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落石冲击棚洞复合缓冲垫层动力响应研究
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作者 唐建辉 李正辉 +1 位作者 喻炳鑫 张育锦 《国防交通工程与技术》 2024年第5期24-28,共5页
为探明棚洞聚乙烯泡沫、混凝土板复合垫层抗落石冲击性能,以框架型棚洞为研究对象,基于模型试验研究了不同高度落石冲击下落石冲击荷载及棚洞动力响应规律。结果表明:随着落石高度的增大,落石冲击力、冲击压力和棚洞顶板位移峰值、振动... 为探明棚洞聚乙烯泡沫、混凝土板复合垫层抗落石冲击性能,以框架型棚洞为研究对象,基于模型试验研究了不同高度落石冲击下落石冲击荷载及棚洞动力响应规律。结果表明:随着落石高度的增大,落石冲击力、冲击压力和棚洞顶板位移峰值、振动加速度峰值增大,线性关系明显。与纯砂垫层相比,聚乙烯泡沫和混凝土板复合垫层落石冲击力、冲击压应力、棚洞顶板位移、振动加速度峰值均显著减小;其中,混凝土板复合垫层落石冲击力、冲击压应力峰值最小,聚乙烯泡沫复合垫层棚洞顶板振动加速度峰值最小;落石冲击能量较大时,聚乙烯泡沫复合垫层棚洞顶板位移峰值最小。研究结果可为防落石棚洞复合垫层设计提供参考。 展开更多
关键词 落石 棚洞 复合垫层 动力响应 模型试验
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水流损失和热补偿共同作用对增强型地热系统(EGS)产能影响的研究 被引量:4
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作者 崔翰博 唐巨鹏 姜昕彤 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期200-208,I0014,共10页
基于青海共和盆地-3705m地热田实测数据,结合流固耦合传热理论并运用Comsol软件,建立了离散型裂隙岩体流体传热模型。考虑水流损失和热补偿共同作用,模拟得到了开采过程中上、下岩层(盖层和垫层)为绝热不渗透、传热不渗透、渗透传热时,... 基于青海共和盆地-3705m地热田实测数据,结合流固耦合传热理论并运用Comsol软件,建立了离散型裂隙岩体流体传热模型。考虑水流损失和热补偿共同作用,模拟得到了开采过程中上、下岩层(盖层和垫层)为绝热不渗透、传热不渗透、渗透传热时,储层(上、下岩层和压裂层)温度场的变化特征,分析了产出流量、水流损失、产出温度、产热速率的变化规律。研究结果表明:采热过程中产出流量始终小于注入流量;产出流量增幅速率先增大后减小,最后趋于稳定,前3a产出流量增幅超过总增幅量的3/4;忽略水流损失,将高估产热速率,采热初期甚至达到考虑水流损失时产热速率的3倍以上;考虑水流损失,产热速率呈先快速上升再趋于稳定后逐渐下降的趋势,最优开采时间为3a^11a;研究上、下岩层对产出温度的影响,仅考虑传热,采热寿命延长5.43%,同时考虑渗流传热时,采热寿命延长2.71%;采热前9a,水流损失占主导作用,即流入上、下岩层水流损失对产热速率的影响高于热补偿效应,开采10a后,热补偿效应占主导作用;同时考虑水流损失和热补偿效应得到的产热速率变化规律与实际工程更为符合,建议选择低渗透能力的上、下岩层延长增强型地热系统(EGS)运行时间。 展开更多
关键词 增强型地热系统 岩层 热补偿 水流损失 产热速率
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落石冲击下旧轮胎缓冲层性能研究
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作者 孙建虎 石少卿 +1 位作者 罗伟铭 储召军 《后勤工程学院学报》 2016年第4期23-27,共5页
棚洞是交通线路防落石工程中普遍采用的一种结构,常设有缓冲层以缓冲落石冲击,耗散冲击能量。基于此提出了一种旧轮胎缓冲层,发挥旧轮胎径向变形空间大的优势,有效缓冲落石冲击作用。构筑了放置废旧轮胎缓冲层的钢筋混凝土结构模型,进... 棚洞是交通线路防落石工程中普遍采用的一种结构,常设有缓冲层以缓冲落石冲击,耗散冲击能量。基于此提出了一种旧轮胎缓冲层,发挥旧轮胎径向变形空间大的优势,有效缓冲落石冲击作用。构筑了放置废旧轮胎缓冲层的钢筋混凝土结构模型,进行人造落石冲击缓冲层试验,根据落石质量和下落高度以及轮胎内填充介质的不同,试验分4组12次进行。结果表明:棚洞顶设置旧轮胎缓冲层可以缓冲落石冲击作用,有效降低落石冲击下棚洞顶板的加速度峰值和最大冲击力;旧轮胎缓冲层内填充砂石可以提高其刚度,使其具有一定吸能效能,但砂石比重大,对缓冲效果有一定影响;相同落石能级下,旧轮胎缓冲层对质量较小落石的缓冲效果好于质量较大的落石。 展开更多
关键词 棚洞 缓冲层 旧轮胎 砂石 冲击
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基于地基动力测试模型基础垫层的影响分析 被引量:2
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作者 张开伟 李志勇 +2 位作者 齐松松 韩文永 聂庆科 《工程地球物理学报》 2020年第5期636-642,共7页
进行地基动力测试时垫层与下覆岩石地基粘连会对测试结果产生影响,不同垫层影响程度也不同。结合实际项目,首先设计建立素混凝土垫层、砂垫层与岩石地基不同粘连状态的地基动力测试模型基础,同时对素混凝土垫层、砂垫层与岩石地基未粘... 进行地基动力测试时垫层与下覆岩石地基粘连会对测试结果产生影响,不同垫层影响程度也不同。结合实际项目,首先设计建立素混凝土垫层、砂垫层与岩石地基不同粘连状态的地基动力测试模型基础,同时对素混凝土垫层、砂垫层与岩石地基未粘连状态进行竖向及水平向振动测试试验、对素混凝土垫层与岩石地基粘连状态模型基础进行竖向振动测试试验。其次通过实测试验结果,对垫层和岩石地基共同作用结果进行总结分析,分析各垫层模型基础不同粘连状态对岩石地基动力基础设计参数的影响。最后通过总结得到,在岩石地基动力基础设计时,如果采用素混凝土垫层,下覆岩石地基要与其保持未粘连状态,垫层强度与岩石地基强度基本相当,基础的振动可通过垫层无损耗地传递给地基,地基动力参数由岩石地基本身决定;当素混凝土垫层与岩石地基完全处于粘连状态时,地基动力测试幅频响应曲线无明显共振幅,基础参振总质量巨大,无法获取有效测试参数。如果采用砂垫层,由于砂垫层强度远低于岩石地基,岩石地基与模型基础之间形成阻抗软垫,测试结果不再是岩石地基本身的动力参数,而是砂垫层软垫和岩石地基共同作用的结果,岩石地基本身的刚度以及砂垫层的软硬、厚薄决定最终的测试结果。 展开更多
关键词 地基动力测试 垫层 岩石地基 模型基础 幅频响应曲线
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浅谈河台金矿高村矿床采空区处理方法 被引量:5
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作者 黄琴灿 《黄金》 CAS 北大核心 2000年第7期14-16,共3页
通过综合分析河台金矿高村矿床开采技术条件及采空区分布特点 ,提出了隔绝封闭 ,并结合嗣后废石干式充填形成岩石垫层的方法处理采空区。采用该方法能经济有效地把 +4 0m水平以上的采空区与深部生产中段隔离开来 ,为深部开采提供安全的... 通过综合分析河台金矿高村矿床开采技术条件及采空区分布特点 ,提出了隔绝封闭 ,并结合嗣后废石干式充填形成岩石垫层的方法处理采空区。采用该方法能经济有效地把 +4 0m水平以上的采空区与深部生产中段隔离开来 ,为深部开采提供安全的生产环境 。 展开更多
关键词 采空区处理方法 隔绝封闭法 金矿床 岩石垫层
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锚杆托板与缓冲垫层组合结构动载力学性能研究 被引量:3
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作者 周鹏赫 吴拥政 +1 位作者 付玉凯 孙卓越 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2023年第5期17-27,共11页
为获取缓冲垫层放置位置及厚度的选取依据,分析了缓冲垫层对冲击地压巷道锚杆支护系统中托板及组合结构抗冲击性能的影响。利用落锤冲击试验装置,测试了托板、W型钢护板和橡胶缓冲垫层等4种组合结构的动载力学性能,得到了试样的冲击力... 为获取缓冲垫层放置位置及厚度的选取依据,分析了缓冲垫层对冲击地压巷道锚杆支护系统中托板及组合结构抗冲击性能的影响。利用落锤冲击试验装置,测试了托板、W型钢护板和橡胶缓冲垫层等4种组合结构的动载力学性能,得到了试样的冲击力时程曲线、位移时程曲线及变形特征,分析了W型钢护板、缓冲垫层位置及厚度对托板动态力学性能的影响。研究结果表明:托板均经历了拱高降低、四角翘起、拱底面积减小等变形过程。随着冲击能量的增加,试样冲击力峰值及变形量呈增加趋势,冲击力时程曲线可分为初期震荡、急速上升、平稳震荡和迅速下降等4个阶段。与单独托板相比,W型钢护板可降低冲击力峰值、增加试样震荡作用时间、有效保护试样的完整性和提高试样抗冲击性能。通过对比缓冲垫层放置位置及厚度的冲击力峰值、位移量、冲击能量吸收率及托板变形量,得到缓冲垫层放置在W型钢护板与围岩接触面之间时,抗冲击性能更好,其合理厚度在16~18mm。根据托板静载拱高变形量要求,单独托板可承受约2500J的冲击能量,W型钢护板及缓冲垫层组合结构可起到吸能、改善托板承载特性及提高托板抗冲击性能等作用,现场应用效果良好。 展开更多
关键词 冲击地压 托板 W型钢护板 缓冲垫层 动载力学性能
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察汗乌苏面板堆石坝垫层料的生产及渗透特性研究
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作者 王援生 何全生 苗喆 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2006年第12期37-39,46,共4页
察汗乌苏水电站水库大坝为目前在建的河床趾板建在深厚覆盖层上国内首座百米级的混凝土面板堆石坝。大坝垫层料采用以天然砂砾料为主、掺入小石和粗砂以调整级配的方式生产。为掌握其特性,进行了颗粒级配分析、渗透和渗透变形等项试验,... 察汗乌苏水电站水库大坝为目前在建的河床趾板建在深厚覆盖层上国内首座百米级的混凝土面板堆石坝。大坝垫层料采用以天然砂砾料为主、掺入小石和粗砂以调整级配的方式生产。为掌握其特性,进行了颗粒级配分析、渗透和渗透变形等项试验,研究解决了以天然砂砾料为主的垫层料的水力学指标问题,满足了工程需要,可为类似工程应用提供参考。 展开更多
关键词 察汗乌苏面板堆石坝 垫层料配制 渗透试验
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Study on Mechanical Parameters of Rocks and Regional Layer-Slip Systems in Hunan-Jiangxi Areas 被引量:4
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作者 孙岩 施泽进 勾佛仪 《Science China Chemistry》 SCIE EI CAS 1993年第8期962-975,共14页
In order to quantitatively study layerslip-dipslip, nappe-glide structure systems in the Hunan-Jiangxiareas, samples with divided layers of these classical cross sections in the studied area were selected, and various... In order to quantitatively study layerslip-dipslip, nappe-glide structure systems in the Hunan-Jiangxiareas, samples with divided layers of these classical cross sections in the studied area were selected, and various physicomechanical parameters were systematically determined. Furthermore, five regional layer-slip systems of the basement and the cover strata were scientifically divided in the Middle Yangzi area, and they have been synthetically compared with the determined parameters in the Lower Yangzi area. Overall, the parameter value of a sliplayer presenting relative plasticity, ductility and viscosity is higher than a non-slip layer presenting relative elasticity, brittleness and rigidity, except the value of the Poission's ratio of the rock and the determined temperature of the inclusion, other parameters (such as the uniaxial pressure strength of the rock, the elastic module, the density and the elastic wave velocity) are all lower. On the basis of the study, the authors still further explain a pneumatic cushion effect of the slip-layer and the research significance. 展开更多
关键词 rock mechanics layer-slip system Hunan-Jiangxi areas pneumatic cushion effect.
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200m级面板堆石坝面板脱空影响因素分析 被引量:3
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作者 冯燕明 张礼兵 华春莉 《水电能源科学》 北大核心 2016年第2期73-76,共4页
目前针对200m级高面板堆石坝面板脱空机理的研究较少,而国内已建的部分高面板堆石坝均出现不同程度的面板脱空现象。为研究面板脱空影响因素,利用三维非线性有限元对高面板堆石坝进行全方位结构计算,从力学机理上对面板脱空的主要影响因... 目前针对200m级高面板堆石坝面板脱空机理的研究较少,而国内已建的部分高面板堆石坝均出现不同程度的面板脱空现象。为研究面板脱空影响因素,利用三维非线性有限元对高面板堆石坝进行全方位结构计算,从力学机理上对面板脱空的主要影响因子(堆石流变、施工分期和筑坝材料等)进行深入分析。结果表明,200m级高面板堆石坝面板脱空受多种因素的相互影响,堆石体流变使面板脱空趋势变大,抗剪强度高的堆石体可减小面板脱空范围,优化施工顺序对控制面板脱空有利。 展开更多
关键词 高面板堆石坝 面板脱空 非线性有限元法 流变变形
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碎石垫层对碎屑流冲击棚洞的缓冲效应研究 被引量:7
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作者 宋跃 姜元俊 王萌 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2359-2369,共11页
棚洞常用于保护山区道路免受山体滑坡或崩塌而形成的碎屑流的冲击破坏,为了进一步明确缓冲垫层对棚洞的防护作用,通过室内模型实验研究碎屑流对棚洞的冲击机制以及利用碎石作为缓冲垫层的缓冲效应。实验中记录的高速影像显示碎屑流冲击... 棚洞常用于保护山区道路免受山体滑坡或崩塌而形成的碎屑流的冲击破坏,为了进一步明确缓冲垫层对棚洞的防护作用,通过室内模型实验研究碎屑流对棚洞的冲击机制以及利用碎石作为缓冲垫层的缓冲效应。实验中记录的高速影像显示碎屑流冲击过程中碎石缓冲垫层有明显的变形,测力元件测得冲击力沿法向和切向在棚洞上的分布。实验结果揭示在没有碎石垫层的情况下,棚洞上的最大法向力和切向力分量作用在受冲击侧的拱脚位置,增加碎石垫层后,最大冲击力的值变小,并且最大法向力和切向力分量从受冲击侧的拱脚偏移30°~45°,这表明缓冲层不仅能减小冲击力的大小,还能改变其分布模式。以冲击力作为输入对棚洞运用力法分析其结构内力,发现碎石垫层可以有效减少结构最大弯矩和最大剪力并增加最大轴力,增加了结构的安全性。同时根据冲击过程中能量的变化,发现颗粒粒径较细的碎石垫层耗散冲击能量的效果更好。实验结果充分表明,碎石垫层在碎屑流冲击棚洞时发挥了显著的缓冲和耗能作用。 展开更多
关键词 工程地质 碎屑流 棚洞 冲击 垫层
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落石冲击作用下棚洞垫层动力响应的颗粒级配效应耦合数值模拟研究 被引量:4
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作者 黄福有 张路青 +1 位作者 周剑 曾庆利 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期413-428,共16页
落石冲击垫层的动态冲击力与冲击深度是棚洞结构设计的重要依据。级配作为垫层颗粒粒度分布的重要特征,决定了垫层各级粒径颗粒的分配情况,影响了落石冲击垫层的动态过程。为研究颗粒级配对落石冲击垫层动态响应的影响,采用离散元-有限... 落石冲击垫层的动态冲击力与冲击深度是棚洞结构设计的重要依据。级配作为垫层颗粒粒度分布的重要特征,决定了垫层各级粒径颗粒的分配情况,影响了落石冲击垫层的动态过程。为研究颗粒级配对落石冲击垫层动态响应的影响,采用离散元-有限差分耦合方法,其中离散元模拟颗粒垫层,有限差分法模拟棚洞混凝土结构。在垫层平均粒径相等的情况下,开展了落石冲击不同级配垫层的动力响应数值模拟研究,通过对落石冲击力、顶板中心压应力、落石冲击深度的分析,揭示了落石冲击颗粒垫层的动态响应机制。研究结果表明:颗粒间力链的稳定性决定了垫层受冲击后的动态响应特征;颗粒间的摩擦是冲击能量耗散的主要方式,耗能占比达70%~80%;对于单峰型级配,单峰对应的粒径越小,力链长度越长,稳定性越差。峰值粒径d_(t)=75 mm时的峰值冲击力为d_(t)=25 mm的1.9倍,顶板峰值压应力为其3.6倍;对于双峰型级配,双峰的距离越近,颗粒周围约束的数量越少,力链的稳定性越差。非均质系数H_(e)=0.65时的峰值冲击力比H_(e)=0.33时的大40%,顶板峰值压应力大30%,粒径分布的离散性决定垫层受冲击后的响应特征。 展开更多
关键词 岩石力学 级配 离散元-有限差分耦合 缓冲垫层 动态响应
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岩石地基上基础的优选探讨
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作者 索小丽 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2019年第A01期735-737,共3页
岩石地基相较于软基(土基、砂基等)具有承载力高、压缩模量大的显著特点,但也存在硬度高、施工开挖难度大的缺点。基础设计时,要趋利避害、尽量选择开挖量小、施工方便、形式简单的基础形式。结合工程实例,提出独立基础+防水板的基础形... 岩石地基相较于软基(土基、砂基等)具有承载力高、压缩模量大的显著特点,但也存在硬度高、施工开挖难度大的缺点。基础设计时,要趋利避害、尽量选择开挖量小、施工方便、形式简单的基础形式。结合工程实例,提出独立基础+防水板的基础形式在岩石地基中取消软垫层的做法,并对设置和不设置软垫层两种做法进行计算对比。结果表明取消防水板下的软垫层,板上荷载传力简单直接,能够显著减小独立基础的尺寸和防水板的配筋量,安全经济,切实可行。 展开更多
关键词 岩石地基 基础形式 独立基础+防水板 软垫层
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