岩土工程多功能模拟试验装置的研制及应用

岩土工程多功能模拟试验装置由主机与配套装置组成,具有一机多用的特点。利用它可对洞室、洞群、边坡和基坑进行平面地质力学模型试验;对预应力锚索加固的岩体模拟试件进行抗剪强度试验;对混凝土或钢筋混凝土梁进行抗弯强度试验。它具有双向旋转功能,可使模型平面旋转360°,立面旋转35°。由于采用了首次研制成功的活塞式均布压力加载器加载,可在模型块体内产生大范围的均匀应变场,可对模型边界施加均布荷载和阶梯形荷载,并能满足不同侧压系数的要求。在剪切试验中可给出t-u全过程曲线等。6次工程试验结果表明,该装置具有良好的力学性能,可满足大型岩土工程试验研究的需要。

真三轴软岩非线性力学试验系统研制

根据深部软岩非线性力学行为研究的需要,针对目前的试验系统不能进行三向拉压、拉剪复合应力试验及加卸载过程模拟的不足,研制了一套能进行三轴拉压、拉剪等多种组合试验和对不同加卸载过程进行模拟的试验系统。介绍这一试验系统的主要结构、技术标准、功能和为取得满意的试验效果所研制和采用的减摩、传力和应力集中消除等技术,所述的试验系统为深入研究深部工程岩体的力学行为提供新手段。

岩土工程抗爆结构模型试验装置研制及应用

根据地下工程科研需要,专门研制了岩土工程抗爆结构模型试验装置。该装置由抗爆箱体、基坑、拉杆联接系统、油缸推拉系统及消波措施等5部分组成。利用该装置可进行常规武器对地下工程的侵彻爆炸破坏效应或核武器对深埋工程产生的直接地冲击破坏效应等室内模型试验。文中给出了该装置的功能指标、模型试验理论和试验技术及其初步应用情况。

硬化土模型在桩锚与桩撑组合支护深基坑工程中的应用

基于硬化土模型(hardening soil模型),针对一位于昆明市中心复杂周边环境桩锚与桩撑组合支护的城市深基坑工程实例,通过基坑场地土样固结排水三轴压缩试验和固结试验选取了硬化土模型中的参数;采用MADIS/GTS对该基坑工程的开挖支护过程进行三维有限元分析,并将分析结果与m法计算结果、工程实测结果进行了对比。分析结果与m法计算结果、实测数据的对比表明:硬化土模型可用于桩锚与桩撑组合支护深基坑工程的数值分析;利用硬化土模型可得较符合实际的基坑开挖变形规律。

复合土钉支护技术的有限元数值模拟及工程应用

阐述了复合土钉支护基本形式和方法,通过工程实例,对未支护、单纯土钉支护和复合土钉支护过程进行了有限元数值模拟和变形分析,从而验证了复合土钉支护在工程实践中的应用及控制变形的显著成效。

预应力锚索加固基坑的三维数值分析

介绍了程序对锚索的模拟原理,然后针对模型试验,用数值模拟的方法,对比分析了锚固基坑斜墙和直墙在开挖后的水平位移特征和垂直位移特征。计算表明:预应力锚索能够显著减少基坑的水平位移和垂直位移;全长粘结式锚索对松软岩土体的加固效果尤为突出;初始预应力的大小在开挖过程中对基坑的加固效果的影响较为明显。

新型空壳颗粒材料在人防工程中应用的实验研究

研发了一种内衬PVC壳体,外裹泡沫陶瓷壳体的新型空壳颗粒作为人防结构分配层。通过大比尺化爆实验,研究了爆炸载荷下新型空壳颗粒分配层人防结构和普通黄沙分配层人防结构的破坏情况和冲击波传播规律。实验证明:同样当量爆炸载荷下,相对黄沙分配层,新型空壳颗粒分配层可以降低应力峰值50%左右;相对常规空壳颗粒,新型空壳颗粒分配层受损情况显著减小。这表明:新型空壳颗粒作为人防工程的分配层兼具显著的削波耗能效果和抵抗二次爆炸的能力,因此可以提高人防工程的抗爆能力,具有广阔的军事应用前景。

建筑物内爆泄压口冲击波参数工程算法研究

建筑物内部爆炸泄压口冲击波参数的确定对于建筑物结构毁伤评估具有重要的作用,一旦泄压口冲击波参数确定以后,即可利用相应毁伤判据快速评估泄压口附近结构和设备的毁伤程度。由于内部爆炸波是初始爆炸波经过建筑物内壁面多次反射叠加作用的结果,在泄压口会形成不同于自由场的冲击波,目前还未有泄压口冲击波参数成熟的快速工程算法。为了分析泄压口冲击波参数、总结相应快速经验工程算法,在量纲分析的基础上,提出影响泄压口冲击波峰值压力和冲量相关的无量纲参数。然后利用首先利用AUTODYN软件数值仿真研究了特定当量内爆炸作用下冲击波形成的过程,分析了泄压口部冲击波压力波形,并研究了泄压口的冲击波峰参数与不同结构参数之间的关系,最后在大量数值计算的基础上总结了泄压口的冲击波参数的经验公式,为建筑物内爆毁伤评估奠定基础。

土钉支护模板墙技术(SNSFWT)在万富大厦工程中的应用

通过工程实例简要介绍了土钉支护模板墙技术(SNSFWT)的设计方法及控制边坡变形的措施,为进一步研究和推广土钉支护模板墙技术奠定了基础。

人防工程主体结构木柱加固方法探讨

人防工程平战功能转换是人防工程建设和发展的重要指导思想,人防工程主体结构加固改造必须满足可靠、迅速和经济三大指标,后加柱技术是人防工程主体结构提高结构抗力等级的比较实用的方法,木柱是一种易加工安装且经济可行的后加柱形式.采用无梁板结构,通过水囊逐级加载试验,分析了板、墙和柱上混凝土和构件内钢筋的应力-应变关系及可能的破坏特征.试验结果表明,木柱可用于人防工程主体结构的加固改造.

混凝土工程植生伪装的研究现状

本研究从植生混凝土、填充料和植物选择3个方面考察了国内外混凝土工程植生的研究现状,总结了混凝土工程伪装研究中可能涉及的试验方法和测试标准;对混凝土工程植生伪装中的植生混凝土系统、填充料系统和植物系统的关系进行了初步的分析;对混凝土工程植生伪装研究可能出现的问题作了初步的总结。

侵彻混凝土弹体质量损失的工程计算方法

为了研究弹体侵彻混凝土后的质量损失,提出满足工程需求的计算方法,以侵彻混凝土靶后的弹体为研究对象,分析了影响弹体质量损失的相关参数。利用量纲分析的方法建立了弹体侵彻混凝土的相似模型和相似准则,回归了工程计算公式。研究结果表明,该公式具有良好的计算精度和较宽的适用范围。

工程施工中应重视减水剂与水泥的适应性问题

工程施工中混凝土减水剂的使用已非常普遍。本文分析了混凝土减水剂与水泥不适应的几种类型及原因,并提出了施工中处理减水剂与水泥不适应的几项措施。可供工程施工与研究人员参考。

周期结构三维ADI-FDTD算法的UPML边界条件

为实现交变隐式时域有限差分法在周期结构电磁散射特性分析中应用,基于常规FDTD(finite-dif-ference time-domain)中的UPML(uniaxial perfectly matched layer)吸收边界条件,导出了适用于周期结构三维ADI(alternating-direction implicit)-FDTD算法的UPML迭代计算式,并对其特有的一类非三对角系数矩阵提出了解决方案。数值算例表明,在时间步长是常规FDTD时间步长的6倍时,匹配层反射误差仅-30 dB。同时,应用UPML的ADI-FDTD仍然能够保持无条件稳定,并有足够的计算精度和更高的计算效率。但受数值色散误差的影响,CFL(courant-friedrich-levy)条件数一般宜小于8。

地下工程抗爆的孔洞群防护技术

提出了用于地下工程抗爆炸地冲击的孔洞群防护技术。分析了孔洞群防护技术的基本原理,包括应力波反射原理、应力波导流原理、介质层弱化原理、应力波会聚原理和动应力集中原理。给出了几种孔洞群防护技术方案,包括孔洞群保护伞、孔洞群分配层、应力波导流洞和带孔锚固结构。进行了原理性的二维数值模拟分析,进一步验证了孔洞群防护技术的有效性。数值算例表明无孔洞群防护洞室顶部爆炸压力波荷载峰值要明显高于有孔洞群防护洞室顶部爆炸压力波荷载峰值,说明孔洞群确实降低了洞室结构上的荷载,起到了保护洞室结构的作用。

基于引证的科研人员学术影响力评价方法讨论

在简要论述引证分析与科研评价关系的基础上,对目前基于引证法的各种科学论文评价方法进行讨论,提出相关建议。

分层岩土介质爆炸效应的三维仿真模拟

分层岩土介质的爆炸效应是一个复杂的动力学问题,运用离散元框架内的三维梁–颗粒模型模拟分层岩土介质的爆炸效应。把介质用颗粒单元离散化,在相邻颗粒间添加梁,这样研究对象就成为一个由颗粒单元与梁网络形成的复合结构。梁的作用是使颗粒的集合体具有与初始对象近似的强度性质。用离散元法描述颗粒单元的运动,并通过相邻颗粒间的相对位移计算梁的变形,根据梁的强度准则判别梁是否存在;裂纹的产生及碎块的形成通过梁的消失来体现。然后采用矩阵位移法计算梁的受力,并反作用于对应的颗粒单元上。模拟结果表明,梁–颗粒模型可以克服以连续介质力学为基础的有限元等数值方法对于模拟大变形时的局限性,可以逼真地体现爆炸载荷下裂纹的生成、扩展以及碎块的形成及飞离母体等大运动特征,且模拟结果与试验结果基本一致,该方法可用于爆炸效应数值模拟,是一种有效的手段。

复合土钉技术及在某河堤复原工程中的应用

简要总结了复合土钉支护技术的主要优点、作用机理、组合形式及使用条件,研究分析了厚填土边坡的复杂破坏模式,通过工程实例,介绍了土钉、加筋土与轻型挡墙相结合的复合锚固技术在某水毁厚填土边坡工程的应用,简述了该加固工程的背景、施工技术方案和施工方法,并依据监测结果提出了具体建议。实践表明:边坡破坏模式的正确选取是对该类工程进行稳定性分析和方案设计的基本依据,做好全方位的防、排水处理措施是该类工程成功的关键。

地下工程锚固支护理论研究之进展

传统的锚固理论已不能满足日益丰富的地下工程锚固支护实践的需求,近些年来,新的地下工程锚固支护理论不断发展。本文对新发展的锚固支护理论进行了综述分析,主要包括锚杆中性点理论、围岩松动圈支护理论、围岩强度强化理论、最大水平应力理论、能量支护理论、突破点理论等,指出了存在的问题和今后的研究方向。