北衙金矿万硐山矿段深凹露天矿边坡角的确定

露天矿山边坡具有开挖地点的无选择性、时效性和岩体的可变形性、动态性等特点。在边坡稳定性研究过程中,应结合上述特点,确定经济合理的边坡角。边坡角的大小决定了露天矿山企业的经济效益,边坡角提高1°,节约剥离成本上千万元甚至上亿元。根据深凹露天矿边坡稳定性的边坡角与岩体物理力学参数之间的关系,确定了北衙金矿万硐山矿段深凹露天矿边坡角;采用数值模拟方法对该边坡稳定性进行了计算分析。2种方法所得出的结论基本一致,对矿山实际生产和设计具有一定指导作用。

一级蜗杆减速器设计方法及步骤

该文详细介绍一级蜗杆减速器的设计方法及步骤,在满足强度和刚度前提下,同时使其具有良好的工艺性,作者通过查阅相关手册后,通过大量真实数据和公式,最终描述一套完整的设计蜗杆减速器的方法,具有良好的参考性,以期为减速器设计人员提供参考。

制样方法对高聚物改性沥青基层处理剂粘结强度影响的比较研究

粘接强度是评价防水涂料与基层粘结性能的重要指标。研究讨论了不同标准、不同制样方法对高聚物改性沥青基层处理剂粘结强度指标测试结果的影响,得到最优的制样和测试方法,为低固含量、低黏度、具有优异流动性的涂料产品(类似高聚物改性沥青基层处理剂产品)采用“8”字水泥砂浆块测试粘结强度指标(GB/T 16777—2008标准中的B法)的方法提供一定的理论依据。

基于响应面法的充填体强度增长规律分析

为了研究充填体强度形成过程中水泥、细矸率和减水剂用量对充填体力学性能的影响,在对煤矸石、粉煤灰等充填材料物化性能分析的基础上,采用中心复合实验法研究了水泥、细矸率和减水剂用量对充填体的不同龄期强度特性影响规律,建立各个养护龄期的充填体强度响应面回归模型,为现场不同龄期的充填体强度预测提供了一个科学的方法。结果表明:在整个养护龄期内,充填体强度随着水泥、减水剂的掺量增大而增大,随着细矸率的增加而降低,但降幅不大。充填体的早期强度不仅受水泥、细矸率、减水剂的单一因素影响,而且三因素间的交互作用影响显著,其中1 d强度特性回归模型为二阶响应面,3 d强度为三元二次式。充填体中后期强度受水泥、细矸率、减水剂的单一因素影响,三因素间交互作用不明显,其对强度的影响顺序为:水泥>减水剂>细矸率。

非饱和土渗流特性对库岸边坡稳定性的影响

通过对大型有限元软件ABAQUS进行二次开发,建立库水位下降条件下库岸边坡的数值模型,并结合土水特性曲线估算公式,通过改变其中3个待定参数a,m和n,分析土体不同的非饱和渗流特性对边坡内浸润线位置及边坡安全系数的影响。研究结果表明:非饱和土相对渗透系数与基质吸力关系曲线与库岸边坡的浸润面位置和安全系数有极大的相关性;a反映非饱和土的进气值和非饱和土渗透系数的变化率,其取值越大越有利于非饱和土的渗流,有利于土坡的超孔隙水压力扩散,其对安全系数的影响可达20%以上,这一影响并不低于饱和土渗透系数对库岸边坡稳定性的影响;m反映非饱和土的剩余饱和度,但其对相对渗透系数及边坡安全系数的影响都很小;n是控制土水特性曲线拐点斜率的参数,同时也影响进气值,故其对库岸边坡的浸润面和安全系数也有较大影响。

软黏土中某内支撑式深基坑稳定性安全系数分析

软黏土中深基坑稳定性安全系数是基坑设计的重要指标,目前基坑稳定性安全系数评估方法主要有传统经验公式法和有限元强度折减法。针对深厚软黏土中某倒塌内支撑式深基坑,采用传统经验公式法和有限元强度折减法对该基坑稳定性安全系数FS进行了计算分析,比较了不同土体强度指标计算结果的差异,结合其它学者的研究,对各计算方法及其所采用土体强度指标的合理性进行了评价。研究结果表明:无论是应用经验公式法还是有限元强度折减法,采用不排水抗剪强度指标su计算得到的基坑FS均比较接近1.0,而采用土体c,?强度指标得到基坑FS均远大于1.0。应用有限元强度折减法时,数值计算不收敛准则相对交点法得到基坑FS偏大。采用交点法与Terzaghi法得到基坑FS最接近1.0,与基坑处于极限平衡状态事实相符。

基于吸应力的非饱和黄土抗剪强度研究

文章通过滤纸法与直剪试验相结合的方法,得到了非饱和原状黄土土水特征曲线和抗剪强度,分析了基于吸应力下的非饱和原状黄土的抗剪强度。试验结果表明:非饱和原状黄土的抗剪强度随基质吸力的增大表现为非线性增大,并逐渐趋于稳定,与土水特征曲线的变化规律基本一致;表观黏聚力随基质吸力的增大表现为非线性增大,尤其在毛细发挥段和水膜吸附段该趋势变得非常明显;表观内摩擦角随基质吸力的增大呈稍微增大的趋势;与表观内摩擦角相比,表观黏聚力的增加幅度较大,因此基质吸力对抗剪强度的贡献更多地体现在表观黏聚力上。通过吸应力概念得到了非饱和原状黄土的表观黏聚力;当土体含水率大于塑限时,基于吸应力公式计算的表观黏聚力与试验结果基本一致;当土体含水率小于塑限时,运用吸应力公式计算的表观黏聚力远远大于试验结果。因此,在含水率较高时,可用吸应力下的抗剪强度公式预测非饱和原状土抗剪强度;在含水率较低时,基于吸应力下的抗剪强度公式是不适用的。

圆柱壳体的强度优化设计理论研究

对在任意轴对称分布荷载作用下体积保持常数的变厚度圆柱壳的强度优化设计问题进行了研究 .采用阶梯折算法 ,用传递矩阵导出了变厚度圆柱壳的初参数解的显式表达式 .根据 Huber-Mises- Hencky强度准则 ,将变厚度圆柱壳的强度优化转化为极小化当量应力的非线性规划问题 ,并采用投影梯度法建立了问题的优化方法 .对几个典型问题进行了计算分析 ,取得了较好的结果 .

基于有限元超载—折减综合法的重力坝深层抗滑稳定性分析

针对某混凝土重力坝坝基存在3层粘土软弱夹层可能引起坝基深层滑动问题,提出了有限元超载—折减综合法,利用ANSYS有限元分析软件构建了该坝溢流坝段深层抗滑稳定分析模型,通过关键点水平位移的变化判断坝基深层滑动失稳情况,进而求得坝基抗滑稳定安全系数介于3.00-3.25之间。与刚体极限平衡双斜面法及强度折减法、超载法相比,有限元超载—折减综合法所得抗滑稳定安全系数接近于前三者的平均值（3.02-3.32）,评价结果更偏于安全。

富水程度及饱水时间对隧道掌子面稳定性影响

为了分析富水程度及饱水时间对隧道掌子面稳定的影响,建议非饱和围岩强度参数是围岩含水量或者饱和度的函数;饱和围岩强度参数是围岩饱水时间的函数。如受实验及经费限制,则可根据围岩软化系数以及Hoek-Brown准则,确定围岩不同饱和度下的围岩强度参数。进而提出基于强度折减法和上限法分析矿山法隧道掌子面稳定的思路,并给出相应的算例。研究结果表明:随着饱水时间的增长和饱和度的增加,掌子面安全系数降低;采用台阶法能够显著提高掌子面的稳定性。

重力坝深层抗滑稳定强度折减弹塑性有限元法

结合清峪水库实际工程设计要求,运用ANSYS有限元软件,建立考虑坝基岩体软弱结构面力学特性的溢流重力坝深层抗滑稳定弹塑性计算模型。通过逐步增大抗剪强度的折减系数,分析研究坝基岩体的水平位移分布连续性变化规律、特征点位移变化幅度特性和坝基岩体塑性区域发展贯通过程。清峪水库重力坝深层抗滑稳定使用强度折减弹塑性有限元分析得到的安全系数为3.0~3.2,与规范推荐的刚体极限平衡双斜面稳定计算结果 3.039~3.667具有一致性,表明采用滑移面上位移发生突变及塑性区贯通作为坝基失稳破坏的判断准则是合理的。

非均匀侧压作用下圆柱壳的强度优化设计研究(英文)

研究变厚度圆柱壳在任意轴对称侧向分布荷载作用下、体积保持不变时的强度优化设计问题。采用阶梯折算法,用传递矩阵导出了变厚度圆柱壳的初参数解的显式表达式。根据Huber-Mises-Hencky强度准则,将变厚度圆柱壳的强度优化转化为极小化当量应力的非线性规划问题,并以投影梯度法对本问题进行了的优化计算;对一些典型算例的计算分析证明本文方法的可靠性。

数据规律分析法在流量系数曲线公式拟合中的应用

影响流量(效率)系数曲线的因素很多,给曲线配置公式,函数形式选择困难,待定系数计算复杂。通过对相关数据的统计分析,论证了数据规律与多项式函数对应关系的正确性,论证了数据规律与复合函数对应关系的正确性,论证了变量替换规则的正确性。运用这些关系和替换规则,引申出更多的函数形式,满足了一般曲线的公式配置要求。公式系数的求解,推导出降阶法,不但可以求解多项式类型函数的系数,还可以求解复合类型函数的系数;该方法统计计算简单,很容易用Excel表格实现。用数据规律分析的方法给相关曲线配置公式,非常有效。

矩形截面框架柱双向受剪承载力简化算法

通过5根无箍筋和7根有箍筋矩形截面钢筋混凝土框架柱试验,研究加载角度不同时,低周往复斜向水平荷载作用下,矩形截面框架柱双向受剪的破坏机理和计算方法。结果表明,可以近似用椭圆方程描述无箍筋矩形截面框架柱双向受剪承载力的相关关系,并且框架柱截面长边和短边方向的箍筋应力彼此独立。根据上述分析,引入混凝土抗剪强度折减系数,计算低周往复水平荷载作用下矩形截面框架柱双向受剪承载力。试验值与计算结果的对比表明该公式可行,且具有95%以上的可靠性。同时,考虑受剪承载力抗震调整系数,给出了考虑地震作用时矩形截面框架柱双向受剪承载力建议的简化算法公式。

由干混蒸汽法制得的水泥硬化浆体及其性能

对由干混蒸汽法制得的普通硅酸盐水泥硬化浆体及其性能进行了随蒸压温度和蒸压时间变化的研究.得到硬化浆体的抗压强度、表观密度、水灰比、非蒸发水与水泥比、氢氧化钙含量和水化程度均随着蒸压温度的提高和蒸压时间的延长而提高.在第一阶段蒸压温度为140℃和蒸压时间为3 h与第二阶段蒸压温度为213℃和蒸压时间为9 h的条件下,硬化浆体试样的抗压强度达到120 MPa,非蒸发水与水泥质量比为0.134,氢氧化钙含量为23.9%(质量分数),水化程度测定值为60%.

纵向焊接铝合金柱设计方法研究

大多数结构用铝合金通常要经过热处理或加工硬化以得到比退火状态更高的力学性能。这种合金焊接后,焊接热会使焊缝附近局部区域(称为热影响区HAZ)强度降低。而对于钢结构,由于其热导率比铝材小得多,因此只有高强钢才可能产生强度降低的热影响区,而且其强度的降低没有铝合金显著,热影响区宽度也比铝合金小得多。这将使焊接铝合金柱的设计变得更为复杂。由于我国目前还没有关于铝合金结构的设计规范,为此本文通过试验研究及对已有试验数据的分析,并参考国外规范,提出了纵向焊接铝合金柱设计方法的建议,并将计算结果与试验结果进行比较,两者吻合较好,从而验证了建议设计公式的适用性。

“边坡-地基”的边坡失稳极限荷载与地基极限承载力研究

为研究"边坡-地基"所存在的地基承载力和边坡失稳问题,考虑不同基础宽度B与坡顶距De,建立了12个"边坡-地基"模型,采用2种解析法和2种有限元法,分析了"边坡-地基"的变形破坏模式,讨论了边坡失稳极限荷载和地基极限承载力。结果表明:"边坡-地基"的破坏模式随荷载的增加发生3种模式的变化;对于"边坡-地基"问题,传统水平地基承载力算法并不适用,且随着坡顶距增大,Saran解与其他解的误差也逐渐增大,基于塑性理论的解析法无法较好地全面考虑边坡对地基的影响问题;基于弹塑性理论的有限元强度折减法和有限元载荷数值试验方法得到的极限荷载基本一致,两者算得的极限荷载可以认为是"边坡-地基"严格意义上的极限承载力。

基于强度折减法的重载铁路路基边坡稳定性三维模型分析

既有线开行大轴重列车是发展重载铁路的重要途径,但提高轴重会影响路基边坡的稳定性。将强度折减法应用于重载铁路路基边坡稳定性的三维分析,并与传统极限平衡法和二维强度折减法计算结果进行了对比,表明基于强度折减法的重载铁路路基边坡稳定性三维有限元分析是可行的。采用三维强度折减法分析了列车轴重对路基边坡稳定性的影响,结果表明在既有线上开行大轴重列车将降低路基边坡的稳定性,应事先对薄弱路段进行加固,以保证行车安全。

进尺对浅埋隧道掌子面稳定性及变形受力影响

基于强度折减有限元法分析不同进尺对隧道掌子面稳定性和破坏形态的影响,研究不同进尺下掌子面变形形态、拱顶沉降特性、地表沉降槽形状,并揭示不同进尺下掌子面前方、进尺开挖段、支护段的应力传递路径、拱效应特征及应力演化过程。结果表明:进尺对稳定性的影响呈现非线性特征,整体上随着进尺的增大,稳定安全系数降低,塑性分布范围增大,位移影响范围增大,且从掌子面附近逐渐扩展到开挖段,位移矢量角呈现非线性增大,即竖向位移所占比重增加。掌子面前方及进尺开挖段均存在拱效应,竖向拱效应大于横向拱效应,水平拱效应最弱,应加强掌子面底部围岩的稳定和已支护段的强度;根据竖向应力距掌子面距离的不同,可以将其分为三个区段:掌子面附近为应力降低区,即卸荷区;掌子面前方一段距离为应力升高区,即应力承载区;掌子面较远处,为原岩应力区。

卸荷对隧道掌子面渐进失稳坍方影响

通过应力释放模拟卸荷的大小,结合强度折减有限元法分析卸荷对掌子面稳定性、坍方破坏形态与应力路径的影响,并同极限分析的结果作对比。研究结果表明:随着卸荷量增大,掌子面安全系数整体非线性降低,前期降低梯度较后期大,应重视早支护对稳定掌子面围岩的作用。低卸荷量下,掌子面前方无塑性区;随着卸荷的提高,塑性区首先发生在掌子面中心偏下方的小部分范围,并进一步扩展;塑性区形状类似于半个椭球体。掌子面呈现鼓出状态,其中心部位存在一个低应变区;随着卸荷量的增大,掌子面位移增大,并向地表逐渐扩展;掌子面最大位移所在位置逐渐向掌子面中下方转移,此部位是位移控制的重点。地表沉陷范围集中在掌子面上方对应的地表,隧道中线位置最大,向四周逐渐减小。平均应力随着应力释放的增大而减小;偏应力存在极值,呈现先增大后减小。数值模拟和极限分析的结果基本一致,差异与隧道断面形状及破坏模式有关。