落石冲击荷载作用下的桩板拦石墙结构动力响应

桩板拦石墙是针对2008年"5·12"汶川震区高陡斜坡带高位落石灾害难以实施主动加固,而在拟设拦挡部位所采用的一种被动防护措施,适用地形坡度介于25°~35°。为研究此类桩板结构在落石冲击荷载下的动力响应,采用有限元与无限元耦合进行数值模拟,结合经典弹塑性理论,系统分析了桩板拦石墙在不同冲击工况下弹塑性加载与卸荷回弹过程中冲击力、贯入深度、结构耗能效果等特征参量,明确了结构的抗冲击特性。结果表明,本文采用的"无限元"边界可以有效地减小应力波在人工截断边界处反射造成的误差。在冲击速度为10 m·s-1、15 m·s-1、20 m·s-1、25 m·s-1的情况下,本文计算冲击力的大小分别为1.9 MN、2.5 MN、3.1 MN、3.7 MN,结果与Kawahara模型一致,但较Labiouse模型和Hertz弹性解大。根据混凝土损伤理论,提出了损伤等级分类,有效地量化结构破损程度。当速度大于20 m·s-1时,桩、板混凝土拉压损伤严重,结构存在丧失承载力的风险。本文的计算方法与结果可为相关结构设计提供实际指导。     

崩塌落石运动学的模拟研究

长江三峡链子崖危岩，目前正在进行全面治理，本文以链子崖东侧猴子岭崩塌落石为典型实例，开展了地质力学与数值模拟，研究了崩塌落石的运动学特征，并以防治方案提出了建议。     

落石冲击混凝土板与缓冲层组合结构的动力响应

钢筋混凝土（RC）板与一定厚度的土颗粒缓冲层组合结构被广泛用于山区高位单体及群发性崩塌落石的防治,为研究此类防护结构在落石作用下的冲击力衰减规律及RC板的破坏模式,开展了室外系列落石冲击试验。结果表明,增大缓冲层厚度能够有效减小最大冲击力,峰值加速度随缓冲层厚度减小而增大,尤其在缓冲层厚度为0.1 m及0.2 m时,最大值急剧增大,峰值加速度与缓冲层厚度的变化满足指数函数关系;根据量纲分析原理得到缓冲层最大冲击深度与动能的平方成正比、与最大入射冲击力成反比的计算公式,且与实测值较吻合;入射冲击力在缓冲层内的衰减率随缓冲层厚度的增加以指数函数递增,在0.6 m缓冲层厚度下可使峰值冲击力衰减70%左右;随累积冲击能级的增大,RC板经历了弯曲起裂及扩展、次级弯曲裂纹和剪裂纹产生及跨中弯曲裂纹贯通的过程,试验结束时RC板整体表现出典型的弯曲破坏特征。     

落石冲击被动防护系统能量衰减规律分析

介绍了被动防护系统的基本原理,建立了RXI-050型被动防护系统的有限元模型,采用LS-DYNA软件分析了不同直径、不同初始动能的落石冲击被动防护系统时落石能量衰减规律。分析结果表明:落石冲击被动防护系统反弹时,在初始动能相同时,落石能量随直径增加衰减时间变长;当落石穿透被动防护系统时,在落石尺寸相同时,随着初始动能增加,落石能量衰减值减少,衰减时间变短。该结论可以为被动防护系统改进提供一定的参考,也可为落石防护设计提供依据。     

垂直地埋管现场热响应试验研究

地源热泵技术主要利用浅层地热能为建筑物供暖和制冷,有着节能减排、高效环保等优点。本文阐述了江苏沙家浜温泉国际度假中心垂直地埋管热响应试验所取得的实效。     

落石冲击荷载下框架门式棚洞结构优化探讨

采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立框架门式棚洞的两种仿真模型,模拟棚洞结构在落石冲击作用下的动力响应过程,分析冲击力在棚洞结构中的传递和扩散情况,提出通过控制冲击力扩散过程的方式对结构优化。对比结构优化前后在冲击力作用下的应力和变形情况,发现通过改变结构顶板倾角能在一定程度上减小冲击作用引起的最大等效应力,降低棚洞顶板变形,提高棚洞的抗冲击性能,且门式直柱式棚洞的结构优化效果尤为明显。     

橡胶-粉土轻质混合土中管道动力响应特性

埋地管道在交通荷载等作用下会发生破坏,对区域内的经济和生活造成较大的影响。近年来废弃橡胶轮胎颗粒与土混合成轻质土逐渐被用于路基填料等领域。设计完成了冲击动载下橡胶-粉土轻质混合土中管道动力响应特性的模型试验,采用等体积置换法在地基土中掺入0%、10%、20%、30%的废轮胎颗粒,通过路基的表层沉降以及埋地管道的变形特性来研究轻质混合土作为路基填料的减振性能。试验结果表明,加入橡胶颗粒能有效减小路基表层沉降,当橡胶含量10%时,路基沉降减小最明显;埋地管道在冲击动载的作用下表现出"压扁"的形态特征,加入橡胶颗粒能明显减小埋地管道的应变及弯矩响应,当橡胶含量为20%和30%时,管道的应变和弯矩减小更为明显。     

泥石流巨石冲击下的钢构格栅坝动力响应分析

泥石流中的巨石冲击是造成拦挡结构破坏的最直接因素,因此设置钢构格栅坝拦截大石块,对减小泥石流冲击破坏有十分重要的作用。本文就钢构格栅坝结构模型,利用国际通用计算动力荷载的非线性有限元软件ANSYS/LSDYNA进行数值模拟。用钢球模拟巨石,分别在格栅坝中间榀顶层梁柱节点和中间榀顶层柱中部施加冲击荷载,分析在冲击荷载作用下结构的动力响应。结果表明：作用在结构上的冲击力大小与被冲击构件刚度大小密切相关,被冲击构件刚度越大,结构受到的冲击力越大,反之,冲击力越小;钢构格栅坝在冲击作用下,冲击作用部位、结构支座部位及梁柱节点部位响应较大,设计时应予以加强;且钢构格栅坝不同位置遭受冲击作用时结构响应完全不同,与冲击力作用在梁柱节点时相比较,冲击力作用在构件中部时结构整体响应明显较小。该结果为泥石流拦挡工程中钢构格栅坝的设计提供了参考。     

淤泥冲击挤压作用下软基土石坝动力响应分析

以江西城门山铜矿城门湖区软基土石坝为研究对象,基于淤泥流动过程中的冲击力特性,采用FLAC3D程序模拟和分析了淤泥冲击挤压作用下软基土石坝的水平速率、水平位移和剪应变等动态响应。研究结果表明：（1）坝体速率变化规律与冲击挤压作用周期基本一致。坝体监测点速率大小及发生运动的区域均随时间增加而增大。约在0.3 s（1/2周期）时,速率达到最大值;而约在0.45 s（3/4周期）时,发生运动的区域达到最大;之后随着冲击荷载的衰减坝体质点逐渐趋于静止。（2）淤泥冲击挤压作用下坝体发生了永久位移,平均位移值约30 mm,可看作坝身整体向下游侧移动了30 mm。（3）坝体内形成了一条明显的剪应变增量贯通带,发生区域位于上层软土坝基内,表明坝体最可能沿此位置发生整体滑动失稳破坏。     

输油管道纵向穿越滑坡的成灾机理研究

输油管道在滑坡作用下受到滑体位移的影响而威胁管道的安全运营.因此,研究滑坡作用下输油管道的成灾机理就极为重要.以中石化广西输油部百色站NB169+950滑坡为典型案例,采用FLAC3D6.0有限元分析软件建立管-土相互作用模型,分析天然及暴雨工况下,管道平行滑坡滑向穿越滑体时的成灾机理.结果表明:(1)滑体的位移对埋地...     

城市地铁隧道施工对管线影响的试验与数值分析

结合深圳地铁大剧院～科学馆区间隧道非降水施工对管线的影响这一实际问题,给出了管线安全性的评价标准.利用土工离心模型试验,模拟了隧道开挖对管线的影响,然后利用三维弹塑性有限元法模拟了隧道施工过程中,管线的动态响应,通过离心模型试验、数值模拟分析、现场量测的地表沉降值的对比分析可知,三者的数据基本吻合,论证了文中分析结果的合理性,并对施工期间管线的安全性做出了评价,为该工程顺利实施提供了理论依据和指导作用.     

论油气成藏流体动力系统

提出了油气成藏流体动力系统的概念和重力驱动型、压实驱动型、流体封存及滞流型油气成藏流体动力学系统类型的划分方案。流体动力系统类型的确定从盆地演化史分析和流体动力特征分析两方面来进行。油气成藏主要驱动力的相对重要性在重力驱动型、压实驱动型、流体封存型系统中不同,浮力在３类系统中都重要,水动力只在前两类中重要,而热力仅在第三类中发挥重要作用,地应力在第一和第三类系统中重要。油气成藏流体动力系统研究对油     

利用近地表化探资料研究油气藏的保存条件及埋藏深度

利用地面化探资料能够有效地圈定出化探异常,指出烃类垂向运移发生的范围。但对于油、气勘探的需要,这仅仅是最基本的,是远远不够的。本文通过对垂向化探资料及地面游离烃化探资料的分析,对利用地化动力学指标判断油、气藏的保存条件及埋藏深度进行了初步的探讨。     

油气微渗漏中的随水迁移机制

油气藏中的烃类垂向微渗漏机制一直是油气化探基础理论研究中的焦点,对近地表油气化探异常主要成因机制不同的学者提出不同的观点,存在很大争议.通过自行设计模拟实验装置测量常温高压的水渗透人造岩芯速率,根据实验结果以及前人的数值模拟结果、水化学方法勘探实例,认为除非地下具有很好的通道(大的裂隙、断层),否则微渗漏异常不可能通过盆地深部压实水和天然补给水穿过油气藏垂向流动而产生,即随水迁移机制不是油气化探异常的主要成因机制,为油气化探异常成因机制的研究提供了一个实验证据.     

顺层蠕动边坡变形破坏机理及稳定性动态分析

本文以阜新海州露天矿边坡为例, 分析了边坡变形规律和破坏机制。在弱层流变试验的基础上, 建立了弱层流变力学模型, 通过确定加速蠕变阶段来临的极限应变量和应变速率, 建立了弱层长期强度的时间效应方程, 对于不同边坡工况进行了动态稳定性评价, 为采取抗滑措施控制蠕动边坡的变形破坏发展提供了科学依据。最后提出了一个边坡加速蠕变阶段来临的预测预报方法, 分析结果和实测资料较为一致。     

油气藏上方动力地球物理地球化学综合场初探

对油气藏上方物化探异常成因及模式的研究和认识深度是关系到该方法技术能否深入发展的重要问题。目前国内对油气藏上方物化探异常模式及成因的专门研究(包括纯理论研究)进行得很少,对复杂多变的物化探异常的成因及各指标间的内在关系并无一致认识,或强调环状异常,或强调顶部异     

论油气的应力圈闭

很多事例表明，含油气盆地或含油气地层及其中的一切物质（包括油、气、水等）的运动，都主要受地应力驱动的控制。在地应力作用下，含油气盆地或含油气地层中分散的油气，通过岩石介质形变产生的应力梯度（所造成的压力差异）的变化，而实现的“应力聚集”作用。在这种作用下的油气运移聚集和圈闭成藏，即是“应力圈闭”作用的结果。     

羌塘盆地油气运移史探讨

西藏羌塘盆地是特提斯构造域巨型油气富集带中一个大型晚古生代-中生代海相残留盆地。本文根据羌塘盆地流体包裹体观察和测试资料,对流体包裹体的组合类型和特征进行了系统研究,定量地分析了晚三叠世-中侏罗世海相地层油气运移的期次,研究表明羌塘盆地晚三叠世-中侏罗世海相地层存在三次油气运移期。这为该区的成藏研究提供了重要依据。     

油气藏上方汞异常成因机理浅析

油气藏形成过程中的物理,化学变化使沉积物中富集的汞与有机物有相岂的迁移富集过程,因而地表汞异常对油气藏有指标作用。