动静荷载综合作用下桩土共同作用的机理研究

轴向荷载作用下桩与上体的相互作用理论日趋成熟．但是，迭加水平荷载作用后，桩土相互作用机理更复杂，研究面临新的课题 工程上断桩、裂桩的现象时有发生．针对这一问题，主要分析了静压桩施工过程中，由于压桩机运行荷载与轴向荷载的共同作用而产生桩体受损的原因，在轴向荷载作用下桩与土体相互作用模型的基础上，考虑了压桩机水平振动荷载的作用，建立了轴向静荷载与水平向动荷载共同作用下桩土相互作用模型，并初步进行了工程实例验证，结果尚令人满意．

考虑纵缝影响的重力坝静动力荷载组合作用分析

将时间显式积分动力有限元方法与黏弹性动力人工边界理论相结合,建立了有纵缝混凝土重力坝坝体-地基系统的非线性动力反应计算分析方法。同时,采用动力学方法求解静力作用效应,解决了含接触非线性问题的重力坝坝体静、动力荷载组合作用效应的计算问题。文中采用该方法分析了某混凝土重力坝的纵缝对坝体静、动力力学特性的影响程度,明确了纵缝的存在是影响坝体抗震安全性的不利因素,从而也验证了方法的可行性和有效性。

新民岷江特大桥静动载试验研究

采用等效荷载加载试验模拟大跨度连续钢构桥在最不利荷载作用下的工作状态,测试并分析各静载工况下的主梁挠度、主梁与主墩控制截面应力,判断实际承载能力,评价其在设计使用荷载下的工作性能。通过动力试验了解桥跨结构的自振特性及其在长期使用荷载作用下的动力性能,分析桥跨结构在行车下的冲击作用,预测桥梁运营状况,为桥梁维修、管理提供技术依据。

大采高综采煤壁动静载稳定性及采高的尺度效应研究

针对大采高工作面动静荷载引发的片帮冒顶等围岩失稳问题,通过理论分析、数值模拟和实验室试验,对动载作用下大采高工作面煤壁失稳机理及特征进行了研究;建立了PFC 2D双轴压缩数值试验模型,将裂隙植于模型内,研究了煤体和煤样在静载作用下的尺度效应规律,认为煤层中天然缺陷的数量、贯通性及其分布规律对尺寸效应有明显影响,试样越大,其强度越低,其变化呈对数曲线变动趋势;进一步采用霍普金森试验研究了煤样动静载条件下的力学特性,得出峰值强度与煤壁稳定性存在较好的一致性关系,一定程度上反映采动影响下细微节理构造和缺陷对煤壁稳定性的影响程度。以阳泉矿区为例,分别将一矿、二矿、五矿和新景矿15号煤样动、静峰值强度与现场实际的煤壁稳定性进行对比,认为煤样动态峰值强度能较好地反映采动应力对煤壁稳定性的影响,为强扰动下科学采高的界定提供了理论依据。

泸州泰安长江大桥静动载试验研究

对主跨543m跨径的独塔双索面斜拉桥——泸州泰安长江大桥实施静力荷载试验,测试并分析静载工况下的主梁挠度、主塔塔顶变位、斜拉索索力增量、主梁与主塔的截面应力。结果表明,桥跨结构受力合理,具有良好的刚度与强度。在动载试验中,测试桥跨结构的自振特性,并进行了行车激振试验,分析桥跨结构在行车下的冲击作用,结果表明,动力特性良好。

综合负荷动静比例对电网传输功率的影响分析

电力系统仿真计算中,综合负荷的动态和静态成分所占比例对电网的暂态极限有着重要的影响。文章根据湖南电网的实际特点和电网结构以及运行情况,研究了综合负荷模型中不同感应电动机比例对湖南电网南北断面南送功率传输极限的影响,分析了综合负荷模型与恒阻抗加恒功率的静态负荷模型应用于湖南电网对断面南送功率极限的不同影响,并在此基础上分析了综合负荷模型和参数变化对电力系统稳定水平影响的机理,最后对湖南电网负荷模型和参数的选取提出了建议。

不同岩体结构巷道冲击地压破坏特征的模型试验研究

深部煤矿的开采过程中,冲击地压的发生常造成井巷的破坏,通过两类岩体结构的物理模型试验,采用爆炸和静载共同作用的加载模式,在室内研究了巷道冲击地压的破坏特征。试验结果表明,在层状岩体结构的模型试验条件下,破坏主要表现为洞壁表面有薄层材料振落,而在小块状岩体结构的模型试验条件下,破坏表现为从爆心到洞壁出现较大塌落空腔,为深部煤矿巷道冲击地压的防治提供了借鉴。

不同温度下大理岩静动力学特性研究

高温下岩石的力学参数是地下工程设计、施工以及支护的重要依据,因此研究高温下岩石力学特性具有重要的实际意义。在云南省卡房地区现场取得大理岩样本,在6种温度(25、100、200、400、600、800℃)下进行力学试验,共制作72个试样,在单轴压缩冲击试验系统上对高温作用后的大理岩试样分别进行静、动载试验,结果表明:静载作用时,大理岩试样在不同温度下的应力-应变曲线可分为压密、弹性、塑性变形和破坏4个阶段,峰值应力从79.70 MPa降至33.27 MPa,降幅为58.3%;动载作用时,峰值应力从224.00 MPa降至43.11 MPa,降幅达80.8%;大理岩试样在静、动载作用下,峰值应变均随温度的升高而增大,动载时的峰值应变普遍大于静载作用时的;静载作用时的峰值应变增长率要略大于动载作用时的;弹性模量均随温度的升高而降低;静载作用下,弹性模量与温度的线性关系明显;动载作用下,弹性模量的数据较分散,在400℃之后,弹性模量急剧减小,弹性模量随应变率的增大有增大的趋势;在同一温度下,加载速率越大,弹性模量越大。

动静载作用下房柱式采空区煤柱失稳时间预测研究

针对动静载作用下大面积房柱式采空区失稳时间难以预测的问题,以鄂尔多斯市敬老院煤矿为研究背景,通过室内循环加卸载与单轴加载试验对比分析了煤柱在动载与静载作用下力学承载特征。选取开尔文体模型,基于蠕变理论,结合顶板-煤柱系统力学模型,得出了房柱式采空区煤柱保持稳定的最小时间函数表达式。考虑时间因素,通过施加循环加卸载荷模拟动静载作用方式,建立了房柱式采空区数值模型,研究了动静载作用下房柱式采空区煤柱随时间失稳的动态演化过程。研究结果表明:煤样在循环加卸载作用下比在固定载荷作用下的极限破坏强度偏低;煤柱在蠕变作用下的有效承载时间与煤柱横截面积的对数正相关,与煤柱的高度和顶板刚度的对数负相关;将煤柱的破坏过程分为稳定阶段、发育阶段和失稳阶段。通过理论模型、数值模拟及现场实测,验证了煤柱有效承载函数的可靠性。

论防空地下室结构设计的“八性”

文章对防空地下室结构设计中的特点做了系统总结,概括为延性、塑性、波"动"性、动静荷载等效性、抗力相协调性、防护密闭性、平战兼顾性、经济合理性等八个特性。对广大工程人员学习和理解人防结构设计有指导价值。

静动载耦合作用下裂隙岩石损伤本构及演化特征

裂隙岩石在经过地震作用后,包括初始弹性模量在内的强度参数将发生改变,力学特性受到影响。基于MTS岩石力学试验平台,预制不同裂隙倾角、间距和连通率的试样,在进行单轴压缩试验之前,预先施加一定频率和幅值的动荷载,以模拟地震波的影响。基于宏观统计损伤模型,考虑动荷载作用造成的初始损伤与静荷载损伤的耦合作用,并根据最小耗能原理确定的损伤门槛值,建立修正的裂隙岩石试样损伤演化本构方程,并与试验结果对比,表明该方程能很好的描述试样峰前应力–应变关系。通过对损伤变量演化与裂隙岩石试样结构面特征关系的分析,表明裂隙的特征参数不影响试样的宏观本构关系。随着裂隙倾角增加,初始损伤量和临界损伤量均增加,损伤累积过程更显著;随着连通率增加,初始损伤量和临界损伤量均增加;随着裂隙间距增加,裂纹搭接、贯通程度增加,初始损伤量基本不变,临界损伤量减小。

中低应变率扰动荷载作用下砂岩动态拉伸力学响应特征研究

中低应变率扰动荷载诱发的张拉破坏失稳是引起深部煤炭资源和遗留煤炭资源开采动力灾害事故发生的主要原因之一,分析动力扰动作用下煤岩的拉伸力学响应特征对灾害的预测与防治具有重要意义。对此,开展中低应变率扰动荷载作用下的砂岩巴西劈裂试验,分析不同预静载水平和扰动荷载幅值对砂岩动态拉伸力学响应特征的影响。结果表明:扰动荷载导致的损伤程度与预静载水平正相关,预静载由7 kN增大为20 kN,AE能量水平增大约11倍,宏观上表现为抗拉强度的降低,预静载为11和16 kN的扰动损伤砂岩的抗拉强度分别为12.4和11.5MPa,分别降低5.6%和12.7%;验证扰动荷载应力门槛值的存在,高应力状态砂岩在小幅动力扰动荷载作用过程中并不会发生破坏,拉应变呈对数型缓增;高应力状态砂岩在越过应力门槛值的扰动荷载作用过程中发生破坏,破坏前扰动荷载作用周期数随着扰动荷载幅值增加指数型递减;预静载和动载幅值的增加均促进岩样中心主张拉裂纹附近次级张拉裂纹扩展。岩样动态拉伸破坏前的应变突增前兆可以为动力灾害预警提供参考。