城市地下穿越工程的新理论与新技术

随着现代地下空间利用的发展,城市地下工程建设正面临越来越多的地下穿越工程,如:下穿楼房、下穿铁道等附加应力较大且变形控制越来越严格的重要建筑物工程;也有诸如附加应力小、变形控制不严,但江水压力大容易造成螺旋输送机发生土塞突涌或盾构机上浮等险情的下穿河流项目。无论哪种地下穿越工程,一.日发生事故,不仅影响工程自身的建设,还会对被穿越结构或环境产生巨大的影响。所以,每项地下穿越工程的施工都会如腹薄冰,必须格外谨慎。

地下爆炸等效当量及耦合地冲击计算

为突破地下爆炸地冲击威力估算长期依赖有限试验数据的局限,在系统梳理国内外研究成果基础上,通过系统分析大当量地下爆炸成坑地冲击耦合作用机制,从理论上揭示地下爆炸破坏区体积与耦合地冲击能量的大小规律,建立等效当量系数、地冲击能量耦合系数与地冲击应力耦合系数三者的理论计算方法与换算关系,系统地给出不同埋深下地下爆炸地冲击应力与粒子速度的计算方法,并通过现场试验数据及模型试验分别验证化爆、核爆条件下理论模型与计算公式的准确性,为钻地武器地冲击计算提供新的计算思路。

准脆性材料断裂模拟方法研究

针对岩石、混凝土类准脆性材料的断裂过程模拟,发展了基于黏聚裂纹模型的虚节点扩展有限元法,并给出了该法的数值原理和控制方程。通过三点弯曲梁拉伸断裂、单边缺口试件Ⅰ-Ⅱ复合型断裂和Nooru-Mohammed试验多裂纹断裂等典型算例,并与已有解或试验结果对比,表明该法适合于模拟准脆性材料由张开型裂纹支配的断裂过程。相对于节点分离有限元法,该法无需预设开裂路径;相对于塑性损伤有限元法,该法能够可靠模拟多裂纹曲线扩展;相对于标准扩展有限元法,该法无需引入裂尖单元,避免了应力强度因子的计算;相对于高阶富集扩展有限元法,该法具有良好的适用性,便于得到收敛的计算结果。此外,基于单元的位移场描述使其更易于嵌入常用有限元软件,从而利用后者良好的非线性计算功能求解复杂问题。

混杂纤维轻骨料混凝土研究现状

混杂纤维轻骨料混凝土具有高强、轻质、环保等优点,在高层建筑及桥梁工程中被广泛应用。近年来,许多学者对其基本力学性能进行了系列研究,取得了比较丰硕的成果,为轻骨料混凝土的发展及工程应用打下良好基础。综述了近年来混杂纤维轻骨料混凝土的最新成果,包括基本力学性能、抗冲击性能、抗冻性能、抗渗性能、纤维几何尺寸影响及最佳配合比等研究进展情况。结合目前研究现状,概括了混杂纤维轻骨料混凝土的重大突破及有待进一步探索的关键技术问题,为混杂纤维轻骨料混凝土科学研究及工程应用提供参考。

加捻与包缠对UHMWPE纤维束结构与性能的影响

为改善超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维束的力学性能,利用加捻和包缠工艺加工UHMWPE纱线,并结合热定型改善UHMWPE纱线的性能。通过光学显微镜、扫描电镜、红外光谱仪和万能材料试验机对UHMWPE纱线的结构和力学性能进行表征。结果表明利用加捻和包缠工艺制备的UHMWPE纱线,单丝间抱合紧密,纱线的线密度随着捻度的增加而增大,热处理能有效改善高捻度下纱线的过捻现象。常温加捻、捻度250~1000 T/m、60℃热定型处理的UHMWPE加捻纱的力学性能较好。