suffers brittle fracture failure due to stress corrosion cracking, and poses serious hazard to drilling safety. To solve this problem, this paper studied the stress corrosion cracking mechanism and infl uencing factors of highstrength drill pipe in sour environment with hydrogen permeation experiments and tensile tests. We simulated practical conditions in laboratory and evaluated the stress corrosion cracking performance of the high-strength drill pipe under conditions of high stress level. For the problems occurring in use of high-strength drill pipe on site, the paper proposed a technical measure for slower stress corrosion cracking.