10000公斤/厘米~2高压容器的研制

国家地震局地球物理研究所 本高压容器是我国第一台10000公斤/厘米~2液体围压的三轴试验容器。容器的高压腔尺寸为φ8.5吤厘米 可放置φ2.5࡫.5厘米的岩石样品及各种探头。它以9138油泵为侧向压力源 可产生0-10000公斤/厘米~2的围压 能模拟地壳深部30公里处的压力环境。与长江500型岩石三轴应力试验机配套使用 可进行岩石三轴压力破裂试验。容器简体采用了三层缩套配合结构 液压油进出口及电测导线的引出均在底座及大柱塞上轴向开孔 以免应力集中。上密封和下密封采用三角垫及密封环密封 引线密封采用锥塞及密封绝缘锥套密封。     

注浆管表面的固体润滑涂层研究

研究了帷幕灌浆中注浆管表面的固体润滑涂层组成.用附着力试验仪、耐磨试验机、冲击试验机、电子万能试验机测试了固体润滑涂层的附着力、耐磨性、抗冲击性和拔管摩擦阻力,用傅立叶红外光谱仪(FTIR)分析了固体润滑涂料磨损前后的变化.结果表明:环氧树脂固体润滑涂层的耐磨性和附着力优于不饱和树脂固体润滑涂层,但抗冲击强度低于不饱和树脂固体润滑涂层;涂敷不饱和树脂固体润滑涂层注浆管的拔管摩擦阻力小于涂敷环氧树脂固体润滑涂层注浆管的拔管摩擦阻力,比未涂敷固体润滑涂层注浆管的拔管摩擦阻力平均降低25%;耐磨性和拔管摩擦阻力随固体润滑涂层的涂层厚度增大而下降.傅立叶红外分析结果表明,涂层磨损后,部分官能团的峰面积发生了变化.试验分析表明,润滑摩擦作用机制是层剥落磨损.     

双向土工格栅与黏土界面作用特性试验研究

在加筋土工程中加筋与填土间的界面作用特性是最关键的技术指标,直接决定该工程的稳定性。室内拉拔试验结果表明,双向土工格栅与黏土界面的表观摩擦阻力随法向应力的增加而增加;在较低的法向应力作用下,双向土工格栅与黏土界面间的破坏形式为土工格栅的整体拔出破坏;当法向应力增加到一定值后,双向土工格栅与黏土界面间的破坏形式由土工格栅的整体拔出破坏转变为土工格栅的纵肋拔出破坏;双向土工格栅整体拔出破坏时,表观黏着力小于纵肋拔出破坏时的表观黏着力,而表观摩擦角则相反。     

循环载荷下饱和岩石的摩擦阻力研究

在循环载荷下岩石发生应力-应变的非线性弹性行为是普遍的,孔隙流体、载荷频率、围压、层理方向是造成岩石应力应变滞后、能量衰减、刚性变化等特征的重要外部变量。基于来自大庆、南京、合肥等地的砂岩样品,利用电液闭环伺服控制压机系统,开展了不同饱和流体砂岩的应力-应变滞回曲线、不同载荷频率和饱和流体对岩石的衰减、不同层理方向加载和卸载对岩石杨氏模量影响的实验对比研究,阐明了饱和岩石的非线性响应特征,揭示了外界影响因素对岩石产生非线性形变的作用机制,探讨了岩石内部触面间摩擦阻力在岩石发生非线性形变过程中发挥的媒介作用,并推断接触面颗粒之间的摩擦阻力可能是导致岩石发生衰减、滞后等非线性行为的内在因素。本研究拟通过岩石内部小尺度的摩擦作用与构造尺度断层面上的摩擦滑移相似性,来揭示地震发生时岩体失稳的动力学过程。     

油气管道顶管施工中顶力预测模型

顶力计算是顶管施工的重要内容,关系到整个工程的造价和成败。通过对顶力预测进行理论分析,针对混凝土顶管施工建立顶力计算模型,依次计算总顶力的两个组成部分：顶进正面阻力和管周摩擦阻力。采用朗金主动土压力理论计算水平土压力,砂性土采用“水土分算”方法而粘性土采用“水土合算”方法,进而计算顶进正面阻力;结合土柱压力理论和马斯顿压力理论,分别建立相应的管周土压力模型,给出管周总摩擦阻力的计算方法。得到适用条件明确、计算结果可靠的顶力计算公式,该公式的计算结果与工程实例相比较,满足工程要求。     

砂土地层中桩基受力特征试验分析

我国长江中下游沿岸地基中分布有较厚的砂土层,砂土层是桩基的良好持力层。该地区砂性土埋藏浅,厚度大,往往夹杂粉土或粉质黏土,一般随深度增大,砂土变密实。已有研究成果中,针对桩身穿过多层砂土条件下桩基承载力的研究较少。砂土地基中打入桩试验结果表明,砂性土的状态对打入式预制桩的施工产生很大的影响,在松散或稍密的砂性土中沉桩一般比较容易,而在中密或密实的砂性土中则较为困难。本文通过某电厂工程灌注桩现场静载试验,研究了砂土地基中桩身沉降随荷载变化规律,分析了桩身轴力随地层深度变化特征及不同土层的桩侧摩阻力。设计钻孔灌注桩桩径为800mm,桩长为47.2m,桩身混凝土强度等级为C35,桩身穿过9层土层,由现场3根桩静载试桩结果可知,荷载与沉降关系呈非线性,Q-s曲线分为弹性阶段、弹塑性阶段和整体破坏3个阶段, 15m深度以下的粉细砂层侧摩阻力对桩身轴力影响较大, 15m以上粉质黏土和淤泥质土对桩轴力影响较小。根据Q-s曲线确定单桩极限载荷约为4800～5400kN,平均值为5201kN,可满足设计要求,地基中下部砂土层承载力较大,砂土侧摩阻力大于黏性土的侧摩阻力,最大可达到70kPa。所得结论可为该类地基进一步的理论研究及工程设计提供有益的参考。     

桩身应变线法监测新技术

随着国家建设的高速发展,桩基础由于其独特优点,得到了广泛的采用。为了保证设计参数准确,正确分析研究桩的应变、应力分布状况十分重要。文中主要讨论了滑动测微计线法监测桩身应变(内力)的原理、方法;监测桩身应变(内力)、确定桩身摩阻力有其独到优点。还给出了某实际工程静载试桩应变线法监测典型效果。     

单桩负摩阻力传递机理分析

本文基于桩的荷载传递概念,提出了计算单桩负摩阻力的力学模型,该模型不仅适用于端承桩,也适用于端承-摩擦桩或摩擦桩,同时该模型也便于考虑多层土中桩的负摩阻力的性状。两个实例的计算结果表明,本文提出的模型比较符合实测结果。     

砂的静力加卸载试验和应力释放模型研究

采用室内静力模型试验研究了某种石英砂的加卸载和应力释放特性,对比了在砝码加卸载条件下圆筒玻璃容器和矩形铁箱容器中砂中不同位置处的应力变化,明确了砂的加卸载应力变化规律,并在此基础上提出了针对砂土的摩擦型散粒体材料的应力释放模型。研究表明：砂中应力在加载阶段呈线性增加;而在卸载初期时应力无变化或减小量远小于卸去荷载,卸载后期砂中应力先是慢慢释放,之后在某一级卸载时突然快速释放,有较明显的分界点。分析认为,砂中加卸载规律不同的主要原因在于砂中的内摩擦作用,当卸去的荷载“作用”大于砂中内摩擦阻力时,才会产生应力释放。应力释放与否和释放大小不仅与内摩擦阻力大小有关,还与卸载水平和卸载前的应力状态有关。