复合岩石层面剪切试验的研究

本文在不同粗糙度和不同正应力的条件下,对复合岩石层面的剪切试验进行了讨论,建立了复合岩石层面抗剪强度的准则及复合锯齿状层面的抗剪强度准则。实验表明:光滑层面的初剪与复剪抗剪强度具有峰值转换性;剪切位移具有弹性回复位移,并存在着剪切法向收缩现象;剪切滑移造成层面两侧岩石的张裂破坏。     

考虑锚固支护对层面剪切特性影响的隧道变形破坏特征

本文基于对ABAQUS有限元软件切向接触模型的二次开发,研究层状软岩隧道在不同层面倾角条件下的稳定性变化规律,分析层面抗剪强度与锚固支护之间的关系,揭示锚固支护强度对层状软岩隧道围岩变形破坏的影响规律。研究结果表明：在层面抗剪强度较低时,围岩变形可分为基岩变形与层面剪切滑移变形;不同地应力条件下,基岩变形在层面倾角为45°时最小,且随层面倾角的变化呈“U”形分布;在地应力较小时,层面剪切滑移变形显著,围岩发生层面剪切滑移变形与基岩屈曲变形的复合破坏模式;锚固加固后,随着层面黏聚力增加,层面剪切滑移与基岩变形均呈指数减小,基岩塑性区分布由“纺锤形”逐步过渡为均匀分布,基岩的塑性破坏区显著减小;层状软岩隧道开挖后,垂直层面正应力分布沿层面可分为应力降低区与应力增强区,锚固支护可减小层面正应力的降低幅度,抑制基岩的屈曲变形。层状软岩隧道变形破坏本身具有明显的非对称性,锚固支护可协调层面与基岩之间的变形差异性,使围岩变形区域更均匀,有效提升围岩整体承载力。     

复合岩石渐近协调剪切破坏假说及其强度方程

本文作者采用剪切方向与试件表面呈任意角的变角剪试验方法,对灰岩、砂岩、泥岩组成的复合岩石进行了大量的力学性能试验。通过复合岩石的受载、变形和破坏的实验研究,提出了复合岩石“渐近协调剪切破坏”假说,并由此建立了由剪切角、层间强度及单一岩石的抗剪强度、厚比、弹性模量诸参数决定的复合岩石强度方程。经过实验证明,此方程在一般岩石力学的理论和实践中是可行的。因此,复合岩石的“渐近协调剪切破坏”假说及其强度方程,可供工程地质、岩土工程等涉及复合岩体的理论和实际问题分析之用。     

基于声发射的层状复合岩石损伤演化规律实验研究

为了研究层状复合岩石内部微观裂隙的损伤情况,采用单轴压缩试验,结合声发射分析仪对试件内部破坏过程进行实时监测,分析岩石的破坏过程、声发射的参数等力学特性。研究结果表明:层状复合岩石的破坏特征不是单一岩石破坏特征的直接相加,而是在荷载作用下耦合破坏的结果。强度高的硬岩可以约束强度低的软岩发生横向变形,而强度低的软岩对强度高的硬岩的横向变形具有推动作用;声发射的能量计数与复合岩石内部裂纹的压密、扩展、贯通过程有紧密联系,可以评估岩石内部的损伤程度;根据累计能量建立的损伤演化方程,其拟合数据与试验数据吻合较好,实现了用声发射能量计数反应层状复合岩石的损伤演化规律,为层状复合岩石的损伤研究提供了参考。     

硫酸对赤泥改良黄土剪切特性的影响

为了探究硫酸浓度对抗剪强度的影响,通过室内直接剪切试验测试赤泥改良黄土在不同浓度硫酸下的抗剪强度。将电阻率法应用到直剪试验中,分析剪切过程中电阻率和剪应力随剪切位移的变化趋势。同时探讨了硫酸侵蚀下不同垂直压力对电阻率和抗剪强度的影响。结果表明:在不同的硫酸浓度下电阻率随剪切位移的增大快速增大,剪应力随剪切位移的增大而增大;相同浓度硫酸下,随垂直压力的增大电阻率和剪应力都增大。由抗剪强度和垂直压力的线性关系,得到硫酸侵蚀下赤泥改良黄土的抗剪强度指标;分析了抗剪强度与硫酸浓度之间的关系。     

高塑性黏土与混凝土接触面剪切特性

通过高塑性黏土与混凝土接触面大型单剪和直剪试验,研究了高塑性黏土与结构接触面的剪切应力应变关系及强度参数.结果表明:单剪试验的剪应力剪应变和直剪试验的剪应力剪切位移呈双曲线关系;在对应垂直荷载作用下,直剪试验的抗剪强度大于单剪试验的抗剪强度;剪胀现象只在低垂直荷载时发生,且不明显;高塑性黏土达到抗剪强度后,在保持强度基本不变的情况下变形可以有很大的发展,表现出较强的变形适应能力和延展性能.     

复合层状岩石力学性质试验研究

本文通过对层状复合岩石和单一岩石单轴压缩试验结果的综合分析,指出了两者的力学性质存在明显差异,并进一步说明了产生这种差异性的主要原因是层状岩石交界层面处的粘结约束效应。试验结果对工程实际具有一定的指导意义。     

基于层间抗剪强度的同步碎石下封层的设计

针对同步碎石下封层的使用性能要求,提出了以层间抗剪强度作为设计指标的力学-经验设计法,采用McLeod经验法预估沥青用量,以预估的沥青用量作为中值成型5组不同沥青用量下的复合试件,进行了抗剪强度试验,以抗剪强度最大值对应的沥青用量作为最佳沥青用量;对只设置透层和透层+同步碎石封层的复合试件进行了抗剪、车辙和渗水对比试验。研究结果表明:力学-经验法设计的沥青用量比McLeod经验法降低约0.261kg/m2;相比透层复合试件,透层+同步碎石封层可提高复合试件的界面抗剪强度和车辙动稳定度约141%和27.6%,能够明显改善复合试件的抗渗性能。     

用人工神经网络预测岩石节理的抗剪强度

提出运用人工神经网络方法预测岩石节埋抗剪强度,在该方法中应用相对作用强度RSE确定网络中各输入因素对抗剪强度的影响程度,并根据分形节理力学性质和光弹试验数据进行网络训练、参数预测,结果表明：该方法可以用来预测岩石节理抗剪强度并推广应用。     

混凝土桥面防水层直剪试验

选取3种常见防水卷材，利用LLM测试系统进行混凝土桥面防水层直剪试验。研究了水泥混凝土表面特性、环境温度等因素对3种桥面防水层抗剪强度的影响规律。试验表明：增加水泥混凝土表面粗糙度，有利于提高防水层与桥面的抗剪能力，但在底涂料用量一定的情况下，混凝土表面过于粗糙并不利于提高层间抗剪强度；不同防水卷材的抗剪强度对温度的敏感度不同，APP（无规聚丙烯）防水卷材敏感性最大。通过改变垂直荷载和剪切速率，建立了APP防水卷材抗剪强度变化方程。最后综合考虑温度、垂直荷载、剪切速率等影响因素，计算出了在标准轴载、不同车速作用下60℃时APP防水卷材层间抗剪强度。     

沙堆分离分层中新现象的计算机模拟

研究了由大小不同的两种粒子形成二维沙堆时的粒子空间分布规律,借助于数学沙粒模型,利用4个参数,对24种所有可能的情形进行了系统地模拟,得出了粒子空间分布特点,并据此把沙堆分成7类：严格分离、整体分离（含分层）、整体分离（含直立）、准周期混合（含分离）、分层、直立分层、直立分层（含混合）。并对各类进行分析说明。     

福建省山仔水库水体季节性分层特征研究

对福建省敖江流域山谷型的山仔水库2005年水温和水化学(DO、pH、总溶解性磷质量浓度)进行监测,结果表明:山仔水库的水温在3-11月之间保持稳定分层,在夏季形成明显分层,这种温度分层结构有效限制了上下水团的混合,形成显著的水体溶解氧分层,特别是夏季由于有机物的消耗,在沉积物-水界面形成厌氧层;12月至次年1-2月随着水体表层气温的急剧下降,水体分层结构失稳,水库上下层水体垂直交替,底部厌氧释放的还原性物质被带入上层湖水,说明水温季节性的分层对山仔水库水质的变化起重要作用.     

雨团模型中扰动的波谱分析及其位势稳定度

为研究雨团模型中扰动的波谱分析及其位势稳定度,研究了其中由垂直结构方程和边界条件所构成的特征值问题,讨论了湿层结参数的垂直分布与位势稳定度的关系,得到了位势不稳定判据,给出了不稳定模态增长率和稳定模态振荡频率的上、下界,以及模态垂直结构的分布规律。在垂直方向,当湿层结参数均大于0时,所有模态都是稳定的; 而当其在某处小于0时,则满足不稳定判据的模态可有位势不稳定。结果与实际情形大体相一致。     

温度分层剪切流的试验和数学模型研究

作者对温度分层剪切流进行了试验研究,并建立了数学模型.本文介绍了试验情况,并对数学模型进行了检验.试验结果表明,稳定的垂向温度梯度将显著地减弱紊动强度,分层的稳定性与密度弗汝德数及上下层流速比有关,而与雷诺数无关.模拟计算结果与试验结果符合较好.由计算过程可以看出,紊动Prandtl数,特别是垂向紊动Prandtl数并非常数,其数值与流动及分层条件有关.     

长江口口外海滨盐度扩散的分层数学模型

本文根据长江口口外盐度分层现象明显的特征,建立了一个分层数学模型计算长江口口外海滨的潮流和盐度扩散变化情况,侧重研究了盐度分布在垂向上的变化,并获得了良好的结果.这个分层模型可以作为长江口环流数值模型的一个初步探讨.     

长江口口外海滨盐度扩散的分层数学模型

本文根据长江口口外盐度分层现象明显的特征,建立了一个分层数学模型计算长江口口外海滨的潮流和盐度扩散变化情况,侧重研究了盐度分布在垂向上的变化,并获得了良好的结果。这个分层模型可以作为长江口环流数值模型的一个初步探讨。     

Polar ocean stratification in a cold climate

The low-latitude ocean is strongly stratified by the warmth of its surface water. As a result, the great volume of the deep ocean has easiest access to the atmosphere through the polar surface ocean. In the modern polar ocean during the winter, the vertical distribution of temperature promotes overturning, with colder water over warmer, while the salinity distribution typically promotes stratification, with fresher water over saltier. However, the sensitivity of seawater density to temperature is reduced as temperature approaches the freezing point, with potential consequences for global ocean circulation under cold climates. Here we present deep-sea records of biogenic opal accumulation and sedimentary nitrogen isotopic composition from the Subarctic North Pacific Ocean and the Southern Ocean. These records indicate that vertical stratification increased in both northern and southern high latitudes 2.7 million years ago, when Northern Hemisphere glaciation intensified in association with global cooling during the late Pliocene epoch. We propose that the cooling caused this increased stratification by weakening the role of temperature in polar ocean density structure so as to reduce its opposition to the stratifying effect of the vertical salinity distribution. The shift towards stratification in the polar ocean 2.7 million years ago may have increased the quantity of carbon dioxide trapped in the abyss, amplifying the global cooling.     

夏季伶仃洋COD、DO的垂向分布及其影响因素

1999年夏季对珠江口伶仃洋的COD、DO、盐度、温度等项目进行大规模的调研 ,结果表明 :在伶仃洋咸淡水交界海域 ,COD、DO垂向层化现象明显 ,根据其层次结构可分为上中高下低型、上高中下低型、上下高中低型。受淡水径流、咸水入侵和太阳辐射的影响 ,伶仃洋夏季存在稳定的温密跃层 ,水体出现层化。层型水体是影响COD、DO垂向分布最主要的因素 ,底泥和再悬浮有机物的降解耗氧是导致底层水体DO降低的主要原因。     

鄂尔多斯盆地延长组开阔浅水湖泊风暴沉积

 通过岩心观察,发现鄂尔多斯盆地延长组长8油层组具有典型的风暴沉积特征,主要包括底面侵蚀构造、丘状交错层理、特征异地煤、滞积层、生物逃逸迹等,是风暴流作用于湖岸线附近的三角洲沉积,是沉积物经再搬运和再沉积的产物。其理想的垂向序列由A-G7段构成,向湖盆中心方向,强能量风暴流形成的滞积层和块状砂岩减少,低-弱能量的丘状交错层理和波状纹层段明显增加。鄂尔多斯盆地延长组发育独具特色的开阔浅水湖泊风暴沉积,垂向上表现为多期叠置,平面上表现为对浅水三角洲沉积物的全面改造,总体上呈现出“满盆砂”,成为一种新型储集层,可形成大规模分布的岩性油气藏。     

静压箱对地板送风气流组织与温度分层的影响

研究了地板送风系统在办公室的应用效果,重点考虑了静压箱对室内空气流动和热力分层效果的影响.首先通过现场实测得到有静压箱存在时室内的实际温度分层效果,然后采用数值模拟的方法定量分析了静压箱内得热对室内热环境的影响.发现静压箱内的空气温升承担了约40%左右的室内冷负荷,导致送风温度偏高,室内温度分层特性衰减,人员工作区整体温度升高,增大送风量会进一步减小竖直温度梯度.应当重视静压箱对室内热平衡和流场、温度场的影响,做好架空地板的防漏和保温措施,才能充分发挥地板送风的优势.