Viscoelasto-plastic rheological experiment under circular increment step load and unload and nonlinear creep model of soft rocks

The viscoelastic-plastic creep experiments on soft ore-rock in Jinchuan Mine III were performed under circular increment step load and unload. The experimental data were analyzed according to instantaneous elastic strain, visco-elastic strain, instantaneous plastic strain and visco-plastic strain. The result shows that instantaneous deformation modulus tends to increase with the increase of creep stress; soft rocks enhance the ability to resist instantaneous elastic deformation and instantaneous plastic deformation during the multi-level of load and unload in the cyclic process. In respect of specimen JC1099, the ratio of visco-elastic strain to visco-plastic strain varies from 3.15 to 6.58, and the ratio has decreasing tendency with stress increase as a whole; creep deformation tends to be a steady state at low stress level; soft rocks creep usually embodies accelerated creep properties at high stress level. With the damaging variable and the hardening function introduced, a nonlinear creep model of soft rocks is established, in which the decay creep is described by the nonlinear hardening function H of viscidity coefficient. The model can describe the accelerated creep of soft rocks since the nonlinear damaging evolvement variable D of deformation parameter of rocks is introduced. Three stages of soft rocks creep can be described with the uniform creep equation in the nonlinear creep model. With this nonlinear creep model applied to the creep experiments of the ore-rock of Jinchuan Mine III, the nonlinear creep model’s curves are in good agreement with experimental data. Foundation item: Project(2007CB209400) supported by the Major State Basic Research and Development Program of China; Project(50774093) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(200801) supported by Open Research Fund of Hunan Provincial Key of Safe Mining Techniques of Coal Mines     

分级加卸载下节理软岩流变试验及模型

采用分级增量循环加卸载方式,对金川有色金属公司 Ⅲ 矿区软弱节理矿岩进行蠕变试验,按瞬时弹性应变、滞后黏弹性应变、瞬时塑性应变与黏塑性应变对流变试验数据进行分析,探讨了软弱节理矿岩的黏弹塑性变形特性;引入2种非线性元件--裂隙闭合体和非线性牛顿体,并将它们和描述衰减蠕变特性的开尔文体及描述瞬弹性的虎克体相结合,得到了一种新的复合元件流变模型,以研究复杂条件下节理软岩的黏弹塑性变形特性.试验结果表明,复合元件流变力学模型能很好地描述节理软岩在不同应力水平下的蠕变特性,特别是裂隙闭合阶段和加速蠕变阶段的特性,金川Ⅲ 矿区矿岩蠕变试验曲线与理论曲线较为吻合.     

地震区多层房屋设计与施工中不合理因素的综合分析

针对目前地震区多层房屋设计和施工中存在的不合理因素，从结构选形，节点的设计与施工等方面进行了综合分析，并对砖混结构中构造柱和女儿墙的设计提供了改进建议。     

改性脲醛树脂注浆材料配比及单轴压缩实验研究

凝胶时间的合理控制可提高化学注浆效果,减少浆液浪费.本文主要研究不同配比对于凝胶时间、终凝时间及单轴抗压强度的影响.结果表明,当草酸含量在1.45%~29.86%时,静止条件下,改性脲醛树脂浆液凝胶时间介于53 s~1 h,终凝时间介于7 min~3 h,且凝胶时间、终凝时间随着草酸含量的增加呈递减趋势.凝固后的注浆体打磨成规格为直径×长度=45 mm×100 mm的试件,然后在RYL-600剪切流变仪上测试不同配比下的单轴抗压强度.结果显示草酸含量越高时,注浆体试件在低应力下发生的形变越大,试件的单轴抗压强度随着草酸含量的增加而减小,介于3.23~25.16 MPa之间.     

三轴压缩下茅口灰岩围压效应的试验研究

针对南方广泛存在的茅口灰岩,利用MTS815电液伺服控制刚性试验机进行不同围压下三轴压缩试验,通过拟合分析,结果表明:(1)三轴抗压强度随着围压的增大,且呈线性增长;低围压条件下,茅口灰岩弹性模量随围压增大而增大,围压超过17 MPa,弹性模量趋于稳定;泊松比随围压增加成二次非线性增长趋势.(2)低围压条件下,岩样扩容率较小时即发生脆性破坏,体积应变扩容率随着围压的增大而提高;围压为12 MPa,岩样由脆性向延性转化,围压加至17 MPa,岩样表现为延性流动.3)随着围压的逐渐增加,岩样破坏方式趋于简单,由侧向剪切破坏逐渐转为对角剪切破坏,破坏角增大.     

全钢载重子午线轮胎六角形钢丝圈与圆形钢丝圈结构性能对比

采用有限元分析方法对全钢载重子午线轮胎六角形钢丝圈与圆形钢丝圈进行结构和性能对比分析.结果表明,圆形钢丝圈及其底部胶料在轮胎中受力和非受力状态下的应力变化率小于六角形钢丝圈,其在受力作用时的变形量也较小,更有利于将轮胎束紧在轮辋上,可有效预防胎体钢丝断爆现象.     

土木工程专业结构力学教学内容的改革探索

阐述了土木工程专业《结构力学》课程教学改革应遵循的原则,在此基础上针对新形势下《结构力学》教学内容提出了合理、有效的改革措施,从而提高《结构力学》的教学质量。     

环境湿度影响下粉晶白云岩的力学特征与数值模拟

为了揭示矿柱(岩心)受环境湿度在强度参数、变形特征和能量演化等方面的控制作用,对茶山岭煤矿-850 m中段的粉晶白云岩矿柱取心并制成标准试样。依托自建的密闭空间稳定湿度环境试验平台,成功实现了基于汽化方式的现场湿度系统模拟。分别测量了试样在干燥以及80%、90%和100%RH(相对湿度)环境下60 d后的孔隙率、质量以及尺寸,并开展单轴压缩试验,借助电子显微镜扫描和核磁共振技术分析了试样微细观结构变化规律及强度变形等力学参数的响应特征。结果表明：(1)环境湿度的增加会导致原本致密及排列规则的矿物颗粒失去胶结物的包裹而出现模糊的层间界面,孔隙率升高并伴有软化接触面的矿物颗粒脱落导致试样质量损失以及尺寸缩减。(2)环境湿度决定受载时试样的极限破坏模式,由干燥状态下的纯拉伸破坏过渡到100%RH环境下的剪切/拉伸混合型破坏,且破坏时试样表面宏观裂纹发育数量随湿度升高呈上升趋势。(3)受高湿从外围至中心扩展的“损伤-联结-侵入”效应,白云岩原生裂隙界面与矿物颗粒之间的摩擦作用以及弹性模量、峰值强度等参数减小,泊松比与峰值点应变则增大,加速了白云岩矿柱的失稳变形与破坏。(4)基于试验数据并依托颗...     

瓮福磷矿矿柱安全留设尺寸确定与现场监测

留设安全矿柱是房柱式开采体系中保护井巷、地表及建筑物的安全一种常用方法,矿柱的合理尺寸选择及其稳定性对采场安全极其重要.结合瓮福磷矿磨坊矿5#井开采的实际情况,提出应用FLAC3D数值模拟逐步逼近法来确定该矿安全矿柱留设尺寸,并采用平板梁理论对其进行分析计算.结果表明,逐步逼近法得到的安全矿柱厚度和平板梁理论的计算结果较为吻合.通过2种方法的研究结果对比分析,确定该矿点柱式房柱的基本参数为:矿房跨度在14m左右,矿柱厚度在5.5～6.0m之间.通过对磨坊矿5#井采空区上覆岩层移动规律的监测,发现岩层移动相对稳定,地表沉降量控制在160mm以内.     

骨架材料对轮胎均匀性的影响

研究骨架材料对轮胎均匀性的影响。结果表明:骨架材料的选用和轮胎生产过程的工艺控制对轮胎均匀性影响很大。在生产中应严格控制骨架材料部件的挤出和成型工艺,在结构设计中应根据实际要求设计适当的带束层角度,并在满足使用要求的前提下选用柔韧性好的骨架材料。