跨断层隧道抗断措施研究进展

活动断层错动会给隧道带来永久性破坏,亟须展开断层错动作用下隧道的抗断措施研究。介绍了断层隧道的3种研究方法:物理模型试验法、理论分析法及数值模拟法,指出了3种方法存在的局限性,如物理模型试验考虑条件单一,理论分析尚未形成完整体系,数值模拟受参数的影响较大等。并简要阐明了常用的超挖设计法、围岩加固法、铰接设计法、减震层法的原理。未来断层隧道应向柔性方向发展,采用“刚柔并济”、多种抗错断方法耦合的抗错断措施,同时也应着重于完善理论研究、改良模型试验、研究加强新的抗断材料等方面的研究,提高跨断层隧道的安全性。

穿越活动断层区隧道的抗断设计对策

针对穿越活动断层区隧道的结构设计,提出活动断层区隧道结构的抗断设计对策;对"超挖设计"和"铰接设计"两种抗断设计方法进行了讨论;提出了"铰接设计"中隧道节段长度及节段间连接抗剪刚度的计算方法,并分析了连接剪切失效后隧道节段的运动特征。

烤烟叶片主脉抗断性模型的构建及主成分分析(英文)

[目的]该研究旨在探讨烤烟叶片断裂的相关机制。[方法]建立了烤烟叶片主脉抗断性模型,并根据该模型进行抗断指数与叶片性状及纤维素含量的主成分回归分析。[结果]烤烟的生长性状和纤维素成分具有一定的相关性,叶重与抗断指数呈明显的负相关,表明烤烟的叶重越大,抗断力越差;主脉横切面积和纤维素含量与抗断指数呈明显的正相关,表明烤烟主脉越粗、纤维素含量越高,叶片的抗断能力越强。[结论]该研究为改善烤烟生产、提高烤烟质量提供理论依据和参考。

黑山峡大柳树坝址区断裂构造格局与工程抗断问题研究

青藏高原是全球陆内地震活动最为集中而强烈的分布区带之一 ,位于高原块体东北缘的祁连山逆冲推覆型活动山链又是其中最强烈的现代活动构造带之一。大柳树坝址区即位于该活动山链的北祁连山前主边界逆冲断裂活动带向东延伸的分支断裂 ,即古浪 -中卫 -同心弧形逆冲走滑活动断裂带内的东段 ,中卫 -同心弧形逆冲走滑活动断裂带的香山—天景山逆冲推覆构造带内。逆冲带内的主干活动断裂 F2 0 1 的规模及活动强度是影响坝址稳定的主要因素。本文通过分析大柳树坝址区基本断裂构造格局 ,阐述了 F2 0 1 断层活动对坝区内另一条主干断层 F7( 8) 以及位于坝址上分支断层 F39、F40 的控制牵动效应。通过室内有限元数值模拟 ,定量分析了断层 F2 0 1 的活动对分支断层 F39、F40 的牵动程度。

内圈与轴过盈量对高速轴承抗断油能力的影响

从理论上分析了内圈与轴过盈量对轴承径向游隙的影响,并在内圈与轴不同过盈量情况下对QJS207轴承进行了断油性能试验。结果表明：当轴承内圈与轴过盈量为0.014~0.015 mm时,轴承可断油运转17~19 s;当内圈与轴过盈量为0.005~0.006 mm时,轴承可断油运转30 s。

装甲钢板铝热焊接头抗断性和抗击强度有限元分析

考虑到实际铝热焊接头力学性能分布的复杂性,用有限元分析方法计算了不同裂纹尺寸的装甲钢板母材和实际铝热焊接头拉伸板的应力应变场与CTOD参量,并以全面屈服理论为依据,用CTOD参量对纯母材的铝热焊接头的抗断性能进行了比较和评估。对有裂纹的装甲钢板和铝热焊修补后的装甲钢板在受同样正向分布载荷下进行了抗击强度分析。

拟建哈-佳铁路工程地震安评抗断参数研究--以依兰-伊通断裂为例

在对依兰-伊通断裂通河段晚第四纪活动参数获取的基础上,对该断裂的几何学特征和晚第四纪活动特征及有关拟建铁路地震安全的设防参数进行了探讨。研究结果表明,依兰-伊通断裂通河段总体走向N30—40°E,由3条断层组成,中支最新活动时代为全新世。该断裂未来发生7级地震时的水平位移量可能达2.2m左右,垂直位错量约为1.1m左右。该断裂全新世以来的活动性质表现为右旋走滑为主,兼具逆冲活动。根据探槽结果和野外地震地质调查得出断裂垂直位错约(1.0±0.2)m,右旋位错量约为(2.7±0.1)m,(1730±30)a B.P.以来的垂直滑动速率和水平滑动速率分别约为(0.57±0.11)mm/a和(1.57±0.06)mm/a。未来100年内若遭遇地震,其最大水平位错量约2.87m,垂直位错值为1.04m。断层影响带宽度约为8m。该研究结果为拟建哈—佳铁路工程可能遭受的断层影响和抗震设防提供了一定的数据基础,也为地震安评中线状工程的抗断评价问题提供了一定的参考。

SS400钢焊接接头抗断性能的数值评估

SS40 0钢是一种超细晶粒、超纯净、具有优良综合力学性能的新一代钢铁材料 ,其焊接结构性能的研究对其推广应用具有重要的意义。文中通过数值分析方法 ,以SS40 0母材性能为参照 ,对其实际焊接接头的抗断裂性能进行评估。采用MARC商用软件 ,对不同中心贯穿裂纹尺寸的SS40 0母材及其实际焊接接头拉伸板模型进行三维有限元计算和拉伸过程模拟。焊接方法为脉冲熔化极混合气体保护焊 ,焊接板的中心裂纹处于焊缝与热影响区之间的熔合区。用作比较的母材板的裂纹尺寸和位置、网格划分、边界条件等与焊接板完全相同。根据计算结果 ,分析焊接接头力学不均匀性对应力应变场的影响 ,并依据全面屈服理论对断裂参量CTOD进行分析比较。结果表明 ,焊接接头的CTOD值均低于同裂纹尺寸的纯母材。因此 ,该焊接接头拉伸板的抗断性能应优于纯母材。

熔修对潜艇补强结构抗断性能影响的实验研究

在潜艇耐压壳体贴板或加筋修补以后，采用ＴＩＧ熔修技术对补强结构的悍缝实施熔修，以提高潜艇耐压壳体补强结构的抗断裂性能，并对此进行了疲劳试验研究和爆炸冲击试验研究。实验研究表明，贴板加强经对其下焊趾采取ＴｌＧ熔修工艺后，可提高其抗断裂性能，并使补强结构的破坏发生于焊缝或加强构件，从而有效地保护了壳体。

三维石墨烯作为润滑油添加剂的抗断油性能研究

目的设计三维网状石墨烯(3D framework carbon, 3DFC)作为PAO-6基础油添加剂,改善基础油的摩擦磨损性能,提高基础油的抗断油能力。方法使用十八胺修饰得到亲油的3DFCs,将0.001g 3DFCs粉末添加到10 g PAO基础油中,超声分散30 min,得到稳定分散的3DFCs润滑油。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量分散X射线仪(EDX)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和拉曼光谱仪(Raman)分析了3DFCs的微观形貌和结构。利用CSM摩擦试验仪器评估了3DFCs作为基础油添加剂的摩擦学性能,并用扫描电镜、拉曼光谱对磨斑及磨痕成分进行了分析。结果经十八胺修饰的3DFCs的亲油性得到提高,可在PAO-6基础油中稳定分散。3DFCs作为PAO-6基础油添加剂(0.01%),在非断油摩擦情况下,其磨损率较PAO-6基础油降低了约1个数量级,而较0W-50机油并未降低。在断油摩擦情况下,PAO-6基础油和0W-50机油易发生摩擦失效,3DFCs润滑油能保持平稳有效摩擦,其抗断油性能最优。结论具有三维结构、石墨层间距大、润滑性能优异的3DFCs作为润滑油添加剂,具有良好的抗断油能力,可以有效地保护摩擦部件免遭损坏。

跨逆断层乌鲁木齐地铁2号线抗断设计过程研究

为解决断层错动造成的跨断层隧道结构严重破坏,建立了7个三维有限元模型,分析了乌鲁木齐轨道交通2号线的抗断设计流程.设计过程分为3步:首先,考虑不同位置错动面的隧道衬砌损伤分析;然后,分析了隧道埋深的影响因素;最后,验证了柔性接头的减灾效果及其位置的讨论.结果表明,隧道底部围岩越软,隧道变形越平缓,破坏越轻.隧道竖向位移变化率可能是引起隧道剪切破坏的主要因素.隧道上盘与破碎带交界处为断层错动最不利错动面.隧道埋深越浅,上覆土消耗能量越多,土体的隆起越分散,隧道破坏越轻.设置柔性接头可以显著降低隧道破坏,不同位置的柔性接头减灾效果不同.柔性接头处于断层错动面位置时,隧道破坏可以实现最大程度的减轻.

氮化硅陶瓷滚子轴承的抗断油能力试验

为了对比分析钢制滚子轴承和混合陶瓷滚子轴承的抗断油能力,分别对8Cr4Mo4V钢和氮化硅2种圆柱滚子轴承进行了断油试验。结果表明:在相同工况下,混合陶瓷滚子轴承外圈温升和主机电流均小于全钢轴承,其抗断油能力远优于全钢轴承。

隧洞穿越活断层抗断技术及应用

文章对隧洞穿越活断层抗断应对技术措施进行了梳理探讨,认为超挖设计、铰接设计、消能设计及新材料应用等措施是当前隧洞抗断的主要措施。结合每种措施的实际应用效果,归纳并建议相关应对措施的适用条件。结合近期启动的“水资源高效利用”国家重点研发计划课题“隧洞穿越活断层围岩-衬砌灾变机制及抗断技术”研究项目,以云南滇中引水工程香炉山隧洞和新疆某水利工程KS隧洞为例,介绍了隧洞穿越活断层结构设计,为输水隧洞穿越活断层的抗断设计提供参考。

大柳树高坝方案抗断防护设计及有关技术研讨

大柳树一级坝高库大,且处于高地震区,坝址在活动的断裂带内,且广泛分布有松动岩体,在国内、外坝工建设史上是少见的。工程抗断防护设计应进行预设计或试设计,既要有开拓性,又要有现实性。在工程场地选择和抗震措施以及风险、法制等方面需综合权衡利弊,高度重视和充分发挥科学技术在决策中的作用。

AT-QD1型抗断弧电弧喷涂设备及其应用状况

通过对国内外相关电弧喷涂设备的分析和比较,重点介绍了AT-QD1型抗断弧电弧设备喷枪的导电机构、技术指标和现场应用情况。与国内外同类型设备相比,该新型抗断弧电弧喷涂设备具有喷涂效率高、断弧率低及易损件使用寿命长等特点。

考虑倾滑断层上覆土层影响的地表位移概率地震危险性分析

地铁隧道等长线性工程结构因功能需要,不可避免地跨越活动断层,一旦断层错动将可能产生严重后果。断层错动引发的地表位移可作为近地表长线性工程结构抗断设计的输入依据。其中,覆盖土层对地表位错量的影响不可忽略。鉴于此,采用有限元数值模拟方法,基于试验校准模型,研究了基岩断层错动下上覆土层厚度和土体性质等因素对地表位移的影响,提出了考虑倾滑断层上覆土层影响的地表位移概率地震危险性分析方法。研究结果可为跨断层近地表长线性工程结构抗断设计提供支撑。

坝体岩基-橡胶粉改性混凝土现场抗剪(断)试验研究

坝体岩基与混凝土间的抗剪(断)参数关系着大坝的设计和运行安全。利用橡胶粉能够增大混凝土内部各质点的摩擦和能量耗散的特性,结合淌水崖水库,通过现场试验,比较了普通混凝土和橡胶改性混凝土与岩基的抗剪(断)性能。结果表明:橡胶改性混凝土与岩基的抗剪断和抗剪性能均优于普通混凝土。橡胶改性混凝土与岩基的抗剪断摩擦系数为1.344,普通混凝土与基岩的抗剪断摩擦系数为0.790,抗剪断摩擦系数提高了70.1%;橡胶混凝土与岩基的凝聚力与普通混凝土基本相当。就抗剪参数而言,橡胶改性混凝土与岩基的抗剪摩擦系数为1.108,普通混凝土与基岩的抗剪摩擦系数为0.683,抗剪摩擦系数提高了62.2%;橡胶混凝土与基岩的凝聚力几乎是普通混凝土的两倍,橡胶混凝土与岩基的凝聚力为0.138 MPa,而普通混凝土的凝聚力则为0.061 MPa。分析探讨了橡胶粉能够改善混凝土与坝体岩基抗剪和抗剪断性能的机制,为提高坝体岩基-混凝土的抗剪(断)参数提供了一种有效的技术措施。

隧道穿越活动断层抗位错量研究

目前,国内外的隧洞相关规范均就隧洞穿越活动断层带的工程设计提出了针对活动断层等不良地质应以避让为主的原则,但具体的应对措施并未做出明确规定和建议。本文通过介绍国内外隧洞穿越活动断层的3个典型工程案例,总结了已建工程中常采用的柔性连接段、复合式衬砌结构、综合方法等应对措施,得出以下两方面结论:一是隧道穿越活断层段结构抗震设计应以衬砌结构局部损伤经加固后可继续使用做为设计目标;二是以设计使用年限内的总滑动量做为确定隧道最小净空的控制因素。同时让上述结论应用于阿尔金山隧道穿越F7活动断层段隧道设计,具体方法为隧道净空径向扩大40 cm。

含水裂隙岩体抗剪断试验单点法试验研究

本文作者在室内试验研究的基础上,将“岩体抗剪断试验单点法”应用于万家沟水库技术设计阶段,对石英片岩裂隙岩体在饱水条件下的抗剪断强度特性进行较为深入的研究,取得了进展.本文为现场试验研究报告摘选。

试件尺寸对碾压混凝土层面抗剪断强度的影响

通过碾压混凝土层面原位抗剪断试验和三维非线性有限元分析 ,研究试件尺寸对抗剪断强度的影响 ,得出了碾压混凝土层面抗剪断强度的尺寸效应表达式 ,试验结果表明 ,碾压混凝土层面抗剪原位抗剪断强度指标的尺寸效应明显 ,f′和c′的值均随试件尺寸的增大而减小 ,且c′值随尺寸变化的程度更大。三维非线性有限元分析得到的f′和c′值与试验拟合的参数基本吻合 。