落石被动柔性防护网非线性静力设计方法及验证

被动柔性防护网是一种常见的落石灾害防治措施。针对当前落石被动柔性防护网尚无适用的工程化设计方法的现状,以非线性计算过程中结构内能与设计防护能级相等作为加载完成的判别准则,建立了落石被动柔性防护网的非线性静力设计方法。基于LS-DYNA对250~5000 kJ共8种常用能级的被动柔性防护网开展非线性动力分析,明确了冲击力的分布范围及相对大小,形成了适用于不同能级落石被动柔性防护网非线性静力设计的荷载模式。为了有效模拟被动柔性防护网特殊的受力特征,开发了由索单元与受拉弹簧单元组成的非线性耗能单元用于耗能器模拟,开发了内部由多段索单元组成的滑移索单元用于滑移边界以及网环单元模拟。基于对网片冲击试验的反演和3500 kJ被动柔性防护网的设计及足尺冲击试验检验,验证了所提出的落石被动柔性防护网非线性静力设计方法的有效性。

考虑透水效应的泥石流柔性防护网耦合分析方法

针对柔性防护网在黏性泥石流通过时的透水效应问题,在柔性环连网等效薄膜有限单元(FEM)的基础上,结合S-ALE和Ergun公式的欧拉-拉格朗日耦合算法,提出了Structured-ALE-FEM耦合算法(简称S-A-F方法),实现了考虑透水效应的泥石流柔性防护网耦合分析。结合USGS的泥石流柔性防护模型试验,开展了泥石流柔性防护全过程动力学分析,并与试验结果进行了对比分析。研究表明:提出的耦合方法可再现泥石流冲击、爬高及渗透堆积的全过程;与试验相比,泥石流堆积高度和堆积宽度的最大误差分别为11.9%和10.3%,泥石流浆体通过量最大差量为3.2%;柔性防护网关键部件动力响应与试验相比,右侧拉锚绳、左侧拉锚绳及网片最大变形量时程曲线误差分别为3.2%,16.4%,14.4%。与不考虑阻水效应的两种理论算法相比,S-A-F方法在泥石流冲击力峰值和泥石流浆体通过量准确度较同类其他方法提升了4.69%和17.50%。提出的S-A-F耦合方法可用于黏性泥石流柔性防护工程的设计计算。

核心素养视域下初中平面几何入门实践中“说”的艺术

在平面几何的开始阶段,学生存在着入门难的问题,主要原因有概念模糊、视角单一和语言薄弱.本文以实践的角度,将“说”作为几何直观的方式,通过以说识图、以说明理、以说锻写、以说促解,帮助学生打破困局,为几何的学习打下坚实的基础.

顶模大平台体系顶升动力响应分析

为了揭示超高层建筑施工顶模大平台体系整体顶升时的动力响应特征,基于LS-DYNA程序,提出了“升温顶升”的模拟方法,构建了系统的显式动力计算模型,实现了系统顶升过程的动力分析。通过对实际工况的反演模拟明确了该体系顶升过程中的动力响应,并根据计算结果提出了系统主要结构的优化设计措施。进一步研究了0.005~0.1 m·s~(-2)不同顶升加速度工况下系统关键构件及支座的动力响应特征,明确了不同顶升加速度下系统关键构件内力及支座反力的动力影响系数,据此确定了顶升加速度安全控制阈值。最后得到了基于顶升加速度的动力影响系数计算式,可为采用该结构体系的顶升模架系统设计提供参考。

引导式柔性网系统防落石冲击耗能机制研究

引导式柔性网系统是一种高效的柔性防护结构系统,结合原位足尺冲击试验,研究揭示了系统的防落石冲击耗能机制。基于构件受力、变形及耗能特性,研究了系统构成原理,建立了系统防护耗能机理模型。基于匀质坡面碰撞能量恢复系数为常数的假定,提出了系统干预下落石残余动能计算方法。开展了落石原位足尺冲击试验,研究了在有、无系统防护下的落石运动特性,并基于落石能量变化特征定义了落石能量衰减率及系统影响因子。研究表明:在防护系统干预下,落石与山体的碰撞次数平均增加至2倍以上,落石最大弹跳高度下降了82%,落石能量衰减率由69.7%增加到89.2%,落石残余动能降幅达65%,落石能量衰减的系统影响因子为0.35,系统能够有效压制引导落石运动,增加落石耗能。提出的落石残余动能计算方法得到的系统防护性能指标与试验计算结果基本一致,该计算方法可用于估算防护条件下的落石残余动能。

正交钢丝环链网片顶压力学行为薄膜等效方法

正交钢丝环链网片广泛应用于落石防护工程,具有复杂的非线性力学行为,针对目前常用的离散接触态环梁单元模型计算效率低的问题,提出了一种薄膜等效模拟方法。开展了网片加载试验,研究了试件的P-Δ特性,分析并揭示了网片的正交化受力特征及正交拉力带的形成机制。基于最短传力路径原理构建了薄膜面外加载的正交拉力带解析模型,推导了等效薄膜的应力-应变关系,建立了薄膜顶压有限元模型。研究表明:采用指数强化弹塑性本构的薄膜能够在数值模拟中准确反演网片面外加载的宏观力学行为,模拟得到的顶破力、顶破位移和耗能能力与试验相比误差均小于10%。同时,采用该文方法建立的冲击力学模型求解得到的冲击响应与既有文献的试验结果吻合较好,加速度峰值误差4.3%。最后基于冲击模型,对比了等效模型与环梁模型的计算效率,等效方法的计算效率可提高10倍以上。

固定动物组织冰冻切片技术的探讨

为改进固定组织冰冻切片过程中出现的冰晶现象及脱片现象,本试验以福尔马林固定的猪肺脏为材料,进行冰冻切片并对其进行HE染色,通过对载玻片进行防脱片处理,以及将组织浸泡于蔗糖溶液中降低冰晶产生,从而提升冰冻切片的质量。结果表明,经蔗糖浸泡过的组织,切片完整、厚薄均匀、不易形成皱折;镜下组织结构完整,细胞形态清晰,染色鲜艳,胞质与胞核红蓝对比鲜明,细胞无肿胀且无明显收缩,组织无人为裂隙,无空泡及空网状形成,而未经蔗糖浸泡过的组织,切片不完整,组织中有许多空隙,厚薄不一,镜下组织结构不完整;多聚赖氨酸处理过的载玻片的脱片数为零,在四个试剂中防脱片效果最佳,其次是明胶硫酸铬钾,而经蛋白甘油处理过的载玻片和从试剂公司购买的载玻片出现不同程度的脱片现象。

高陡边坡引导式落石防护网系统原位冲击试验

针对高陡边坡落石防护,提出了一种引导式落石防护网系统技术。通过落石运动路径全历程的动能特征分析,建立了系统的主动耗能控制方程,明确了防护系统的耗能控制原理,提出了防护技术措施,构建了引导式落石防护网系统的结构模型。设计了防护能量为2500kJ的足尺引导式柔性防护网系统模型,开展了场地冲击试验,系统试验模型铺设于破碎岩体发育的高陡坡面,铺设宽130m,高82m,纵坡约60°。考虑有、无防护系统,开展了6个落石冲击试验工况,对落石轨迹特征、冲击动能进行了对比分析。研究发现,与落石自然滚落相比,设置引导防护系统后,落石沿坡面的运动时间延长超80%,落石的碰撞次数增加约5倍,弹跳高度降幅超80%,横向偏移量降幅超50%,触底动能和坡底逸出距离均减少约65%,综合耗能比例高达89%,新系统实现了对落石崩塌灾害的"拦截-压制-引导"综合控制。

梅花鹿肌红蛋白尿病的诊治

肌红蛋白尿病是由于新陈代谢发生严重紊乱引起的一种瘫痪。主要特征是：突然发生麻痹性运动障碍、若干肌肉硬固、尿液呈红色或暗红色。本病主要发病于马，发病于梅花鹿尚未见报道。白城森林公园由于笼舍条件有限梅花鹿公母混养，致使鹿舍通风不好，潮湿。有1只贪吃精料过于肥胖的公鹿，连续2年冬天患有疥癣病。2009年冬季这只雄性梅花鹿发生肌红蛋白尿，通过积极治疗和精心饲养管理后治愈，并繁殖后代2只。报道如下：

柔性落石防护系统丝束环形网拉-弯刚度协调模型

常用于柔性防护系统的环形网由离散的高强钢丝束编制而成,广泛用于落石灾害防护。既有研究中,环形网常等效为等截面积的圆截面梁单元,该方法无法解决网环的拉–弯刚度协调及失效预测难题。为此,引入网环离散丝束截面的抗拉、抗弯刚度修正系数及拉–弯刚度协调因子,构建了网环的拉–弯刚度协调模型。开展单环和环链拉伸试验以明确模型等效参数,同时揭示了网环接触区失效机制。进一步开展网片冲击试验,比较分析冲击变形、冲击力和网片极限承载能量等关键动力响应指标,分析结果显示,模型的预测误差分别为3.0%,6.6%和5.9%,相较既有等截面模型,对网片极限承载能量的预测精度平均可提高20.4%。拉–弯刚度协调模型能够实现环形网加载刚度和失效点的准确预测,可显著提升落石柔性防护系统的设计精度。

韧性挑篷防护网系统抗冲击性能研究

为了提升艰险山区道路的落石防护韧性,提出一种可用于山区道路落石防护的韧性挑篷防护网系统。分析防护系统阻尼与韧性的相关性,建立柔性防护挑篷的落石抛出控制方法及冲击力计算方法,据此构建防护系统机制模型。设计三联足尺模型,基于大型落锤冲击试验台开展能量为150和500 kJ的冲击试验,通过高速摄相机、动态数据采集仪进行试验数据采集,分析试验模型的主要冲击动力响应特征。建立动力非线性力学模型,开展扩展参数的显式动力分析,全面地研究系统冲击动力响应。研究发现,系统冲击响应具有大变形张紧、回弹、自恢复三阶段特征;按提出的方法,可控制落石抛出,降低系统损伤;经测量,系统残余变形为初始垂度的9.3%~16.8%,显著低于既有柔性防护结构,表现出良好的韧性;与赫兹碰撞理论解析解相比,防护系统的试验冲击力降幅达99%;提出考虑缓冲大变形影响的冲击力计算方法,计算结果与试验或数值模拟结果相比,误差不超过6%。

山区公路高陡边坡引导式柔性缓冲系统的设计方法

为了进一步推广引导式柔性缓冲系统的工程应用,验证其防护性能和可靠性,依托渝黔线高速公路区间内某山区桥梁的高陡边坡落石防护工程,开展了工程设计计算,并对引导式柔性缓冲系统的防护性能进行分析。首先利用无人机航测建立防护区域的三维模型,明确了桥梁结构与边坡的空间位置关系和防护需求;基于危岩体实际特征对5个边坡纵断面开展了落石运动轨迹分析,根据弹跳高度和冲击动能包络值确定防护高度和防护能级指标;初步设计了引导式柔性缓冲系统的部件规格参数,建立了系统的有限元模型,并通过与关键部件试验数据对比验证了数值模型的有效性;基于离散元-有限元耦合算法,分别验算了相同初始动能的单体落石和多体落石2种工况下引导式柔性缓冲系统的内力,对比分析了有无防护时落石灾害对桥梁结构的侵害情况,从而验证了防护效果。计算结果表明:满足设计要求的引导式柔性缓冲系统能够有效抑制落石弹跳高度,从而避免落石侵限和撞击桥梁结构;引导式柔性缓冲系统关键部件内力响应均未超过设计限值,但不同工况下相同部件的内力峰值差异较大,因此,应采用各工况内力包络值进行设计,且关键构件的承载力安全储备系数不应小于1.2;防护全过程的耗能机制主要由系统塑性变形、系统阻尼以及落石与边坡和系统的摩擦碰撞3部分构成,其中塑性变形和摩擦碰撞耗能占主导地位,可分别按40%和60%的比例进行设计;拦截区段和引导区段的设计耗能比例系数可分别按0.7和0.3考虑,各区段中的主要耗能部件均为耗能器和环形网片。在此基础上,提出了基于能量匹配原理的引导式柔性缓冲系统的工程设计方法及流程,并建议了针对不同性能目标的多水准设计策略,以期发挥系统更大的防护潜能。

坡面地质动力灾害柔性防护系统理论、技术及应用

我国国土面积约2/3为山地,是滑坡、崩塌、落石、泥石流等坡面地质灾害高发国家.近年来,我国坡面地质灾害呈逐年剧增的趋势,灾害防治所面临的形势愈加严峻.坡面地质灾害对交通、城镇、国土、能源甚至国防形成了严重威胁,已成为当前社会重点关注的问题.