• 2019年第36卷第1期文章目次
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    • 软基差异沉降对现浇梁质量影响数值模拟研究

      2019, 36(1):1-5,16. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.001

      摘要 (561) HTML (0) PDF 7.79 M (512) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了掌握软基差异沉降对现浇梁体质量的影响,运用有限元软件ABAQUS进行数值模拟,通过分析不同龄期、不同差异沉降条件下,早龄期混凝土梁构件的应力应变的变化规律。结果表明:在混凝土早龄期阶段受到过大的不均匀位移荷载,现浇梁体内部将出现塑性区,这将对预制梁的质量造成重大的危害。采用极限压应变作为判据时,结构物在1 d龄期能够承担的最大差异沉降为12 mm,在2 d龄期能够承担的最大差异沉降为14 mm,在3 d龄期时能够承担的最大差异沉降为14 mm,在7 d龄期能够承担的最大差异沉降为15 mm,在2 8d龄期能够承担的最大差异沉降为17 mm。

    • 资兴高速K21段顺层岩质边坡支护过程数值模拟研究

      2019, 36(1):6-10. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.002

      摘要 (980) HTML (0) PDF 6.36 M (518) 评论 (0) 收藏

      摘要:以资兴高速K21段顺层岩质边坡为研究对象,借助现场调查、数值模拟研究段边坡的开挖和支护过程,对各阶段的稳定性、位移、应力等的变化规律进行分析,验证了开挖、支护设计的合理性以及边坡加固的安全性,研究了边坡在开挖支护过程中应力应变规律。结果表明,顺层岩质边坡开挖扰动开挖破坏了边坡原有的应力分布,导致岩体产生裂隙损伤和变形,并逐渐扩张,弱化岩体和层面自身的强度。同时,边坡开挖,直接破坏了边坡原有的连续受力体系,由于软弱层面的抗剪强度较低,从而导致岩层沿开挖揭露的软弱层面整体下滑。锚索框架一方面通过对坡体的位移的控制作用,增加坡体的稳定性,另一方面通过预应力锚索把层状岩体锚固在一起,使得各层之间摩阻力增大,内应力和挠度大为减少,大大提高了层面的抗剪强度。

    • 基于未确知测度理论的基坑边坡稳定性评价

      2019, 36(1):11-16. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.003

      摘要 (617) HTML (0) PDF 5.52 M (497) 评论 (0) 收藏

      摘要:影响基坑边坡稳定的不确定性因素较多,如基坑规模、场地岩土体性质、施工质量、环境因素等。为了探索科学合理的基坑边坡的稳定性评价方法,本文基于未确知测度理论,选取了基坑深度、支护方式、主要土层粘聚力、主要土层内摩擦角、地下水及地表水作用、邻近荷载、邻近荷载坑边距、施工质量八个因素作为评价指标,利用三标度法结合层次分析法确定各指标权重,建立基坑边坡稳定性评价模型。将此模型应用于两个基坑工程实例,对比实际监测结果,评价结果的可靠度较高。结果表明,基于未确知测度理论的基坑边坡稳定性评价模型具有可行性。

    • 基于桩-土作用效应的滚石撞击桥墩动力响应分析

      2019, 36(1):17-21,112. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.004

      摘要 (598) HTML (0) PDF 6.51 M (502) 评论 (0) 收藏

      摘要:滚石灾害会直接影响山区桥梁结构使用状况,甚至会导致桥墩偏位、落梁甚至造成整个桥梁发生坍塌。为了能更加真实的模拟滚石撞击桥墩这一动力过程,结合工程实例建立有限元模型,对碰撞动力学分析理论以及数值分析原理进行了介绍。运用LS-DYNA对不同滚石质量、不同滚石速度撞击桥墩时结构动力响应进行参数化分析,研究表明:滚石质量越大、速度越大对桥墩损伤产生的影响越显著。

    • 基于M-P水平条分法的加筋土坡稳定性计算方法

      2019, 36(1):22-25,35. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.005

      摘要 (528) HTML (0) PDF 4.45 M (449) 评论 (0) 收藏

      摘要:土坡水平加筋是一种使用广泛的加筋方式,但常用的垂直条分法无法有效地分析水平筋材的效果。研究采用Morgenstern-Price水平条分法分析新型加筋土坡的稳定性,根据条块力与力矩平衡,分别推导出安全系数Fs和比例系数λ的表达式,迭代得到计算结果。通过与水平条分简布法和水平瑞典法的算例对比分析,证明方法具有可行性,为边坡工程加筋技术提供理论参考。

    • 富含砖粒再生混凝土与钢筋黏结滑移性能研究

      2019, 36(1):26-31. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.006

      摘要 (528) HTML (0) PDF 8.86 M (462) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究富含砖粒再生混凝土与钢筋间的黏结滑移性能,通过对48个富含砖粒立方体试件进行拔出试验,研究了再生混凝土立方体抗压强度、钢筋类别、钢筋直径等因素对黏结滑移性能的影响规律。结果表明:再生混凝土的强度值越大,单位滑移值对应的载荷值越大,荷载-滑移曲线越陡峭;当混凝土强度和钢筋直径都相同时,变形钢筋(HRB400级钢筋)的黏结应力约为光圆钢筋(HPB300级)的1.55 ~ 1.75倍。通过超声检测损伤,提出了考虑损伤参数的再生混凝土与钢筋间的黏结滑移损伤本构模型。

    • 含水率对再生混凝抗压强度影响研究

      2019, 36(1):32-35. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.007

      摘要 (533) HTML (0) PDF 3.42 M (462) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究不同含水率状态下富含砖粒再生混凝土的抗压性能,制作了72块强度等级分别为RC20、RC25、RC30富含砖粒再生混凝土立方体试块标准养护28d后将其移入干燥箱中进行干燥处理。将干燥后的立方体试块分别放入清水中浸泡4、12、24、48、72、168、336 h后测量其含水率,并进行单轴抗压力学性能试验。建立再生混凝土强度随其含水率变化的计算模型。研究结果表明:富含砖粒再生混凝土抗压强度随含水率增加而降低,对RC20、RC25、RC30来说,饱和富含砖粒再生混凝土的立方体抗压强度较干燥状态分别降低了33.3%、16.9%、36.9%。

    • 不同方法缩尺后粗粒料强度和变形特性研究

      2019, 36(1):36-40,74. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.008

      摘要 (445) HTML (0) PDF 7.86 M (420) 评论 (0) 收藏

      摘要:对某原型级配堆石料采用剔除法(TC)和混合法(HH)两种缩尺方法进行缩尺,对缩尺后的两种粗粒料试样(分别简称TC料和HH料)进行三轴固结排水剪切试验。结果表明:围压相同时,TC料的峰值应力(σ1-σ3f与内摩擦角均高于HH料的相应值;TC料有着较强的剪胀性;相同围压下,与HH料相比,TC料具有较小的破坏应变εaf与相变处体变εv0及较高的相变应力比M0;同一粒径下,TC料割线弹性模量约为HH料的1.03~1.39倍。当颗粒最大粒径增大时,TC料的割线体积模量的增幅小于HH料的相应值。随着颗粒最大粒径的增大,两种缩尺方法所得的弹性模量参数K有所增大而变形模量指数n减小。

    • 基于检测方法的再生混凝土弹性模量试验研究

      2019, 36(1):41-45. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.009

      摘要 (483) HTML (0) PDF 6.16 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用废弃混凝土加工制备为再生细集料,以再生细集料取代率为变量参数配置3种水胶比的再生骨料混凝土,通过混凝土标准弹性模量测试法、基于本构关系测试法以及超声波无损检测法,研究再生细集料取代率对富含砖粒再生混凝土弹性模量的影响规律以及超声波波速与弹性模量之间关系。试验结果表明,以应力-应变曲线上升段的割线斜率作为再生混凝土弹性模量值,该值随再生细集料取代率的变化规律与弹性模量试验测得的变化规律一致,呈现先增大后减小的趋势,且在取代率为30%时达到最佳状态。提出了以再生细骨料取代率为影响因素,富含砖粒再生混凝土立方体抗压强度与弹性模量关系计算模型,拟合出了超声波波速与再生混凝土弹性模量函数式。

    • 高密度电法在顶管施工选址勘探中的应用

      2019, 36(1):46-50. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.010

      摘要 (595) HTML (0) PDF 8.58 M (476) 评论 (0) 收藏

      摘要:对施工区钻孔勘探发现该区域地层复杂,存在大量卵石及其它坚硬岩石,这对顶管掘进会造成很大影响,需要为顶管施工选择合适、有效的施工场址,降低卡钻概率。采用高密度电法技术勘探设备对施工区地层进行详细的勘测,首先对施工区域附近断崖层进行测量,对比剖面反演图分析,证明了高密度电法技术在对地层分布、岩层产状勘探解释上的可靠性,最后采用温纳装置和斯伦贝格装置分别对拟施工区域进行勘测并取得了较好的效果,初步为顶管施工拟定了一条卵石分布较少、卡钻概率较低的地下埋深走向,也减少了钻孔勘探量。

    • 基于Aspen Plus的燃煤电厂CO2捕集系统模拟分析

      2019, 36(1):51-53,63. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.011

      摘要 (664) HTML (0) PDF 6.48 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对乙醇胺溶液(MEA)化学吸收法在实际应用中能耗高的问题,在分析传统MEA法CO2捕集工艺基础上,提出由菲涅尔式太阳能热泵和燃煤机组烟气余热共同提供再生热量的CO2捕集技术。利用Aspen Plus软件对新型MEA法CO2捕集技术模拟分析,获得具有代表性的预测结果。结果表明新型MEA法CO2捕集工艺可节约63.80%的热能,新型CO2捕集系统再生塔内的温度分布曲线更为平滑,更有利于CO2快速分离。

    • 考虑相对暴露度的无粘性土临界流速计算方法探讨

      2019, 36(1):54-58. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.012

      摘要 (639) HTML (0) PDF 5.94 M (377) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究建立了基于泥沙运动力学理论的土颗粒起动模型,在考虑相对暴露度基础上,推导了土体渗流引起内部侵蚀的临界流速计算公式。通过与试验测得临界流速值对比,发现试验值与计算值较为一致。讨论了临界流速计算值与试验值的差异和相对暴露度与临界流速关系。渗流过程中颗粒堆积,会导致颗粒运移通道阻塞,使临界流速试验值大于计算值。临界流速与土颗粒相对暴露度正相关,不同渗流方向下相对暴露度对临界流速影响程度不同,水平渗流时相对暴露度影响较大,垂直渗流时,相对暴露度对临界流速几乎没有影响。

    • 浅埋地下洞室围岩岩体力学参数反分析研究

      2019, 36(1):59-63. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.013

      摘要 (661) HTML (0) PDF 3.05 M (515) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于随机权重粒子群和最小二乘支持向量机方法建立地下洞室力学参数位移反分析模型,利用正交试验和3DEC模型确定各水平参数的学习样本,对地下洞室岩体的力学参数进行位移反分析。结果表明:利用支持向量机方法的非线性映射可以实现力学参数的反分析;反演得到主厂房围岩方向的侧压力系数KxKy为0.453、0.644;三类岩体的弹性模量E3E4E5分别为10.15、8.20、2.62 GPa;将反演分析的参数带入3DEC模型得到的位移与实测位移相对误差较小,验证了反演参数的合理性。

    • 基于液氮吸附实验的煤层夹矸孔隙结构特征研究

      2019, 36(1):64-68. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.014

      摘要 (601) HTML (0) PDF 9.03 M (503) 评论 (0) 收藏

      摘要:煤层夹矸存在孔隙,具有吸附气体的能力。为研究沁水盆地新景矿煤层夹矸孔隙特征,选择8#煤层夹矸和15#煤层夹矸进行液氮静态吸附法实验研究。根据实验结果对新景煤矿8#煤层夹矸和15#煤层夹矸孔隙结构特征中的比表面积、孔径、孔径占比进行分析。结果表明:新景8#煤层夹矸主要以微孔和小孔为主,微孔和小孔占总孔比的92%以上,新景15#煤层夹矸主要由微孔、小孔和中孔为主,微孔、小孔占67%,中孔占到32%左右。微孔、小孔孔径大小与比表面积和吸附量有较强的相关性。

    • 降雨入渗条件下镇巴县牛背梁滑坡风险评价

      2019, 36(1):69-74. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.015

      摘要 (608) HTML (0) PDF 4.65 M (472) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究降雨强度对浅表层坡体失稳的影响程度,在野外详细地质勘察的基础之上,利用Geostudio软件对坡体在不同降雨工况下进行渗流场和稳定性模拟,研究相应工况下的稳定性系数和失稳概率,再通过定量化方法对极易失稳工况下的坡体进行风险评估,研究结果表明:只有完全饱和状态条件下的坡体才极易失稳,失稳概率高达48.93%,滑坡影响区内承灾体总价值为361.9万元,财产年损失83.24万元,单人年死亡概率8.7×10-2 ,即处于风险极高区。

    • 页岩比表面积与孔隙结构关系的分析

      2019, 36(1):75-79. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.016

      摘要 (462) HTML (0) PDF 6.24 M (358) 评论 (0) 收藏

      摘要:比表面积和孔隙结构是页岩的两个重要特性。比表面积对于岩石基质的吸附特型和膨胀性能具有重要的影响。现有的比表面积测量方法在测定页岩比表面积时,由于页岩含有大量微纳米孔隙,测得的页岩比表面积精度不高。研究基于比表面积与孔隙结构的关系,建立比表面积与孔隙结构之间的数学模型,并讨论了随孔隙在基质中的数量比例和体积比例两种参数下,页岩的比表面积与孔隙结构之间的关系。结果表明微孔对于页岩的比表面积具有重要贡献,且比表面积与小孔隙的体积占比之间为正相关关系,与小孔的数量占比之间则需要通过不同情况来进行判断。为页岩气的吸附特征研究和岩石的膨胀特性研究提供了一定的理论依据。

    • 似粘聚力对砂土地层成孔性影响分析

      2019, 36(1):80-83. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.017

      摘要 (389) HTML (0) PDF 4.77 M (1020) 评论 (0) 收藏

      摘要:工程上处理砂土地层作为持力层时,多将其视为粘聚力为零的无粘性土,这种忽视似粘聚力存在的做法过低得估计了土体强度,使得设计参数相对保守,工程造价也因此增加。此外,在砂土地层的基坑中采用土钉支护时,成孔不易,容易坍塌,无法正常施工。本文通过引进非饱和砂土的似粘聚力,采用力学方法对砂土地层进行稳定性分析,得到了砂土地层在孔洞挖成后重分布的应力场及位移场,并且以西安某大厦基坑支护项目为依托,结合Flac3D数值模拟来进行成孔稳定性的分析研究。结果表明,砂土地层的成孔性与砂土似粘聚力相关,在一定的密实度下,砂土的似粘聚力与其含水率有关。在工程实践中,可通过改变砂土含水率来保证砂土地层的土钉成孔。

    • 单轴压缩下含层理加锚岩石声发射特征研究

      2019, 36(1):84-88. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.018

      摘要 (621) HTML (0) PDF 6.76 M (479) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究不同层理倾角加锚岩石变形破坏过程中的声发射特征,加工制备了0°和90°两种层理的加锚试样,利用RMT-150C岩石力学试验机和AEwin-USB型声发射信号采集系统,进行了含层理加锚岩石声发射特征试验。研究表明:单轴压缩条件下,90°层理试样声发射累积振铃计数大于0°层理试样,具有明显的层理效应;加锚试样相比无锚试样,在压密阶段就有较强声发射信号产生,而且随着载荷的增加声发射信号越来越强,加锚试样的累计振铃计数大于无锚试样;声发射信号特征可以反映岩石内部裂隙扩展变化,对于揭示层理加锚围岩破坏失稳机制具有一定的参考价值。

    • 兰州砂质黄土的湿陷变形特性

      2019, 36(1):89-92,112. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.019

      摘要 (664) HTML (0) PDF 3.87 M (506) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过在兰州和平镇探井取不同深度Q3黄土的试样,在室内做了颗粒分析,测定了其常规物理力学指标,并测了不同深度土样的湿陷系数。研究表明:该地区黄土湿陷性以中等和弱湿陷为主,少量黄土湿陷性强烈,湿陷系数的峰值随深度增加而逐渐变小,湿陷的敏感性一般。该地区不同深度的砂质黄土在不同压力下会表现出不同的湿陷特性。随黄土层位加深,上部荷载对其湿陷性影响逐步减弱。在同一压力作用下,上中层黄土的湿陷系数较大,下层黄土的湿陷系数较小。

    • 陕西省柞水县不稳定斜坡变形破坏模式研究

      2019, 36(1):93-97. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.020

      摘要 (719) HTML (0) PDF 5.84 M (514) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对柞水县104处不稳定斜坡的调查分析,发现区内以堆积层不稳定斜坡为主;最有利于不稳定斜坡发育的原始坡度区间为30°~ 45°,最有利于不稳定斜坡发育的原始坡高区间为50~100 m,且由于人类工程活动减弱,在原始坡度大于45°、坡高大于100 m的高陡斜坡,不稳定斜坡发育反而减少;不稳定斜坡变形破坏模式主要表现为滑移-拉裂模式、滑移-压致拉裂模式和弯曲-拉裂模式三类,其中以滑移-拉裂模式发育最为广泛。

    • 高瓦斯综采工作面瓦斯涌出预测与立体防治技术研究

      2019, 36(1):98-102. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.021

      摘要 (357) HTML (0) PDF 5.89 M (366) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高瓦斯低渗透煤层工作面瓦斯抽采与灾害控制难题,以土城矿15311综采工作面为研究对象,首先,初步分析了工作面瓦斯涌出来源,运用分源预测法预测了其瓦斯涌出含量,接着针对性地在3#煤层运用了顺层钻孔、底抽巷穿层钻孔、高位钻场以及采空区埋管等多种抽采方法,并联合工作面配风提出了立体瓦斯防治技术。最后,通过施工底抽巷截留钻孔对底抽巷溢出瓦斯进行截留抽放,考察了抽采效果。结果表明: 15311综采工作面瓦斯来源主要为3#煤层和下邻近层,瓦斯抽采总量为45.4 m3/min,瓦斯抽采率为85.33%,回风流中瓦斯浓度未超过1%,瓦斯抽采达标,有效地控制了工作面高瓦斯的涌出。

    • 基于GA的负相关剪切集成不平衡行为分类研究

      2019, 36(1):103-107. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.022

      摘要 (582) HTML (0) PDF 3.39 M (467) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于传感器的人类活动识别(HAR)在健康医疗领域具有重要的研究价值及研究意义。以往的关于传感器人类活动分类识别算法的研究,并没有考虑不同类别行为数据间的不平衡性。为了解决不同行为类别数据间的不平衡性影响算法精确度的问题,此算法采用下采样方法从大类和小类数据集中随机抽取选出若干组数量上相等的两种数据的集合,将多个不平衡数据变成平衡数据。其次,多个平衡数据集上训练多个弱分类器。然后,此算法以弱分类器的负相关和预测精度为代价函数,使用遗传算法挑选出能够使代价函数值最高的弱分类器来构成集成分类器。使集成算法内的弱学习器具有较高预测精度和多样性。最后,此算法使用挑选出的弱学习器构成集成学习器对人的行为进行集成分类。此算法在已有的行为数据集上进行了仿真实验研究,实验结果证明本文提出的基于遗传的负相关剪切集成不平衡行为识别算法相对于传统算法能够有效提高不平衡行为识别的正确率。

    • 模糊性研究系列文(一)模糊集合概念的破坏性

      2019, 36(1):108-112. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.01.023

      摘要 (539) HTML (0) PDF 2.25 M (439) 评论 (0) 收藏

      摘要:阐述,元素部分属于模糊集合呈现的虚拟模糊性,为什么不是模糊性研究的研究对象,以虚拟模糊性为研究对象的模糊集合论,为什么不可能成功的原因以及对正常模糊性研究带来的负面影响。指出,须研究的模糊性,是因为信息不完备、不完整,目标值的“真值”人们无法知道只能确定真值近似产生的不确定性,并且模糊性研究首先要建立一种支撑逻辑,帮助解决模糊性研究中计算不具可重复性、计算结果不唯一并且不是“相对最优近似”问题;但最实质性的问题是,解决相关关系下知识转换“算法实现”问题,这是模糊性研究能否成功以及模糊性研究能否像随机性研究那样成为数学研究分支的关键点。

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