爆炸作用下超宽自锚式悬索桥动力响应研究

为研究超宽混凝土自锚式悬索桥在爆炸荷载作用下动力响应和毁伤特征,以某超宽混凝土自锚式悬索桥为工程背景,采用数值模拟文法,分析桥面近距爆炸作用下超宽箱梁顶面破口形态、底板竖向位移等动力响应。首先,利用Solidworks软件和Hypermesh软件建立整体桥梁的精细化有限元模型;其次,采用Ansys/LS-DYNA软件和*LOAD_BLAST_ENHANCED(LBE)方法施加爆炸荷载,并结合文献中混凝土构件爆炸试验结果验证计算方法的可靠性;最后,参数化分析不同炸药当量和沿横纵桥向不同爆炸位置工况下桥梁的动力响应。结果表明:当TNT当量为300 kg时,爆心正下方混凝土单元应力达极限值发生失效,形成椭圆形贯穿破口。随着TNT药量的增大,爆心正下方底板中心处的竖向位移峰值不断增大,1 000 kg药量工况下爆炸50 ms后竖向位移达135.9 mm。随着至爆心的距离增大,底板竖向位移减小,且竖向位移的增大速度减缓。吊杆内力变化与相连的箱梁底板竖向位移具有相关性,箱梁底板竖向位移越大,吊杆内力变化达到第一峰的峰值越高。相同爆炸当量工况下,爆心处于横、纵桥向不同位置时,超宽箱梁动力响应和破口形态的区别主要由横隔梁、腹板的支撑和约束作用不同引起。研究结果可为混凝土自锚式悬索桥的抗爆防护与加固提供重要依据。

坑道内爆炸条件下温压炸药的爆炸特性及其影响因素

温压炸药在坑道内爆炸时会产生多种毁伤元,对坑道内人员和设备造成严重威胁。基于不同药量的温压炸药爆炸试验,对坑道内爆炸条件下温压炸药的爆炸特性开展了研究,分析了爆炸热效应演化特征、冲击波传播规律和氧浓度降低情况,讨论了坑道对铝粉后燃的约束作用规律以及形成高烈度后燃效应的药量条件。研究表明:温压炸药火球辐射亮度高于TNT,且其火球温度峰值超过TNT温度峰值的1.3倍。在火球演化过程中,火球在后燃阶段的温度峰值较火球形态刚稳定时提升超过10%。在冲击波传播规律方面,超压峰值与正压时间的TNT当量系数分别约为1.4与1.65。另外,铝粉后燃产生的压缩波对冲击波能够形成多种补充效果,陡峭升压的压缩波能够使冲击波峰值升高,持续时间长但升压速率慢的压缩波能够限制冲击波的衰减,延长整体正压作用时间。受坑道约束作用,温压炸药爆炸火球将与坑道壁面发生相互作用,进而提高铝粉的燃烧烈度。当温压炸药质量立方根与坑道直径的比值大于0.28 kg^(1/3)/m时,将产生高烈度后燃效应。

深部岩体的构造和变形与破坏问题

随着经济建设与国防建设的不断发展,地下空间开发不断走向深部,如逾千米乃至数千米的矿山(如金川镍矿和南非金矿等)、水电工程埋深逾千米的引水隧道、核废料的深层地质处置、深地下防护工程(如700m防护岩层下的北美防空司令部)等。伴随着深部岩体工程响应发生了一系列新的特征科学现象,这些特征科学现象与浅部岩体工程响应相比具有迥异的特点,而且用传统的连续介质力学理论无法圆满地进行解释,从而引起了国际上岩石力学工程领域专家学者的极大关注,成为近几年该领域研究的热点。根据深部岩体的构造特点、高地应力及含能和非协调变形的特点,围绕深部岩体工程响应发生的静、动力特征科学现象,提出了深部岩体的构造和变形与破坏需要研究的科学问题。

深部巷道围岩的分区破裂机制及“深部”界定探讨

通过分析巷道围岩的应力状态和变形破坏多阶段、多水平的性状,揭示巷道围岩最大支撑压力区的体积变形状态及其后果,得出深部围岩区域破裂现象的发生条件、岩体的初始压力和围岩全过程变形状态,尤其是围岩峰值后状态下材料的残留强度关系。根据分区破裂现象的出现条件,提出界定浅部及深部工程活动的标准:浅部工程——坑道最大支撑压力区不破坏的深度;深部工程——坑道最大支撑压力区发生破坏的深度。

爆炸荷载作用下岩石的变形与破坏研究(Ⅱ)

无论是矿山工程、隧道工程中钻孔爆破效率的提高、工程爆破领域爆破振动参数的预测,还是最近一系列高技术常规局部战争中钻地炸弹对地下坚固目标的破坏,在不考虑岩石中强爆炸引起的光子和电磁辐射等极端效应情况下,都亟待要求对岩石中爆炸引起的应力、变形及其它运动参数和破坏效应作出比较准确的评估。目前对此问题的研究尚只能达到大致的机理及景象的定性认识和描述,定量上的确定存在数量级的误差,尤其是爆炸和冲击的近区,误差更大。其原因在于岩石中爆炸产生的变形和破坏特征,不仅与作用时发生相应的物理及力学运动密切相关,而且强烈地受岩石自身构造缺陷水平及其变化的制约。本文概述了爆炸作用下岩石的动力变形与破坏研究之现状。研究中考虑了岩石的构造特点及其对基本力学性状的影响,并简述了其研究的新趋向。

钢筋混凝土板在低速冲击下的计算方法

钢筋混凝土板在低速冲击下的局部与整体变形和破坏的特点主要取决于冲击的初速和接触区直径与结构厚度的比值 ,在计算中必须既考虑冲击的局部作用 ,也须考虑其整体作用。本文既给出了钢筋混凝土板在低速冲击下局部变形评估方法 ,又给出了整体变形的弹塑性工程近似分析方法 ,整体变形分析中忽略板在裂缝形成前的工作阶段 。

硒对杏鲍菇营养品质和抗氧化酶活性的影响

为了研究硒对杏鲍菇子实体硒含量、营养品质和抗氧化酶活性的影响,通过向培养料中添加Na2SeO3的方式培育富硒杏鲍菇.采用电感耦合等离子体质谱法测定富硒杏鲍菇子实体中的硒含量,分析硒在子实体中的分布情况,并且以普通杏鲍菇为对照,对富硒杏鲍菇的主要营养成分及抗氧化酶活性进行测定.结果表明：杏鲍菇子实体中的硒含量与培养料中硒含量成正相关性,当培养料中硒含量在40～50 mg/kg范围内时,杏鲍菇子实体对硒的生物富集因子最高,达到0.46～0.47,有机化率达到83.00%～84.00%,并且可溶性蛋白质含量和总糖含量与对照组相比分别显著提高了12.02%和25.76%（P〈0.05）,谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著增强（P〈0.05）.杏鲍菇子实体菌盖和菌柄的硒含量并没有显著性差异.本实验研究表明,适宜的施硒量可以提高杏鲍菇子实体中硒含量,有助于改善其营养品质和生理特性.

岩石的劈裂和卸载破坏机制

概括含缺陷的岩体结构模型,并利用其研究岩石在加载和卸载时内部出现的拉应力及其对岩石破坏模式的影响。为模拟深部岩体的赋存环境,研究3种受力条件下的岩石应力状态:单轴无侧限压缩、具有初始静水压力时的加载和初始静水压力作用下岩石的卸载。分析表明,无论是加载还是卸载,岩体中均将出现局部拉应力。在加载情况下,岩体中出现的拉应力有可能导致平行于加载方向的劈裂;而在卸载情况下,岩石中将在缺陷处形成平行于卸载方向的拉应力。岩石中出现的拉应力主要与岩体内缺陷的物理参数、初始应力大小和卸载速率有关。对卸载时初始应力和卸载速率对缺陷应力集中的影响进行分析,结果表明:卸载速率越快,缺陷处的应力集中越大,若缺陷尺寸较大,岩体中的局部拉应力和初始应力近似成正比。根据得到的局部应力表达式,在深地下工程中,快速卸载将必然导致岩体的拉伸破坏。

深部岩体变形破坏动态本构模型

根据深部岩体在卸荷条件下能量释放、消耗和转移的过程中,其体积变形经历弹性回弹和扩容以及剪切变形可能经历峰值前(弹性和内摩擦强化阶段)和峰值后(软化及残余破坏阶段)阶段的性状,提出深部岩体变形破坏全过程动态本构模型。该模型的特点可归纳为:(1)引入Juamann导数,能够计算有限变形;(2)描述卸荷过程中与时间相关的体变回弹、扩容至破裂的全过程关系;(3)描述了卸荷过程中,深部岩体强度(长期强度、破坏强度和残余强度)被调动的演化过程,并用同轴的屈服面、破坏面与残余破坏面3个圆锥面加以描述;(4)运用物理细观力学理论,引入宏观裂纹扩展滞后时间表征岩体不同构造水平在强化中的贡献,给出内摩擦强化阶段流变方程;(5)运用裂纹运动散布理论,引入破裂时间表征宏观裂纹扩展贯通过程,给出破裂过程中的强度随时间的演化方程,用塑性流动理论给出软化阶段形变本构方程。最后,在LS-DYNA平台下对本构模型进行二次开发,通过深埋地下隧洞开挖变形破坏的算例,初步展示该模型在深部岩体力学理论与工程中的应用前景。

岩石变形和破坏力学的基本问题

岩石具有非均匀和各向异性的特征 ,是非连续介质和复杂的流变体结构。岩石变形和破坏方面的理论可以分成两个基本方向 :变形固体的经典力学和位错理论。这些方法用于研究岩石的变形与破坏 ,取得了较大的成功但均具有局限性。所以 ,目前还不具有真正意义上的岩石力学。建议对岩石的变形过程和破坏必须至少在三个规模构造水平 (宏观、细观和微观 )上同时加以研究。指出了在研究岩石变形和破坏时平移和旋转是有机相互联系的。变形构造水平所有等级体系随后的演化 ,正好使破坏在不同规模上形成有次序的发展 ,直到形成宏观的破坏。

弹体对混凝土介质侵彻、贯穿的比例换算关系

根据介质抗侵彻的变形和破坏模型,从近区应力与变形状态实际出发,利用波阵面上的动量守恒关系和弹体表面的连续运动规律,推得了介质近区运动学的关系式,从而得到了作用在弹体表面的应力表达式。通过破碎区与径向裂缝区的能量传输关系,揭示了侵彻与贯穿问题的比例尺度关系的规律,给出了具有宽广范围的侵彻计算公式,并通过与现有经验公式计算结果的对比验证了该公式的可靠性。

深部岩体块系介质变形与运动特性研究

通过对残留应力的研究表明:其大小不仅仅由变形的增降确定,也由所考察的构造集合体单独区段的变形模量的差值所确定。在具有构造等级的深部岩体介质的变形过程中,储能及返还性状与介质变形的摩擦系数有主要的关系。利用块体动力模型研究表明:块体界面的动力变形与稳定性的影响效应规律与块体及界面的体变能力及块体大小密切相关。

岩石单轴试验全程应力应变曲线讨论

1 引言岩石单轴压缩或拉伸试验,长期以来是确定岩石基本特性的方法之一。文[1]在刚性试验机上对不同岩石作了大量的单轴和三轴压缩试验。根据试验结果,文[1]将岩石单轴全程应力应变曲线分为两类(如图1所示)。第Ⅰ类岩石断裂传播过程是稳定的,欲使试件承载力进一步降低,必须施加外力做功。第Ⅱ类岩石的破坏(断裂)是不稳定的或是自持续的,即当施加的外力增大到试件压缩强度时,储存于试件中的弹性应变能足以维持断裂传播直至试件几乎丧失全部强度。文[1]发现。

接触爆炸作用下钢板钢纤维混凝土遮弹层设计方法(Ⅰ)

在试验分析基础上 ,采用单自由度体系模型 ,考虑在钢纤维混凝土组合板局部破坏时 ,钢纤维的抗拔作用、钢板薄膜力作用和柔性土介质的耗能等主要影响因素。给出了能够用于钢板 钢纤维混凝土遮弹板接触爆炸下的极限设计分析的实用方法。通过数值计算结果与试验结果的对比 ,验证了此方法的实用及可靠性。

钢筋混凝土梁在低速冲击下的计算方法

总结和分析了钢筋混凝土梁在低速冲击下的局部与整体变形和破坏特征,考虑冲击体头部形状影响的局部效应,研究以弯曲理论为基础,考虑钢筋混凝土梁的裂缝形成(准弹性阶段)和破坏(塑性阶段)的计算方法,通过建立简化计算模型,得出了钢筋混凝土梁在低速冲击下的计算公式。

岩石中侵彻与爆炸作用的近区问题研究

首先,从理论上分析了目前广泛使用的空腔膨胀理论在研究介质中侵彻与爆炸近区过程存在的问题及其产生的原因;然后,从近区应力与变形的实际状态出发,运用动量与质量守恒关系推得了介质近区运动学的关系式,并解决了变形波速确定的问题。运用此关系可以得到揭示侵彻、贯穿比例换算关系和爆炸近区的几何相似关系等简单实用的结果。

岩体中爆炸与冲击下的破坏研究

阐明了揭示岩体中爆炸与冲击真实的变形与破坏过程必须继续研究基于微观物理原理和细观物理力学的理论,建立简单工程实用的介质在爆炸和冲击作用下的统一的分阶段连贯的不同时空尺寸的动力本构模型,必须研究材料在爆炸和冲击下的在不同的特征能量尺度及其传输速度下统一的分阶段连贯的动力破坏过程和动力破坏准则。

弹体在含钢球的钢纤维混凝土介质中侵彻深度工程计算模型

本文运用空腔膨胀理论通过引入两系数λ1,λ2 分别研究斜入射和钢球对侵彻深度的影响 。

复方脑肽节苷脂注射液激活线粒体自噬改善脑缺血再灌注损伤

目的观察复方脑肽节苷脂注射液(CPCGI)对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用并探讨其机制。方法 Sprague-Dawley大鼠随机分成假手术组、模型组、CPCGI低剂量治疗组、CPCGI高剂量治疗组、阳性药金纳多组,每组10只。线栓法制备大鼠大脑中动脉梗阻2 h后复灌模型,即刻给药,连续14 d。术后1 d、3 d、7 d和14 d行神经功能症状缺损评分,术后14 d行贴纸去除及平衡木行走实验,Western blotting检测损伤周围脑组织Beclin1、PINK1及Parkin的表达。结果术后14 d,与模型组相比,各给药组大鼠神经功能缺损评分降低(P<0.05),大鼠过杆时间明显缩短(P<0.01),CPCGI给药组去除两侧前肢贴纸的时间缩短(P<0.05)。模型组皮层组织中Beclin1及Parkin蛋白表达明显下降(P<0.01),PINK1蛋白表达明显上升(P<0.01),CPCGI各组均能逆转该作用(P<0.05)。结论 CPCGI的神经保护作用机制之一可能与激活线粒体自噬,改善线粒体功能有关。

接触爆炸作用下钢板钢纤维钢筋混凝土遮弹层设计方法(II)

在试验分析基础上 ,采用单自由度体系模型 ,此模型考虑了在钢纤维钢筋混凝土组合板局部破坏时 ,钢纤维的抗拔作用、钢筋的抗剪、钢板薄膜力作用和柔性土介质的耗能等主要影响因素。给出了能够用于钢板 钢纤维钢筋混凝土遮弹板接触爆炸下的极限设计分析的实用方法。