不同频率循环荷载作用下岩石阻尼比试验与变形破坏机制细观分析

通过对取自海南昌江核电厂一期工程主厂区的黑云母花岗岩,在RMT－150B多功能全自动刚性岩石伺服试验机进行单轴不同频率的循环加卸载试验,研究花岗岩动应变-应力滞回曲线、动弹性模量和阻尼比同循环频率之间的规律,然后对破坏断裂断口进行细观电镜扫描试验,分析了不同频率下花岗岩断口细观形貌与结构特征。结果表明,花岗岩在循环荷载作用下的加卸应力-应变曲线并不重合,而是形成一个封闭的滞回环;当循环频率在0.01～1.0 Hz范围内变化时,随着频率增大,花岗岩滞回环面积、动弹模和阻尼比都增大;通过细观数字图像试验分析发现,循环荷载作用下,随着频率的增大,岩石断口细观裂纹总的数目、面积、分形维数均变大。文中给出不同频率循环荷载作用下岩石破裂的细观损伤力学机制,研究成果对海南昌江核电厂的地震反应分析和场地安全性评价有着重要参考价值。     

超长桩承载力的灰色优化-马尔柯夫预测模型

为了提高模型预测的精度,根据灰色理论,建立超长桩承载力的非等步长灰色微分方程,得到了微分方程的精确解。基于优化理论,建立误差目标函数。利用最小二乘法,直接求得微分方程的系统参数,得到灰色优化模型。以此模型为基础划分n个状态,应用Markov原理,通过计算状态的一步转移概率矩阵,建立了灰色优化-马尔柯夫预测模型。使用该模型预测超长桩的承载力,预测值和试验值吻合较好,与GM(1,1)模型、灰色优化模型相比,预测精度进一步提高,为超长桩承载力的预测提供了新的方法。     

废泥浆脱水的试验研究

岩土工程施工产生的废泥浆含水量高,脱水性差,因此如何提高废泥浆的脱水量至关重要。试验中通过对废泥浆的物理化学调质,以改变废泥浆颗粒表面物化性质和组分,破坏废泥浆的胶体结构,减小与水的亲和力,从而改善废泥浆的脱水性能。对不同种类的无机材料和有机高分子絮凝材料的试验分析发现,有机高分子聚丙烯酰胺PAM的絮凝脱水效果要优于无机材料。在阳离子型PAM、阴离子型PAM、非离子型PAM三类材料对废泥浆的絮凝脱水效果中,阳离子型PAM的絮凝脱水效果最好。     

基于TEM视电阻率曲线斜率的奥灰富水性研究

目前,山西省很多的煤矿开采9#、15#煤受到奥灰水的威胁,而且大部分是带压开采,奥灰富水性的探测与防治是一个热点问题。文章基于磁源TEM的基本理论,以山西省阳泉煤矿为例,建立了采煤区的地电断面模型,通过正演计算研究了奥灰富水性对视电阻率曲线斜率的影响规律。结果表明视电阻率曲线斜率对相邻地层的电阻率差异敏感性较好,对电阻率界面反映灵敏;奥灰富水性好,其电阻率降低,视电阻率曲线斜率变小,反之也成立。故可利用视电阻率曲线斜率的大小来研究奥灰富水性问题。利用该方法技术对阳泉煤矿的实测TEM资料进行了处理,给出了视电阻率曲线斜率断面图,与实际资料的对比可知该方法技术具有较好的效果。     

增设排水廊道对大坝渗流场的影响分析

通过对大坝增设排水廊道设计方案的研究,提出了两种含自由面的三维稳态渗流有限元分析算法,即松驰型算法及丢单元法。并比较了两种算法的计算精度,最后用丢单元法对丰满大坝进行了三维渗流分析,得出了在大坝内增开排水廊道会降低下游渗出点的结论,强度计算表明该方案的实施对大坝的安全性能不会造成很大影响。