青藏铁路涵洞现浇混凝土基础水化热的数值分析

考虑相变和热量生成, 导出瞬态温度场问题的热量平衡控制微分方程, 并应用伽辽金法推导出了有限元计算公式. 计算了青藏铁路格尔木至拉萨段DK1258 240处正在修建的涵洞现浇混凝土基础水化热的影响, 结果证明, 现浇混凝土水化热在施工后半年内对涵洞周围的冻土的热状况影响较大, 施工后2 a时仍然还有影响. 为了减小这种影响, 计算了涵洞现浇混凝土基础下铺设厚度为10 cm的保温材料的冻土热状况, 材料分两种方式铺设: 一种铺设与涵洞基础等宽度; 一种铺设比涵洞基础宽度大5 cm. 比较证明: 在涵洞现浇混凝土基础下铺设保温材料可减少现浇混凝土水化热对冻土热状况的影响, 保温材料应按方式二铺设.     

基于孔隙分布模型的垫层料冻胀变形规律探讨

垫层料冻胀变形过大会影响面板坝的正常使用,研究表明,垫层料冻胀变形量大小与其级配及孔隙分布有关。为了研究寒冷环境下垫层料冻胀变形机制和规律,基于土颗粒为理想球体且完全均匀分布的假定,提出了垫层料孔隙分布模型,确定了等效孔隙直径及等效孔隙数量的计算办法。利用单向固结仪,进行了不同孔隙尺寸和不同孔隙数量垫层料的冻融循环试验,冻胀试验结果表明：垫层料冻胀量大小随孔隙尺寸和孔隙数量变化而变化。存在一个临界孔隙尺寸,小于该尺寸的孔隙越小、小孔隙越多,冻胀量越大;反之,冻胀量越小。基于孔隙分布模型,构造定义了孔隙分布指数,发现垫层料冻胀变形量与孔隙分布指数呈线性正相关关系。研究结果可为工程设计确定合理的垫层料级配提供参考。     

基于数字图像技术的岩土材料有限元-离散元分析

将数字图像技术与Munjiza提出的有限元法-离散元法（FDEM）耦合分析方法结合,研制了可表征岩石真实非均质性的FDEM分析系统,为从细观角度对岩体进行建模以及研究岩体的破裂机制提供了新途径。该系统借助数字图像技术从岩石断面的图像获取岩石材料的真实细观结构,借助成熟的网格剖分技术,将其映射到FDEM计算网格中,从而克服了原有FDEM在考虑材料非均质性所存在的不足。利用该系统,进行了巴西圆盘劈裂试验的数值模拟,再现了花岗岩在荷载作用下的真实破裂过程。数值模拟结果表明,考虑非均质性的岩样应力分布呈现出非对称性,岩石的细观结构对岩石中裂纹的扩展及应力分布有重要影响。     

高能双能X射线DR成像及物质识别技术综述

本文关注的是高能双能X射线透视成像以及成像中物体的识别和检测,按照从单能到低能双能再到高能双能的发展脉络介绍了双能X射线DR成像技术背景,详细阐述了高能双能X射线DR成像物质识别原理方法、技术特点和针对性改进,着重讨论了该方法能够用于物质识别的本质,并介绍了该领域面临的挑战和最新进展。     

三轴压缩条件下冻融单裂隙岩样裂缝贯通机制

采用岩石力学伺服试验机,对预制单裂隙模型试样进行冻融循环后的三轴压缩试验,基于冻融循环试验对裂隙岩体的冻融损伤劣化模式进行研究,探讨经历不同冻融循环次数后的裂隙岩样在三轴压缩条件下裂缝的贯通机制。试验发现：裂隙岩体的冻融损伤劣化模式有颗粒散落模式、龟裂模式和沿预制裂隙断裂模式3种;在三轴加载条件下,冻融裂隙岩样的贯通模式呈现拉贯通、剪贯通、压贯通和混合贯通4种;贯通模式和冻融循环次数、围压的大小以及裂隙倾角有关,随着冻融循环次数的增加和围压的升高,岩样表面的破裂线越来越多,导致裂纹的贯通模式由单一贯通转换为混合贯通,在围压为2、6 MPa时,岩样的破坏模式为拉-压贯通,而围压为4 MPa时,岩样主要呈现拉贯通,裂隙倾角为30°的岩样主要贯通模式为拉贯通,裂隙倾角为60°的岩样主要贯通模式为剪贯通。     

一种新型粘滞阻尼材料的试验研究

粘滞阻尼材料是粘滞阻尼器的重要组成部分,其性能直接影响阻尼器的各项性能指标。本文研制了一种新型的粘滞阻尼材料,并通过各项试验对其高温下的热稳定性、化学安定性、耐久性、安全性及动态力学性能进行了深入研究。试验表明,本文研制的粘滞阻尼材料具有安全、稳定、耐久性好、耗能能力强等特点,可满足结构耗能构件的要求。     

滇中前震旦纪地层内铅锌矿床硫、铅同位素特征及对成矿物质来源指示

滇中前震旦系主要位于扬子地块西南缘,元谋-绿汁江断裂以东、普渡河-滇池断裂以西,岩浆活动强烈导致该区地壳结构复杂,具有"多层结构"的特点。据统计,赋存在昆阳群中的铅锌矿床(点)有近20处,其赋矿地层主要为:大龙口组(Pt_2d)、黑山头组(Pt_2hst)、鹅头厂组(Pt_2e)。本文优选大笑、热水塘硫铅同位素进行系统分析对比,总结指示成矿流体与指示物质来源。研究结果显示:赋存在前震旦纪铅矿矿床~(34)S值变化范围在6.33‰~14.99‰,成矿流体的总硫同位素值(δ~(34)SΣS)12.17‰。由此可见,赋存在前震旦纪地层中铅锌矿床硫化物主要为混合硫来源,硫同位素的来源具有多源性的特点。东川大笑铅锌矿:~(206)Pb/~(204)Pb变化范围为18.282~18.391,~(207)Pb/~(204)Pb变化范围为15.491~15.515,208Pb/204Pb变化范围为38.287~38.326,主要分布于地幔、造山带演化线。热水塘铅锌矿:~(206)Pb/~(204)Pb变化范围17.702~18.512,~(207)Pb/~(204)Pb变化范围15.626~15.72,~(208)Pb/~(204)Pb变化范围37.504~38.528,主要分布在造山带演化线附近。μ、ω值的变化范围表明所分析样品铅同位素均属于异常铅,说明其成矿物质多来源。因此,铅同位素主要来自地幔、上地壳和造山带,暗示成矿物质来源具有多源型特点。     

滇西勐满金矿床成矿物质来源分析及矿床成因探讨——来自年代学、矿物学及地球化学的证据

勐满金矿床位于云南省勐海县境内,地处临沧-景洪褶皱束之临沧-澜沧复背斜南部,截至2005年探明金矿资源量17t,主矿体属于地表红土型氧化矿,平均品位为0.60×10-6。文章基于对勐满金矿床矿区内新元古界曼来组片岩和中侏罗统花开左组碎屑岩及矿区外围东部的临沧花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,探讨了曼来组片岩和花开左组碎屑岩地层的物质来源,追溯母岩的物质源区,并结合矿区普遍发育的硅化岩和硅质脉体的地球化学特征,分析了金成矿的物质来源。勐满金矿床曼来组中主要碎屑锆石年龄为(957.0±9.8)Ma,属新元古代早青白口纪;中侏罗系花开左组主要碎屑锆石年龄为(224.2±2.8)Ma,与临沧花岗岩基中2件黑云母二长花岗岩的年龄(分别为(228.7±2.8)Ma和(229.4±2.0)Ma)一致,表明花开左组地层的物质来源可能与临沧花岗岩有关。微量元素测试结果显示,矿区硅化岩与硅质脉体具有相似的稀土元素配分模式与微量元素组成,均表现为富集U、Th、Pb等大离子亲石元素,亏损Zr、Hf、Nb、Ta等高场强元素,轻稀土元素明显富集,重稀土元素亏损,中-弱的Eu负异常,Ce异常不明显,与矿区围岩及临沧花岗岩体南部的黑云母花岗岩具有相似的变化趋势。硅化岩稀土元素总量为42.3×10-6~311.0×10-6,平均为131.8×10-6;硅质脉体稀土元素总量为5.0×10-6~280×10-6,平均为56.8×10-6,显示硅化岩相对于硅质脉体具有更高的稀土元素总量。硅质脉体((La/Yb)N为4.3~133.4,平均36.7)相对于硅化岩((La/Yb)N为2.1~26,平均为8.5)具有更高的轻、重稀土元素分馏特征。硅化岩的地球化学特征变化介于围岩与硅质脉之间,表明硅化岩既继承了围岩特征,又有经热泉活动改造的痕迹。综合锆石年代学结果与沉积物源分析,认为矿区花开左组砂岩主要为临沧岩体经受风化搬运沉积的产物,曼来组向花开左组提供金的量不足以形成花开左组中的碎屑岩型矿体,热泉活动产生的流体是金成矿的另一重要物质来源,同时是导致金后期富集的重要因素。据此推断,花开左组是赋矿层位,而并非矿源层。结合低硫型矿床标志性矿物冰长石的出现,提出勐满金矿属于典型的与热泉活动有关的低硫型浅成低温热液金矿。     

Unconfined Expansion Test (UET) for measuring the tensile strength of organic soft rock

An Unconfined Expansion Test (UET) is presented for measuring the tensile strength of Intermediate Geotechnical Materials (IGM). The test is performed by generating radial cavity expansion inside a cylindrical specimen. Pressure redistributes evenly around the cavity wall during the test. Tensile failure initiates on the weakest plane around the cavity and radially propagates across the specimen. By also capturing the stress-strain relationship and deriving the shear modulus, a UET is also capable of measuring the tensile elastic modulus of the material. An eXtended Finite Element Method (XFEM) analysis using Abaqus/Standard has been carried out to verify the UET test results.