玄武岩纤维对混凝土力学性能影响与增韧分析

对不同体积掺量和不同长度的短切玄武岩纤维混凝土开展单轴抗压试验和巴西劈裂试验,分析玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响。结果表明,玄武岩纤维的掺入使混凝土的破坏形态由脆性破坏向延性破坏转变。混凝土各龄期的立方体抗压强度在玄武岩纤维掺量0.05%和0.10%时均有不同程度的提升,当玄武岩纤维掺量提高到0.20%时,则有所降低;混凝土各龄期的劈裂抗拉强度在不同掺量下均有不同程度的提升。玄武岩纤维可以显著提升混凝土立方体的抗压韧性。对养护龄期为28 d时的混凝土而言,长度12 mm的玄武岩纤维,对混凝土韧度提升优于长度18 mm的纤维,其中体积掺量为0.05%时,对混凝土抗压韧度提升显著效果优于长度18 mm的纤维。

预制裂隙砂岩巴西劈裂特性试验研究

为研究裂隙对岩石宏观破裂形态的影响,开展了单裂隙、共线双裂隙、平行双裂隙3种裂隙类型下砂岩的巴西劈裂试验,分析3种裂隙类型不同裂隙倾角下的破裂形态并对其分类,同时分析不同裂隙倾角下3种裂隙类型抗拉强度的变化。试验结果表明:裂隙会削弱岩石的抗拉强度,裂隙数量、裂隙倾角及裂隙间几何排布对试样的破裂形态及抗拉强度造成影响;单裂隙、共线双裂隙与平行双裂隙砂岩试样分别存在5种、4种与3种类型的破裂形式,岩石非均质性导致同一裂隙倾角下试样的破裂形态有所不同;单裂隙与共线双裂隙砂岩的抗拉强度总体在0°裂隙倾角时最大,随着裂隙倾角的增大,单裂隙砂岩抗拉强度呈先下降后上升再下降的变化规律,共线双裂隙砂岩抗拉强度呈现下降趋势,而平行双裂隙砂岩的抗拉强度在45°裂隙倾角时最大。

树根桩与预应力桩联合加固边坡稳定分析

目前对树根桩与预应力桩联合加固边坡的研究相对较少,对其稳定性与敏感性的分析也不够深入。以徐州奎河边坡加固工程为例,基于强度折减方法,利用FLAC3D软件建立数值模型,分析树根桩与预应力桩联合加固边坡的稳定性及桩体受力与变形情况,并与预应力桩加固、树根桩加固、不加固3种方案进行对比分析,最后通过正交试验分析树根桩与预应力桩联合加固后边坡稳定性影响因素的敏感性。结果表明,采用树根桩与预应力桩联合加固边坡时:(1)比其他加固方案的边坡水平位移与支护桩水平位移更小,安全系数更高,达到了较好的加固效果;(2)边坡潜在滑动面为绕过坡脚的经过土岩交界处的深层滑动面,边坡下滑力主要由预应力桩承担;(3)边坡安全系数对各影响因素的敏感性顺序为预应力桩边长>树根桩桩长>预应力桩桩间距>预应力桩桩长>树根桩桩间距>树根桩直径。研究结果可为类似工程设计提供参考依据。

管道顶进用装配式圆形工作井承载性能研究

近年来装配式建筑正逐步应用在地下管道工程中,为了研究管道顶进用装配式圆形工作井的承载性能,结合现场监测的顶管顶进力情况,采用三维有限元方法对装配式圆形工作井的井片混凝土以及连接螺栓进行了受力分析。研究结果表明:通过在管壁涂刷润滑剂、采用触变泥浆进行压浆等减阻措施可以明显降低顶进力荷载,甚至可以使其达到设计值的50%以下;装配式圆形工作井在顶进力荷载的作用下,螺栓受拉情况不明显,仅后座墙位置的井片外侧混凝土呈明显受拉,设计中需要关注,必要时需对该部位制定加固方案;粘贴钢板加固方案相对于粘贴CFRP加固方案具有材料利用率更高、加固效果更加明显的优势。研究成果可为推广装配式建筑在管道工程中的应用提供理论依据和参考借鉴。

干燥及饱水状态多孔玄武岩力学性质试验研究

多孔玄武岩具有典型的蜂窝气孔状构造,为了了解其工程特性,先对某多孔玄武岩的孔隙特征进行了分析,并开展了干燥与饱水两种状态下的单轴压缩、巴西劈裂和直剪试验。结果表明:多孔玄武岩存在大量大小且分布不均的孔隙,对岩石的力学性质有较大的影响。在饱水状态下,多孔玄武岩的单轴抗压和抗拉强度以及内摩擦角和黏聚力均有不同程度的降低;其破坏形式与干燥状态也有明显差异;劈裂试验软化系数低于单轴压缩试验。多孔玄武岩具有较高的孔隙率,其软化机制主要在于孔隙水压力和矿物颗粒摩擦弱化。饱水对多孔玄武岩的变形、强度以及破坏特征有明显的影响。

微波作用对砂岩物理力学性质影响的试验

对微波作用后的砂岩试样开展了波速测试和单轴压缩试验,并结合差热分析和扫描电镜试验探讨了微波加热对砂岩物理力学性质的影响机制。试验表明:在微波作用下试样温度迅速升高,且功率越大,升温速率越大;微波作用后,试样纵波波速随着微波加热功率、时间的增大迅速降低;随着微波功率的增加,试样的单轴抗压强度和弹性模量先增大后减小;随着加热时间的增加,试样的单轴抗压强度先增加后减小,弹性模量则都降低。微波加热导致砂岩内部产生了不同程度的结构变化,表现为黏土矿物的失水收缩裂纹、沿颗粒边界裂纹、颗粒内部裂纹等。低功率、短时间加热时,微波加热对砂岩的强度有增强作用;高功率且长时间微波加热条件下,砂岩试样温度较高并产生明显损伤,使得强度降低。

互联网医院赋能慢病管理的应用实践

上海申康医院发展中心开展了互联网+“慢病线上复诊、慢病健康管理、慢病随访管理、社区慢病分级诊疗、慢病大数据科研”全体系的“互联网+慢病管理”实践,为互联网医院赋能慢病管理提供了可复制、可推广、可借鉴的示范案例。

上海糖尿病临床专病大数据库建设与真实世界研究

目的·建设上海糖尿病临床专病大数据库,挖掘临床数据信息价值,开展真实世界研究工作。方法·糖尿病数据来源于上海申康医院发展中心的医联工程所汇集的临床数据,原始临床数据需经过脱敏加密、清洗、标准化、信息提取以及结构化等数据处理步骤,然后再根据具体研究目的和内容,采取医学统计或机器学习方法开展数据分析工作。结果·糖尿病数据库现已存储2013—2022年212万例糖尿病患者在37家医院1.5亿次的诊疗数据。通过临床分析展现了糖尿病疾病在现实环境中的基本特征和发展趋势;利用构建回顾性队列可以发现糖尿病的潜在风险因素;聚类分析、网络分析等机器学习方法能够揭示糖尿病疾病的内在规律和相互关系。结论·上海糖尿病临床专病大数据库的建立不仅可以总结和展现糖尿病临床现状,还可以利用真实世界临床数据开展研究获得更多具有临床价值的科研成果。

高温后蒸压加气混凝土物理力学性能试验研究

为了研究高温对蒸压加气混凝土(AAC)物理力学特性的影响,对不同温度作用后的AAC试件进行了质量损失、纵波波速、单轴抗压强度等性能试验,并结合XRD及SEM测试,分析了温度对AAC成分与微观结构的影响。结果表明:随着温度的增加,高温后AAC试件表面颜色逐渐加深,质量损失不断增加;当温度低于100℃时,AAC试件的纵波波速略有增加,当温度高于100℃时不断下降;常温至300℃作用下,AAC试件的单轴抗压强度不断增大,超过300℃后逐渐下降;温度为900℃时,AAC试件碎裂,并失去了承载能力;随着温度的增加,AAC的物相成分和微观结构都发生不同程度的变化,由此导致AAC宏观物理力学特性发生相应变化。

基于严格极限平衡法的边坡安全系数上下限解

严格极限平衡法满足所有的平衡条件,通常计算精度较高,但不能保证所有条块界面上均不违背摩尔-库仑准则,也不能保证充分发挥其抗剪强度,因此在理论上既不是下限解、也不是上限解,且计算结果一定程度上依赖于条块间作用力关系的假设。将安全系数作为设定值,以滑面正应力为未知变量,将水平地震力影响系数作为目标函数,根据边坡整体的水平力平衡条件,建立目标函数表达式;再根据边坡局部力平衡条件及条块间接触面、滑动面上的破坏准则建立不等式约束条件,根据边坡整体的竖向力与力矩平衡条件建立等式约束。目标函数及约束条件构成标准线性规划数学模型,应用单纯形法可以精确得到设定安全系数下的使边坡达到极限平衡状态的最大与最小水平地震力影响系数。通过迭代求解,得到既定水平地震力影响系数下的基于严格极限平衡的边坡安全系数上下限解答。算例计算结果表明,这种安全系数上下限解范围一般小于5%,且条块间作用力不违背破坏准则且充分发挥抗剪强度,因此计算结果更可靠,且理论上更为严密。

微波照射下岩石的升温与破碎特性研究

为论证微波辅助破岩过程中岩石的升温破碎理论,选取玄武岩作为岩石试样,对不同微波功率和照射时间下的岩石试样进行了5组微波照射试验,获得了岩石表面的温度分布和破碎状态。利用COMSOL多物理场建模软件进行仿真模拟,研究岩石内部的电场和温度场分布,揭示岩石的破碎机制。试验结果表明,随着微波发射功率和照射时间的增加,岩石表面的温度、破碎面积、破碎点深度、裂缝数量和裂缝长度均有所增加。模拟结果表明,微波由喇叭天线传递至岩石上表面时电场强度急剧降低,岩石内部电场强度整体呈倒锥形分布;微波照射下的岩石破碎损伤主要与电场强度有关,电场强度的强弱导致不同部位能量密度分布不均匀,进而引起温度梯度变化,产生不同的热膨胀,导致破碎损伤的发生。岩石的破碎损伤演化分为3个阶段,根据岩石试样升温过程进行数学模型回归分析发现,微波发射功率对温度特性的影响更为显著,当微波照射功率为26.645 kW时,微波能在极短的时间内使岩石达到破碎损伤状态,照射效果最佳。

干湿交替对砂岩力学特性影响的试验研究

由于地下水位的升降等原因,岩体经常处于干湿交替状态,这对岩体工程的长期稳定性不利。以红砂岩为研究对象,进行了干燥-饱水干湿交替作用后的常规单轴和三轴压缩试验研究,获得了砂岩应力-应变曲线,分析了其变形破坏特征。相对于没有经过干湿交替作用的干燥试件,经过不同次数的干燥-饱水交替作用后,砂岩的弹性模量、单轴和三轴抗压强度、黏聚力、内摩擦角等都有不同程度的降低。各力学指标的总体变化趋势是在第1次饱水之后均有较大幅度的下降,此后,随着干湿交替作用次数增加其降低的幅度逐渐减小,干湿交替作用使岩石的延性增强。在围压作用下,砂岩的峰值强度均随着围压的增大而增大,干燥试件强度的围压效应要比多次干湿交替作用后的试件显著。

化学侵蚀下硬脆性灰岩变形和强度特性的试验研究

通过硬脆性灰岩在不同pH值、0.1 mol/L的Na2SO4和CaCl2溶液以及蒸馏水中浸泡后的常规三轴压缩试验,分析了受化学腐蚀作用的灰岩在不同围压下的变形及强度特性,探讨了三轴强度参数及变形参数的变化规律,并对浸泡岩石的化学溶液进行水质检测,得到了化学溶液中各离子浓度的变化规律,初步分析了化学溶液对灰岩力学特性影响的机制和规律。试验表明:化学溶液浸泡后,灰岩有从脆性向延性转化的趋势;灰岩的强度参数c、?值及弹性模量E均有不同程度的下降,而泊松比则增大;在相同的化学溶液侵蚀下,弹性模量和凝聚力降低幅度最大;灰岩力学参数劣化的程度与从灰岩中溶出的离子浓度的大小具有一定的对应关系,从灰岩中溶出的离子浓度越高,其力学参数劣化程度越大。

化学溶液及其水压作用下单裂纹灰岩破裂的细观试验

采用岩石破裂全过程的细观力学试验系统进行了化学溶液及其水压力作用下单裂纹灰岩压缩破裂试验。通过电镜扫描、X衍射、水质分析等分析方法,对岩石微观形貌、矿物成分等进行研究。采用数字显微系统,对其压缩破裂过程进行实时观测和记录,得到了岩石破裂过程的细观图像;探讨了蒸馏水、不同pH值的0.1mol/L Na2SO4溶液及其水压力作用对单裂纹灰岩变形和强度特性的影响。研究表明,受化学侵蚀后岩石的结构及成分均发生了不同程度的变化,导致其非均质性增加,而强度、弹性模量等降低,其力学性质劣化的程度与岩石中矿物成分的变化程度相关;孔隙水压的作用改变了岩石内部裂隙面和颗粒间的受力状态,加速了岩石裂纹的扩展,降低了岩石强度,水化学溶液及其水压作用使得岩石的破裂形式变得更为复杂。

干湿交替作用后砂岩破裂过程实时观测与分析

采用岩石破裂全过程的细观力学试验系统进行了天然状态及干湿交替作用后的完整和含预制圆孔砂岩试件的单轴压缩破裂试验。利用显微镜观察了砂岩裂纹萌生、扩展以及试件的失稳破坏过程。经过干湿交替作用后岩样更容易在较低的应力状态下发生裂纹的扩展,并且裂纹扩展的初始阶段一般表现为拉破裂。完整试件的裂纹是随机性的三维扩展,而有预制圆孔试件一般是从预制圆孔周边开始扩展。天然状态下的预制圆孔试件在起裂时从圆孔的压应力集中区产生剪切裂纹;而干湿交替作用后,起裂时可能先从拉应力集中区产生拉裂纹,并且裂纹演化过程更为复杂一些,破裂形式多样化。与天然状态相比,经过干湿循环作用后的砂岩破坏脆性降低,强度等力学参数也随干湿交替次数增加而逐渐降低。

侧限条件下膨胀土膨胀试验研究

选取某工程段膨胀土做室内无荷膨胀率试验,研究了在侧限条件下膨胀土的膨胀时程特征,分析了无荷膨胀率与压实度、初始含水率之间的关系。结果表明:膨胀土的膨胀变形可分为急剧膨胀、膨胀衰减、膨胀稳定三个阶段;初始含水率相同时,压实度越小的土样在起始膨胀阶段的膨胀速率越大,最终膨胀量越小;压实度相同时,初始含水率越小的土样在膨胀变形的前两个阶段膨胀速率越大,最终膨胀量也越大;无荷膨胀率与压实度线性正相关,与初始含水率线性负相关。初始含水率对无荷膨胀率的影响大于压实度。并基于试验结果建立了反映初始含水率、压实度影响的无荷膨胀率方程,与实测结果对比表明,方程合理、有效。

基于破坏接近度的地铁隧道流固耦合稳定性分析

合肥地铁1号线盾构隧道下穿南淝河,施工中存在安全风险。运用FLAC3D进行了隧道盾构开挖过程的模拟,基于破坏接近度(FAI)对盾构隧道开挖过程中的岩土体稳定性进行分析。通过破坏接近度指标能够全面直观地评价隧道周围各区域岩土体的稳定性程度,定量给出损伤区和扰动区的范围。数值模拟结果表明:盾构开挖使隧道周边土体孔隙、水压力较初始值显著降低,导致了隧洞周边水力坡降增大,进而使地下水向隧洞拱顶及两侧流动,这些部位有发生涌水的可能;盾构开挖过程中,岩土体渗流场产生的渗流作用力对应力场分布产生较大的影响,在流固耦合条件下,隧洞周边岩土体FAI显著增大,部分区域已进入损伤区;在掌子面推进的过程中,当掌子面在分析断面前后2个开挖步数范围内时,断面的破坏接近度的分布变化明显,表明该范围内土体稳定状态受开挖扰动影响显著。研究盾构开挖过程中的破坏接近度分布及演化规律对施工中采取相应施工措施具有重要的指导意义。

各向异性渗透对土坡孔隙水压力及浸润线的影响分析

基于饱和—非饱和渗流理论,采用有限元法对降雨条件下边坡各向异性渗流场动态变化进行了数值模拟,分析了降雨过程中边坡地下孔隙水压力分布、浸润线位置变化规律。研究结果为边坡的稳定性分析和滑坡预测提供了重要的分析依据。

岩石力学-化学耦合效应研究进展

水岩之间的力学-化学耦合作用在自然界广泛存在,其结果导致岩石力学性质的改变。对国内外在岩石力学-化学耦合作用方面的研究进展进行了概述,包括力学-化学耦合作用对岩石力学性质影响的试验研究,岩石力学与化学耦合模型研究,水岩化学作用在实际工程方面的应用。由于岩石力学-化学耦合过程相当复杂,目前的研究还处于探索阶段,对今后需要进一步研究的问题提出了建议。

基于医联工程的糖尿病大数据中心建设及其在疫情防控中的应用

目的:探索基于区域医疗大数据平台构建大型专病科研数据中心的模式,为临床研究、疫情防控提供数据支撑。方法:通过对医联工程汇聚的上海市35家市级医院海量临床诊疗数据的深度治理和融合,构建上海市糖尿病临床大数据中心,为管理部门和临床科研人员提供在线数据分析环境。结果:基于医联工程的糖尿病大数据中心探索实践了基于真实世界的临床就诊数据研究和共享模式,为区域内糖尿病预防控制、疫情中患者管理、临床资源配置等方案的制定提供了真实数据参考依据。结论:构建基于区域医疗大数据平台的大型专病科研数据中心模式,可为未来构建更多区域专病科研大数据中心提供有益参考,以满足区域内疾病预防控制、临床科研等需求。