新型拉压复合型锚杆锚固性能研究:Ⅰ简化理论

针对新型拉压复合型锚杆,假定锚固体与岩土体之间的剪应力呈三角形分布,对其锚固机理进行了研究。推导得出了拉压复合型锚杆的抗拔承载力计算公式和与拉力型锚杆抗拔承载力之比（承载比）。对承载比的曲线分析结果表明：承载比随锚固段长度的增加而增加,当锚固段长度系数k₁ =2.0时,承载比达到最大值2.0;承载比整体随承压锚固段长度系数k₂呈碟碗形对称分布,且随k₂的增加而先增加后减小,并在k₂=0.5时最大;当k₁≥2.0时,承载比的最大值不再随锚固段长度增加而继续增加,但是满足承载比达到最大值的k₂取值区间变大。对比拉压复合型锚杆室内试验成果,推导的承载比计算值与试验值吻合较好。在相同锚固段长度下,拉压复合型锚杆抗拔承载力可达拉力型锚杆2.0倍,具有良好的工程应用前景。     

多折回通道型同侧竖缝式鱼道水力特性试验探究

为提高多折回通道型同侧竖缝式鱼道的消能作用、降低竖缝流速,以利于鱼道过鱼,在设计工况下通过模型试验研究其水力特性。试验分析了设计工况下鱼道典型部位的流态、水面线分布以及竖缝表面和底部流速的沿程分布情况,总结了多折回通道型鱼道在不同通道区段竖缝流速的沿程分布规律。结果表明,设计工况下竖缝流速在通道一、三中沿程变化较小,通道二中下降稍快,流速大小均在0.7~0.9m/s的较高水平。针对竖缝流速大于过鱼喜好流速的问题,提出了加糙鱼道边壁的优化设计方案。对比优化前后的流速分布可知,边壁加糙措施有效降低了鱼道竖缝流速大小。试验研究成果可为类似工程提供借鉴。     

非饱和非稳定渗流作用下边坡稳定的有限元塑性极限分析下限法

常规的土坡稳定性分析方法主要是基于饱和土理论和稳定渗流情况,难以反映降雨作用和水位骤降对边坡稳定的影响,而实际上相当一部分坡体失稳是由于非饱和非稳定渗流引起的。基于Bishop提出的非饱和土有效应力原理以及Fredlund双应力强度理论,将任意时刻的水压力当做体积力考虑到平衡方程中,用基于有效应力的方式建立满足平衡条件、间断条件、应力边界条件以及屈服条件下考虑非饱和非稳定渗流作用的下限法非线性规划模型,并且编制了相应的程序。通过对降雨入渗和库水骤降的边坡数值算例的分析,验证了所提方法的正确性,对非饱和非稳定渗流作用下土坡失稳的规律有了进一步的认识。     

基于混沌理论的平板闸门流激振动特性

鉴于闸门流激振动过程的复杂性,对水弹性模型试验中闸门在不同开度下的实测加速度响应数据进行了混沌特性分析。首先,对实测数据进行相空间重构,分别采用平均互信息法和平均伪最近邻域法计算最佳时间延迟和最佳嵌入维数;然后,基于嵌入参数计算关联维数D_2和最大Lyapunov指数λ_1,并对各计算参数的分布规律进行分析。研究表明:闸门侧向振动的复杂性相对其他振动方向更高,中间开度时的振动复杂性比大开度或小开度更显著;竖直向振动与顺流向振动中呈现出了较低维(D_2=3.342~5.130)的混沌吸引子,表明较少的独立变量即可描述闸门竖直向及顺流向振动的规律;λ_1随闸门开度的变化规律呈现"两边小中间大"的趋势,表明闸门在中间开度时的振动预测准确性较低。     

不同环境与加热路径下的微波加热岩石的数值研究

硬质岩隧道开挖是一个难题,文章通过采用有限元软件建立玄武岩的微波加热模型,分析了岩石外界环境温度、换热系数、照射时间以及加热路径对微波照射岩石的影响。计算结果发现降低环境温度、增大换热系数两者实质相似,均是使得岩石表面温度降低较大,在岩石内形成较大温度梯度,从而产生温度应力,引起岩石破坏。延长微波照射时间虽然可以提高温度应力,但破坏效果与照射时间并未呈现正比关系。通过改变微波加热路径,在总时间不变的情况下,在加热中途增加一个自然冷却过程,可以显著提高微波照射效果。