软硬不均地层盾构隧道荷载模式研究

系统考虑隧道埋深、滑移面形式、侧压力系数与地层的关联,提出一种适用于软硬不均地层的盾构隧道荷载模式。对于浅埋隧道,基于椭球体理论推导极限状态下滑移面为椭圆的侧压力系数及竖向松动土压力表达式,并构建力学平衡方程推导侧压力计算式;对于深埋隧道,考虑软硬不均地层突变性并对太沙基理论滑移面宽度进行合理修正,推导对应的围岩压力计算式;再结合软硬不均地层分界线位于隧道水平中线上方、下方2类典型工况,推导出隧底反力表达式;最后结合工程实例对所提荷载模式进行验证。结果表明:与修正惯用法荷载体系相比,所提方法得到的软土-硬土隧道顶部、下半拱竖向土压力与实测值的误差分别缩小74%和172%;相较于软土-硬土隧道,该方法应用于土层-岩层隧道时,计算得到的下半拱竖向土压力、隧底侧向土压力与实测值的误差更小,即所提荷载计算模式更符合隧道实际受荷状态,且当隧道埋深与开挖直径之比较大以及下部地层越坚硬时,其适用性越强。

软硬资源协同驱动视角下高校新型研发机构产学研合作现状、问题及发展路径研究

构成创新创业教育教学和人才培养体系等软硬资源的协同驱动对于优化高校教育教学和人才培养制度体系、助力高校新型研发机构产学研合作具有重要意义。通过梳理国内外高校新型研发机构软硬资源研究现状发现,软资源和硬资源有着互利共生又相得益彰的协同关系,软硬资源协同驱动对于助力高校新型研发机构产学研合作有重要意义。在此基础上,进一步指出中国高校新型研发机构产学研合作在主体资源、发展定位、政策制度以及分配机制上仍存在一系列问题,具体体现为高校新型研发机构的顶层设计和布局尚不完善、分布不平衡,在发展定位软资源与科研平台和设备等硬资源投入方面出现偏差等,这主要由于软硬资源的各自功能发挥和协同驱动作用程度都未能满足产学研合作的需要。因此,需要完善产学研合作的生态系统,在资源共享的前提下,明确产学研各主体的功能定位,构建管理体制、人才培养体系完善的软硬资源协同驱动产学研合作模式。

软硬不均地层沉管隧道碎石基床力学特性研究

为揭示软硬不均地层下沉管隧道碎石基床力学特性,通过有限元分析及理论计算,对沉管隧道纵横向地基沉降及刚度的分布规律、参数敏感性及结构纵向受力响应问题进行量化分析,结果表明:岩基段基底压力分布中间小两侧大,中间位置会出现脱空,软基段为两端小中间大,结构两端会出现脱空;岩基与软基的基底应力值较为接近,但地基刚度相差较大,岩基段为软基段的14倍;岩基段地基纵向刚度受垫层厚度、模量及预压荷载等参数影响变化大,应以岩基段垫层设计厚度作为全线的控制标准;软基段接头平均剪力约为岩基段的3倍;软硬不均地层沉管隧道碎石基床力学特性研究为沉管法隧道在复杂地质条件下推广应用提供了重要参考意义。

环氧树脂-水凝胶软硬复合表界面各向异性摩擦研究

由取向微结构引起的各向异性摩擦学是生物系统中最常见的引起摩擦形式之一.而研究表明,软硬复合的生物表界面在获取各向异性摩擦力时更具有优势.因此,本研究中以最典型的钩状倒刺微结构为研究对象,结合3D打印先进制造技术,通过在仿生取向微结构表界面原位复合低模量的水凝胶材料,获得环氧树脂-水凝胶软硬复合表界面.研究结果表明,水凝胶在Fe^(3+)溶液中的配位交联6 h时,其模量为3.6 MPa,相对于环氧树脂(模量为13.6 MPa)为软材料.在5 N载荷下,仿生表界面正方向摩擦力为1.64 N,反方向摩擦力为3.44 N,其各向异性摩擦力最大差值可达1.80 N.本研究中对软硬复合的生物表界面具有一定的理论指导意义,有望在智能摩擦调控和软体机器人等方面发挥一定的作用.

软硬交错倾斜煤层下煤矿钻孔机器人钻杆系统振动特性研究

煤矿钻孔机器人钻杆系统振动特性的研究是钻进轨迹预测及控制的重要前提。考虑水平钻进过程中钻杆系统与煤层交互约束的复杂机制,搭建煤矿钻孔机器人钻进实验平台及振动监测系统,开展不同软硬煤层及煤层倾斜角度下的水平钻进实验;采用经验模态分解方法对采集数据进行分解、滤波和重构处理,以消除噪声干扰,进而研究软硬交错倾斜煤层下钻孔机器人钻杆系统振动特性。研究结果表明:钻孔机器人无论是在硬→中硬→软煤层还是软→中硬→硬煤层中钻进,钻杆系统的纵向、横向、扭转振动幅度均随煤层倾斜角度的增大而增大;同一煤层倾斜角度下,钻孔机器人在软→中硬→硬煤层中钻进较在硬→中硬→软煤层中钻进时,钻杆系统的纵向、横向及扭转振动幅度更大;煤层倾斜角度较小时,软硬交错煤层对钻杆系统振动特性的影响较大,煤层倾斜角度较大时,煤层倾斜角度对振动特性的影响大于软硬交错煤层的影响;较大的砂石对钻杆系统振动产生一定影响。

软硬地层接触面倾角对盾构隧道纵向力学性能的影响

针对现有盾构隧道纵向力学性能研究中较少考虑纵向穿越软硬变化地层,且接触面倾角影响规律尚不清晰的问题,基于实际工程建立盾构隧道-地层三维纵向精细化模型,并提出一种同时考虑管片错缝拼装、纵环向螺栓、地层与隧道接触面真实力学性能的精细化模拟方法;采用改进的Timoshenko梁理论验证模型可靠性,并分析穿越软硬变化地层盾构隧道的纵向力学性能,探讨地层接触面倾角的影响规律。结果表明:盾构隧道沉降量在软硬地层接触面急剧变化并在软硬地层两端趋于稳定,隧道两侧沉降差异在倾角为30°和150°时更为显著;管片张开和错台量集中分布于软硬地层接触面附近,分布范围随倾角增大逐渐向软土层侧移动,最大管片张开和错台量在倾角120°时最大,分别为0.183和1.270 mm;倾角对盾构隧道纵向内力影响较大,大于90°后影响逐渐显著;纵向上,管片纵向螺栓和地层-隧道接触面的变形更为显著。研究结果可为进一步发展盾构隧道纵向分析方法和保障此类盾构隧道的安全运营提供参考。

钠离子电池软硬碳负极材料研究进展

钠离子电池,因与锂离子电池具有类似的工作原理,且无资源限制、成本相对较低,具有在大规模能源存储领域中发挥重要作用的潜力,近年来受到了广泛关注。负极材料作为钠离子电池的关键组成部分,其结构直接影响着电池的性能。因此,本文从基本概念、结构特点、性能优劣和储钠机理等方面介绍了钠离子电池的碳基负极材料,包括软碳、硬碳和软硬碳三种类型;详细阐述了软碳和硬碳各自存在的不足及改进方法,重点归纳了兼具软碳和硬碳优势的软硬碳复合材料的研究状况和制备方法,并分析了软硬碳材料在钠离子电池负极材料领域的应用潜力。

软硬互层型平缓反倾岩质斜坡采动变形破坏机理研究

为研究我国西南矿区软硬互层型平缓反倾岩质斜坡采动变形破坏机理,以我国贵州省都匀市某煤洞坡为例,采用数值模拟方法,分析采动诱发软硬互层型平缓反倾岩质斜坡的变形破坏特征,讨论采动对坡体的作用规律,研究单工况采动和留煤柱下重复采动对坡体的变形破坏机理。研究结果表明:靠近坡表工作面开采和留煤柱下重复采动对坡体的稳定性影响较大;采动裂隙首先集中于采空区两侧并向上发展,软硬夹层间产生离层裂隙的可能性一般较大;留煤柱可防止坡体沉陷破碎,但也可能加剧坡体稳定性下降。研究结果可为软硬互层型平缓反倾岩质斜坡地下开采时,有效预防诱发山体失稳等地质灾害提供理论参考。

单轴压缩条件下软硬互层类岩石的声发射特性与裂纹类型演化

为进一步揭示不同层理倾角的软硬互层岩在单轴压缩下的声发射特性和裂纹扩展规律,采用类岩石材料制备了软硬互层类岩石试样,基于搭载DS-5型声发射监测系统的RMT-150B型岩石力学试验系统,开展了不同层理倾角(0°、30°、45°、60°和90°)的软硬互层类岩石试样的单轴压缩试验,分析了层理倾角对岩样声发射特性、损伤演化和裂纹扩展的影响。结果表明:试样的声发射活动呈现明显的阶段性特征,且不同层理倾角下其分布特征具有明显差异,声发射特征参数表现出明显的层面效应,声发射累计振铃计数和累计能量随着层理倾角的增大先减小后增大;低频-超高幅信号的突然出现或占比增加可作为软硬互层类岩石试样的破坏前兆,低角度(0°、30°)试样表现为大尺度裂纹稳步扩展破坏,中角度(45°、60°)试样为大尺度裂纹突发失稳扩展破坏,高角度(90°)试样为小尺度裂纹突发失稳扩展破坏,60°层理倾角为试样破坏的最不利角度;试样的损伤累积过程同样具有明显的阶段性特征,在峰值应力前,试样的损伤累积主要集中在高速率损伤阶段,中等角度(45°、60°)的层理面加快了试样的损伤累积过程;不同层理倾角对软硬互层类岩石试样的拉剪裂纹演化的影响差异明显,水平层理面促进了拉剪裂纹的产生,层理倾角的逐渐增大促进了类岩石试样拉剪裂纹的发育,在层理面与岩石基体共同作用下,随着层理倾角的逐渐增大,类岩石试样的剪切裂纹占比先增大后减小,且剪切裂纹数目处于较高水平。研究结果对地下工程围岩结构的稳定性评估具有一定的参考作用。

牙槽嵴保存术在牙周感染位点中的应用:从软硬组织再生到后续种植修复

牙周炎会导致牙周软硬组织破坏,其感染位点在拔牙后往往会存在硬组织缺损及软组织缺陷等问题,影响后续种植修复。牙槽嵴保存术可以在拔牙同期对牙槽窝进行处理,促进牙槽窝的重建并减少牙槽嵴的吸收,实现软硬组织的保存。本文拟对牙周感染位点的牙槽嵴保存术,兼顾其术后软组织改变以及对后续种植影响,从感染对牙槽窝愈合的影响、感染位点行牙槽嵴保存术的疗效以及感染位点牙槽嵴保存术的影响因素三方面进行综述。

软硬程度不同客体上穿鞋足迹的差异性研究

为了研究软硬程度不同客体上穿鞋足迹特征之间的差异性,文章通过油墨捺印的方式采集软硬程度不同客体上穿鞋足迹的全长、掌宽、跟宽特征并将结果输入SPSS数据处理软件进行统计分析,以探究足迹特征之间的差异反映规律。实验结果表明,就软硬程度不同客体上的穿鞋足迹而言,其足迹全长、掌宽、跟宽特征会随承痕客体的软硬程度不同而变化,具体的变化幅度与承痕客体的软硬程度有关,两者之间存在显著性相关关系,承痕客体的可塑性越强、弹性形变程度越大,足迹特征之间的差异就越明显。该研究意在为刑事技术人员正确地制作足迹样本,更科学合理地解释穿鞋足迹检验鉴定中出现的差异点提供参考。

软硬交互地层顶管机辅助破岩技术设计及应用

为解决软硬交互地层常规顶管机掘进工效低、进尺难的问题,文章研究提出了采用破碎剂由地表钻孔深入硬岩层辅助破碎施工的技术思路,通过理论计算、现场试验的方式,确定了深孔静态破碎剂施工设计关键参数,并应用于工程实践得到了良好的应用效果。研究认为,通过地表钻设破碎剂孔+空孔的组合深孔,采用最小抵抗线45cm间距、2倍管节长度、5.0m循环步距等关键参数,辅助常规顶管机穿越硬岩层掘进,可大大提高顶管机进尺工效,作业期间无地表沉降超限情况,有效保障了施工质量、安全,经济效益显著。

软硬交替地层超深竖井受力特性及合理分层开挖厚度探讨

某检修排水井尺寸规模大,开挖深度深,所处地层条件复杂,具软硬交替特征。为确保竖井深基坑开挖稳定性,提高施工效率,利用三维数值模拟软件FLAC3D对该超深竖井基坑开挖施工全过程进行仿真模拟,分析5种不同分层开挖厚度情况下超深竖井结构受力和变形特性。研究表明:1)地连墙的最大环向应力和最大水平位移均随分层开挖厚度的增加而增加,在软岩地层范围内出现应力和变形突增,在硬岩地层范围内出现应力和变形骤减;2)以无内衬开挖下地连墙最大环向应力和最大水平位移为参考标准,单层开挖厚度范围为3~4 m对地连墙位移具有很好的约束效果,建议实际工程中土层开挖及软岩开挖时采用3 m分层厚度,硬岩部分地层开挖时采用4 m分层厚度。

软硬交替地层超深竖井围护结构受力和变形特性

研究区地层条件以“硬岩”(泥质粉砂岩、岩屑砂岩)与“软岩”(泥岩)互层为特征,形成了明显的软硬交替地层,使竖井的受力与变形尤为复杂。采用Flac3D数值模拟方法对竖井开挖施工全过程进行研究,详细分析了施工过程中圆形地连墙和内衬的受力及变形特性,结果表明:1)在基坑开挖过程中,当开挖深度高于或处于“硬岩”时,地连墙在该软硬分界面位置处产生反弯点,向坑外发生弯曲变形,而当坑内“硬岩”被挖除后,整体向坑内产生水平位移。2)地连墙的环向应力和水平位移变形规律为“E”型,地连墙的最大环向应力和水平位移总是集中在“软岩”深度范围内,而在“硬岩”深度范围内环向应力和水平位移最小;同时,地连墙的最大弯矩总是出现在软岩岩层交界面深度附近。3)内衬的环向应力和水平位移变形规律为“阶梯”型增长,但在“硬岩”深度处出现减小;内衬受坑内岩体隆起影响明显,最大弯矩总是出现在内衬底部,同时向坑外产生位移。

上颌前方牵引联合螺旋扩弓器对替牙期骨性Ⅲ类错[牙合]颌面软硬组织的影响

目的在上颌前方牵引的基础上给予骨性Ⅲ类错[牙合](替牙期)患儿螺旋扩弓器进行扩缩处理治疗,观察疗效以及对患儿牙颌面软硬组织的影响。方法按随机数表法将2021年1月至2022年12月信阳市中心医院诊治的60例替牙期骨性Ⅲ类错[牙合]患儿分两组。对照组30例采用上颌前方牵引治疗,联合组30例在上颌前方牵引的基础上给予螺旋扩弓器治疗,评估两组临床疗效,对比两组治疗前后颌面结构、上气道间隙及三维指标。结果联合组临床有效率(86.67%)较对照组(63.33%)更高,差异有统计学意义(P<0.05)。联合组治疗后颌面结构相关指标上下颌突差(ANB)、下颌平面角(FH-MP)、下面高(ANS-Me)、腭平面角(SN-PP)较对照组更高,上中切牙的突度(L1-MP)较对照组更低,差异有统计学意义(P<0.05)。联合组治疗后上气道间隙指标鼻咽直径(PNS-R)较对照组更高,差异有统计学意义(P<0.05)。联合组治疗后上气道三维指标鼻咽段最小截面积(NP area)、鼻咽段最小截面积处冠状径(NP cor.)、鼻咽段最小截面积位置矢状径(NP sag.)、鼻咽段容积(NP volume)较对照组更高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论上颌前方牵引联合螺旋扩弓器疗效确切,可有效促进替牙期骨性Ⅲ类错[牙合]患儿颌面结构及上气道状态恢复,改善颌面软硬组织状态。

冻融循环影响下软硬互层岩体力学特性及微观劣化机制

为了解决寒区软硬互层岩质边坡在冻融作用下易引发局部滑坡、滑塌、剥落、掉块等地质灾害的工程安全问题,更好地揭示其稳定性及损伤机制,基于陕北地区砂岩泥岩互层地质原型,采用相似材料制作软硬岩互层类岩石试样,对不同初始饱和度(0%、30%、70%、100%)的软硬岩互层类岩样开展不同循环次数(0,5,10,15,20,25次)的冻融试验,获得岩样冻融损伤劣化规律,利用电镜扫描(SEM)及核磁共振(NMR)试验,对岩样进行微观结构分析,得到岩样内部孔隙结构变化;并结合单轴压缩试验,对岩样开展力学特性分析,得到岩样力学参数;通过以上研究,从宏微观层面上,揭示了软硬互层岩体在冻融循环作用下损伤劣化机制。结果表明:软硬互层岩样的T_(2)谱分布弛豫时间主要集中在0.01~1 ms之间,孔径主要分布在1~10μm范围内;随着冻融循环次数的增加,T_(2)谱峰值逐渐增大,0~0.5μm范围内的孔隙在冻融至第5次时逐渐消失,微孔及小孔逐渐减少,中孔及大孔逐渐增加,单轴抗压强度值及弹性模量逐渐降低;岩样在不完全饱和状态下(0%、30%及70%),孔隙结构变化较小,其冻融损伤程度较低;岩样在完全饱和状态下(100%),T_(2)谱及孔径分布变化较大,10~10 000μm大孔仅在岩样完全饱和情况下存在,损伤劣化情况较明显;软硬互层类岩样冻融损伤来源于两方面:一是类软岩在饱水状态下,内部孔隙因冻融循环而增大,开始出现微小裂隙;另一方面是软、硬岩界面连接位置孔隙中存在未冻水,在冻胀力作用下开始出现裂缝及裂缝扩展情况,最终导致损伤演化,直至断裂破坏。对于寒区工程建设中软硬互层岩质边坡灾害防控具有重要的理论研究价值和实际工程意义。

软硬复合煤层瓦斯抽采穿层钻孔变形塌孔特征规律研究

为探究软硬复合煤层瓦斯抽采钻孔的变形规律,采用自主研发的“一种全角度瓦斯抽采钻孔稳定性动态监测装置”进行了现场监测,系统分析了硬煤、软煤、软硬复合煤层瓦斯抽采钻孔的变形情况,并采用COMSOL数值模拟手段对试验结果进行验证,结果表明:钻孔浅部竖直方向应变敏感程度滞后于水平方向,且呈交替性增大特征;钻孔应变衰减阶段前,存在一种短暂的伪平衡状态,其实质是煤体内部应力集聚,后突然释放而造成钻孔塌孔;在相同的外部载荷条件下,软弱界面将软硬复合煤层分割为两个相对独立的应力环境,煤层在软弱界面处发生介质突变和应力突变;硬煤层钻孔较软煤层钻孔的各部位变形小,二者均表现为浅部变形大、深部变形小,最终达到稳定环向应变,软硬复合煤层穿层孔在浅部变形与二者相近,穿层孔深部和软弱界面交叉截割形成应力集中区,应力集中区范围沿软弱界面和钻孔径向同时延伸并逐渐衰减,这种衰减呈不明显的非线性特征。

正畸-正颌联合治疗骨性Ⅲ类错[牙合]畸形的临床疗效及对侧貌软硬组织变化的影响

目的:观察正畸-正颌联合治疗对骨性Ⅲ类错[牙合]畸形临床疗效、正畸效果及侧貌软硬组织变化的影响。方法:选取2019年12月-2021年1月在笔者医院口腔科进行正畸-正颌联合治疗的70例青少年骨性Ⅲ类错[牙合]畸形患者为研究对象,均于正畸-正颌治疗前后拍摄头颅侧位X线片,获取头颅侧位片,分别测量患者牙性、骨性及软组织等相应指标,并收集35例同期来院进行口腔检查的正常[牙合]患者作为对照,观察患者正畸效果及侧貌软硬组织变化情况。并观察患者口腔相关生活质量变化情况。结果:整体治疗结束后,UI-NA、UI-LI角度均较正畸治疗前减小,LI-NB角度较正畸治疗前增大(均P<0.05);UI-NA距离较正畸治疗前缩短、LI-NB距离较正畸治疗前增大(均P<0.05);SNA、LI-MP角度均较正畸治疗前增大(均P<0.05),SNB、ANB、MP-SN角度均较正畸治疗前减小(均P<0.05);面凸角、鼻唇角较正畸治疗前增大(P<0.05),颏唇角、软组织面角均较正畸治疗前减小(均P<0.05);Sn、UL’点至VRL距离均较正畸治疗前增大,LL’、Pg’、Si点至VRL距离均较正畸治疗前缩短(均P<0.05)。正颌术后1个月与整体治疗结束后各项指标比较差异无统计学意义(P>0.05)。整体治疗结束后,OHRQOL评分较正畸治疗前降低(P<0.05),且低于正畸治疗后及正颌术后1个月(均P<0.05)。结论:正畸-正颌联合具有较好的正畸效果,可有效改善患者的侧貌软硬组织,且稳定性较好。

七氟烷复合瑞芬太尼全麻对输尿管软硬镜结合手术患者的麻醉效果及苏醒质量的影响分析

目的 探讨七氟烷复合瑞芬太尼全麻对输尿管软硬镜结合手术患者的麻醉效果及苏醒质量的影响。方法 采用随机抽样法选取2020年1月—2023年1月南平同道仁爱医院收治的80例输尿管软硬镜结合手术患者为研究对象,依据随机数字表法分为两组,每组40例,对照组行丙泊酚、右美托咪定复合瑞芬太尼全麻,观察组行七氟烷复合瑞芬太尼全麻,比较两组患者血流动力学、围术期指标及瑞芬太尼剂量、麻醉苏醒速度及不良反应发生率。结果 观察组麻醉诱导后1 min至拔管前的心率、平均动脉压均低于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。两组麻醉时间、术后拔管时间、瑞芬太尼剂量比较,差异无统计学意义(P均>0.05)。观察组定向力恢复时间(15.30±2.20)min、意识恢复时间(6.38±1.00)min与言语应答时间(8.70±1.28)min均短于对照组的(19.27±3.25)min、(8.40±1.75)min、(11.60±2.35)min,差异有统计学意义(t=6.398、15.752、6.854,P均<0.05)。两组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 七氟烷复合瑞芬太尼全麻可使输尿管软硬镜结合手术患者的术中血流动力学保持稳定,加快患者术后麻醉复苏,且不良反应少,是一种安全高效的麻醉用药方案。

刘扬:软硬结合引导青少年理性追星

华东师范大学未成年人学校保护研究中心研究人员刘扬认为青少年身心发展尚未成熟,追星行为时有失范,特别是受不良追星文化的影响,容易遭受身心、财物的多重危害。通常,盲目追星行为可以归纳为以下几种:一是对明星艺人盲目崇拜;二是粉丝群体的应援行为超出合理消费限度;三是粉丝群体排他性严重;四是追星行为逐渐出现“泛娱乐化”倾向,从娱乐圈追星扩展到竞技体育、文学等诸多领域。