薄壁纸筒的力学性能之单轴压缩试验研究

纸质材料作为新型环保建筑材料,在临时建筑等中小型建筑结构以及建筑施工中已逐步开展应用,其在环保性、经济性、拆装便捷性等方面具有突出优势.其中最为常见的结构型式纸筒建筑在日本已有不少,为灾后救援和难民安置等工作发挥重要作用,具有较为广阔的应用前景.对于纸质临建结构的基础材料薄壁纸筒(纸管),其基本的压缩、拉伸、弯曲、剪切...     

多孔弱胶结岩石破裂的围压影响机制及压密-损伤本构模型

通过开展粉砂岩单轴、三轴压缩试验,研究不同围压下岩石的力学性质及声发射活动规律,揭示了围压对多孔弱胶结岩石破裂的影响机制;根据声发射能量计数建立损伤变量,并提出了表征岩石损伤分布程度的损伤度;采用粉砂岩空隙体积应变建立岩石的空隙压密度,验证岩石空隙压密-损伤破裂本构模型并进行了参数分析.研究表明：1)施加围压阶段产生的体积压缩量最高,占据岩石最大体积压缩量的65%;泊松比随围压增大而减小,与致密硬岩恰好相反.2)围压限制了岩石的微裂纹扩展,粉砂岩单轴压缩时的声发射振铃计数率最大值为三轴压缩的十几倍;围压越大,声发射空间分形维数越小,微裂纹分布越集中.3)多孔弱胶结岩石的破坏是岩石内部短时间内产生大量小尺度剪切微破裂并迅速汇集—兼并形成大尺度宏观裂纹的过程;低围压可以有效地抑制小尺度微裂纹的扩展,而高围压对大尺度微裂纹的约束效果更明显.4)空隙压密-损伤破裂本构模型的理论参数物理意义清晰,能够准确反映围压对粉砂岩压密及破坏的影响机制,对于描述三轴压缩下多孔弱胶结岩石变形破坏规律具有较好的适用性.     

海南某铁矿工艺矿物学特征及磁选工艺优化研究

针对海南某铁矿矿源变化导致选矿产品质量下降的问题,通过现场取样,对原矿进行了工艺矿物学研究,获取了矿物组成及质量分数,分析了主要矿物工艺矿物学特征,开展了破碎分级与磁选干抛试验。研究结果表明：矿石主要组成为石英以及含铁矿物,其中,磁铁矿占总矿物质量分数的8.4%,内部铁的分布率高达59.86%,磁铁矿与其他铁矿物的连生较少,但与石英嵌镶紧密,对选矿不利,应着重加强磨矿强度。破碎分级与磁选干抛试验表明：原矿进行破碎分级后获得10～20 mm与-5 mm两个粒级的产品,根据粒级确定最佳磁选条件,10～20 mm粒级原矿最佳的磁场强度应定于0.15 T,-5 mm粒级原矿最佳的磁场强度应定于0.1 T。工艺优化后铁精矿产品品位达30%以上,产率达到17.37%,铁回收率为38.35%;机制砂产率为27.07%,碎石产率为55.56%,达到了矿山充分高效利用矿石资源的要求。     

煤岩破坏过程的细观力学损伤演化机制

为了有效监测煤岩巷道围岩的损伤稳定程度,以漳村矿煤岩为例开展了煤岩损伤破坏特性的研究,首先对该矿煤岩进行单轴压缩试验测得其力学参数,然后通过颗粒流软件获得其细观力学参数进行了不同围压下煤岩试验。分析了煤岩破坏过程的声发射和应变能变化规律,并从煤岩损伤萌生、成核、扩展和贯通的过程研究了损伤演化机制,获得以下结论:最大声发射强度与峰值应力并不同时出现,具有一定滞后性,低围压范围滞后效应随围压变化敏感,高围压范围围压对其影响减弱;随着围压增加在最大声发射前会出现明显的平静期,并指出平静期的出现是由煤岩内部严重损伤区的产生和损伤愈合吸收应变能所致;将煤岩损伤破坏过程分为微损伤弥散分布、损伤局部集中发展成核、裂纹稳步扩展形成局部裂隙、局部裂隙贯通煤岩失稳4个阶段,指出围压对各个阶段的影响异同。     

循环荷载下北山花岗岩能量耗散与损伤特征

以高放废物地质处置库甘肃北山预选区花岗岩为研究对象,开展三轴循环加卸载试验,探究循环荷载作用下岩石耗散能、摩擦耗能、破碎耗能的演化特征,提出基于破碎耗能的岩石损伤变量.结果表明:依据耗能比曲线和应力-应变曲线演化特征,可将循环加卸载过程划分为初始压密与弹性段、裂纹稳定发育段、裂纹不稳定发育段、峰后不稳定破裂段和残余强度...     

体积应变率对北山花岗岩疲劳特性的影响

采用MTS815岩石力学试验系统对北山花岗岩进行动态三轴循环加、卸载试验,研究体积应变率的变化对岩石疲劳特性的影响。通过在静态加载阶段确定岩样损伤应力所对应的体积应变值,并实时监测体积应变的变化确定岩石疲劳初始点和体积应变率,进而获得岩样在动态循环加、卸载过程中的力学参数,以揭示北山花岗岩在不同体积应变率下的动态疲劳特征和损伤演化规律。研究结果表明:(1)岩样在疲劳破坏时的瞬时应变和最大塑性应变对体积应变率的变化不敏感。(2)岩样塑性体积变形随加、卸载循环次数的增加表现出初始变形、等速变形和加速变形3个阶段,在等速变形阶段,塑性体积应变率和弹性模量衰减率强烈依赖于体积应变率的变化,二者均随体积应变率的增加呈非线性减小的趋势。(3)采用塑性体积应变和弹性模量定义损伤变量可合理描述岩样的损伤演化过程,在损伤稳定发展阶段,损伤演化速率随体积应变率的增加呈非线性增大。(4)体积应变率的变化致使岩样在动态疲劳前产生初始损伤的差异,从而导致其疲劳寿命随体积应变率的增加而显著降低。     

灰色系统理论在矿山边坡变形预测中的应用

为保证露天转地下平稳过渡,需对-30 m水平挂帮矿进行开采,而西南边帮的稳定确保挂帮矿的顺利开采,因此基于杏山铁矿复杂的地质条件和矿区在露天转地下条件,对西南帮边坡变形破坏规律进行了分析。在分析西南边坡变形破坏规律的过程中,主要运用灰色系统理论建立了杏山铁矿GM(1,1)预测模型,应用该预测模型对杏山铁矿边坡实际监测数据进行了分析,并将其结果与现场监测数据进行了对比分析,说明其变化趋势与监测结果基本一致,验证了GM(1,1)预测模型的可靠性,为模型后期的预测提供了理论依据。     

面向工程教育认证的土力学实验教学

根据工程教育专业认证对实验教学的要求,结合土力学实验教学的现状,从实验教学内容、实验教学模式、实验成绩考核标准等方面着手,对土力学实验教学进行改革。实验教学改革以学生为中心,最大程度激发实验学习积极性,提高实验动手能力,培养解决土木工程实际问题能力。     

三轴压缩加载频率对花岗岩疲劳特性影响试验

通过选取岩性均一性好的北山花岗岩,并采用MTS 815岩石力学试验机对其进行三轴条件下的动态疲劳压缩试验,以探讨加载频率对岩石变形特性和损伤演化的影响。通过试验分析,得出花岗岩疲劳变形过程均可分为"疏-密-疏"三个阶段,与岩性和试验条件无关,且其损伤过程同样主要受侧向膨胀的主导作用。此外,频率的变化不会改变岩样破坏时的极限变形量,可采用弹性模量、塑性体积应变,以及横向应变等方法对岩石疲劳损伤过程进行合理描述;同时还揭示了频率变化对岩样疲劳寿命的影响规律。     

多手段物探技术在露天矿山边坡地质勘探中的应用

为确定露天矿山边坡地质体的地下分布和形态,采用多手段物探方法(AGI高密度电阻率法和EH4大地电磁法)对露天矿山边坡进行了地质探测研究,充分利用AGI高密度电阻率法的抗干扰能力强、浅层测量精度高和EH4大地电磁法探测深度大、覆盖范围广的优点,较为准确地探测出矿山边坡地质构造情况。结果表明:该矿区西部边坡赋存两组大的断层构造,且构造带较宽,次生构造也较发育,富含水区域面积大、深度较深,对矿山边坡的整体稳定性具有不利影响。探测结果可为后续矿山开采设计和安全生产提供有力保障。