湛江强结构性黏土的物理力学性质指标及相关性分析

湛江黏土具有较强的结构性,结构性对土的力学特性影响不容忽视。对湛江黏土的物理力学指标的相关性和变异性进行统计分析,建立重要指标间的关系经验公式,这可为湛江地区地基基础可靠性设计的参数选取提供依据。结果表明,湛江黏土富含黏粒、黏土矿物含量高、含胶凝状的有机质成分、强胶结特性以及片状颗粒为主的絮凝结构是导致其具有不良物理性质和良好力学特性指标的根本原因。不同区域黏土的力学指标空间变异性较大,但物理指标变异性较小。e-ω、ωL-ω、ωL-e、a1-2-e关系具有线性相关性,但相互关系明显不同于其他地区黏土特征,因此,工程设计中不能简单借鉴其他地区黏土经验公式。

湛江强结构性黏土的三轴排水蠕变特征

利用GDS应力路径三轴试验系统,开展不同围压下湛江强结构性黏土的三轴固结排水剪切蠕变试验,获得其轴向应变、体应变与应力和时间的关系,分析蠕变性状的结构性效应,建立相应的蠕变模型。结果表明,湛江黏土的蠕变变形演化特征受其强结构性制约,其蠕变特性的敏感程度与结构性强弱相关联。在低偏应力下,其蠕变变形和变形速率均较小;偏应力超过临界值后,土体在短时间内发生破坏。湛江黏土在σ3<σk时,其体变性状总体上表现为剪缩,但随时间变化出现一定的剪缩和剪胀交替性,即存在回弹现象;而当σ3≥σk时,则表现为剪缩。蠕变引起的强度衰减主要表现为黏聚力的降低,且c∞/ci=77.63%。采用6元件扩展Burgers模型能较好地描述湛江黏土的瞬时弹性应变、衰减蠕变和稳定蠕变3个阶段。在实际工程中,必须对土的结构性给予充分的认识,在较低应力范围内,可以利用其结构性的有利因素,但设计荷载严禁超出结构屈服应力。

湛江强结构性黏土强度特性的应力路径效应

为探讨湛江强结构性原状土与相应重塑土在不同应力路径下的强度特性及其与结构性的关联性,开展了在不同固结条件下的主动压缩、被动压缩、主动伸长3种应力路径试验,分析了该强结构性黏土在不同应力条件下的力学性状与强度特性。结果表明,湛江黏土的剪切破坏形态主要是单一型、双交叉剪切带与"腰鼓"型3类,应力-应变特性主要为轻度应变软化、强烈应变软化、轻度应变硬化、强烈应变硬化4类;偏压固结下试样破坏应变小于等压固结相应值,破坏强度及初始弹性模量比后者大;不同应力路径下土的强度差异主要反映在结构屈服前有效黏聚力的不同,结构屈服前,原状土的黏聚力高于重塑土的黏聚力,内摩擦角小于后者;结构屈服后,黏聚力逐渐减小,内摩擦角略有增大。原状土到重塑土的转变过程是黏聚力与内摩擦力在土体内部相互消长的过程,强结构性黏土在结构屈服前的强度指标具有较强应力路径依赖性。

强结构性天然沉积土的强度变形特性

广泛分布在日本大分县的天然硅藻土是一种令人惊奇的具有正常固结历史的天然沉积结构土,其含水量如豆腐,却硬如石头。由于具有强结构性,其土样不会受到取样及成形过程的扰动影响,能够在室内对其天然状态进行力学性状研究,是一种难得的天然沉积结构性土。采用最大压力达10MPa的高压三轴仪对天然沉积硅藻土进行试验,以探讨强结构性天然沉积土的力学性状。结果表明,其固结屈服压力达到上覆压力的57倍以上,固结屈服前的压缩曲线是水平的,固结压力达到固结屈服压力时,压缩性突增。强度试验结果显示,处于固结屈服前状态的强度与应力水平无关,而处于固结屈服后状态时其强度包络线与重塑粘土同样为通过原点的直线。

超高强结构钢AF1410的断裂韧度试验研究

平面应变断裂韧度是材料进行损伤容限设计时用到的重要力学性能指标,因此如何通过试验手段获得该指标显得格外重要。本文对超高强结构钢AF1410进行了平面应变断裂韧度和延性断裂韧度的试验研究,结果表明:由于该材料的断裂韧度值较高,使得确保处于平面应变状态的试样尺寸过大,难以在普通低吨位的试验机上完成,而选用合适的试样尺寸,通过延性断裂韧度试验和相关的公式计算,则可以间接地获得超高强结构钢材料的有效平面应变断裂韧度值。

具有非线性摄动的强结构不确定时滞系统的保性能控制

针对一类同时具有非线性摄动和强结构不确定参数的时滞系统,利用线性矩阵不等式方法,研究其保性能控制问题.给出了有记忆状态反馈保性能控制律存在的充分条件和具体设计方法,以及相应的保性能指标,最后用例子演示了方法的有效性.

雾光强结构常数规律探索

文章引入雾光强结构常数,并通过计算,分析总结了能见度与雾光强结构常数之间的基本关系,旨在增加表征雾过程的参量,提高雾害预警能力,该工作有一定的创新性和实际应用价值。

利用强结构扰动理论确定非线性电路平衡点全局渐近稳定

提出一种新的分析非线性电路平衡点全局渐近稳定的方法。该方法以强结构扰动理论为基础,结合平衡点的渐进稳定判据,决定平衡点的全局渐进稳定性。与目前该问题所采用的LIYAPUNOV直接法相比,该方法无须判断平衡点的唯一性。

超高强结构钢在中信大厦超高层建筑中的应用研究

超高强度钢筋(HRB500,HRB600)以及超高强度钢材(Q420,Q460,Q690)在实际工程中大规模应用的案例较少。以中信大厦超高层建筑为算例,分析了采用超高强度钢筋和超高强度钢材等强度替换钢管混凝土巨柱-斜撑-钢板混凝土剪力墙筒中筒结构体系中的钢材时对结构整体性能的影响。对比了筏板、桩基础、钢管混凝土巨柱、斜撑、钢板混凝土剪力墙中钢材的用量变化。经分析,采用超高强度钢筋和超高强度钢材,可使结构在满足规范抗震性能要求前提下,大幅减少用钢量。因规范中钢构件宽厚比限值对超高强钢构件厚度影响较大,对比了中国、美国、欧洲规范中相应规定,结果表明,整体来说各国规范中的宽厚比限值处于相同量级。美国规范根据延性等级要求调整了宽厚比要求的方法,为超高强钢替换材料时采用更为宽松的宽厚比限值提供了参考和依据。

适用于强结构性黏土的修正邓肯-张模型研究

土体的力学特性受结构性影响十分显著,结构性越强,破坏后变形越大,对实际工程影响越显著。目前对结构性土的特殊工程性质已有广泛认识,但如何用数学方法准确描述其强度和变形间的关系仍是主要研究内容。对分布在云南昭通地区的强结构性黏土进行了试验研究,结果表明:其结构屈服应力高达800 kPa,属于典型的强结构性土。根据常规三轴试验的应力-应变关系,将强结构性黏土的剪切变形划分为结构未破坏阶段、结构逐渐破坏阶段和结构完全破坏阶段;基于破坏过程,对传统邓肯-张模型进行修正,引入损伤比参数,建立适用于强结构性黏土的修正邓肯-张本构模型。对模型中的初始剪切模量、主应力差渐进值和剪切模量参数进行推导分析,各参数值与试验的土体剪切变形规律相符合;对已有结构性土的试验数据进行拟合分析,结果表明该修正模型可以较好地描述强结构性黏土的应力-应变特性规律。

湛江强结构性粘土的形成机理分析

立足于土体赋存的地质背景,以湛江地区第四系下更新统湛江组强结构性粘土地层为依托,浅析了该地区土的工程特性与沉积特征,发现湛江粘土是一种典型的强结构性土,属陆相沉积为主的河控三角洲相(即海陆交互相)沉积层,由于受该区构造运动的强烈影响,该土集多种地质营力的复杂耦合作用而呈现出特殊的沉积特征;胶结作用是其具有较高的结构强度的根本原因,成土演化过程与红土有着"亲缘"关系.

雾光强结构常数规律探索

文章引入雾光强结构常数,并通过计算,分析总结了能见度与雾光强结构常数之间的基本关系,旨在增加表征雾过程的参量,提高雾害预警能力,该工作有一定的创新性和实际应用价值。

“强结构”——结构的复魅

结构与建筑融合的建筑设计方式随着建筑材料和建造技术的发展越来越受到人们的关注。强结构的概念就诞生在这样的背景下,探讨结构设计中技术与艺术的平衡。强结构是瑞士现代建筑语境中的一个抽象概念。其中"强"所代表的则是"多重"与"超出"的含义,意图让结构超越其传统概念上单一的承重功能,在支撑起建筑的同时又从根本上可以塑造建筑的形式和空间。本文从强结构自身概念的明晰,结构师与建筑师各自视角下的探索与合作,以及两个代表案例在物质呈现与空间呈现之间的横向对比展开讨论,意图为当下国内的结构与建筑设计提供一个不同的视角与思维方式。

基于“强结构”的建筑-结构跨学科合作模型

本文阐述了建筑学中的结构研究在跨学科背景下的意义,介绍了作为联系结构研究与建筑实践新思路的“强结构”概念,并结合图解静力学的操作工具和神经科学与心理学的感知理论依据介绍了“强结构”的操作思路。并以里斯蒂安·科雷兹和约瑟夫·施瓦茨的合作为例,讨论建筑师与工程师创造性合作的模式,总结了建筑-结构专业跨学科实践的瑞士经验。

强弱强结构技术在高瓦斯突出煤层石门揭煤中的应用

突出矿井突出煤层的石门揭煤是非常重要的环节。在水力化措施成为治理瓦斯的一个常规有效技术的情况下,提出采用强弱强结构技术进行矿井石门揭煤。白龙山煤矿一井C 7+8煤层为突出煤层,为保障石门揭煤安全、缩短揭煤周期,对强弱强结构技术开展试验研究。结果表明:水力割缝技术可以在石门外围形成足够的弱结构区域,可以较好地增加预抽阶段煤体的透气性,提高抽采效率。揭煤期间工作面钻屑瓦斯解吸指标K 1值最大为0.30 mL/(g·min 1/2),钻屑量最大值2.2 kg/m,炮后瓦斯浓度0.04%~0.22%;采取水力割缝措施后,试验区域煤层瓦斯含量由原来的11.34 m^(3)/t下降到3.5306~4.9130 m^(3)/t;瓦斯压力由0.82 MPa降低至0.38 MPa;注浆加固可以在巷道外围形成强结构圈,较好地保护了揭煤期间的安全。强弱强结构技术可以为安全快速揭煤提供技术保障,对矿井安全生产具有重要指导作用。

巷道内强主动支护与弱结构卸压防冲协调机制

为探索深部冲击地压巷道稳定性控制技术,解决冲击地压巷道支护与卸压之间的矛盾,以义马矿区常村煤矿21170运输巷为研究对象,依据冲击地压巷道的强弱强结构模型,采用理论分析、数值模拟、现场试验相结合,分析了强弱强结构消波吸能特性以及内强小结构破坏能量准则和弱结构吸能效应。根据钻孔破碎区力学特征理论推导了多次反复致裂中间弱结构卸压区影响因素,多次反复致裂半径与钻孔半径、初始应力、内摩擦角、弹性模量、降模量、峰值强度和致裂半径修正系数有关。通过数值模拟分析了内强小结构内置钢管支撑护壁技术对巷道围岩的强度和支护体结构完整性控制效果以及周围煤岩体的应力、位移的破坏规律。研究了内强小结构主动支护强化技术,中间卸压防冲弱结构的内置套管反复掏裂致裂方法,并通过微震能量监测验证了弱结构防冲吸能效应。研究结果表明:内置钢管支撑护壁技术在保护内强小结构不受破坏的作用下可以多次进行弱结构致裂,既防内强小结构松动圈裂隙扩展,又防止巷道支护层的整体失稳。工程实践表明:锚杆索主动支护+液压抬棚减跨强力支护+卸压防冲弱结构组成的“内支-外卸”组合技术,微震监测显示震动能量减少了50%,巷道两帮位移和顶板下沉显著较小,有效维护了巷道围岩稳定性,保证了工作面顺利安全回采。

强结构性对湛江黏土地区CPTU原位测定结果的影响

为了评价土的结构性对黏性土地区CPTU测试结果的影响。对湛江地区黏土（层）进行室内固结试验和CPTU原位试验，获得孔压静力触探响应特征，对比分析室内试验与CPTU测试结果求取固结系数的差异性。结果表明：湛江黏土的触探指标较高，qc=（2．5～3．0）MPa，研平均值约为1％；在强结构性黏土地区利用CPTU测定结果划分土层具有较高的准确性；受强结构性影响，土的埋深越大，CPTU的孔压消散时间越短，土的固结系数越大；浅层土试验孔压消散初期土体出现剪胀现象；利用室内试验得到湛江黏土在结构破坏前的固结系数G是重塑土的固结系数G的10倍左右；贯入过程中由于结构的破损会使探头周围土体的渗透性迅速降低出现指标失真，导致基于CPTU测试得到原状土的固结系数远小于室内试验结果；最后，考虑结构性，根据CPTU资料提出一个可用于估算结构性黏土固结系数的方法，该研究为准确获得结构性黏土地基处理设计参数提供了合理的科学依据。

具有强结构阻尼的非线性梁方程的整体动力学和控制

在本文中，我们考虑了高维具有强结构阻尼和全指数Ｂａｌａｋｒｉｓｈｎａｎ－Ｔａｙｌｏｒ阻尼的非线性固定边界可伸展的弹性梁方程，得到它的吸收集和平坦惯性流形的存在性．基于无控制方程的惯性流形的存在性，得到了相应的溢出问题的有限维反馈镇定控制．进而，此结果关于结构参数的不确定性是鲁棒的．

强油导向结构变压器绕组区域温度建模及热点定位

准确的强油导向结构变压器绕组温度分布计算及热点定位,有助于提升变压器工作性能,延长使用寿命。该文首先根据传热学基本原理,以绕组线饼中单匝导体为基本单元进行传热分析,并构建了由热流量、传导及对流热阻等参数关联组成的热网络传热模型;然后基于该模型计算线饼中局部导体温度,实现绕组热点的定位评估;最后与计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)仿真结果进行了对比验证及案例分析。研究结果表明:应用所提方法计算的变压器绕组区域线饼中的导体温度与CFD仿真结果基本一致;部分线饼温度计算的相对误差为4.64%~7.32%,整体计算的平均绝对误差为0.97℃,相关系数均高于0.95,验证了模型的正确性与有效性;通过所建模型可计算变压器绕组温度的主要分布及热点的具体位置,能为变压器绕组区域散热设计提供定量分析和指导。此外,所提方法通过编程化解析计算绕组温度分布,相比于CFD数小时的数值仿真,可节约99%以上的计算时间,大幅度提升了绕组温升计算效率。

半刚接钢框架内填RC墙结构超强及强度折减系数研究

基于半刚接钢框架内填RC墙结构(简称PSRCW)的性能试验结果,分析了延性破坏的PSRCW结构的超强能力,并结合等倒塌原则建立了PSRCW结构的位移延性系数.采用Newmark-Hall提出的Rμ-μ-T经验公式,给出了罕遇地震水准下PSRCW结构的延性折减系数以及强度折减系数.为了同我国现行抗震规范相协调,还给出了偶遇地震水准下PSRCW结构的强度折减系数,为PSRCW结构的合理抗震设计提供参考.