沿海岩质边坡中风化花岗岩相似材料配比试验研究

为研究东南沿海岩质边坡在地震作用下的岩质边坡动力响应,首先对中风化花岗岩相似材料进行配比模拟试验。试验选取铁粉、石英砂为骨料,水泥、黏土、水为调节材料,速凝剂为粘结剂的相似材料配比方案,设计了五因素四水平的正交表,并进行岩石压缩试验。结果表明:黏土质量主要影响相似材料的弹性模量,相似材料的弹性模量随黏土质量的增加而增大;铁粉质量对相似材料的弹性模量和黏聚力均具有重大贡献;水泥质量对相似材料的影响较为稳定;最适宜的振动台试验配比(质量比)为铁粉∶石英砂∶水泥∶黏土∶速凝剂∶水=405∶800∶130∶16∶2.1∶140。该试验以材料为因素变量进行正交设计,所得结论可为其他振动台试验材料模拟提供参考。

粘接条件对碳纤维增强复合材料四边形多胞结构耗能特性的影响

为研究多胞结构胞元间的粘接条件对结构耗能特性的影响,将碳纤维增强环氧树脂复合材料方管采用环氧树脂胶以不同粘接条件粘接在一起形成多胞结构,并进行了准静态压缩试验,分析了不同粘接条件下多胞结构的压缩破坏模式和耗能特性。研究结果表明:胞元间采用侧面粘接或底部粘接的方法可提高多胞结构的耗能特性;粘接底部比侧面粘接对多胞结构的耗能量和压缩载荷的影响更大;完全粘接试件的平均压缩载荷、耗能量和比吸能均最大。对于三胞结构而言,品字型三胞结构的耗能特性比L型三胞结构耗能特性更优。

爆轰波碰撞的聚能效应

利用两高爆速导爆索对称布置于药卷两侧,起爆后炸药爆轰波在对称线处汇聚碰撞,当碰撞角度达到一定值时,发生马赫反射,使爆轰压力成倍增加,形成高压、高能量密度区域的聚能效应。本文在爆轰波传播碰撞理论的基础上,通过炸药做功能力和猛度试验验证爆轰波碰撞的聚能效果。做功能力试验结果表明爆轰波碰撞能够增加炸药能量利用率;猛度试验结果表明采用对称起爆技术下的爆轰波碰撞能够改变爆轰波在特定方向上的扩散作用。试验结果与爆轰波入射角的几何关系表明,当高爆速起爆药条与主装药爆速比例在1.15倍以上时,爆轰波碰撞能够达到一定的聚能效果。

岩石单轴压缩作用下变形局部化的梯度塑性解

采用梯度塑性理论研究单轴压缩作用下岩石变形局部化,得到了单轴压缩作用下岩石变形局部化带宽度的一维、二维解析解,为实验测定内部材料长度参数提供了理论依据.

配植物筋砌块砌体轴心抗压性能

为研究配植物筋砌块砌体轴心抗压性能,考虑两种砌块强度等级、两种砂浆强度等级及三种植物筋配筋率的影响,制作7组配植物筋砌块砌体进行轴心抗压试验,研究其破坏机理和轴心抗压强度,对比分析不同因素对配植物筋砌体其抗压强度的影响;运用ABAQUS有限元软件对种配植物筋砌体轴心抗压试验进行数值模拟,结合试验研究和数值模拟结果,推导不同工况组合的配植物筋砌块砌体轴心抗压强度值。研究结果表明:配置植物筋对砌体灰缝处裂缝发展有明显阻碍作用;在其他工况不变的情况下,采用B07级加气块比B06级加气块砌体的抗压强度平均提高25.6%,M7.5级砂浆比M5级砂浆砌筑砌体抗压强度平均提高12.2%,每层配植物筋与隔层配植物筋砌体较不配筋砌体抗压强度分别提高8.52%和2.84%;引入的修正系数φ取0.7时拟合得到的配植物筋砌块砌体抗压强度计算值与试验值吻合较好。

某水电站顺层岩质高边坡稳定性地质力学模型试验研究

针对顺层岩质高边坡稳定性问题,提出了基于变温相似材料的降强法与倾斜抬升超载法相结合的综合法模型试验方法,推导了边坡稳定的地质力学模型综合法安全系数表达式,并将其应用到某典型顺层岩质边坡工程实例中,对其地质缺陷较集中的I5剖面开展综合法模型试验,获得了边坡的变形特征和破坏过程,揭示了边坡破坏模式为滑移-拉裂破坏,确定了边坡整体稳定综合法安全系数为KSC=1.526~1.575。

地震波类型对砂土震陷影响的数值模拟分析

地震波是一种随机的、不规则作用的动荷载脉冲,可分为振动型和冲击型。不同类型的地震波会对砂土液化和变形等产生重要影响,而传统的砂土震陷计算方法往往忽视这种因素,只考虑最大加速度幅值。通过编写UMAT子程序,在非线性有限元软件ABAQUS中开发亚塑性砂土边界面模型,对不同地震波类型下不同相对密度的砂土进行动单剪试验模拟,得到一系列砂土剪应变及竖向应变的时程曲线,并与室内试验结果进行对比分析。研究表明:在同一工况下,同类型的地震波引起的砂土竖向应变相近,不同类型引起的竖向应变差异明显;振动型地震波比冲击型引起的竖向应变更大。

沥青混合料自然老化历程中抗剪强度演变规律研究

为了解沥青混合料在自然老化历程中抗剪强度的演变规律,采用单轴贯入试验与单轴压缩试验对不同自然老化时间后的沥青混合料,在干燥和冻融循环后饱水两种情况下进行试验。试验结果表明:老化过程中沥青混合料的抗剪强度逐渐下降,在饱水状态下比在干燥状态下有更强的抵抗荷载作用的能力;随着老化程度的增加,冻融循环抗剪强度比有上升的趋势;另外水对自然老化后的沥青混合料的进一步侵蚀作用不明显。

级配对砂泥岩混合料压缩特性的影响

为了研究颗粒粒径对砂泥岩混合料压缩特性的影响,在一定的砂泥岩比例、干密度以及含水率的条件下,采用杠杆式压缩固结仪对5种不同试验级配下的砂泥岩混合料土样进行快速室内侧限压缩实验,得出5种级配下土样的e-p曲线和e-lgp曲线,并计算出土样的孔隙比、压缩系数、压缩指数等压缩指标.探讨了砂泥岩混合料压缩特性与颗粒粒径的关系,分析了试验土体颗粒级配特征值对砂泥岩混合料压缩特性的影响,为实际工程应用提供了参考依据.

FRP-混凝土-钢管组合方柱轴压性能及承载力计算模型

为了给FRP-混凝土-钢管组合方柱的设计和施工提供参考,促进其在桥梁墩柱等腐蚀环境下的工程结构中应用,通过21根方柱的轴压试验,重点研究空心率、钢管径厚比和FRP约束特征值对FRP-混凝土-钢管组合方柱轴压性能的影响。基于极限平衡理论及FRP约束混凝土实心方柱的试验结果,对FRP-混凝土-钢管组合方柱进行受力分析,提出了其轴压承载力计算模型。结果表明:外层FRP管和内层钢管对FRP-混凝土-钢管组合方柱中的混凝土具有较大约束,其强度和延性均得到显著提高;其轴压性能与外层FRP约束程度和内层钢管径厚比密切相关;基于极限平衡理论提出的FRP-混凝土-钢管组合方柱极限承载力计算模型的计算过程简单,且计算值与试验结果吻合较好。