滚石冲击力测试研究

以国内外代表性滚石冲击力计算方法为基础,针对冲击力的影响因素,设计了一套滚石冲击力测试装置。通过试验设计,选取不同的滚石质量、冲击速度、入射角度、缓冲材料性质及厚度等影响因素,获得冲击力变化规律。结果表明：最大冲击力随滚石重量的减小或冲击速度的降低而逐渐减小,2 cm厚度缓冲层比直接冲击时减小了90%左右,缓冲效果明显。同时最大冲击力随着入射角度的变小而降低,但入射角度越小,冲击力值降低的幅度越小。结合冲击试验结果,通过冲击力计算方法对比分析,建立了可用于各影响因素的最大冲击力计算方法,验算表明误差很小。研究结果可为滚石灾害的防治设计提供参考依据。     

汶川地震触发平溪村滑坡特征及成因分析

平溪村滑坡是汶川地震触发的高速岩质滑坡,面积为3.7×104m2,体积约65×104m3。滑坡距离映秀—北川发震断裂带中的石坎断层不足500m,在强大地震力作用下,滑坡滑动面陡峭、粗糙,与重力作用下呈圆弧、平滑的滑面迥异。地震触发的滑坡可分为三个阶段:①震动拉裂阶段;②摩擦阻力降低、"锁固段"剪断阶段;③滑体溃滑,高速流动堆积阶段。然后结合结构面的力学分析,通过数值模拟对地震作用下的应力变化和震裂机制进行了初步分析。     

花岗岩电镜扫描图像二值化阈值对分形维数影响的研究

电镜扫描应用于岩土工程研究,能观察到岩石的细观结构,从另一个视角揭示岩石力学机理。分形维数是对岩石表面不规则、非线性裂纹裂隙的定量描述,是一个重要的参数指标。本文首先通过花岗岩电镜扫描实验,获得了花岗岩细观图像;其次研究不同二值化阈值下的图像和分形维数,结果显示分形维数随二值化阈值增大而减小;最后,对比迭代法、双峰法和Otsu法三种求最佳二值化阈值方法,表明Otsu法简单易行,得到的图像能反映岩石表面细节,求出的分形维数具有参考对比价值。因此将Otsu法图像二值化阈值得到的分形维数作为对比参考的标准,对岩石细观研究具有重要的参考价值。     

改性纳米硅材料加固松散砂土的工程特性研究

为了改变松散砂土的低强度和低抗侵蚀性,本文以纳米硅材料为基础,采用聚丙烯酰胺类作为改性剂,对松散砂土进行加固研究。分别研究在不同浓度的纳米硅材料以及不同掺量的改性剂的共同作用下,加固松散砂土的无侧限抗压强度、抗剪强度以及其崩解特性的变化规律,并对其加固机理进行分析。试验结果表明,改性后的纳米硅材料对松散砂土的无侧限抗压强度、抗剪强度以及抗崩解能力都得到较大的提高。当纳米硅材料浓度一定时,砂土的抗压强度和抗剪强度随着改性剂掺量的增加出现先增大后减小的趋势;在纳米硅浓度20%、改性剂掺量0.2%时抗压强度达到最大值970 kPa;在纳米硅浓度20%,改性剂掺量0.3%时黏聚力和摩擦角分别为173.2 kPa和39.3°;在加固松散砂土的抗崩解试验中,当纳米硅浓度大于20%、改性剂掺量大于0.1%时,加固后的砂土在水中侵泡8 d后砂样的崩解率低于50%;当纳米硅浓度20%,改性剂掺量0.2%时,加固砂土不崩解。综合试验结果,建议纳米硅溶液的浓度在20%,改性剂的掺量为0.2%作为改性纳米硅材料加固松散砂土的最优配比。     

广西桂北垒洞煌斑岩中金刚石的发现及其矿物组合特征

桂北罗城垒洞煌斑岩(云煌岩)中发现了与安徽栏杆地区相似的金刚石。垒洞云煌岩呈岩筒状产出并有明显分带性,从岩筒中心→边缘可分为3个相带:中心相为具气孔状-杏仁状构造云煌岩和角砾状云煌岩;过渡相为云煌岩;边缘相为强碳酸岩化-褐铁矿化云煌岩。本次发现的金刚石产于中心相气孔状-杏仁状构造云煌岩中,岩石主要由富镁黑云母、透长石、辉石、角闪石(或闪辉矿物假象)组成。发现的金刚石其拉曼光谱具有1331cm-1处的金刚石特征峰,红外吸收光谱显示既含有1282cm-1吸收峰,又含有1175cm-1吸收峰的ⅠaAB型金刚石特征。电子探针分析表明,垒洞煌斑岩中金刚石伴生矿物组合为镁-铁铝榴石、铬尖晶石亚族的含镁铬铁矿和镁铬铁矿,以及贫铬透辉石、碳硅石和橄榄石。与其他地区含矿煌斑岩相比,矿物组合既有相同也有不同之处,为广西金刚石找矿提供依据。     

位移谐波激励下拱顶锚固储罐的动力屈曲研究

地震下储罐罐壁发生屈曲是其主要的震害形式,研究储罐的动力屈曲特性尤为重要.以位移简谐波为水平激励,运用ADINA有限元软件对高径比分别为0.82、1.24和1.85的3种拱顶锚固储罐进行动力屈曲分析.根据Budiansky-Roth动力屈曲准则,通过谐波位移幅值对应的加速度峰值PGA和储罐位移响应,绘制特征节点的"伪平衡路径"轨迹,以确定临界加速度峰值,判断储罐动力屈曲.3种储罐模型在位移谐波激励下均为弹性屈曲.通过动力屈曲分析得出结论:储罐屈服的位置随高径比的不同有所不同,屈服多发生在径向变形最大处,罐壁内外面的塑性总应变值和屈服应力值大小不同等.最后以储罐模型B为例,将以"伪平衡路径"轨迹确定的临界应力与规范公式的计算结果进行了比较.     

位移谐波激励下拱顶锚固储罐的动力响应分析

地震中拱顶锚固储罐的破坏将造成严重的后果,研究其地震作用下的动力响应特性具有一定工程意义。以位移简谐波为水平激励,运用AD INA有限元软件对一座3 000m3的拱顶锚固储罐模型进行动力数值模拟,系统分析了储罐内液面晃动波高、动水压力极值、罐壁应力、拱顶应力、拱顶位移等动力响应结果,将以位移谐波激励和以加速度谐波激励的储罐动力响应结果进行比较。分析表明,位移谐波激励下拱顶锚固储罐的液面晃动波高受场地影响较大;储罐应力分布具有一定规律性;采用位移谐波激励时其应力、位移和动水压力等较采用加速度谐波激励时大,液体晃动波高较小。