特高心墙坝地震反应离心模型试验研究

通过4组相同几何比尺、不同加速度比尺的土工离心机振动台模型试验,采用外延分析方法,研究了某特高心墙坝最大坝高断面在设计地震作用下的坝体地震反应、坝顶变形、地震破坏模式。试验结果表明：设计地震下坝顶地震加速度放大系数约为2.97～3.03;3次地震作用下坝顶的沉陷率分别约为0.41%,0.56%,0.64%;随着地震次数的增加,坝顶沉降也增加,但沉降增量迅速减小;心墙的沉陷量最小,且没有任何坍塌迹象,总体稳定;下游坝体受地震影响较小,仅观察到轻微沉陷;地震主要引起上游堆石料的沉陷,且主要发生在第1次地震,而后越来越小;3次地震过程导致上游堆石料沉陷至蓄水位附近;没有观察到明显的堆石滚落现象。试验揭示的破坏现象说明,需要对坝顶处的堆石料进行加固,避免心墙暴露。     

柱头科斗栱偏心受压性能试验研究及有限元分析

为研究竖向偏心荷载对柱头科斗栱受力性能的影响,对3个柱头科斗栱足尺试件进行不同偏心率下的竖向加载试验,得到了斗栱的破坏形态、刚度退化和变形能力。轴心受压破坏模式主要是大斗的压溃和正心瓜栱与单翘的劈裂,偏心受压时大斗和平板枋出现明显的转动,造成斗栱的抗压刚度与承载力降低。采用ABAQUS有限元软件对3种偏心率的斗栱进行有限元分析,模拟结果与试验结果吻合较好。在此基础上,对斗栱进行了参数分析,研究了竖向荷载偏心率,木材的抗压强度、弹性模量和摩擦系数对其受力性能的影响。结果表明：竖向荷载的偏心率越大,则斗栱的转动角度越大,其承载力越低;当偏心率为0.3时,斗栱的承载力比轴心受压时降低了41.64%;进入塑性阶段后,偏心受压斗栱的刚度退化较显著;随木材顺纹抗压强度和顺纹弹性模量的增加,斗栱的竖向承载力提高;木材的摩擦系数越大,斗栱产生的竖向位移越小。     

某挑檐开裂的加固

某住宅楼屋顶挑檐设计如图1所示,其水平挑出宽度为1.1m、板厚120mm、板面配筋φ10@200mm、混凝土为C20。该挑檐混凝土于2003年春节前浇筑,春节后拆模发现,部分板根与框架梁交接部位已明显开裂,裂缝上口宽（严重者最大宽度达1．5mm,已到破坏阶段）,往下逐渐变窄。     

岩石破坏过程实时监测预警软件系统——搭建与初步应用

岩石损伤与破坏的预测预警是岩石力学的基本问题。在岩石单轴压缩实验中,通过Lab VIEW二次开发的方式实时获取实验过程中应变、表面散斑图像、声发射测试数据,采用HTTP、WebSocket等数据传输协议实时传输数据,搭建了“端—边—云”3层架构的岩石失稳破坏过程监测预警系统,实现了多元化监测数据的实时采集与动态融合,并对岩石单轴压缩破坏进行实时预测预警。该软件系统能够先于传统上的基于声发射振铃数和能量释放率的前兆特征,预测方法更为可靠,更具实际意义。该系统可迁移至矿山现场应用之中,为基于多元异构现场监测数据融合来进行矿山地质工程灾害预测预警提供了技术支撑。     

辰通煤业综放工作面多位一体瓦斯治理技术

为了解决辰通煤业回采工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯浓度高的问题,结合矿井瓦斯涌出特点和二盘区地质情况,通过实施本煤层预抽、上隅角抽采和邻近层瓦斯抽采相结合的多位一体瓦斯抽采方法,分别对回采工作面煤层瓦斯、采空区瓦斯和邻近层瓦斯进行抽采,从而控制回采工作面瓦斯涌出量,实现了回采工作面安全开采。     

深埋藏断层发育采煤工作面自动化技术研究及应用实践

星村煤矿7302综采工作面自动化建设过程中,因煤层倾角变化大,构造发育,导致自动移架时出现咬架、歪架,记忆割煤时,出现煤机截割顶底板的情况,给顶板管理及煤质管理造成极大困难。针对以上问题,通过确定合理升架动作中止参数,解决顶板破碎区域跟机移架问题;通过测定工作面关键参数,构建工作面煤层三维赋存图,确定采煤机自动截割合理参数,解决了因无法进行有效煤岩识别导致的煤机割顶底板的问题。     

近距离煤层群定向钻孔关键参数技术研究

为解决山西省中阳荣欣焦化有限公司高家庄煤矿东翼瓦斯鉴定巷近距离煤层群瓦斯治理的难题,通过理论分析钻孔负压损失模型,利用软件分别对东翼轨道大巷掘进工作面3号本煤层和4号邻近层定向长钻孔瓦斯抽采负压损失进行了计算。以此确定了定向钻孔施工的孔径和钻孔深度等关键参数。为东翼轨道大巷掘进工作面3号和4号煤层定向钻孔设计、施工提供依据,治理后工作面正常掘进后回风流瓦斯浓度最大不超过0.20%。     

基于黏聚力单元法的单双射孔水力裂缝扩展数值模拟研究

为研究单双射孔下的水力劈裂规律,基于Abaqus的黏聚力单元损伤本构,建立了含单双射孔裂隙的有限元模型,对不同水力压裂因子D下的裂纹扩展过程,位移矢量进行了数值模拟研究.结果表明:单裂隙情况下,裂纹扩展产生于裂缝尖端,随着水压的不断增大,D值较小的工况裂缝沿着最大主应力的方向发展,对于D值较大的情况而言,裂缝将呈现45...     

含水率对深部岩石抗拉强度影响的规律与机制

“对榆社—武乡区块千米以深的不同含水状态下的细砂岩、泥岩、煤和中砂岩的抗拉强度特性进行了研究。结果表明：通过自由吸水测试,深部岩石在浸水5 d后,其吸水率无明显变化,煤饱和吸水率最高,为6.13%,细砂岩饱和吸水率最低,为0.68%,两者相差11倍多;随着含水率的增加,试件的抗拉强度均有很大程度的下降,饱和水状态下,细砂岩、泥岩、煤、中砂岩的抗拉强度分别下降了72.21%、54.98%、77.48%、68.60%,下降形式呈负指数型函数,其中水对煤的影响最大,含水饱和度为50%时,其抗拉强度损失58%,而细砂岩抗拉强度仅损失14%;随着含水率的增加,泥岩、煤、中砂岩的抗拉强度下降呈现先快后慢的形式,细砂岩则表现出先慢后快的形式,基于液桥力理论对此现象做出了解释;从应力-位移曲线可以看出干燥状态下的细砂岩、泥岩和中砂岩表现为典型的脆性破坏,煤则表现为静态破坏,随着含水率升高,岩石有由脆性向延性转换的趋势;在破坏图中,同种岩石在不同含水率状态下破坏形式有着明显的差别,含水状态下,岩石裂纹扩展路径变多,对于细砂岩和煤,除贯穿圆心的主裂纹外,新生了几条与主裂纹或端面加载处贯通的伴生裂纹,对于含...