三轴压缩下单裂隙位置对复合岩样力学变形与破坏模式的影响

在地下富存裂隙的层状复合岩体中,复杂围压环境和裂隙分布对复合岩体力学性质和损伤破坏具有显著影响。选取由类灰岩和类砂岩组成的含预制单裂隙的复合岩样作为研究对象,通过常规三轴压缩试验,分析不同裂隙位置和围压条件下岩样的力学变形和破坏模式。结果表明:(1)完整复合岩样的强度受砂岩控制,而变形受灰岩限制。(2)随着围压的增加,复合岩样破坏特征由裂隙位置主导转变为由围压主导;复合岩样的体缩受围压的影响,而体胀受裂隙位置的影响。(3)在单轴压缩条件下,裂隙对岩样力学性质的削弱程度最大;当裂隙位于灰岩中时,损伤应力受围压影响最显著,岩样的强度和弹性模量随着裂隙位置的改变(从灰岩、接触面到砂岩)及围压的增加呈现出增加的趋势。(4)灰岩中的裂隙易产生拉伸裂纹,砂岩中的裂隙易产生剪切裂纹;随着围压的增加,复合岩样由拉伸破坏转变为剪切破坏,破坏模式由围压主导。该研究成果对复合岩体工程的安全加固设计具有一定的指导意义。

三轴压缩条件下共面双裂隙复合类岩断裂机制

为了研究裂隙构型属性和围压对复合岩的破坏特性影响及裂隙在复合岩中的扩展规律,基于室内单轴和三轴压缩试验,采用PFC 2D数值模拟软件建立含共面双裂隙复合岩三轴压缩颗粒模型,研究裂隙复合岩在不同裂隙倾角、裂隙长度和围压下的破坏特性和声发射演化规律。结果表明:岩样的破坏模式主要受裂隙倾角控制,而岩样的完整性主要受裂隙长度和围压控制;随着裂隙倾角的增加,岩样的破坏模式呈现张拉破坏→剪切破坏→拉-剪复合破坏的变化规律,随着裂隙长度和围压的增大,岩样的宏观裂纹减少,完整性越好;岩桥的贯通模式主要受裂隙倾角、结构面和围压的影响,裂隙倾角和围压越大,岩桥越容易贯通,结构面的存在会抑制岩桥的贯通;裂隙倾角越大,微裂纹呈“弥散式”分布于岩样的现象越明显,裂隙长度和围压越大,微裂纹的聚集现象越明显,岩样微裂纹的损伤积累随裂隙倾角和长度的增大而减小,随围压的增大而增大;岩样在变形加载过程中,声发射计数整体随裂隙倾角的增大而增大,随裂隙长度和围压的增大而减小,裂隙倾角、长度和围压主要改变的是声发射计数的数值大小。

应用DIC研究裂隙分布对层状复合岩力学特性及变形破坏影响

在储层压裂改造时,裂纹常在两种及以上的复合岩体中扩展,因复合岩岩性不同,会影响到压裂裂纹的走向和扩展。该文通过对含不同裂隙倾角和位置的复合试样进行单轴压缩试验,探究裂隙分布对复合岩体的力学特性、裂纹扩展及破坏的影响规律。主要结论如下:1)复合完整岩强度主要取决于强度较低的砂岩。2)裂隙分布对岩样力学性质的影响:3种裂隙位置的试样峰值强度随裂隙倾角增加而增加;在相同角度下,裂隙位于砂岩部分(FS)时劣化作用最强,裂隙位于大理岩部分(FL)时劣化作用最弱;裂隙分布对岩样破坏的影响:复合裂隙试样的裂隙位于砂岩时,试样的破坏主要为张拉破坏;裂隙位于交界面和大理岩时,砂岩部分随角度变化由拉伸破坏转变为剪切破坏,表现为“Y”形的破坏模式;裂隙倾角较小更易产生张拉裂纹,倾角较大更易产生剪切裂纹。3)复合裂隙样的裂隙倾角为0°~60°时,首先在裂隙尖端产生高应变区,随着加载的进行演变为应变局部化带,应变局部化带优先向较软的砂岩部分扩展。

基于人机工学的救护车医疗舱优化设计分析

通过应用人机工程学原理,提出一系列救护车医疗舱布局的优化建议,以提高医疗团队的工作效能,降低其腰背病痛率。对现有救护车舱室人机环境进行调研,通过调研与医院的急救人员进行访谈,掌握急救人员的痛点,分析急救人员的行为需求,建立舱室三维模型并利用JACK人机仿真软件对现有救护车舱室人机环境进行评估,以此提出符合人机的布局优化建议。从救护车舱室内部空间、设备配置以及布局流程3个方面提出优化建议,使救援效率更加高效。

国家级非遗道明竹编的数字化保护与竹艺村文旅产品设计

国家级非物质文化遗产的保护传承是中华民族传统文化持续发扬的重要手段,随着“文化数字化”战略的不断推进,利用数字化技术对非物质文化遗产进行保护成为主要趋势。道明竹编作为国家级非遗传统技艺类别中的一项代表,承载着丰富的文化内涵。然而,随着时代的变迁和城市化的进程,道明竹编面临着日益严峻的保护与传承挑战。采用数字化技术进行保护与创新,结合文旅产品设计,成为推动道明竹编传承发展的重要途径。

工业化模式下产品结构设计的新教学方法探索

基于新质生产力的新型工业化背景,对工业设计专业的产品结构设计教学方法探索和分析,并针对新质生产力教学要求提出有效的解决办法和措施。文章主要探讨工业设计专业产品结构设计课程教授过程中新方法和新思路,以培养学生的跨学科思维、创新思维及将多学科理论知识融合,灵活运用到设计实践中的能力,从而推动教学方法的发展和教学质量的提升。

考虑坡体稳定性的临坡地基承载力估值公式探讨

【目的】临坡工程常见于山区和城市有限空间建设中,临坡地基承载力安全是临坡工程安全控制的核心。针对临坡工程建设中的地基承载安全问题,【方法】利用数值仿真试验,揭示了临坡条形基础破坏形态,构建了该破坏模式的数学表达模型。在数学表征滑动模式基础上,利用极限平衡法,建立滑块的力平衡方程,提出考虑坡形、基础、荷载等多要素的临坡地基极限承载力估值公式。最后结合工程算例,与现有理论分析方法和数值分析方法进行对比分析,检验了方法的可行性。【结果】结果表明:(1)利用极限平衡法和数值仿真试验,揭示了临坡地基初始等速剪切进而向临空侧优势滑移的破坏模式,非直立斜坡的滑体由底角为φ/2+45°的等腰三角形主动区、90°-β的顶角和对数螺旋线组成的过渡区和对数螺旋线的切线及坡面线组成的被动区三部分组成;直立斜坡的滑体由主动区和被动区两部分组成。(2)针对上述非直立斜坡和直立斜坡滑体的几何表达式,建立滑块的力平衡方程,得到含有坡形、坡顶距、基础宽度以及土体强度参数的临坡地基极限承载力公式,相对于传统公式,其含有地基、基础和斜坡三部分信息,更符合斜坡工程实际。【结论】结合工程算例,通过与现有理论分析方法和数值分析方法计算结果进行对比分析,地基极限承载力值介于单侧破坏模式和双侧破坏模式、有限元和极限平衡法计算结果之间,更符合实际破坏形态支持的剪切承载。将边坡稳定性系数引入临坡地基安全稳定评价中,为未来科学探讨临坡地基空间安全性分区提供理论依据。研究成果对科学合理评价临坡地基承载安全具有重要的理论意义和工程应用价值。

围压作用下不同裂隙位置复合岩裂纹演化研究

【目的】为了揭示围压作用下预制单裂隙位置的改变对缺陷复合岩样特征应力以及裂纹扩展规律的影响,【方法】采用PFC2D软件并结合室内相似岩样试验进行分析,通过室内试验结果标定细观参数从而建立离散元模型,并对离散元模型进行三轴压缩试验分析单裂隙缺陷复合岩的裂纹演化规律。【结果】结果显示:围压的增加会使岩样的各项特征应力均有所增长。岩样峰值应力和损伤应力随围压增加呈线性关系,起裂应力随围压增加呈现出先突增后变缓的增长趋势。裂隙位置的改变对岩样特征应力的削弱程度明显不同。当位于结构面时,对起裂应力和损伤应力的削弱程度最高;当位于大理岩中时,对峰值应力的削弱程度最高。裂隙位置也对岩样内裂纹的萌生、扩展与贯通方式产生明显差异。当位于砂岩和结构面时,裂隙尖端产生的剪切裂纹向主应力方向扩展直至贯通导致岩样破坏;当位于大理岩时,裂隙尖端向主应力方向扩展的剪切裂纹以及砂岩部分产生的剪切裂纹聚集带两条主裂纹导致岩样破坏。【结论】结果表明:采用“试错法”标定建立PFC2D离散元模型模拟岩样三轴压缩试验,所得到的岩样裂纹演化规律与实际试验一致,对实际工程具有指导意义。

充气膨胀控制型锚杆的承载性能研究

为深入、系统地研究充气膨胀控制型锚杆的承载性能,考虑充气压力、挤土管片厚度及挤土管片外表面粗糙度的影响,制作了5组充气膨胀控制型锚杆和3组传统注浆锚杆,在相同的地质土层中进行了锚杆拉拔试验。依据试验加载现象和试验数据对这5组充气膨胀控制型锚杆的承载性能进行了深入、系统的分析,通过绘制荷载-位移曲线对比分析了不同试验组充气锚杆的承载能力。结果表明,充气压力、挤土管片厚度及挤土管片外表面粗糙度的增加均可提高充气膨胀控制型锚杆的承载性能。对比传统注浆锚杆,充气膨胀控制型锚杆的承载能力和抵抗变形能力更强,具有重要的工程应用价值。进一步基于圆孔扩张理论推导出充气膨胀控制型锚杆的承载力计算理论公式,极限承载力理论值与试验值较为符合,为该型号锚杆的工程设计及运用提供了理论依据。

考虑围压效应的深埋大理岩强度变形特性研究

高地应力是深部岩体的重要特性之一,是岩体强度和变形特性的重要影响因素。针对锦屏Ⅱ级水电站深部大理岩的高地应力特点,利用MTS伺服机开展三轴压缩试验,研究不同围压下深部大理岩强度变形特性,结果表明:深部岩体的强度、弹性模量、变形模量均具有明显的围压效应,随着围压的增加,大理岩模量及各特征点强度增加;岩体赋存的初始地应力影响着岩体的变形规律,围压低于初始地应力时,深部大理岩以弹性变形为主,破坏模式主要为脆性破坏,围压高于初始地应力时,大理岩延性特征明显,扩容点前移,大理岩从脆性破坏向延性转化;基于三轴压缩试验数据求解出的深部大理岩黏聚力为54.53 MPa,内摩擦角为38.06°。这些研究成果揭示了高地应力环境下深部岩体的强度变形特性,可为深埋工程的开挖、支护设计提供理论参考。

土木工程专业毕业要求达成度评价体系的探索与实践

毕业要求达成度评价是工程教育认证中重要的一环,是促进课程体系优化和课程教学持续改进的依据。针对当前土木工程专业认证中毕业要求达成度评价机制欠缺问题,构建了一套可量化的毕业要求达成度评价体系。以学校近三年土木工程专业学生的就业去向和近五届毕业生的工作岗位分布统计,修订了土木工程专业人才培养方案,制定了符合学生发展定位的培养目标,确立了学生应具备的12条毕业要求,并将毕业要求进一步细化为30个指标点和95门支撑课程,把支撑课程的权重、考核方式、评价周期、评价标准和评价结果作为基础数据,依次进行指标点评价、毕业要求达成度评价和学生整体达成评价。实践证明,该评价体系科学合理,为土木工程及相近专业毕业要求达成度评价提供参考。

装配式建筑异形PC构件吊装技术分析

异形PC构件通常指体积较小、形状不规则的混凝土预制构件。异形预制构件在脱模起吊、运输起吊时,易因起吊点、吊钉载荷、吊装方法等设置不合理,而造成吊装困难,甚至预制件损坏;在现场安装时,常由于吊装误差偏大,造成预制件之间拼缝宽度不一致、相邻预制件的平整度超差、垂直度超差等。为解决异形PC构件吊装偏差问题,结合某工程实例,针对项目采用的预制平窗(凸窗)、预制阳台及预制楼梯等异形预制构件,主要从吊钉设置、吊装方法及吊装精度控制等方面对吊装技术进行分析。为类似工程项目预制构件吊装提供参考。

单轴压缩条件下类大理岩裂纹起裂特性与扩展规律

在岩体工程中,裂隙构型属性对新生裂纹起裂和扩展规律、破坏模式及力学行为都有着显著影响。以预制含单裂隙类大理岩为研究对象,结合室内单轴压缩试验与PFC数值模拟试验,针对不同裂隙长度和倾角岩样的起裂、扩展、破坏及力学特性进行研究。结果表明:(1)岩样破坏模式主要受裂隙倾角控制,破碎程度主要受裂隙长度控制。(2)岩样加载变形过程中的起裂应力、损伤应力和峰值应力随裂隙倾角的增加而增加,随裂隙长度的增加而减小;裂纹起裂角随裂隙倾角的增大而减小。(3)裂纹的起裂特性为,在低裂隙倾角(即α<45°)时,裂纹从离预制裂隙中心有一定偏移处开始起裂;在高裂隙倾角(即α≥45°)时,裂纹从预制裂隙的尖端开始起裂,最终形成“弥散式”分布。(4)裂纹扩展规律主要以剪切裂纹为主,在低裂隙倾角(即α<45°)时,裂纹的扩展有明显的聚集带形成;在高裂隙倾角(即α≥45°)时,裂纹聚集带逐渐弱化,朝着“弥散式”方向扩展。研究成果对合理评价岩体结构和设施的安全稳定性具有重要的理论意义。

膨胀控制全回收锚杆在基坑工程中的应用

针对注浆锚杆存在占用邻近地下空间、锚固力形成缓慢、锚固力不可调节等缺陷,开发了一种膨胀控制全回收的新型锚杆,该锚杆具有免注浆、全回收、绿色环保、经济适用、实时锚固且锚固力可控等优点,是临时性边坡基坑支护的理想选择。以某基坑工程为背景,选取具有相同开挖深度、土质条件及周边荷载的支护段开展注浆锚杆与膨胀锚杆的对比性试验,研究表明,膨胀控制锚杆在限制土体位移、控制周边建筑物沉降方面效果显著;且能根据基坑施工需要,实时调节锚固力大小;基坑回填前,实现锚杆的全部回收。

解构视角下土家族吊脚楼传承与创新策略探究——以鄂西土家族吊脚楼为例

土家族吊脚楼是鄂西地区土家族传统聚居的主要形式,凝聚着丰富的营造技艺与智慧,具有很高的学术研究价值。当下随着社会发展与环境变迁,很多具有传承价值的吊脚楼逐渐衰败没落,而大量"伪吊脚楼"随处可见。鉴于此,本文从当前土家族吊脚楼面临的系列问题出发,尝试引入解构主义理论的全新视角进行解析,探索性提出相应传承与创新策略,并予以实践验证。望本文研究能为后续相关学术研讨提供些许思路与参考。

Mechanical Properties of Deep-buried Marble Material Under Loading and Unloading Tests

The mechanical properties are essentially different when rock material is subjected to loading or unloading conditions. In this study, loading and unloading tests with various confining pressures are conducted to investigate the mechanical properties of marble material samples taken from the deep diversion tunnels of Jinping II Hydropower Station. The stress-strain relationship, failure characteristics and strength criterion are compared and analyzed based on the experiment results. The results show： in the loading and unloading test, peak strength, lateral strain, axial strain and plastic deformation increase significantly as the confining pressure increases. Lateral strain increased significantly and obvious lateral dilatancy can be observed to the change of confining pressure; The fracture mode is mainly the single shear fracture for the triaxial compression test and post-peak test, angle between the failure surface and the ends of the rock material becomes smaller as the confining pressure increases. Hock-Brown strength criterion reflects the strength characteristics of marble material under two different unloading conditions, and has some supplementary effects to the rock material of mechanical field.

一种适用于中小型山地旅游城市的跨座式单轨列车造型设计

对适用于中小型山地旅游城市的跨座式单轨列车造型进行设计研究。以西昌为例,分析其城市交通旅游现状;通过对车辆制式进行比选,确定制式;总结归纳出跨座式单轨列车的造型设计要点;将车辆造型与地域文化元素相结合,对轨道交通车辆外观造型进行设计。以城市特色及地域文化为设计题材,设计出一款具有地域特色,适合山地城市旅游观光的跨座式单轨概念列车。得出跨座式单轨列车更适合中小山地旅游城市,并提出在城市内建设一条环线跨座式单轨列车,将各个旅游景点串联起来并与城市交通接驳,城景融合发展。

含共面双裂隙复合岩石的力学特性与破坏规律研究

为了研究裂隙构型属性对层状复合岩石的力学行为、破坏模式及裂纹扩展规律的影响,以预制含共面双裂隙复合岩样为研究对象,通过室内单轴压缩试验与数字图像采集模块,分析在不同裂隙长度、倾角下岩样的力学特性和破坏特征。结果表明:(1)岩样峰值应力和弹性模量随着裂隙倾角增加上升,随裂隙长度增加而下降;劣化系数k随裂隙倾角的增加而减小,随裂隙长度的增加而增大。(2)破坏模式受裂隙倾角和两种岩石材质的影响,破碎程度主要由裂隙长度决定。(3)岩桥的贯通模式受裂隙倾角和结构面的控制,4种贯通模式中,随裂隙倾角增大,贯通趋势增强,但裂隙倾角达90°时不再贯通,且结构面会抑制岩桥的贯通。(4)裂纹扩展受裂隙长度影响,当裂隙长度小于12mm时,裂纹首先出现在岩样的右半部分,而弹性阶段产生的裂纹主要出现在岩样的左半部分,当裂隙长度大于12mm时,裂纹均匀布满岩样表面。该研究成果对实际工程建造和设计具有一定的指导意义。

不同围压下裂隙位置对复合岩样力学特性的影响

为研究不同围压下裂隙位置对层状复合岩石力学特性的影响,采用颗粒流软件PFC^(2D)建立含预制单裂隙的复合岩样数值模型,对复合岩样的应力应变、体积变化,及相关应力阈值进行分析。结果表明:(1)随着围压的增加,岩样破坏特征的影响因素是以裂隙的位置为主导转变为以围压为主导;(2)当围压不变时,随着裂隙位置在软岩中、结合面处、硬岩中的改变,岩样产生扩容形变历时明显延长,变形量显著增加,剪胀性强度减弱;(3)随着围压增加,复合岩样的强度增大,但裂隙的存在会明显削弱复合岩样的强度,其中裂隙在硬岩中时削弱程度最小;(4)裂隙在软岩中、结合面处与硬岩中,岩样的应力阈值依次递增,随着围压的增大,裂隙位置对起裂应力变化规律的影响占主导,但对损伤应力与峰值应力变化规律影响减弱。研究成果对实际工程建造和设计具有一定的指导性意义。