机械性骨骼肌损伤实验动物模型的造模方法和特点

骨骼肌是人体中最丰富的组织,经常受到各种类型的损伤。机械性损伤是最常见的骨骼肌损伤类型,通常分为3类:挫伤、拉伤和撕裂伤。损伤模型是骨骼肌损伤发病机制实验研究的基础,不同的实验研究,动物模型的制造方法不同。所以,在为实验选择最合适的造模方式时,必须考虑一些具体的特征。挫伤模型主要是为了研究挫伤和肌肉再生的机制;拉伤模型可以使用不同的形式来复制损伤过程,其中离心收缩是最常用的方法;撕裂伤模型主要用于评估肌肉纤维化和它的治疗方式,并且比其他损伤过程(挫伤和拉伤)更具可重复性。根据不同的损伤类型和研究目的,选择建立不同的动物模型是研究的基础。本综述的目的是分析和比较用于模拟人类机械性骨骼肌损伤的动物实验方法。

煤矸石粉混凝土冻融损伤模型与劣化机制

为促进寒区煤矸石在混凝土中的利用,通过快速冻融实验,研究了冻融循环作用下,不同取代率的机械-微波活化的煤矸石粉混凝土(Coal gangue powder concrete,CGPC)冻融损伤规律,依据波速损失对损伤层厚度进行修正,建立了基于修正后损伤层厚度的冻融损伤方程,并对冻融作用下CGPC的孔结构参数、微观形貌和水化产物进行了测试分析。结果表明:10%和20%掺量的活化煤矸石粉(Activated coal gangue powder,ACGP)能提高混凝土力学性能和抗冻性能,掺量达到30%后的抗冻性能提高效果显著减弱,力学性能有所降低;冻融300次20%和0%掺量组抗压强度分别下降了16.4%和26.5%,质量损失率分别为1.77%、4.03%,相对动弹性模量分别为68.940%、91.321%,损伤层厚度分别达到了11.9 mm和17.4 mm;基于波速差异修正后的损伤层厚度能更准确地表征CGPC损伤程度;ACGP的微粒填充作用以及二次水化作用提升了CGPC的强度和抗冻性能。

脊髓损伤病人膀胱功能障碍风险预测模型及其应用

目的:构建脊髓损伤病人膀胱功能障碍风险预测模型,并进行效果检验。方法:采用便利抽样法将2021年1月—2022年12月110例脊髓损伤病人纳为研究对象,按照是否发生膀胱功能障碍分为障碍组和正常组,采用单因素、多因素Logistic回归分析筛选脊髓损伤病人膀胱功能障碍的独立危险因素,据此拟合风险预测模型的回归方程,检验模型预测效果。结果:共29例(26.36%)脊髓损伤病人发生膀胱功能障碍;多因素分析结果显示,病程、损伤部位、排尿方式、泌尿系统感染、膀胱顺应性、逼尿肌括约肌失调为脊髓损伤病人膀胱功能障碍的独立影响因素(P<0.05);预测模型Hosmer-Lemeshow卡方检验结果显示,χ^(2)=8.203,P=0.336;C-index为0.818;AUC为0.794[95%CI(0.750,0.837)],约登指数为0.690,最佳截断值0.122,敏感度为94.4%,特异性为74.6%;模型预测准确率为81.81%。结论:本研究在脊髓损伤病人膀胱功能障碍的危险因素基础上,建立的风险预测模型具有良好拟合程度和区分能力,且准确度较高,能为临床早期预防、早期筛选、早期治疗和管理脊髓损伤病人膀胱功能障碍提供一定依据。

基于耗散能演化的层状黄砂岩损伤本构模型及其验证

层理构造影响工程岩体力学性质及稳定性.为探究层理倾角对岩石变形损伤过程的影响,开展了0°,15°,30°,45°,60°,75°,90°共7种不同层理角度的黄砂岩纵波波速测试和单轴压缩试验,分析了层理角度对黄砂岩峰值强度、弹性模量及破裂模式的影响,基于弹性模量劣化程度和耗散能演化特征分别表征黄砂岩初始层理损伤变量和荷载损伤变量,并借助Logistic函数模拟了层理与荷载耦合损伤变量演化全过程,探讨了层理角度对黄砂岩损伤演化规律的影响,进一步结合损伤力学理论与有效介质理论,建立了能够模拟单轴压缩下层状黄砂岩变形全过程的分段本构模型.结果表明:随层理倾角增大,黄砂岩纵波波速逐渐增大,峰值抗压强度和弹性模量呈现先减小后增大再减小的倒N型变化趋势,各向异性特性明显;黄砂岩破裂模式与层理倾角密切相关,倾角在0°~60°范围内时,主要发生穿切层理弱面的劈裂型张拉破坏,倾角为75°和90°时,岩样发生沿层理弱面的剪切滑移和劈裂张拉破坏;基于耗散能表征的损伤演化曲线可分为初始无损伤、损伤开始、损伤加速及损伤减速终止4个过程,借助Logistic函数构建的理论损伤模型可以很好的模拟和预测层状黄砂岩损伤演化全过程;初始层理损伤最大值与最小值之比约为1.41,表明层理倾角对黄砂岩初始损伤影响较大;建立的分段本构模型可以较好的描述层状黄砂岩单轴压缩应力–应变全过程,且理论模型曲线与试验数据吻合度高.

动力打桩桩周泥岩损伤特性与损伤模型

针对泥岩地基同施工场地条件下动力打入桩的承载力差异性大且部分打入桩承载力不足等异常现象,文章开展了桩周0.2m处打桩前后的桩周泥岩单轴抗压强度对比试验,和打桩后的桩端中风化泥岩三轴压缩试验,明确打桩后桩周泥岩的损伤特性,基于统计损伤理论建立考虑受打桩影响的桩周泥岩损伤本构模型,并对泥岩地基打入桩的承载性能进行探讨。研究表明:打桩后桩周0.2m处泥岩强度平均损伤28.2%,弹性模量平均损伤41.4%;桩端中风化泥岩损伤后抗剪强度参数平均值为c=217.2kPa、φ=21.6°,φ仅是同场地原状强风化和全风化泥岩的49.1%和51.4%;打桩后桩周泥岩应力-应变曲线的损伤模型计算值的与实测值吻合较好,验证模型的合理性;泥岩地基打入桩承载力异常特征为桩端受力小,但桩端沉降显著,静载破坏时桩端阻力的平均占比为5.25%;动力打桩对桩周泥岩的损伤是泥岩地基打入桩承载力异常的重要原因;泥岩地基打入桩的设计计算与数值模拟采用原状泥岩力学参数不合理,泥岩损伤后不易恢复,建议按损伤特性赋予参数。研究结果对泥岩地基打入桩的设计、施工、承载力评价有较强的参考价值。

不同损伤模型下偏心不耦合装药爆破特性

在实际爆破工程中,药包因自身重量与炮孔处于偏心不耦合的相对位置。此装药结构下,爆破荷载对其炮孔近区的岩体作用分布不均匀,会造成炮孔近区爆炸能量及损伤演化分布的差异。利用数值模拟软件,分别采用HJC模型和RHT模型建立岩石单孔爆破结构,探究了不同本构模型下偏心不耦合装药岩体的爆炸损伤特性。结果表明,基于本文的模拟环境,同心不耦合装药条件下,炮孔周围损伤程度基本相同,但RHT模型下的损伤范围比HJC模型大近一倍;随着偏心系数的增大,HJC模型损伤范围偏向于炮孔耦合侧,RHT模型炮孔耦合侧与非耦合侧爆破损伤范围分布不均;RHT模型能更准确地呈现实际爆破工程中岩体裂纹的扩展形态。

CO_(2)−荷载耦合作用下煤体细观统计损伤本构模型及验证

CO_(2)吸附会对煤体产生损伤劣化作用进而降低其稳定性,对CO_(2)封存的长期安全性提出挑战,明确CO_(2)劣化作用并建立本构模型至关重要。采用损伤力学理论和统计理论推导出能够综合反映CO_(2)吸附和荷载耦合作用下煤体总损伤变量的计算公式,并重点考虑了压密段的影响,分段建立了CO_(2)作用下煤体的细观统计损伤本构方程,明确了模型各参数的确定方法。最后通过CT扫描实验系统、MTS 816实验系统确定了本构模型参数,并采用自主研制的气−固耦合实验系统对不同CO_(2)压力下煤体进行了单轴压缩实验,验证了模型的合理性。研究结果表明:①基于CT扫描获取的裂隙率和运用Weibull分布理论分别定义了吸附和受载作用下的损伤变量,结合损伤理论进一步得到二者耦合作用下的总损伤变量,并建立了细观统计损伤本构模型;②基于CT扫描技术的裂隙三维重构真实反映了CO_(2)作用前后裂隙扩展特征,CO_(2)压力越高,裂隙扩展越充分,煤样三维裂隙参数和损伤变量越大,所形成的空间裂隙网络越复杂;③CO_(2)对煤体力学性质劣化作用显著,煤体的抗压强度与弹性模量随CO_(2)压力增加分别降低了49.78%和22.63%,CO_(2)对煤体的溶胀效应、塑化效应和气楔效应的综合作用导致了力学参数的降低;④建立的CO_(2)作用下煤体细观统计损伤模型理论曲线与单轴实验曲线具有较高的吻合度,说明损伤本构模型能够较好地反映出CO_(2)对煤体力学特性的损伤劣化作用,体现了损伤本构模型及模型参数确定方法的合理性与适用性。

骨盆骨折尿道损伤的危险因素分析及风险预测模型构建——基于1358例患者的回顾性病例对照研究

背景急诊外伤中骨盆骨折发生率高,但伴随的尿道损伤容易被忽略。目的探讨骨盆骨折尿道损伤的相关危险因素,并基于此构建预测模型,为骨盆骨折尿道损伤的临床诊治提供参考。方法回顾性分析2000—2020年于解放军总医院第一医学中心住院治疗的1358例骨盆骨折患者的临床资料。采用单因素、多因素Logistic回归等方法进行影响因素分析;按照7∶3的比例将数据分为模型训练集和验证集,通过多个机器学习模型(包含梯度提升机、支持向量机、随机森林、极限梯度提升)构建尿道损伤风险预测模型并评估模型效能。结果纳入1358例骨盆骨折患者,中位年龄39(IQR:26~52)岁,其中男性占64.4%。骨盆骨折尿道损伤发生率为12.0%。多因素Logistic回归发现,性别、就诊科室、骨盆骨折Tiles分型、致伤原因、双肺呼吸音、中性粒细胞绝对值是骨盆骨折患者发生尿道损伤的独立危险因素(P<0.05)。构建的风险预测模型中随机森林模型的AUC最高(0.955),梯度提升机、支持向量机、极限梯度提升模型的AUC分别为0.936、0.940、0.953。结论骨盆骨折患者中尿道损伤的发生与多种因素有关,包括性别、就诊科室、骨盆骨折Tiles分型、致伤原因等。本研究根据上述独立危险因素,采用随机森林法开发并建立了骨盆骨折患者尿道损伤早期预测模型,具有较好的预测效能,有助于临床早期预测骨盆骨折患者合并尿道损伤的发生并给与及时治疗。

有限元方法在脑震荡领域的热点:脑损伤模型、测试方法与防护装备的改进

背景:由身体接触性运动或交通事故造成的脑震荡远比人们想象的更为严重与常见,近年来引起了媒体、医学界及体育界的广泛关注与高度重视。目的:采用文献计量学方法对有限元方法在脑震荡领域的研究热点与趋势进行可视化分析,从而为中国在该领域的研究提供一定的参考。方法:基于Web of Science核心集数据库进行文献检索,检索主题词策略为(TS=(Concussion)) AND TS=(Finite element),利用CiteSpace 6.2.R4可视化工具对纳入文献的作者、国家、机构、关键词及被引文献等进行可视化分析。结果与结论:(1)共计纳入215篇文献,发文量与被引量总体上呈上升趋势;学科分布涉及生物医学工程、生物物理学、运动科学、临床神经学及神经科学等学科,呈现多学科交叉融合的趋势;发文量最多的作者是来自爱尔兰都柏林大学的Gilchrist M,发文量最多的机构是渥太华大学,发文量最多的国家是美国。(2)通过关键词分析发现研究的热点聚焦于脑损伤模型的建立用来模拟和预测脑震荡的损伤;脑震荡损伤机制的解析;防护设备和装置的优化设计。(3)通过文献共被引分析发现脑损伤的预测与评估是该领域的知识基础亦是研究热点。(4)有限元方法运用在脑震荡领域的研究热点主要围绕头部损伤预测为主题展开,结合探索大脑损伤机制以及防护装备的设计与改进。(5)随着人工智能与材料学的进步,未来有限元方法在脑震荡损伤领域的研究热点将集中于脑损伤模型、测试方法与防护装备的改进。

冲击载荷下煤样动力学响应特性与损伤本构模型

为研究深部煤体动载响应规律,采用分离式霍普金森压杆试验系统对信湖矿煤样开展了不同应变率的单轴冲击压缩试验。研究结果表明:冲击载荷下煤样动态抗压强度强度具有明显的应变率效应,且随着应变率增大,应变硬化现象愈发明显;煤样反射能、透射能、吸收能、耗能密度与应变率呈一次函数关系,耗能占比与应变率呈指数型函数关系,且均保持正相关。基于经典朱-王-唐模型、Weibull分布、Drucker-Prager准则,建立了考虑煤样损伤与黏滞性特征的动态统计损伤本构模型,并对本构模型的准确性与普适性进行了验证。该模型能够较好地描述煤样冲击动态力学行为,为动载影响下深地煤炭安全开采提供了基础研究。

深部硬脆性岩石分数阶蠕变损伤模型研究

硬脆性岩石与软弱岩石一样会发生蠕变破坏,因此研究其蠕变特性对围岩的稳定性具有重要意义。假设黏滞系数与初始弹性模量的幂次方成正比,以此表征岩石初始的软硬和致密状态对其蠕变行为的影响,提出一种改进的分数阶非线性黏滞体,以描述衰减和稳定蠕变阶段的黏弹性特征;根据连续损伤力学理论,引入损伤因子,建立了考虑时效损伤的分数阶非线性损伤黏塑性体,以描述加速蠕变阶段的力学行为。将胡克体、改进分数阶非线性黏滞体和分数阶非线性损伤黏塑性体串联,建立一个硬脆性岩石非线性蠕变损伤模型,并验证其合理性,试验曲线与模型理论曲线吻合良好,说明该模型能较好描述硬脆性岩石蠕变全过程。对模型参数进行敏感性分析,讨论其对蠕变行为的影响,结果表明相关参数对准确描述硬脆性岩石的蠕变特征有重要作用。

脓毒症患者并发急性肾损伤的危险因素分析及Nomogram预测模型的构建

目的分析脓毒症患者并发急性肾损伤的危险因素,并构建列线图(Nomogram)预测模型。方法选取2020年3月至2022年9月就诊的180例脓毒症患者为研究对象,根据患者是否并发急性肾损伤将其分为急性肾损伤组(n=75)和非急性肾损伤组(n=105)。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析连续性变量的预测价值;采用logistic回归分析影响脓毒症患者并发急性肾损伤的危险因素;采用内部数据验证Nomogram模型临床效能。结果两组患者在年龄等一般资料的比较中,差异无统计学意义(P>0.05)。与非急性肾损伤组相比,急性肾损伤组患者男性较多,肺部感染者较多,平均动脉压(MAP)、前降钙素水平较低,乳酸、白细胞计数、多器官功能衰竭(MODS)评分水平较高(P<0.05)。MAP、乳酸、前降钙素、白细胞计数、MODS评分的ROC曲线下面积(AUC)为0.823、0.921、0.663、0.948、0.946,最佳截断值为89 mmHg、2.13 mmol/L、13.22μg/L、15×10^(9)·L^(-1)、6分。性别(男)、肺部感染(是)、MAP(≤89 mmHg)、乳酸(>2.13 mmol/L)、白细胞计数(>15×10^(9)·L^(-1))、MODS评分(>6分)均为影响脓毒症患者并发急性肾损伤的危险因素(P<0.05)。内部验证结果显示,Nomogram模型预测脓毒症患者并发急性肾损伤的风险C-index为0.763(95%CI:0.651~0.832);模型预测脓毒症患者并发急性肾损伤的风险阈值>0.07,Nomogram模型提供临床净收益。结论性别(男)、肺部感染(是)、MAP(≤89 mmHg)、乳酸(>2.13 mmol/L)、白细胞计数(>15×10^(9)·L^(-1))、MODS评分(>6分)均为影响脓毒症患者并发急性肾损伤的危险因素,且基于以上变量构建的Nomogram模型可以对患者并发急性肾损伤进行较好的预测。

基于统计损伤修正的冻结砂—黏混合土改进Duncan-Chang模型

为描述冻结砂—黏混合土的偏应力—应变关系,进行不同含砂量冻结砂—黏混合土的冻土三轴压缩试验。基于改进的Duncan-Chang模型(D-C模型),引入统计损伤理论,拟合三轴压缩试验结果,分别建立以Mises强度准则和应变发展为微元强度变量的统计损伤修正模型,对比计算结果与试验数据。结果表明:冻结砂—黏混合土偏应力峰值随含砂量的增加而增加,偏应力—应变曲线由应变硬化型逐渐过渡到应变软化型的临界含砂量为50%。当含砂量介于20%~60%时,基于统计损伤理论的修正改进D-C模型能有效拟合应变硬化型曲线和具有轻微应变软化现象的偏应力—应变曲线。当含砂量为90%时,基于应变发展的统计损伤修正模型的偏应力峰值与试验结果相差3%,具有较强适用性。该结果为不同微元强度变量的统计损伤修正模型提供参考。

脑室周围白质损伤患儿发生混合型脑性瘫痪预测模型的建立

目的建立脑室周围白质损伤(PWMI)患儿发生混合型脑性瘫痪的预测模型。资料与方法回顾性纳入2015年9月—2022年10月河南中医药大学第一附属医院经MRI诊断为PWMI(6个月~2岁)并随访至2岁后确诊为混合型脑性瘫痪的患儿,将其分为混合型组和痉挛型组。使用多因素Logistic回归分析筛选与PWMI混合型脑性瘫痪相关的MRI征象并建立预测模型,采用五折交叉及重复交叉验证对模型进行内部验证。评估模型的区分度、校准度并进行决策曲线分析。分析独立MRI征象与混合型脑性瘫痪粗大运动功能分级的相关性。结果共纳入135例PWMI脑性瘫痪患儿,痉挛型100例,混合型35例。丘脑腹外侧核(OR=27.500,95%CI 8.293~90.942)、后壳核(OR=13.700,95%CI 4.489~41.549)、海马(OR=7.200,95%CI 1.702~30.813)及尾状核损伤(OR=5.800,95%CI1.973~16.950)与混合型脑性瘫痪相关,并基于以上4个变量构建预测模型。模型的曲线下面积为0.960(95%CI0.934~0.988),五折交叉及重复交叉验证的曲线下面积分别为0.95、0.96;并具有良好的校准度(χ^(2)=3.712,P=0.529)及临床应用性。模型的4个独立MRI征象均与粗大运动功能分级相关(r=0.559、0.581、0.171、0.409,P均<0.05)。结论本研究建立的预测模型可早期准确地预测PWMI混合型脑性瘫痪高危患儿。

冻融环境下钢渣细骨料混凝土微观结构及损伤演化模型

为了揭示工业钢渣细骨料制备的钢渣混凝土的冻融破坏机理,采用快速冻融法进行试验,测试了冻融循环后不同钢渣细骨料替代率混凝土的质量损失率、强度损失率、相对动弹性模量,并分析冻融损伤规律;使用扫描电镜方法观察钢渣混凝土水化产物及钢渣-砂浆界面过渡区,进行冻融损伤微观机理的分析。结果表明:钢渣细骨料因冻融作用而发生明显破坏;钢渣细骨料与水泥凝胶的界面过渡区优于普通骨料;钢渣替代率为60%时混凝土的质量、强度损失最小,分别只减少了4.06%、44.2%;钢渣替代率为100%时混凝土的质量、强度损失率最高,分别为6.05%、58%;冻融循环次数大于50时,钢渣掺量为60%的混凝土相对动弹性模量高于其余掺量组;采用钢渣取代细骨料为提高混凝土在冻融循环作用下的工作性能时建议取代率为60%。通过对钢渣混凝土的损伤演变分析,建立了钢渣混凝土的冻融损伤演变模型。

卸围压下弱胶结软岩分数阶蠕变损伤本构模型

为研究地下硐室开挖卸荷诱发的软岩蠕变损伤特征,以西部矿区弱胶结软岩为研究对象,利用GDS HPTAS开展了分级卸围压蠕变试验,研究了不同含水条件下弱胶结软岩卸围压下蠕变特征和蠕变速率特征。基于稳态蠕变速率倒数的方法,确定了弱胶结软岩长期强度和含水率的数学指数函数关系。基于蠕变速率曲线特征提出了一种确定衰减蠕变与等速蠕变分界点t_1和等速蠕变与加速蠕变分界点t_2的新方法。引入Riemann-Liouville分数阶积分算子和负时间指数损伤演化变量,定义了非线性损伤Abel黏壶,建立了一个包括弹性元件、黏弹性损伤元件、黏性元件和非线性黏塑性损伤元件的六元件分数阶蠕变损伤本构模型。基于试验结果,采用Trust-Region算法进行了模型参数识别和敏感性分析。结果表明,所建立的模型具有物理意义明确、与试验值吻合度较高等特点,可较为准确地反映开挖卸荷条件下弱胶结软岩蠕变损伤特性,对保障地下工程长期稳定性具有重要的意义。

建立急性高原低氧肺组织损伤雄性大鼠模型并探讨高原低氧肺组织损伤机制

目的摸索相关参数建立急性高原低氧肺组织损伤雄性大鼠模型并探讨高原低氧肺组织损伤机制。方法1.建立急性高原低氧肺组织损伤雄性大鼠模型的方法:采用随机数字表法将雄性大鼠分为5组,即空白对照组,高原低氧6h组、24h组、48h组、72h组,适应性喂养7 d后进低压氧舱(模拟海拔7000 m),以肺组织纹理模糊、肺泡壁变厚、肺泡间隔增宽判断造模成功。2.探讨高原低氧肺损伤机制的方法:分别比较各组大鼠动脉血血气分析(ABG)结果、肺组织血管紧张素II(Ang II)含量、肺组织内皮素1(ET-1)含量和肺组织血管紧张素转化酶(ACE)m RNA的表达情况及肺组织超微结构,并作相关性分析。结果1.各组雄性大鼠ABG相关指标的变化:与对照组比较,高原低氧6 h、24 h、48 h、72 h组氧分压(PaO_(2))、动脉血氧饱合度(SaO_(2))、二氧化碳分压(PaCO_(2))和酸碱度(p H)值均下降,在一定时间范围内缺氧时间越长下降越明显(P<0.05)。2.各组雄性大鼠肺组织形态学的变化:与对照组比较,光镜下可见高原低氧各组出现不同程度的肺纹理模糊、肺泡壁增厚、肺泡间隔增宽;随着缺氧时间延长,肺组织损伤逐渐加重。3.各组雄性大鼠肺组织AngⅡ、ET-1含量变化:与对照组比较,高原低氧各组大鼠肺组织AngⅡ、ET-1含量明显升高(P<0.01),在一定时间范围内随缺氧时间延长而增加,72 h组达到高峰。4.各组雄性大鼠肺组织ACE m RNA表达比较:与对照组比较,高原低氧各组大鼠肺组织ACE m RNA表达均上调,6h组升高显著,72h组达到峰值(P<0.01)。结论利用低压氧舱模拟海拔7000 m环境,可以有效建立大鼠肺组织损伤模型;高原低氧肺损伤机制可能与ET-1、AngⅡ及ACE m RNA的表达水平上调,肾素-血管紧张素系统(RAS)失衡有关。

经后路脊柱侧弯患儿术中压力性损伤风险预测模型的构建

目的探讨经后路脊柱侧弯患儿术中压力性损伤的高危因素,并构建相应的风险预测模型。方法2021年10月~2023年2月间长沙市三家三甲医院进行的经后路脊柱侧弯矫形手术的患儿237例。根据是否发生压力性损伤分为损伤组(31例)与未损伤组(206例)。利用单因素分析和多因素Logistic回归分析筛选高危因素,并构建相应的风险预测模型。结果单因素分析结果显示,体质量指数(BMI)、术前皮肤情况、术前低蛋白血症、术前贫血、手术时间、术中体温和术中出血等因素与血管危象的发生有关。BMI、术前皮肤情况、术前低蛋白血症、手术时间和术中出血是影响经后路脊柱侧弯患儿术中压力性损伤发生的高危因素。基于高危因素建立列线图模型,其ROC曲线下面积为0.612,灵敏度为89.7%,特异度91.0%,说明本模型具有较好的风险预测能力。结论BMI、术前皮肤情况、术前低蛋白血症、手术时间和术中出血是影响经后路脊柱侧弯患儿术中压力性损伤发生的高危因素。

基于Weibull分布的石砌体单轴受压损伤本构模型

石砌体的本构模型是石砌体力学计算和有限元数值模拟的重要基础和前提条件。为了深入研究石砌体单轴受压下的本构关系,基于损伤力学理论,应用双参数Weibull分布函数反映损伤变量,根据石砌体单轴受压应力-应变全过程曲线的特征条件确定其参数,推导并建立了石砌体单轴受压损伤本构模型,将已有试验数据验证本构模型的正确性,并将本构模型与典型的砌体本构模型进行对比分析,最后应用本构模型对已有石砌体拱桥试验进行有限元分析以验证本构模型的适用性。结果表明:所建模型与已有石砌体单轴受压试验结果吻合良好;所建模型验证了石砌体损伤演化的一般规律,符合典型的砌体本构模型的一般趋势;所建模型可应用于石砌体结构有限元分析计算,适用性良好。

高地应力-化学侵蚀耦合作用下炭质板岩蠕变试验及非线性蠕变损伤模型

为克服高程障碍并降低施工风险,可采用长大隧道穿越崇山峻岭,但这些隧道往往处于深埋高地应力环境,并受到化学侵蚀影响。为了解决此问题,以丽江—香格里拉炭质板岩大变形隧道为研究对象,采用室内试验和理论推导,研究深埋炭质板岩隧道受化学侵蚀作用下的围岩变形特性。在Poyting-Thomson体蠕变体的基础上,根据模型元件的力学特性,叠加了损伤元件、化学损伤元件和非线性元件,提出高地应力-化学侵蚀耦合作用下炭质板岩非线性蠕变损伤本构关系。研究结果表明:1)炭质板岩试样受化学侵蚀影响显著,侵蚀90 d试样所产生的轴向蠕变应变为侵蚀0 d试样的2.02倍,侵蚀60 d试样所产生的径向蠕变为侵蚀0 d试样的1.85倍;2)受侵蚀的炭质板岩试样在三轴压缩状态下破裂以斜向贯通裂隙为主,并产生一定的滑移错动裂隙,且沿轴线的拉伸劈裂破坏受围压作用抑制明显,未产生竖向贯通裂隙。