刨煤机工作面加面探索与实践

对刨煤机工作面加面工艺进行了系统介绍,对合理的煤炭资源开采提供了更好的解决办法,并针对薄煤层开采设备特殊性作了细致的阐述。

浅谈大隆矿东二1503工作面运顺侧一次性加面工艺实践

对大隆矿东二1503综采工作面在运顺侧一次性加面进行了分析,解决了以往综采工作面只能在回顺侧进行加面无法实现在运顺侧加面的难题,为同等条件的工作面开采提供了的经验。

南昌地铁含泥饱和砂土的三剪次加载面模型

以三剪强度准则作为破坏准则,推导出饱和土的三剪破坏应力比。考虑到砂土的剪胀特性,引入剪胀状态参量对三剪破坏应力比进行修正得到相变应力比。用相变应力比对修正剑桥模型中为定值的破坏应力比进行替换,得到新的屈服函数。将其与次加载面理论相结合,提出含泥饱和砂土三剪次加载面模型。取用南昌地铁某路线路段地下砂土和黏土作为试验土样,砂土中掺入粒径小于0.075 mm的黏土作为含泥砂土,并设定密实度为70%的试样含泥量为0、5%和10%,通过相关土工试验确定模型参数。将本构模型计算结果与常规静三轴试验结果和循环常规动三轴试验结果进行对比验证。静三轴试验验证结果表明,本构模型计算结果与试验结果变化规律基本一致,验证了该本构模型的正确性。其他条件相同情况下,随着含泥量增大,土体抗剪强度增大,体积剪缩阶段变长,剪胀现象越不明显。动三轴试验验证结果表明,本构模型数值计算曲线与试验结果吻合较好,在加载初期土体塑性应变发展较快,随着加载和卸载的不断交替以及循环次数的不断增加,滞洄圈变得越来越密集。

应力吸收层加铺罩面在公路养护中的应用

S301线通车运营后,由于重载车辆增加,昼夜温差较大,加之沥青老化,出现温度应力疲劳等原因,路面出现了纵向及横向裂缝、盐胀裂缝、车辙、拥包等病害,大幅降低了行车舒适度。为解决该问题,在进行路面技术状况调查后,实施了应力吸收层加铺罩面措施,施工完成后,路面病害得到大幅改善。

新疆地区某机场飞行区道面改造及加铺设计

机场是新疆地区对外高速联通的主要通道,由于地区普遍存在温差大、日照强等特点,机场飞行区道面在使用一段时间后容易出现各种病害,论文从工程概况、现状道面检测结论、旧道面改造设计、旧道面加铺设计、不停航施工等方面对典型的新疆地区机场飞行区道面改造及加铺设计方案进行介绍。

沥青路面加铺罩面与铣刨重铺养护方案对比分析

为分析高速公路铣刨重铺和加铺罩面两种修复性养护措施的综合效益,从路面结构承载能力、路面使用寿命、耐久性和社会经济效益方面进行对比分析。结果表明:与铣刨重铺4cm相比,加铺4cm罩面使路面结构承载力提升24%,使用年限增加3年,疲劳寿命增加3×106次,可延缓路面反射裂缝的产生和发展,提升路面耐久性,且加铺罩面产生的废旧铣刨料较少,施工便捷,具有显著经济效益。当原路面结构完好,材料性能指标满足要求并具备高速公路单幅双向保通施工条件时,建议优先选用加铺罩面方案。

考虑黏聚力的上下加载面修正剑桥模型及数值实现

首先完善上下加载面模型中超固结状态参数R与结构性状态参数R*的定义,给出上下加载面修正剑桥模型更具普适性的推导过程;然后介绍考虑黏聚力的上下加载面修正剑桥模型的半隐式本构积分算法及数值实现过程,并基于ABAQUS软件所提供的用户材料子程序UMAT接口编制上下加载面修正剑桥模型本构子程序;利用该模型模拟不同工况以及不同加载方式下超固结和原状土体的力学特性,以验证该本构模型对原状超固结土体的模拟能力以及所编写子程序的正确性和可靠性;最后进行Boom Clay三轴固结不排水剪切试验的模拟,完成将上下加载面修正剑桥模型应用于工程实际的关键一步。

基于广义塑性力学的土体次加载面循环塑性模型(Ⅱ):本构方程与验证

按广义塑性力学原理,导出了土体次加载面循环塑性模型的本构方程,建立了相应的加卸载准则以及模型参数的确定方法。通过多种应力路径下土的本构响应的模拟,表明次加载面循环塑性模型能较好地反映循环荷载作用下土体呈现的非线性、滞回性与变形的积累性三方面主要特征,初步验证了模型的有效性。

基于广义塑性力学的土体次加载面循环塑性模型(Ⅰ):理论与模型

简要地介绍了次加载面理论的基本思想、假设及其物理解释。在广义塑性力学的框架内,引入次加载面的思想,把常规的椭圆-抛物线双屈服面模型,扩展为次加载面循环塑性模型,以反映循环荷载作用下土体的曼辛效应与棘轮效应。模型能考虑塑性应变增量对应力增量的相关性,既能反映土体的循环加载特性,又能反映正常固结土和超固结土的单调加载特性。

考虑率效应的岩石材料次加载面动态本构模型

为反映岩石材料在循环荷载下的滞回圈特性及在动态荷载作用下的率效应,首先基于次加载面理论,建立了基于Drucker-Prager准则的次加载面应力路径模型;其次,在此基础上,通过分析岩石材料率效应的体现,分别在弹性模量上考虑了刚度的率效应和在Drucker-Prager准则上考虑了强度的率效应,进而提出了考虑率效应的岩石材料次加载面动态本构模型;通过自编程序,实现了动态本构模型的植入,并模拟了岩石材料在动态荷载下的力学响应。结果表明,相对于Drucker-Prager准则,应力路径模型能较好地描述玄武岩在循环荷载下体现的曼辛效应和棘轮效应,同时揭示了玄武岩的发展形态;利用动态模型对岩石材料的动态单轴加载和循环加载模拟,发现加载的应变率越大,岩石材料的弹性模量越大,变形则越小,正好反映了岩石材料在动态加载过程中所体现的率效应;动态本构模型能同时反映岩石材料在地震荷载下的滞回圈特性和率效应,正好说明了地震荷载不但具有等效循环荷载的形式,还具有动态荷载的形式,也说明了次加载面动态本构模型模拟岩石材料在地震荷载作用下的力学性质是可行的。

考虑纵筋率及加载面边长比影响的板受冲切承载力试验研究

纵筋率及冲切加载面边长比是影响混凝土板受冲切承载力的重要因素。对12块钢筋混凝土板试件进行了竖向冲切承载力试验研究,板尺寸为2200mm×2200mm×200mm,混凝土立方体抗压强度为39～46.9MPa,板底纵筋率有0.5%和1.3%两种,加载面边长比分别为1.0、2.0和4.0。试验结果表明:配置纵向受拉钢筋可显著提高板的受冲切承载力,但纵筋率高于2.5%时,提高作用已不明显;随着加载面边长比的增大,板的抗冲切承载能力有所降低。根据试验结果得出了试验板的荷载-挠度曲线、冲切破坏面及裂缝分布等;根据试验结果及相关文献的数据,研究分析了纵筋率及加载面边长比对板抗冲切性能的影响,得到板受冲切承载力的近似计算公式,该公式的计算值与试验值符合良好。研究结果可为我国相关规范的修订提供参考。

旧水泥混凝土道面加铺层有限元分析方法

本文提出了弹性地基上板的三维应力分析方法。考虑上下板之间既非完全连续，又非完全光滑的接触状态．引用了三维Ｇｏｏｄｍａｎ模型单元。据此编制了旧道面板上加铺层的三维有限元分析程序。经与其它成果对比，证明所编程序正确可靠。

考虑纵筋率及加载面边长比影响的板受冲切承载力计算分析

按刚塑性冲切计算模型,运用虚功原理及双剪应力强度准则,建立了考虑钢筋混凝土板纵向受拉钢筋配筋率及加载面边长比影响的受冲切承载力计算公式。与试验数据进行计算比较,所建议公式的计算值与试验值符合良好。通过可靠度分析,证明建议公式的可靠指标满足我国规范对脆性破坏不应小于3.7的要求。所建议的计算公式可为我国有关规范的修订提供参考。

次加载面理论及其在土体循环塑性模型中的应用

简要介绍了次加载面理论的基本思想、假设及其物理解释.开创性地把次加载面理论与广义塑性力学相结合,把常规的椭圆 抛物线双屈服面模型扩展为次加载面循环塑性模型,并通过多种应力路径下土体本构响应的模拟,表明次加载面循环塑性模型能较好地反映循环荷载作用下土体呈现出的非线性、滞回性与变形的积累性三方面的主要特征,初步验证了模型的有效性.

考虑围压依存性的软岩结构性下加载面模型

软岩具有典型的弹塑性变形特点,同时由于其内部的胶结作用具有较强的结构性,因此将软岩视作结构性超固结黏土。软岩残余强度随围压变化是软岩峰后力学特性的一个显著特性,在实际工程中具有显著的意义。通过对孔隙比之差的概念进行扩展,使之能够同时考虑软岩的结构性和超固结性,并且给出合理的发展式。通过引入结构性下加载面的概念,在剑桥模型的基础上建立起软岩的结构性下加载面模型。该模型能够反映围压对软岩结构性破坏速率的影响,最终导致不同围压下软岩达到残余强度变形阶段时所保留的残余结构性存在差异,使得软岩的残余强度随围压变化。将理论计算结果与软岩的三轴压缩排水试验结果进行对比分析,结果表明该模型能够较好的描述软岩的应变硬化和软化特性及体积变形剪胀特性,同时能较好的描述软岩的残余强度随围压变化这一力学特性,并给出合理解释。

基于修正Drucker-Prager准则的岩石次加载面模型

为模拟岩石在循环加、卸载作用下的变形特性,结合Drucker-Prager(简称D-P)屈服准则与次加载面理论,建立了能考虑岩石材料实际抗拉强度和应力角效应的循环加、卸载模型。首先考虑岩石在三轴压缩和在三轴拉伸状态下不同的强度特性,在传统的D-P屈服准则中引入角隅模型,并借鉴殷有泉提出的D-P-Y准则,形成了修正的D-P屈服准则;进一步结合修正屈服准则和次加载面理论,提出了适用于岩石循环加、卸载的次加载面模型,并通过自编程序,实现了循环加、卸载模型的数值表达与岩石循环加、卸载试验数值仿真。计算结果表明,基于修正D-P屈服准则的次加载面模型能较好地描述岩石的曼辛效应和棘轮效应;通过改变抗拉强度的大小,可以发现随着抗拉强度的减小,岩石的变形量相应增加,且增加的幅度逐渐提高,说明修正模型可准确反映抗拉强度对岩石的循环加、卸载变形的影响。

水稳层对冲击压实白加黑路面力学性能的影响

针对冲击压实技术处理后的白加黑路面,采用三维有限元方法,研究水泥稳定基层对新铺沥青混凝土路面力学行为的影响。计算结果表明:铺设水泥稳定基层能够明显改善沥青混凝土层底的应力分布状况,并显著减小层底的弯拉应力和等效应力,对沥青混凝土面层起到较好的保护作用。在此基础上,进一步对水泥稳定层厚度进行了讨论,结果表明:随着水泥稳定基层厚度的增加,路表弯沉趋于均匀,最大弯沉值和沥青混凝土面层的层底拉应力也相应减小,从而降低沥青混凝土层底破坏的可能性;同时,随水泥稳定层厚度的增加,沥青混凝土面层内的最大剪应力也呈减小趋势,但当水泥稳定层达到一定厚度后,则对剪应力的降低效果不明显。

基于次加载面理论改进的ALPHA模型及其数值实施

基于次加载面理论对ALPHA模型进行了改进,并在模型中考虑了土体初始各向异性;提出了与模型相适应的半隐式本构积分算法,据此在通用有限元软件ABAQUS平台上开发了相应的用户材料子程序;利用建立的计算程序,对不同排水条件的三轴试验进行了数值模拟。与已有研究成果对比表明,提出的半隐式本构积分算法,可较好地实现复杂本构模型的数值实施。改进的本构模型克服了修正剑桥模型预测的超固结土峰值强度过高、初始屈服面内假定为弹性变形等缺点,能够较好地描述土体初始屈服面内的的非线性和不可恢复性变形特征;通过变化模型参数,可模拟变形特性较为复杂的土体。

改进超固结状态参量次加载面模型数值实现与应用

为合理描述超固结土复杂的弹塑性力学行为,对现有Hashiguchi次加载面模型中的超固结状态参量R进行修正,在硬化方程中,考虑塑性体应变与塑性剪应变的综合作用,提出了修正超固结状态参量的次加载面模型。同时,着重介绍了该模型的隐式积分算法及数值实现过程,编制了对应的接口子程序,实现了该模型在有限元软件ABAQUS中的应用。通过不同工况和加载方式下的数值模拟验证了程序的合理性,最后应用模型研究了Fujinomori黏土的三轴压缩力学特性并与UH模型的模拟结果、室内试验研究进行对比。结果表明,子程序具有较高的计算精度和可靠性,模型能够准确地模拟黏土的超固结特性。

黄土的修正上下加载面模型研究

由于天然沉积的黄土具有显著地结构性,在湿度及荷载变化条件下,其宏观力学特性发生显著的变化。为了分析增湿和加载条件下黄土的结构性损伤演化特性及应力-应变关系的变化特性,引入上、下加载面的概念,在原有超固结及结构性参数的基础上,考虑了含水率变化的影响,定义了新的初始超固结及结构性参数;运用上、下加载面概念,通过引入构度及黄土结构屈服强度,推导了结构性黄土的一般应力-应变关系,并进行了参数的影响变化分析;最后,通过不同含水率条件下的黄土压缩及三轴试验数据与模型预测数据的对比分析,验证了模型的合理性。