考虑损伤的含瓦斯煤有效应力方程

 煤层开采和瓦斯抽放引起的煤体损伤演化不仅使煤体力学性质发生改变,而且还影响煤与瓦斯的相互作用。本文基于损伤力学与多孔介质理论,并考虑煤体吸附瓦斯膨胀变形效应,建立了压缩条件下含瓦斯煤体的有效应力方程,得到了与含瓦斯煤体损伤演化相关的孔隙压有效应力系数和吸附有效应力。利用含瓦斯煤体有效应力方程和线弹性本构模型,计算分析了不同应力条件下含瓦斯煤体的变形与有效应力系数演化特征。结果表明,计算值与试验结果一致性较好,可以有效描述含瓦斯煤体的损伤力学行为。     

气泡混合轻质土填料初始阶段损伤试验

为了探究初始阶段损伤对气泡混合轻质土(foam mixed lightweight soil,FMLS)强度的影响规律,基于相似理论提出适用于FMLS的模拟初始阶段损伤的室内试验原理和方法,设计正交试验对影响FMLS初始阶段损伤的因素进行研究。试验结果表明:FMLS初始阶段形成损伤的关键影响因素为水胶比以及泡沫含量、施工阶段的界面工艺(施工浇筑龄期、浇筑边界设置)和充填工艺(浇筑均匀性、浇筑厚度);基于相似理论给出相关的试验参数,通过室内模拟FMLS初始阶段损伤的试验,得出界面工艺和充填工艺引起的初始阶段损伤对气泡混合轻质土抗压强度的影响规律;基于极差、方差分析影响FMLS抗压强度的因素,影响程度从大到小依次为泡沫含量、充填工艺、水胶比、界面工艺。     

增湿-冻融劣化原状黄土结构强度模型

为了后续研究工作能将原状黄土结构强度在实际工程中推广与应用,本文续增湿-冻融劣化原状黄土结构强度试验研究,力图建立其结构强度的劣化模型。研究工作如下：(1)依据原状黄土压缩曲线定义黄土结构强度、残余结构强度和结构强度损伤变量等概念,并分析损伤变量可表征黄土结构强度劣化过程;(2)基于Weibull分布和损伤力学应变等价性假设,建立了以体积膨胀率作为考察变量的黄土微观取样制样扰动、吸水增湿和增湿-冻融循环耦合统计损伤模型,统计损伤演化函数及黄土结构强度损伤基本方程。(3)在试验数据的基础上,确定了模型参数,并取西安北郊某基坑黄土对模型进行验证,与试验吻合性较好,研究成果能方便指导现场工程设计和施工。     

加载速率对实时高温花岗岩三轴力学特性影响的实验研究

以未风化花岗岩为实验对象,在高温高压三轴力学实验系统上开展三轴压缩实验,分析了三种加载速率下岩样温度、围压对峰值强度、弹性模量的影响,探讨了岩样热损伤演化规律的加载速率效应,建立了花岗岩冷损伤方程。结果显示:在100℃时,加载速率增大,低围压区岩石由延性转向脆性,渐进破坏向突发失稳转变;在500℃时,加载速率增大,低围压区弹性模量硬化明显,失稳模式为准突发失稳;随着加载速率的增大,在低温30～200℃时峰值强度的增加显著,在较高温度200～500℃时峰值强度的增加幅度降低,随着围压的升高,加载速率使峰值强度增强作用降低;各级岩石温度条件下,加载速率与弹性模量相关性不显著;低围压时弹性模量增幅较大,高围压时弹性模量增幅较小;随着加载速率的提高,弹性模量损伤与岩石温度的关系由线性转变为非线性的临界围压降低。     

利用能力谱法对结构地震损伤评估简化方法

利用推覆(push-over)分析下的钢筋混凝土结构(构件)力-变形曲线计算结构(均件)的损伤指数,并将该法和能力谱方法结合,建立了一种简单实用的结均损伤评估方法。最后,将算例结果与时程分析法结果进行了对比,验证了该法的有效性。     

损伤对复合材料层板层间裂纹奇异性的影响

基于连续损伤理论,采用非线性多标量连续损伤模型和有限元法对含Ⅰ型裂纹的纤维增强复合材料层板的裂尖应力奇异性进行了分析·在计算中,应用了损伤与位移同时迭代的全耦合法,并考虑了几何非线性的影响·结果表明:有限元法分析含损伤裂尖应力场奇异性是有效的;在材料硬化阶段,含层间裂纹的层板裂尖前缘应力奇异性总是存在的;损伤演化、材料常数影响裂尖应力奇异性,当材料常数的变化使损伤增大时,将导致应力奇异性程度下降·     

原状黄土损伤破坏过程的CT扫描分析

进行了原状黄土的三轴剪切试验过程中的CT扫描,结合CT图像、数据与软化型应力 应变曲线的特点,对比分析土样的微观结构变化,认为由于围压没有超过结构强度的临界值,破坏表现为软化开裂破坏,是由轴向压密损伤为主导向横向开裂损伤为主导的转变过程;裂缝首先在结构强度较低的低密软弱大孔隙区域形成,随后衍生出一系列小裂缝,最终形成剪切面.     

SCGE技术在环境污染物检测中的应用

介绍单细胞凝胶电泳技术(SCGE)的原理及其在环境污染物检测中的应用.该技术可用于环境中多种污染物如大气污染物、重金属、醛类及辐射污染的检测,且灵敏度高,具有广阔的应用前景.     

石墨混凝土应变与电导率关系的理论分析

从导电机理、比拟法及损伤三方面探讨了石墨混凝土棱柱体试件轴心受压全过程试验·分析了实测的混凝土试件变形模量应变关系上升及下降的走势与电导率应变关系走势相一致的原因·在有损伤的情况下,由于力场与电场均符合拉普拉斯方程,试件力场与电场的边界条件也一致,所以在石墨混凝土试件受荷全过程中电场力场可以相互比拟,即试验验证了比拟法的正确性·电导率这个材料的本征量与变形模量一样,可以很好地反映材料的损伤状况及破坏过程·     

沥青混凝土局部应变模型及其数值分析

论述了沥青混凝土材料由于应力、加载时间及温度变化所引起的应变局部化问题,在动态塑性理论的基础上,提出了相关连续动态塑性理论模型以及模拟沥青混凝土材料变形破坏的新方法,并编制了相应的有限元程序·用该模型模拟分析了沥青混凝土(典型的相关率材料)受力破坏过程·由于模型考虑了应变率的相关性,模型具有非网格依赖性·对半弯曲模型的数值试验(SCB)结果表明沥青混凝土(典型的应变相关率材料)破坏过程中存在着应变局部化问题·模型能较好地模拟局部破坏的形成过程·