考虑蠕变效应的软土地基加筋土挡墙变形

为探讨加筋土挡墙结构与软土地基共同作用下的长期性能,通过室内蠕变试验研究了土工格栅和软土的蠕变特性,并结合试验所得的蠕变参数建立了考虑蠕变效应的本构模型,在此基础上采用有限元法对一座软土地基上的土工格栅加筋土挡墙实例工程的工作特性进行了分析,研究了考虑加筋材料蠕变的加筋土挡墙长期变形特性.结果表明:文中所建立的数值模型可以较好地模拟软土地基上加筋土挡墙的长期蠕变力学行为;加筋土挡墙侧向位移随时间延长而逐渐增大,侧向位移沿挡土墙墙高分布呈现中部变形大、两端变形小的特征;最大侧向位移的位置随时间而沿墙高上升;受地基变形的影响,各加筋层的最大拉力和最大应变发生位置与目前土工合成材料加筋土挡墙设计理论认为的朗肯破坏面位置不同.文中还通过数值分析得到了不同时间下土工格栅拉力与应变沿墙高的分布规律,为软土地基上加筋土挡墙的设计提供了参考.

考虑蠕变效应的软岩特大断面隧道围岩抗力系数计算

根据软岩具有蠕变时效的特点,考虑岩体应力-应变全过程曲线,基于鲍格斯(Burgers)蠕变力学模型,推导出了考虑蠕变效应及初始地应力的隧道抗力系数计算公式。以沪昆高速铁路特大断面软岩隧道——明山隧道为工程依托,通过现场水压致裂试验获取隧道初始地应力以及室内岩石试验,获取围岩物理力学参数,代入该公式得到了明山隧道的围岩抗力系数。研究结果表明:该公式能够可靠的运用于具有蠕变效应的软岩隧道衬砌支护设计计算中;当围岩出现塑性流动变形时,围岩仍具有与衬砌共同承载的能力,这一研究结果对隧道衬砌设计具有十分重要的实际指导意义。

高精度漂移室的铝场丝蠕变效应的研究

报道了对铝场丝蠕变效应研究的结果。铝丝有蠕变效应， 不同丝只是显示的效应大小不同，相比而言，１００ μｍ 的镀银铝丝效应较小。

基于路基土蠕变效应的路基预应力损失模型研究

新型预应力路基技术可用于整治路基病害或强化既有线路基,研究其预应力损失规律对保障预应力路基工程的长期安全具有重要意义。基于弹性理论提出了预应力路基侧压力板与路基边坡接触面中心点后方水平路径上附加应力的计算方法,分析表明该特征路径上水平附加应力随距板-土接触面中心点距离的增加呈现良好的指数函数衰减关系。基于水平附加应力的指数函数扩散规律及路基土的蠕变行为,推导了路基土的蠕变变形计算公式。进一步基于蠕变变形与预应力钢筋回缩变形的协调性,建立了路基预应力的损失模型和计算方法,并结合FLAC^(3D)数值仿真开展了对比分析。研究表明:钢筋预拉力损失的理论预测曲线与数值仿真曲线吻合良好,二者偏差不足5%,论证了路基预应力损失模型的有效性;钢筋预拉力可在锚固后的60 d内达到稳定,且预拉力的稳定值可达其初始值的85%~90%,说明新型预应力路基技术可为路基土提供相当可观的稳定附加围压,从而通过改善路基土的应力状态达到强化路基的目的。

考虑蠕变效应的页岩气水平井控压生产增产机理研究

页岩储层具有基质渗透率低、天然裂缝发育复杂等特点,主要采用多段压裂水平井的方式进行开发.页岩气井的生产分为放压生产和控压生产两种方式,目前学者们普遍认为控压生产能够增加EUR,且应力敏感性是控压生产效果优于放压生产效果的主要原因.文章在考虑基质和裂缝应力敏感的基础上,进一步考虑基质岩石的蠕变效应,建立变压蠕变影响的嵌入式离散裂缝模型,通过数值模拟方法分析应力敏感和蠕变效应对不同生产方式生产效果的影响.结果表明,只考虑应力敏感时,放压生产优于控压生产,只有考虑蠕变效应时,控压生产效果才会优于放压生产,抑制页岩的蠕变效应是控压生产提高气井EUR的机理之一.随控压时长的增加,气井EUR呈现先增加后降低的趋势,控压生产存在一个最优值;基质蠕变参数越大、人工裂缝导流能力越高、基质渗透率越小、吸附体积越小、控压生产增产的效果越好.本研究从机理上解释了控压生产的增产机理,为页岩气井的生产制度优化奠定了基础.

电动式扬声器单元支撑系统的蠕变效应

电动式扬声器单元支撑系统的蠕变效应表现在扬声器单元的位移在共振频率以下会有所上升。因此在扬声器单元线性集中参数模型中仅仅用线性弹簧并联简单的粘滞阻尼来代表支撑系统是不够的。在此引入对数蠕变模型,通过测量实际的扬声器单元与传统的线性模型进行对比,结果表明对数蠕变模型与实际测量结果更吻合。

浅埋煤层快速掘进巷帮蠕变效应及滞后支护

为确定榆神府矿区浅埋煤层煤巷掘进两帮合理滞后支护时间,提高掘进速度,避免采掘接续紧张,以张家峁煤矿14213胶带运输巷为研究对象,采用巷道围岩松动圈理论分析巷道围岩稳定性,确定两帮滞后支护的可行性;根据围岩蠕变规律,确定合理的巷道滞后支护时机和煤巷围岩蠕变采用的流变模型;采用FLAC3D软件和Cvisc流变模型模拟14213胶带运输巷掘进过程中不同滞后支护时间的两帮蠕变规律,确定合理的两帮滞后支护时间。结果表明:14213胶带运输巷开挖28 d以内,顶板及时支护条件下,两帮移近量较小;掘进29 d后两帮出现加速蠕变现象,两帮移近速率最大达到36 mm/d,为稳定蠕变阶段均值的18倍,塑性区最大发育深度达到1.3 m,两帮稳定性明显下降。巷道掘进28 d两帮进行滞后支护后,两帮未出现加速蠕变,塑性区发育深度0.5 m,比两帮不支护减小61.5%,巷道两帮稳定。研究结果在矿区成功应用,为煤巷掘进滞后支护提供科学依据。

电动扬声器悬置系统蠕变效应建模

对电动扬声器悬置系统的蠕变效应进行了分数阶建模。通过将标准线性固体模型中的牛顿黏壶替换为分数阶Abel黏壶,提出了悬置系统分数阶标准线性固体力顺模型。使用Klippel扬声器单元电阻抗激光测量系统,测量了2只具有不同橡胶折环的中频扬声器单元的电阻抗和传递函数(振膜输出位移/输入声压),并采用最小二乘法拟合实测曲线,得到了模型参数。通过与已有的考虑蠕变效应的4参数对数模型和标准线性固体模型拟合结果的对比,结果表明:分数阶标准线性固体模型能够准确描述力顺损耗因数随频率的变化规律,对蠕变效应具有更好的模拟精度。

基于蠕变效应的软岩隧道初衬厚度的研究

采用粘弹性方法,对隧道施工过程中的力学动态进行时间效应分析,分析了初衬支护厚度对围岩位移、初衬应力、二衬应力的影响。初衬厚度越大,围岩位移、初衬应力、二衬应力就越小,但是从因初衬厚度增大而减小的围岩位移、初衬应力、二衬应力与初衬厚度的比值来看,20cm厚的初衬比值较超过20cm厚的初衬的比值大。

考虑蠕变效应锚固界面的力学特性研究

通过室内剪切流变试验,研究在考虑蠕变效应下锚杆-灌浆体界面的力学特性以及锚杆的预应力损失随时间的变化情况。结果表明:锚杆的预应力损失在考虑蠕变效应条件下随荷载的增大而随之增大;锚杆-灌浆体界面的剪力分布随杆长迅速增大到峰值,然后在逐渐减小,并随时间的增长,峰值逐渐后移,直到破坏。

基于蠕变效应的穿层钻孔封孔参数优化与试验研究

为解决穿层钻孔封孔难度大、瓦斯抽采效率低的问题,视煤岩体为弹塑性介质,在考虑蠕变效应下建立巷道围岩力学模型;根据Dracy定律,推导浆液流动控制方程,以渗透率变化为桥梁,构建巷道围岩变形与浆液流动的耦合模型;利用COMSOL软件解算该理论模型。数值模拟结果表明:巷道围岩塑性软化区范围由初始时刻4.69 m不断扩大,在100天时稳定于15.19 m;浆液扩展半径随注浆压力的增加而持续增大,当注浆压力高于2.8 MPa后,浆液扩展半径变化较小,逐渐趋于稳定。试验钻孔平均瓦斯体积分数为56.49%,是传统工艺下钻孔平均瓦斯体积分数的3.46倍,在抽采后期仍能维持较高的抽采水平。

蠕变效应对微型扬声器小信号参数建模的影响

大部分微型扬声器在低频时存在着蠕变效应。通过电力声类比建立了微型扬声器的小信号模型,分析了微型扬声器小信号参数与普通扬声器的差异。引入支撑部分的蠕变效应,采用标准线性固态蠕变模型对支撑系统顺性进行改进,比较了传统的力顺模型和两种蠕变模型。讨论了蠕变对小信号参数建模的影响,以及特殊的结构对振动和声学特性的影响。取得的结果具有一定的实用价值。

固体推进剂药柱立式贮存的蠕变效应

为研究立式贮存固体推进剂药柱经长期自重载荷的蠕变效应,开展了推进剂在不同应力水平下的蠕变试验,根据试验结果拟合了推进剂恒温定应力蠕变本构方程,并与哑铃型试件ABAQUS模拟计算结果进行了相互验证;开展了发动机固化降温和重力联合载荷下的模拟计算分析,并对发动机立式贮存损伤其关键点及关键路径损伤进行了计算。结果表明,试验结果验证了Norton本构方程用于发动机蠕变分析的可行性;模拟计算分析表明发动机药柱整体有下沉的趋势,前后人工脱粘层均有不同程度的缝隙张开,前人工脱粘层附近张开最大,后人工脱粘层附近张开最小,轴向位移方向指向头部,药柱最大径向位移发生在中孔处;药柱中孔处应力要高于其他部位,药柱前翼锥段处应力最大,其蠕变损伤为0.49%;模拟计算结果与实际存储环境下拆卸发动机的结果相一致。

基于修正西原模型与Lade-Duncan准则的隧道围岩蠕变效应研究

为探究软岩隧道围岩变形的蠕变时效性,采用非定常黏滞体对西原模型进行修正。基于Lade-Duncan准则,分析了围岩黏弹性和塑性阶段隧道围岩变形过程,推导得到了隧道围岩黏弹塑性解。以某高速公路隧道为工程研究对象,计算了蠕变时效过程的围岩位移值;并通过现场拱顶沉降监测的方法,实测了隧道围岩的蠕变变形,通过对比理论计算值与现场实测值,验证了理论计算的准确性。理论计算显示,当t=0时,隧道围岩将发生蠕变现象,此时围岩位移值为17.890 mm;当t为常数时,围岩位移随着时间的变化逐渐增大;当t=∞时围岩发生充分蠕变,围岩位移达到极值为26.451 mm。现场监测结果显示,围岩变形第一次稳定拱顶累计变形为19.1 mm,此后进入蠕变阶段,达到第二次稳定拱顶累计变形为29.3 mm。初始蠕变变形的理论计算与实际监测结果之间的误差为6.76%,最终蠕变变形的理论计算与实际监测结果之间的误差为10.77%,两者误差较小,反映了理论计算具有较高的准确度。在理论层面,考虑蠕变效应后围岩变形增加了47.85%;在实际层面,考虑蠕变效应后围岩变形增加了53.4%,皆反映了蠕变效应举足轻重的作用。由此可见,对于软岩隧道在进行支护设计时,必须考虑蠕变效应,避免因后期围岩蠕变效应导致初支失效进而影响隧道的整体稳定性。

考虑淤泥蠕变效应的水厂深基坑开挖变形分析

开挖变形是基坑安全稳定性的重要影响因素,在设计和施工建设中需要予以足够的重视。此次研究以长泰县城乡供水一体化一期工程岩溪自来水厂深基坑开挖工程为例,探讨了考虑淤泥蠕变效应的深基坑开挖变形特征,结果显示考虑土体蠕变因素的影响可以获得更为准确的计算结果,建议在工程设计计算中采用。

考虑蠕变效应的广吉线弃土场稳定性分析

基于广吉线弃土场工程,对其蠕变特性进行了室内直剪蠕变试验研究,利用FLAC3D软件对弃土场的稳定性进行了分析,在考虑蠕变效应下的安全稳定系数1.04,相比较不考虑蠕变效应的安全稳定系数1.36,下降了23.5%。

土工格栅蠕变下加筋土挡墙侧向变形计算方法

为研究加筋土挡墙内部筋材蠕变条件下侧向变形特性,基于已有筋材蠕变试验和双曲线蠕变模型,建立了考虑筋材蠕变效应的加筋土挡墙侧向变形的计算方法,分析筋材层间距、填料摩擦角对挡墙侧向变形的影响及加筋土挡墙侧向变形的时效性。结果表明:加筋土挡墙侧向变形随筋材层间距增加而增大,随填料摩擦角增大而减小,在加筋土挡墙竣工初期,筋材蠕变对其侧向变形影响显著,约1000h后挡墙侧向变形基本稳定。

黄土隧道地层蠕变效应对围岩压力的影响

以某黄土地区公路隧道为研究对象,通过室内单轴蠕变试验来探索不同含水率下原状Q2黄土的蠕变规律及参数,并基于数值方法分析隧道地层在长期变形效应下的围岩压力及收敛变形演化规律,最后提出考虑长期变形效应的围岩压力分布模式及计算方法,得出:1)黄土地层发生长期变形期间,围岩压力及竖向收敛变形均呈增大趋势,蠕变10 a后,围岩压力基本趋于稳定,围岩压力呈"猫耳朵"形分布。竖向和水平围岩压力平均放大1.61倍和1.33倍,拱顶沉降平均放大1.22倍,水平收敛位移平均减小0.97倍;2)随着隧道埋深的增加,因土体蠕变引起的洞周围岩压力比和收敛变形比总体呈增大趋势,埋深增大会导致围岩应力及变形放大效应更明显;3)地层初始含水率越大,洞周围岩压力及收敛变形量越大,但围岩压力比和收敛变形比反而呈减小趋势;4)将围岩压力比参数引入到Terzaghi理论和谢家烋算式中,提出了修正的围岩压力计算式,可考虑黄土地层长期变形引起的围岩压力放大效应。

矸石充填巷道稳定性的蠕变效应分析

研究矸石充填体的蠕变效应是分析充填巷道稳定性的重要方面。以梧桐庄矿为工程背景,基于流变力学推导出矸石充填巷道蠕变的数学表达式,并在此基础上重点分析了充填体粘滞性系数和弹性模量对充填巷道稳定性的影响规律。结果表明:巷道被充填后仅历经衰减蠕变阶段就结束了变形,当粘滞性系数从10^(17)p增加到10^(18)p,蠕变时间从4.8a延长至46.8a;当弹性模量从1.5GPa增加到3.5GPa,蠕变量减少了40%,显示巷道蠕变时间和蠕变量主要分别受粘滞性系数和弹性模量的控制。从理论角度为通过改良矸石物性来提高充填巷道稳定性提供了解释和参考。

考虑围岩蠕变效应的隧道开挖变形分析

软弱隧道围岩无论在室内试验研究还是在实际工程中都表明其变形具有蠕变特性,容易造成围岩较大变形而使围岩失稳。本文依托张涿高速东马各庄隧道,对隧道开挖后围岩变形进行现场监测及分析,利用有限元软件采用西原正夫蠕变模型对隧道开挖过程进行数值模拟分析,并将现场实际量测值与数值计算数据进行比较,为隧道二衬设计时间的确定和施工过程的安全可靠性提供科学依据。