砂土原位应力场中的灌注桩成孔卸荷收缩理论解

为了探究钻孔灌注桩在竖向成孔时伴随的孔周土体径向应力的卸荷情况,基于SMP屈服准则及非相关联流动法则,探讨了初始原位应力场条件下砂土竖向钻孔孔周存在的2个塑性区的应力状态工况,并推导了该工况的应力场、位移场的解答,给出了工况判别标准。结果表明:静止侧压力系数K₀、土体内摩擦角φ的选取关系到孔周塑性区半径r_e,r_p的变化,对塑性区的产生和发展有很大影响;不同K₀和泥浆重度r_mud下的孔壁相对位移、孔壁应力均随着钻孔深度的增大而呈线性增大,孔壁相对位移随K₀增大而增大,随r_mud的增大而减小,但孔壁径向和环向应力并不随K₀的改变而改变;砂土竖向成孔的孔周塑性区范围几乎沿深度不发生变化,塑性半径r_p对钻孔孔壁环向应力有较大影响。提出的理论解对于砂土初始原位应力场中的灌注桩成孔卸荷问题具有一定的理论意义。     

多目标条件下矿山充填材料配比优化实验

为准确确定某铁矿尾砂胶结充填材料最优配比,分别选择制浆水性、砂灰质量比和料浆质量浓度与充填体强度、料浆坍落度和料浆泌水率作为尾砂胶结充填材料配比优化的影响因素和充填性能评价指标.基于响应面–满意度函数耦合理论,采用Box-Behnken实验设计方法开展13组不同充填配比实验,构建充填性能评价指标的响应面函数,研究各影响因素与目标响应量的相关关系及多目标条件下的最优充填材料配比.结果表明,制浆水性对响应量影响不显著;砂灰质量比对充填体强度影响极显著;坍落度受料浆质量浓度、砂灰质量比影响较显著;砂灰质量比和料浆质量浓度对料浆泌水率的影响均极为显著,且二者之间存在极显著的交互作用.该矿尾砂胶结充填材料最优配比为:制浆水性为海水,砂灰质量比为8.44:1,料浆质量浓度为72%,该配比条件下对应的响应量预测结果为:充填体28 d龄期单轴抗压强度为2.00 MPa,料浆塌落度为27.15 cm,料浆泌水率为7.35%,与验证实验结果基本吻合,为现场工业实验提供强有力的理论支撑.     

用水量对胶凝砂砾石抗压强度的影响

胶凝砂砾石材料是一新型筑坝材料,拥有广阔的发展前景。用水量是影响胶凝砂砾石强度的重要因素。通过抗压强度试验分析用水量对胶凝砂砾石抗压强度的影响,得出:最优用水量随胶凝材料掺量的增大而增大,随砂率的增大而增大,最优用水量为85~125 kg/m~3;最优水胶比随胶凝材料用量的增加而减小,随龄期的增加呈减小的趋势,最优水胶比为0.95~1.35。用水量对抗压强度的影响仅次于水泥用量,在施工过程中,应将其作为胶凝砂砾石材料的一项重要参数来控制,以保证胶凝砂砾石材料的性能。     

Theoretical analysis of a new segmented anchoring style in weakly cemented soft surrounding rock

According to the tensile failure of rock bolt in weakly cemented soft rock, this paper presents a new segmented anchoring style in order to weaken the cumulative effect of anchoring force associated with the large deformation. Firstly, a segmented mechanical model was established in which free and anchoring section of rock bolt were respectively arranged in different deformation zones. Then, stress and displacement in elastic non-anchoring zone, elastic anchoring zone, elastic sticking zone, softening sticking zone and broken zone were derived respectively based on neural theory and tri-linear strain softening constitutive model of soft rock. Results show that the anchoring effect can be characterized by a supporting parameter b. With its increase, the peak value of tangential stress gradually moves to the roadway wall, and the radial stress significantly increases, which means the decrease of equivalent plastic zone and improvement of confining effect provided by anchorage body. When b increases to 0.72, the equivalent plastic zone disappears, and stresses tend to be the elastic solutions. In addition, the anchoring effect on the displacement of surrounding rock can be quantified by a normalization factor δ.     

面向砂型铸造的碳排放效率建模及评价方法

为了更加科学有效地评价砂型铸造生产过程碳排放量与生产效率的问题,在分析砂型铸造过程碳排放的基础上,提出砂型铸造生产过程的碳效率模型和评价方法,使企业有针对性地开展节能减排活动.根据砂型铸造生产过程碳排放特性,建立工序碳源碳排放计算模型;分析铸造过程生产能力、设备利用率、生产周期以及能源消耗碳排放特征,建立4个维度的砂型铸造过程碳效率计算模型;采用灰色关联分析法,在砂型铸造碳效率模型的基础上,实现了对砂型铸造生产过程的碳效率评价.以某砂型铸造企业造型生产线为实例,验证了该模型的可行性和有效性.     

温度驱动下风积砂毛细现象试验研究

为了研究环境温度对毛细水上升过程的影响,进行了室内砂柱模拟试验。设置了两组不同温度下砂柱毛细水上升试验进行对比,分析了风积砂毛细水上升高度随时间的变化规律以及与温度的关系,探讨了毛细水上升的运动机理。试验结果表明:外部条件相同的情况下,较高的温度能够加快湿润锋的迁移速率,然而局部的高温会抑制水分的向上迁移,但温度效应不是特别明显。     

砂土地基上圆形浅基础三维破坏包络面的理论研究

对砂土地基上圆形浅基础在竖向荷载V 、水平荷载 H 及力矩 M 复合加载条件下的承载力进行了系统的三维有限元分析。在分析中,砂土假定为纯摩擦材料,遵循基于 Mohr-Coulomb 破坏准则的理想弹塑性本构关系。首先,对圆形浅基础的竖向承载力进行了有限元计算,并与滑移线解法进行了对比,两种方法所得结果比较吻合。进而探讨了砂土内摩擦角对于基础在 V-H 、V-M荷载平面与V-H-M 三维荷载空间内的破坏包络轨迹的影响。计算结果表明,与不排水情况下软黏土地基上基础破坏包络面相比,砂土地基上圆形浅基础的破坏包络面形状有较大差异,但V-H 和V-M 平面内的破坏包络面形状仍具有较好的归一化特性。基于有限元计算结果,建立了圆形浅基础在V-H-M 三维荷载空间内的破坏包络面方程,该方程可用来合理评价复合加载条件下砂土地基上圆形浅基础的整体稳定性。     

黄河小浪底调水调沙试验数学建模简

黄河小浪底调水调沙是治黄管理的重要措施。通过对实测流量和排沙量变化过程的分析,依据插值和拟合数学理论,结合matlab得到排沙量与时间、流量的函数关系式,并进行数值分析验证,对调水调沙试验的效果进行了理论分析。     

西北风沙地区输电导线侵蚀及起晕电压实验模拟研究

针对西北地区风沙侵蚀输电导线现象,研究了导线粗糙度与起晕电压关系,在闭式风道内模拟了输电导线在第一年服役内受强沙尘暴侵蚀过程,并做了侵蚀铝棒的对照实验。用光切显微镜测量了表面粗糙度,电晕笼测量系统测量了起晕电压,再对实验数据插值与拟合处理,分析认为,导线粗糙度随风沙侵蚀呈增大趋势,而起晕电压在试验前期升高,试验中期起伏变化,后期与粗糙度呈负相关关系,即导线起晕电压随着粗糙度增大而降低。     

砂堆雪崩幂律分布现象的解释

自组织临界性的提出者Per Bak认为,处于临界状态砂堆雪崩呈现幂律分布,可作为广延耗散动力系统自组织临界性存在的证据。采用真实砂堆试验和元胞自动机砂堆模拟两种方法进行研究,提出处于亚临界状态的砂堆,在向临界状态演化的过程中,砂堆在亚临界状态发生众多小规模的雪崩,越接近临界状态,系统的波动越强,大规模的雪崩也时而发生,因此在从亚临界状态向临界状态演化的过程之中,大规模雪崩的发生次数少,小规模雪崩发生的次数多,雪崩发生的规模也呈现幂律分布,并认为这种情况更具普适性。