地铁振动作用下上部正交综合管廊动力响应试验研究

为揭示地铁振动荷载作用下上部正交管廊的动力响应规律,采用缩尺物理模型试验的方法,利用激振电机模拟地铁列车运行时产生的振动荷载,研究地铁隧道‑黄土地基‑综合管廊传播路径下地铁运行振动的传播规律及管廊结构的动态响应特征。试验结果表明:地铁运行产生的振动由隧道顶部向上部土体传播的过程中表现出先骤减后缓慢减小的规律,加速度响应主要集中于隧道上部40 cm(原型4 m)区间,动态土压力则在隧道顶与其上部管廊垂直间距80 cm(原型8 m)全段均有较明显的响应。上部正交综合管廊顶、侧、底板与周围土体的动态接触压力响应明显,并且在相同振动荷载作用下表现出相对稳定的比例关系。随着地铁振动荷载的增强,上部正交管廊的结构加速度响应逐步增强,而管廊结构与周围土体的动态接触土压力增长幅度更为显著。

基于核磁共振的不同含水率黄土古土壤冻融循环试验研究

为明确不同含水率古土壤在冻融循环作用下其微观结构特性及古土壤损伤机制,采用核磁共振扫描仪对不同含水率冻融循环后的古土壤试样进行测试,研究冻融循环和含水率共同作用对古土壤微观结构的影响及土体内部损伤变化。结果表明:冻融循环下不同含水率使土体内部产生不同程度的损伤,损伤程度为含水率大的土体大于含水率小的土体。随着冻融循环次数增加,T;谱曲线信号幅度增加,孔隙结构改变,大孔隙、最大孔隙含量增加,中孔隙含量减小;同时含水率较大的土体孔隙体积增大幅度大于含水率较小的土体,说明在季节冻土区建设工程中含水率越大土体越易发生破坏,因此在工程中应注意防排水问题。依据损伤力学原理,得出土体颗粒连续性与孔隙率关系,进而得出有效应力与孔隙率关系;根据核磁扫描结果,建立孔隙率与冻融循环次数关系,最终推导出古土壤有效应力与冻融循环次数关系表达式。研究成果为季节冻土区古土壤地层建设工程提供理论指导。

造孔剂羧甲基纤维素对粉煤灰基陶瓷膜支撑体性能的影响及其覆膜研究

本工作以工业固废粉煤灰为原料、羧甲基纤维素(CMC)为造孔剂制备了无机陶瓷膜支撑体,研究了CMC添加量对支撑体性能的影响;以HNO_(3)为胶溶剂、甲基纤维素(MC)为分散剂,制备Al_(2)O_(3)溶胶,并采用浸渍提拉法对支撑体进行覆膜,分析了膜液稳定性及支撑体覆膜过程稳定性的主要影响因素。结果表明,随CMC由0%增加至7%(质量分数),支撑体孔隙率由32%提高至47%,抗折强度由50.76 MPa降至30.79 MPa,酸碱质量损失率减小,最低分别为0.47%/0.36%。当pH值为2~4,MC添加量为20%,可制得粘度为1.68 MPa·s、稳定且无色透明的Al_(2)O_(3)溶胶;当溶胶粘度控制在1.6~2.2 MPa·s,浸渍时间为30 s,涂膜三次可得分布均匀、连续且高致密性的薄膜。

降雨对挡土墙黄土边坡长期稳定性影响的模型试验

重力式挡土墙作为黄土地区边坡支护的重要形式,常常在运营期受降雨影响发生失稳现象。通过模型试验研究长期降雨影响下黄土边坡挡墙墙背土压力、孔隙水压力及墙面位移的变化规律,分析挡土墙黄土边坡在长期降雨条件下的变形破坏机理。结果表明:降雨入渗对边坡表层土的影响深度一般不超过4m,降雨入渗造成地下水位上升影响距离只有40 cm左右;降雨影响下,边坡深部土压力发生释放现象,而浅表层土体受降雨入渗影响向墙背发生位移,导致浅表部墙背土压力剧烈增大;长期受降雨影响下,挡土墙墙背土压力沿深度分布表现为顶部和底部大而中间小的规律;挡土墙边坡在运行期的前3 a中,挡土墙处于变形活跃期,而后进入相对稳定期;重力式挡土墙设计中不但要关注挡土墙的整体稳定性,还要特别注意墙体中下部的抗凸起破坏验算。

车辆动荷载作用下黄土地区浅埋综合管廊动力响应试验研究

近年来,为解决路面反复开挖、架空线网密集等问题,多地规划建设了城市综合管廊并取得一定的成效。由于城市综合管廊常布设于机动车道下方且埋深较浅,为揭示车辆动荷载作用下浅埋综合管廊及周围黄土路基的动力响应规律,设计制作1∶10的缩尺物理模型,采用半正弦波模拟不同强度的车辆动荷载来研究车辆动荷载作用下管廊结构及周围土体的加速度、土压力和应变的动态响应规律。试验结果表明,车辆动荷载作用下浅埋管廊结构的振动响应频率集中在76.62~110.76 Hz(对应原型10.72~15.51 Hz),车辆动荷载频率主要以低频为主。管廊顶板的加速度响应峰值分别是侧壁、底板的9.1和29.9倍(80 kN工况),且随着车辆动荷载强度的提高线性增长。车辆动荷载幅值超过80 kN(8.16 t轴重)后管廊顶与上覆盖土体间的动土压力作用响应显著增强,管廊侧壁与土体接触面上的动态土压力峰值约为顶板部位的39.8%~61.8%,而管廊底板与下部土体的接触压力变化幅度微弱。随着车辆动荷载强度的增大管廊顶板、侧壁的动态应变响应增幅明显,在顶板与侧壁掖角部位出现一定的应力集中现象,并表现出轻微的不对称变形特征,在城市浅埋综合管廊的设计施工中应加强对上部车辆动荷载影响的考量。研究成果可为实际工程中综合管廊的设计提供参考。

陕北黄土边坡治理效果优越性调查研究

20世纪以来我国在西北区进行了大量的工程建设,形成了大量的边坡工程。由于西北地区普遍存在黄土层,所以形成的这些边坡多为黄土边坡,而采用的治理措施包括削方、挡土墙、抗滑桩、锚杆。大量实践证明,这些治理过的边坡发生了或多或少的破坏现象,究其原因是由于治理工程设计中很多设计师掺入了许多人为因素,如很多设计师凭经验给出设计方案,还有很多设计人员并不清楚哪种治理措施对黄土边坡来说更好。针对以上问题,本文在陕北地区进行了大量的现场调研。通过对调研数据分析得出主要结论:削方治理对黄土边坡适应性尚可,但需要做好坡面绿化;挡土墙和抗滑桩治理工程对黄土边坡适应性良好;锚杆治理工程对黄土边坡治理适应性差,不建议在黄土边坡治理中使用。

烧结制度对氧化铝陶瓷膜支撑体性能的影响

为了改进氧化铝多孔陶瓷膜制备的最佳烧结制度,以α-Al_(2)O_(3)为原料,TiO_(2)-Cu_(2)O为复相烧结助剂,CMC为造孔剂,采用挤压成型法制备管式陶瓷膜支撑体,并对支撑体的性能进行测试与表征。结果表明:当烧结温度为1150℃,保温时间为120 min,升温速率为2℃/min时,支撑体的水通量最高为4322 L/(m2·h·MPa),三点弯曲强度为42.54 MPa,酸碱腐蚀率为0.48%/0.37%,平均孔喉半径为1.373μm,退汞效率为77.4%。在此烧结制度下形成的Al_(2)O_(3)-TiO_(2)-Cu_(2)O低温共熔物,可促进支撑体烧结,提高抗折强度。

锚固体系中全长粘结型锚杆应力分布研究

基于锚固体系的整体性思想,以12,20根锚杆的锚固体系为例,利用三维数值模拟与室内模型试验,分析了全长粘结型锚杆和滑坡体之间的相互作用,研究了锚杆所承受应力与锚杆在锚固体系中所处位置、滑坡体加载变化、锚杆间距等影响因素之间的关系,总结了在这些复杂因素下全长粘结型锚杆应力变化规律。研究结果表明:滑坡体滑动力主要由锚杆承担,各锚杆的应力与其在锚固体系中的位置和总体加载情况有关。

永磁交流伺服电动机弱磁控制性能分析(上)

本文从弱磁控制的基本特性出发,指出永磁交流伺服电机弱磁控制能改善电机及驱动系统的性能;根据弱磁控制的基本原理,针对凸极率不同的永磁转子结构,对永磁交流伺服电机电压极限曲线中心在电流极限圆外、圆上和圆内3种情况,全面深入分析了该类电机的弱磁控制特性;推导出了从零转速经弱磁基速至弱磁最高转速的全范围机械与功率的变化规律,绘制了特性曲线,得到了最大功率和最大转矩点以及最大可能的弱磁范围。根据分析结果,分别讨论电机的凸极率,最大电流与励磁电流之比,电机导磁磁路与电机结构,以及直轴电感等各因素对电机弱磁性能的影响,并简要分析弱磁时电机损耗的特征。

永磁交流伺服电动机弱磁控制性能分析(下)

本文从弱磁控制的基本特性出发,指出永磁交流伺服电机弱磁控制能改善电机及驱动系统的性能;根据弱磁控制的基本原理,针对凸极率不同的永磁转子结构,对永磁交流伺服电机电压极限曲线中心在电流极限圆外、圆上和圆内3种情况,全面深入分析了该类电机的弱磁控制特性;推导出了从零转速经弱磁基速至弱磁最高转速的全范围机械与功率的变化规律,绘制了特性曲线,得到了最大功率和最大转矩点以及最大可能的弱磁范围。根据分析结果,分别讨论电机的凸极率,最大电流与励磁电流之比,电机导磁磁路与电机结构,以及直轴电感等各因素对电机弱磁性能的影响,并简要分析弱磁时电机损耗的特征。

宝鸡县幅地下水水化学特征与水质评价

在宝鸡县幅1︰5万水文地质调查基础上,系统采集区内地下水水样,结合研究区水文地质条件,研究了区内地下水水化学特征,并对地下水质量做出评价。通过对水质结果进行统计分析,研究区潜水水化学类型可分为HCO_(3)-Ca、HCO_(3)-Ca·Mg、HCO_(3)-Ca·Mg·Na、HCO_(3)-Ca·Na和HCO_(3)-Na·Mg型水;研究区承压水水化学类型可分为HCO_(3)-Ca、HCO_(3)-Ca·Mg、HCO_(3)-Ca·Mg·Na、HCO_(3)-Ca·Na和HCO_(3)-Na·Ca·Mg型水。依据《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)对研究区地下水进行分类评价,区内地下水以Ⅲ类水为主,少部分为Ⅱ类水和Ⅳ类水。

高陵地区浅层地下水水化学特征及其形成作用

了解区域地下水的水化学特征及其形成作用,对地下水环境的保护及地下水资源的合理利用具有重要意义。在高陵县幅1:5万水文地质调查基础上,系统采集区内河水与地下水水样,结合研究区水文地质条件,对区内地下水水化学特征与形成作用开展了研究。通过对水质结果进行统计分析,得出不同区域地下水水化学类型及主要离子浓度特征,将本区地下水分为HCO_(3)-Na·Mg型、HCO_(3)·SO_(4)-Na·Mg型、HCO_(3)·SO_(4)·Cl-Na·Mg型及SO_(4)·Cl-Na·Mg型四种类型水。运用水化学参数相关性分析、阴阳离子Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数等方法对区域地下水水化学空间分布及演化特征进行综合分析,得出区内地下水的水化学成因主要为溶滤作用和蒸发浓缩作用,由补给区到径流排泄区,地下水水化学类型由HCO_(3)-Na·Mg型过渡到HCO_(3)·SO_(4)-Na·Mg型,再近一步演化为HCO_(3)·SO_(4)·Cl-Na·Mg型。研究成果可为进一步研究区域地下水循环、地下水开发利用提供依据。

高填方岩土工程设计策略

伴随着当前国内城市经济快速发展,我国城市建设速度加快,城市开发建设中,也会遇到高填方的施工状况,这对岩土工作设计提出更高的要求。文章重点研究了高填方工程施工时的注意要点,并结合实例进行分析,来设计策略,为有关工作者提供必要的参考。