超高强混凝土的配制及基本力学性能试验研究

结合当地情况采用常规材料及通用工艺,成功研制工作性能良好、抗压强度超过100 MPa的超高强混凝土材料。研究内容包括超高强混凝土材料的配合比,超高强混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度、静力弹性模量、抗弯强度等力学性能,为进一步研究超高强混凝土的力学性能规律提供依据。

混合重金属离子侵蚀饱和黏性土渗透特性试验研究

渗透特性是表征黏性土层防渗能力及防污性能的关键控制因素,黏土衬垫渗透系数的正确选择对保证垫层的防污效果具有极其重要的意义。采用柔性壁渗透仪,通过室内试验研究了混合重金属离子共存情况下侵蚀饱和黏性土的渗透特性变化规律。试验结果表明,将可溶性铜、铬离子混合与铜、锰离子混合溶液作为渗液,黏性土渗透性均随着掺入离子浓度比例的增大而逐渐增强,且相同试验条件下,铜、铬离子混合溶液作为渗液测得的黏土渗透系数值大于铜、锰离子混合溶液作为渗液测得的渗透系数值。混合重金属离子的存在削弱了黏土垫层作为工程防污屏障服役的能力,并对黏土层的水力传导性起到了劣化作用。试验土样微观结构分析表明,渗液特性的改变影响了土样内部的微观结构,随着渗液混合离子质量比的增大,土样中出现了凝聚体且有效输运孔隙通道增大,与宏观渗透特性的变化规律相吻合。研究结果能够为有效评估黏土防污屏障的防渗隔污能力及研究堆场渗液在黏土垫层中的运移机制提供参考。

地铁盾构施工对上覆平行雨污管道影响的试验和数值分析

为研究隧道盾构施工条件下上覆大直径雨污管线的变形和内力特征,以北京市某典型地铁隧道盾构工程为例,采用模型试验方法和数值模拟计算方法对管隧平行条件下盾构施工引发上覆雨污管线变形与内力过程进行研究与验证,同时对管隧竖向净距l和管隧横向间距d的变化进行研究。研究表明:1)盾构隧道施工引起的上覆雨污管线沉降基本呈现平缓分布,需在施工时对管节接口处加密布设监测点,提高监测频率。2)管线顶部与底部均出现受拉状态,需对各管节采取抗拉防护措施。3)隧道和管线都处于类似地层并采用盾构施工时,l在6D范围内(D为隧道直径)、d在4D范围内为管线变形敏感区,管线应力随l和d的增加而减小。

地铁施工引发雨污管线灾变的试验研究与数值仿真

为了研究隧道盾构施工引发上覆雨污管线的沉降和内力,以北京市某地铁工程为基础,采用相似模型试验和有限元数值模拟的方法分别进行研究.通过对比相似模型试验和有限元计算结果,分析了隧道盾构施工对管线产生的影响.研究结果表明:管隧平行时,隧道盾构施工引起上覆雨污管线沉降呈现平缓分布,当管隧净距l与隧道直径D之比l/D为1. 5时,需在掌子面距盾构隧道尾部1. 5D范围内加密监测点的布设.管线应力分布呈平行趋势,当l/D为1. 5时,需在沿管线分布范围内对管节采取抗拉防护措施.

钢筋混凝土桥墩弯剪数值分析模型

基于修正的压力场理论MCFT(The Modified Compression Field Theory)和纤维单元模型建立了钢筋混凝土桥墩的弯剪数值分析模型,以MCFT理论确定桥墩的剪切力-剪切位移关系,并与考虑桥墩弯曲变形的纤维单元模型组合,共同考虑桥墩的弯-剪-轴力耦合作用。通过与六个弯剪破坏控制的圆形截面钢筋混凝土桥墩拟静力试验结果的对比,对分析模型进行了验证。主要认识结论为基于MCFT理论可准确地计算弯剪破坏桥墩的屈服荷载、极限荷载和弹性阶段剪切刚度,剪切开裂是引起钢筋混凝土构件剪切力-剪切位移关系刚度突变的主要因素,而弯曲开裂与纵筋屈服对刚度的影响较小;分析模型对弯剪破坏桥墩的滞回曲线、弯曲与剪切变形成分均进行了较为准确的模拟分析。

自密实混凝土干缩预测公式的建立与参数确定

目前的收缩预测公式不适合于对自密实混凝土的收缩进行预测。在大量C30～C60自密实混凝土试验的基础上,考虑粉煤灰掺量和钢筋约束两种条件,提出新的对数型干缩预测公式。

雄安新区地震危险性评估

地震危险性评估对确定工程抗震设防等级、制定城市规划与减轻地震灾害等具有重要意义.由于传统分析方法存在诸多缺陷,用其对特定区域进行地震危险性评估可靠性差.本文基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论,提出了利用岩石破裂自相似性预测研究区标志性预震的方法,并进而创立了一种以地震物理预测为基础的地震危险性评估新方法.雄安新区位于唐山地震区内,近邻运城地震区.基于唐山和运城地震区地震趋势分析结果及主要断裂展布与雄安新区位置关系,在唐山地震区内划分了保定研究区,在运城地震区内划分了行唐和十渡研究区.采用上述方法,预测了这三个区将发生的较大预震.根据某些学者提出的地震烈度经验公式,评估了唐山地震区发生标志性地震、预震及运城地震区发生预震导致的雄安新区地震烈度.结果表明,未来50年内,雄安新区抗震设防烈度从原7度调整为8度为宜.

岩石脆性破坏表征与Weibull分布适用范围

理解岩石脆性破坏行为,对研究地质灾害预测、隧道安全掘进和油气储层改造等问题具有重要意义.鉴于过去关于脆性破坏的定义存在缺陷,我们认为将其定义为主要由裂纹萌生与扩展导致的破坏较为严谨.Weibull分布形状参数m可综合表征岩石的非均质性与外部环境条件作用下岩石的力学响应特征,且其数值容易测量,可作为衡量脆性破坏程度的指标.从Weibull分布的最弱环原理出发,指出该分布用于描述岩石和天然锁固段脆性破坏行为时,参数m的合理取值范围分别为[1.0,6.0)和[1.0,4.0].

什么类型的地震能被预测?

每当一次严重破坏性地震发生后,关于其能否被预测一直是备受争议的话题.本文基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论,分析了能被预测的地震类型,指出:(1)在特定地震区地震目录完整且准确的情况下,除第1锁固段在体积膨胀点发生的标志性地震不能被预测外,后续标志性地震均能被预测;(2)利用次级锁固段破裂在"时间域"或"空间域"的自相似模式,可预测某些标志性预震.本文的研究结果表明,特定地震区内某些标志性地震与标志性预震,因其发生的物理机制明确且有规律可循,故能被预测;这些可预测地震仅与锁固段破裂对应的地震事件类型有关,而与其地震震级无关.