2015, 32(4):1-5,33. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.001
摘要:为控制软土地基公路拓宽工程中新旧路堤的差异沉降,提出一种新的软土地基处理方式,即综合应用刚性桩和竖向土工材料进行公路拓宽地基处理。为把握路堤荷载作用下综合应用刚性桩和竖向土工材料加固直接拼接方式的拓宽路堤工作性状,应用FLAC3D建立三维分析模型。通过数值模拟计算,从加固前后路堤的沉降、地基侧向位移和稳定性等方面进行了分析研究。计算结果表明:刚性桩和竖向土工材料的综合应用能够有效控制地基土体侧向位移,从而能够减小新老路基的总体沉降和路堤顶面的差异沉降,加固效果明显。
2015, 32(4):6-10. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.002
摘要:为了进一步研究采用土工膜防护方案的膨胀土边坡在降雨和蒸发过程中水分分布规律,验证土工膜防护方案的可行性,进行土工膜防护方案的室内模型槽试验,在人工条件下对膨胀土边坡进行降雨和蒸发的若干次循环,并测量试验过程中模型边坡不同深度含水率的变化。结果表明:土工膜在降雨过程中阻碍了雨水入渗膜下土体,使得膜下土体保持较低含水率,在土水特征曲线上对应较高吸力,这将使土的有效应力增加,增强了边坡的稳定性;坡顶土工膜覆盖在7~10 m范围时,边坡边缘及其下部土体能够不受雨水入渗和蒸发的干扰,始终保持较高吸力状态。
2015, 32(4):15-18. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.004
摘要:在WAW-E2000电液伺服万能试验机上,对掺入4种不同含量引气剂的混凝土试件进行单轴压缩试验,分析了混凝土试件的抗压强度、弹性模量、极限抗压应变和损伤特性的变化规律。结果表明:随着掺入引气剂含量的增加,混凝土的抗压强度、弹性模量和极限抗压应变均逐渐减小,而初始损伤的程度随之增加。
2015, 32(4):19-24. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.005
摘要:以某地铁工程区间隧道实际监测数据为基础,结合现场实际情况进行三维开挖模拟,在渗流应力耦合作用下获得在软弱破碎岩体中的隧道沉降及变形随开挖过程的变化规律。通过模拟计算与实际情况下的结果对比,发现引入渗流应力耦合的三维模型计算结果接近实测结果,结合实际情况的数值模拟,可以确定较好的联合支护方案,有效预估并且控制隧道开挖造成的位移变形。
2015, 32(4):25-28. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.006
摘要:利用ABAQUS模拟6个不同壁厚、不同高度的空心试样的扭剪过程,总结在柱坐标系下六个应力分量及三个主应力的分布规律,并重点对端部效应影响下应力分布不均匀的性质进行分析。结果表明,径向应力σr和中主应力σ2在两端部各约10%的高度范围内,环向应力σθ、轴向应力σz、横截面上的扭剪应力τzθ以及主应力σ1和σ3在两端各约20%的高度范围内受端部效应影响而分布不均匀;试样端部的真实应力与中间段应力相比存在误差,其中端部的σr和σθ相对于中间段会减小,减幅分别约为20%、30%,σz和τzθ产生的误差大小则与试样的厚度成正相关;为减小端部效应的影响,对空心扭剪试样建议的高宽比为2.5,内外径比值为0.8。
2015, 32(4):29-33. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.007
摘要:针对某堆煤球形仓项目的桩基基础设计分析,利用PLAXIS有限元分析软件,分别采用施加分布荷载和实体作用作为堆煤荷载的施加形式,同时参考分层总和法计算结果,对比讨论不同方法得到的沉降、桩身内力及变形等结果,发现不考虑堆煤与地基的相互作用会大大高估地基的沉降变形值,造成设计过于保守,同时对于桩基础的受荷分布也会产生改变,若桩基承载力不足,会对桩基加固位置产生错误的判断。
2015, 32(4):34-37. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.008
摘要:支挡结构物设计时水-土压力的计算方法一直存在争议,分算方法理论机理明确,但孔压难以实测,合算方法适应某些工况,但机理不明。针对运营期内支挡结构物后填土表面短时间施加临时荷载的特殊工况,根据室内三轴UU试验和CU试验间内在联系,提出了通过CU强度包线判定不排水条件下土体所处状态的方法,利用CU强度包线得出骤加荷载时主应力和超孔压计算公式,为特殊工况下支挡结构物上水-土压力计算提供一种新的探讨思路。
2015, 32(4):38-41. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.009
摘要:以钢板桩+锚杆作为护岸结构的苏南运河常州西段"四改三"航道升级改造工程为实例,通过反演分析得到合理的土体计算参数,同时在反演分析的基础上,引入动态反演分析的方法,结合工程实际,对施工过程中的三个主要阶段逐次进行分析,并与现场实际监测位移值进行对比分析,为每一个阶段的变形提供可靠保证。对比结果表明模拟值与实测值吻合较好,表明反演结果是可信的,可为类似的工程提供参考。
2015, 32(4):42-46. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.010
摘要:通过试验研究聚丙烯腈纤维对水泥土力学性质的影响,对水泥土的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、抗剪强度进行试验分析。结果表明:纤维能够明显的提高水泥土的各项力学性质,纤维对水泥土劈裂抗拉和抗折强度的提高优于纤维对水泥土抗压强度的提高,纤维能够大大提高水泥土粘聚力,以及相同上浮荷载下的抗剪强度。
2015, 32(4):47-51. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.011
摘要:在重力资料处理中,小子域滤波法会导致异常边界严重失真。为了弥补这一缺陷,提出一种改进的小子域滤波法,通过对子域剖分方式的改进以达到提升计算速度和控制异常边界失真的效果。通过模型试验对该方法的可行性进行验证,试验结果表明:重力异常数据利用改进的小子域滤波法多次迭代计算后,可以较好地反映地质体边界的分布情况,失真现象得到明显抑制;利用该方法描绘出虎林盆地断裂分布图,得到了25条断裂的分布情况,与已有的地质资料存在很好的对应关系。
2015, 32(4):52-57,62. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.012
摘要:利用室内砂槽试验,对有无悬挂式防渗墙以及不同土层结构的3种堤基管涌破坏过程进行了模拟,研究了悬挂式防渗墙控制管涌发展的机理以及悬挂式防渗墙对管涌发展过程的影响。试验结果表明,在双层和三层堤基中设置悬挂式防渗墙,可以改变砂砾层内部渗透压力的分布和管涌破坏发展的路径,提高管涌破坏的水力梯度,降低管涌破坏的流量、出砂量和破坏范围。但是,含悬挂式防渗墙的双层堤基和三层堤基的管涌破坏形式不同,双层堤基中,防渗墙上游侧的管涌破坏在砂砾层内部发展,而在三层堤基中防渗墙上游侧的管涌破坏在砂层顶面发展。
2015, 32(4):58-62. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.013
摘要:为检验我国现有超重车辆认定标准的合理性,采用美国桥梁限载分析方法对中国的典型车辆模型进行校准。首先,以美国桥梁限载公式为基础,系统分析桥梁限载公式的基本形式及限载计算方法;其次,介绍中国现行超重车辆认定标准;最后,选取《公路桥梁汽车荷载标准研究》中典型车辆模型,采用美国桥梁限载公式对中国的典型车辆进行限载分析。结果表明:在对桥梁限载分析时应同时考虑车辆的轴载与轴距参数;我国超重车辆认定标准尚不规范,典型车辆的车货总重限值、双联轴载限值与三联轴载限值高于美国桥梁限载的界定标准;建议我国超限车辆认定标准采取考虑轴载与轴距参数的车辆荷载限值。
2015, 32(4):63-68. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.014
摘要:钢榫连接的新型集成房屋榫卯节点受力复杂,很难通过理论计算和有限元软件分析来评估结构抗震性能。对苏州某公司设计、生产的一栋单层钢榫结构集成房屋进行了足尺结构地震模拟台试验,通过对试验现象的观察和试验数据的分析,证实钢榫节点强度较高,连接可靠,在地震中无损伤,整体结构具有抵抗9级及以上大地震考验的能力,可以适用于高烈度地区。
张霞 , 孟琛琛 , 王丽涛 , 马思萌 , 魏哲 , 张芬芬 , 马笑
2015, 32(4):69-74. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.015
摘要:利用邯郸市四个空气质量监测站点,2013~2014连续两年的颗粒物及气态污染物在线观测数据和气象数据对该市大气污染状况进行分析,结果表明:邯郸市大气污染以细颗粒物为主,2013、2014年邯郸市PM2.5年均浓度分别为139 μg/m3和116 μg/m3,为国家二级标准(35 μg/m3)的近4倍和近3倍,2014年较2013年有所缓解,浓度下降比例为16.5%,超标率由2013年的74.4%降低到2014年的66.6%;邯郸市PM2.5浓度的空间分布并无明显差异;PM2.5季节变化规律为冬季> 秋季> 春季> 夏季,PM10季节变化规律为冬季> 春季> 秋季> 夏季;邯郸市PM2.5和PM10在一周内的浓度差异均较小,说明邯郸市污染物排放的周变化不明显,工业等排放较为稳定的行业占其排放的主导地位;与气象条件的相关性分析表明,邯郸市四季中静风频率最高,邯郸市的风向主要集中在从东到南到西这一方向带上,河南、山东、山西三省对于邯郸市颗粒物的贡献较大。
2015, 32(4):75-77,83. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.016
摘要:建立低温环境下带回热器的R404a/CO2复叠式制冷系统的模型,为提高系统COP,对其进行热力学分析。应用控制变量法,通过理论计算对比分析系统的蒸发温度、低温循环冷凝温度、过冷度以及冷凝蒸发器传热温差等因素对该系统COP的影响。结果显示,在其他参数一定时,过冷度的增加对于提高系统COP具有显著作用;存在低温循环冷凝温度的最优值,使得系统COP最大;过冷度不变时,系统COP随着蒸发温度、冷凝蒸发器传热温差的增大而增大,随冷凝温度的增大而减小。
2015, 32(4):78-83. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.017
摘要:以曲江高坑暗皮带斜井机头硐室为工程背景,采用理论分析、数值计算、现场试验等手段,研究暗皮带斜井机头硐室的底鼓特征与机理,分析机头硐室底板应力分布情况。认为硐室底鼓及不对称变形的主要原因是频繁扰动影响、应力分布不均衡及围岩性质差等。根据底鼓分步控制原理,提出"第一步钻孔卸压,第二步锚索+槽钢+喷浆"的分步控制方式,并在该硐室实施。运用数值模拟比较分析新方案支护前后硐室塑形区和应力变化,工程实践表明该支护方案对控制机头两端相对位移和底鼓的效果良好。
程青松 , 龚建明 , 张敏 , 王伟超 , 李永红 , 李智高 , 蒋玉波
2015, 32(4):84-89. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.018
摘要:为了查明祁连山冻土区木里天然气水合物的气源,开展冻土区三叠系烃源岩研究工作。按照深度顺序,对JN井1 300多米的岩心取芯,然后和露头样品一起进行实验测试。首先对采集到的36个样品进行常规的有机碳和岩石热解实验,分析其成熟度和生烃潜力;然后选出9个样品进行有机岩石学显微组分镜下鉴定;最后遴选出4个样品进行索氏抽提实验并进行色谱-质谱分析检测。研究结果表明,该区三叠系烃源岩基本处于高成熟阶段;有机质为Ⅱ型和Ⅲ型,有机质来源为混源输入,为陆表海-滨海三角洲相沉积;有机质丰度较高,为中等-好烃源岩。综合分析认为,冻土区三叠系烃源岩可能是该区天然气水合物的有利供气源岩。
2015, 32(4):90-93,97. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.019
摘要:通过现场调查,对野牛沟泥石流形成条件、灾害特征、启动机理进行分析,并研究未来堵河可能性以及发展趋势。结果表明:野牛沟在"五一二"汶川地震后演化为一条泥石流沟,具有持久性、阵发性、支沟群发等特点,野牛沟泥石流的启动是因为"消防水管效应",水流快速集中为沟道径流,强烈冲击沟道物源,导致泥石流的形成,形成过程分为冲击启动—流通加速、溃决—泥石流堆积三个阶段,在暴雨频率为1%(及以上)时爆发泥石流可能堵塞岷江。
2015, 32(4):98-103,112. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.021
摘要:为探讨邯郸洪山杂岩金矿化区成矿热液流体特征及其来源,测试区内石英脉流体包裹体均一温度和盐度,分析石英脉微量元素和铷、锶同位素,估算包裹体捕获温度和压力、pH值和Eh值。结果表明,流体包裹体主要为液体和富液体包裹体,均一温度206℃~305℃,平均值为254℃,流体盐度变化于7.17~10.19 wt%NaCl,平均值为8.36 wt%NaCl,热液属于低温、低盐度流体;包裹体捕获的平均温度为303℃,平均压力为721×105Pa,约相当于2.40 km的深度;流体富含多种微量元素,随温度、压力等条件变化而变化,具有比围岩和周围侵入岩高的铷、锶同位素比值;热液流体具有明显大气降水来源特征。
2015, 32(4):104-107. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.022
摘要:为提高纯电动汽车车载DC/DC变换器工作的稳定性与安全性,对常规反馈电路存在的问题进行分析和改进,同时对主电路进行限流、过压和过温等安全保护性能的设计。最后通过实验证明:改进反馈电路后的变换器输出电压更稳定,且输出电压纹波较小。
2015, 32(4):108-112. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.04.023
摘要:建立周向不均匀加热圆管物理模型,采用标准k-ε模型,在熔盐入口温度200℃~400℃,速度0.6~3.0 m/s,加热面热流密度200~400 kW/m2参数范围内,对内径16 mm,壁厚2 mm的集热管内熔盐传热特性进行数值模拟。分析集热管出口截面温度分布规律和集热管传热性能,对比不同参数管内壁周向温度不均匀分布特性。研究结果表明:集热管出口截面管壁温度差异较大,熔盐存在温度梯度;熔盐入口温度越低,换热效果越好;不同热流密度对Nu影响很小,Re相同时Nu几乎相同;集热管内壁周向温度分布不均匀,增加入口速度和降低热流密度有助于改善温度周向不均匀性。