• 2019年第36卷第3期文章目次
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    • 双向加载情况下工字形SRC柱抗震性能数值分析

      2019, 36(3):1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.001

      摘要 (594) HTML (0) PDF 2.15 M (447) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究工字形SRC柱在双向水平加载下的抗震性能,采用纤维模型对已有试验进行数值模拟,验证了纤维模型的适用性。基于此模型,考察了轴压比、配钢率、型钢强度等参数对工字形SRC柱在双向水平加载下的承载力、耗能及延性的影响,并与单向水平加载下的情况进行了对比。结果表明:轴压比对工字形SRC柱的抗震性能影响显著,随着轴压比的增大,柱子承载力先增大后减小,而滞回耗能和延性则随轴压比的增大逐步降低;配钢率对工字形SRC柱的抗震性能有一定影响,随配钢率的增大,柱的承载力、耗能及延性均有明显增长;承载力、耗能及延性均随型钢强度的增加而得到一定改善,但增幅较小。此外,双向加载下SRC柱的承载力、耗能及延性均较单向水平加载的低。

    • 新型钢管铅芯阻尼器数值模拟及耗能能力分析

      2019, 36(3):7-10,20. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.002

      摘要 (626) HTML (0) PDF 1.86 M (575) 评论 (0) 收藏

      摘要:以传统钢管铅芯阻尼器为基础,通过改进得到一种新型钢管双铅芯阻尼器,并在此基础上运用ABAQUS有限元模拟软件对其抗震性能进行模拟分析。模拟结果表明,在用铅量较少的情况下,新型钢管双铅芯阻尼器相对于单铅芯阻尼器的极限荷载增大183 kN,极限位移增大近一倍,滞回曲线面积明显增大并且等效阻尼系数增大15%。通过模拟结果表明,其耗能能力较优。

    • 模拟地下水压力作用下混凝土硫酸盐腐蚀行为研究

      2019, 36(3):11-15. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.003

      摘要 (587) HTML (0) PDF 1.88 M (562) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对地下混凝土结构的耐久性问题,利用室内模拟试验技术,研究不同地下水静水压力(0、0.1和0.2 MPa)和粉煤灰掺量(10%、25%和40%)对混凝土受硫酸盐腐蚀的影响,测定了混凝土腐蚀60 d后的腐蚀深度和力学性能指标(抗压强度和动弹性模量)。试验结果表明,混凝土的硫酸盐腐蚀深度随粉煤灰掺量的增加而线性降低;随地下水压力的增加近似呈线性增加。混凝土的抗压强度和动弹性模量随粉煤灰掺量的增加而降低,随地下水压力的增加而略有提高。此外,对混凝土抗压强度和超声波速的相关性进行分析,结果表明粉煤灰和水压力对抗压强度与超声波速关系的影响不明显;通过回归分析建立了硫酸盐腐蚀后混凝土抗压强度和超声波速的指数关系模型。

    • PFC2D中平行粘结参数对直剪强度参数的影响研究

      2019, 36(3):16-20. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.004

      摘要 (485) HTML (0) PDF 1.65 M (471) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解PFC2D模拟室内直剪试验时平行粘结参数和直剪强度参数间的关系,以引江济淮试验工程中泥岩崩解后的颗粒级配建立模型,通过控制变量法对PFC2D中平行粘结参数对泥岩直剪强度参数的影响进行研究。结果表明:平行粘结参数对直剪强度参数的影响不具有单调性,应划分为不同的区间进行讨论;平行粘结参数对粘聚力和内摩擦角的敏感程度不同。

    • 钙质结核含量对黄土强度及变形特性的影响

      2019, 36(3):21-25. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.005

      摘要 (610) HTML (0) PDF 2.05 M (607) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内直剪试验研究不同钙质结核含量对试样的强度、变形等特性的影响。研究发现,钙质结核对试样的抗剪强度指标影响很大,随着钙质结核含量增多,试样的粘聚力降低,内摩擦角增加。在高正应力下试样中的钙质结核的骨架作用能够充分发挥,含量越高强度越大。低正应力下,含钙质结核试样的剪切变形曲线是应变软化型,而不含钙质结核试样的应力-应变曲线为应变硬化型。随着钙质结核含量、正应力的增加,在理想塑性阶段曲线明显不同。

    • 井阻对砂井地基固结作用的影响

      2019, 36(3):26-32. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.006

      摘要 (559) HTML (0) PDF 2.20 M (388) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对不同渗透系数、不同深度及不同半径砂井的地基,分别进行了砂井地基有限元固结计算,将考虑井阻作用的砂井地基固结有限元模拟结果与巴隆理想井固结解进行对比,分析井阻作用对砂井地基固结的影响程度,论证了砂井或排水板地基设计时适当考虑井阻或排水能力的必要性。研究表明:(1)砂井的渗透系数越小,相同时间条件下砂井地基所达到的平均固结度越小;同样,相同固结度条件下所需的固结时间越长,即井阻作用越明显;砂井处理的土层深度越大,井阻作用的影响也更为显著;(2)井阻作用对地基固结度及固结时间的影响不可忽视,在有限元模拟参数条件下,对应相同固结时间,当理想井固结度达到80%时,考虑井阻情况的固结度为13%~67%,相对于理想井固结度的相对误差16%~83%;对应相同固结度,当固结度达到80%时,考虑井阻情况相对于理想井的固结时间相对误差均大于50%。

    • 良渚水利系统中草裹泥的强度变形试验研究

      2019, 36(3):33-38. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.007

      摘要 (611) HTML (0) PDF 1.94 M (519) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了论证良渚时期广泛采用的草裹泥工艺的科学性和合理性,对单个草裹泥、草裹泥堆砌体开展了无侧限抗压强度试验及大型固结试验。通过试验结果表明:草裹泥的受力变形可分为三个阶段,篾条在草裹泥应变达到20%附近时会发生断裂破坏;草裹泥可有效提升淤泥的强度,单个草裹泥的无侧限抗压强度与通缝堆砌相差不大,但错缝堆砌能明显提高无侧限抗压强度。草裹泥之间的排水层会加速淤泥固结,苇荻草与篾条的挤密及嵌入会导致竖向变形增加;苇荻草与篾条的变形对竖向变形的贡献主要发生在3 h前,随着荷载的增加,大部分变形愈趋近于在前期完成,固结完的草裹泥中淤泥密度要比原状淤泥大2.50%,其粘聚力比原状淤泥大38.7%,摩擦角比原状淤泥大20.5%。

    • 降雨条件下堆积层滑坡变形特征及形成机理研究

      2019, 36(3):39-45. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.008

      摘要 (440) HTML (0) PDF 2.63 M (424) 评论 (0) 收藏

      摘要:以陕西省岚皋县广泛发育的堆积层滑坡为研究对象,借助土工试验、物理模拟和数值模拟手段,揭示了降雨条件下滑坡的变形和渗透规律,研究了降雨诱发堆积层滑坡的变形破坏特征及形成机理。物理模型试验表明:堆积层斜坡内渗流速率与时间呈幂函数关系,关系式为y=6.65883x-0.900 34;在降雨和地下水位变动下,堆积层滑坡主要表现为牵引式,其发展过程可概括为:裂缝的产生→裂缝的扩展→裂缝的贯通→次级滑动→整体滑动五个阶段;堆积层滑坡的二元结构是该滑坡形成的决定性因素,降雨入渗导致地下水在基岩面附近富集是该滑坡发生的重要诱发因素。数值模拟结果表明:随着地下水作用时间的持续,坡体稳定性逐渐降低,剪应变逐渐增大,斜坡变形逐渐增加。

    • EPS颗粒整体集合的直剪试验研究

      2019, 36(3):46-50. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.009

      摘要 (550) HTML (0) PDF 1.73 M (516) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究聚苯乙烯泡沫颗粒整体集合的抗剪强度特性,通过直剪试验,针对粒径为1、3及5mm的泡沫颗粒,测定了不同法向应力条件下剪应力与剪切位移之间的关系,分析了颗粒粒径及压缩性对抗剪强度的作用影响。结果表明:随着粒径的增加,EPS颗粒整体集合的抗剪强度逐渐降低;当EPS颗粒粒径由1 mm增加至5 mm时,其整体的内聚力由8.1 kPa减小至2.75 kPa,内摩擦角也随之减小,其原因在于EPS颗粒整体集合的压缩量随粒径的增加而增大。

    • 基于PFC-FLUENT联合开展岩体水力劈裂细观机理分析

      2019, 36(3):51-56. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.010

      摘要 (564) HTML (0) PDF 2.04 M (536) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究岩体水力劈裂的致灾过程,揭示水力劈裂细观机理,采用VB编译平台,实现PFC、SURFER、GAMBIT、FLUENT商业软件的调用,并依托FORTRAN编译子程序实现软件间数据信息交换及特定功能,完成岩体水力劈裂三维分析平台的构建。随后,利用该平台建立与文献中相同的岩体水力劈裂圆筒模型,并与试验结果比对,验证了该平台研究岩体水力劈裂的可行性。最终,以某一输水隧洞为例,依托该平台开展输水隧洞裂纹扩展研究,分析高内水压下围岩裂隙萌生、扩张、延伸、贯通的破坏过程。结果表明:该平台能较精细地揭示隧洞衬砌水力劈裂过程并动态获取相应裂隙流场分布特征,针对该隧洞模型,衬砌外围岩压力大于0.6 MPa时方能确保当前高压内水作用下隧洞衬砌安全。

    • 砂黄土塔基边坡破坏机理研究

      2019, 36(3):57-61. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.011

      摘要 (588) HTML (0) PDF 2.20 M (405) 评论 (0) 收藏

      摘要:以陕北定边县砂黄土塔基边坡为研究对象,通过室内试验手段研究了砂黄土的物理力学特性,并与西安粘黄土的物理力学性质进行了对比。在此基础上,借助有限元软件MIDAS模拟不同工况下塔基边坡的应力应变特征,进而揭示了砂黄土地区塔基边坡的破坏机理。结果表明:砂黄土的天然密度与干密度较低,孔隙比较高,粗粉粒含量较多,摩擦强度明显较大,粘聚力较小;有限元模拟表明,随着影响因素的增加,坡肩拉应力不断增加,坡脚剪应力不断集中,边坡稳定性逐渐减小,最终形成潜在滑动面并发生破坏,其中风荷载和降雨是影响边坡稳定性和应力应变的主要因素。

    • 端部约束对三轴排水剪试验影响的数值分析

      2019, 36(3):62-66. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.012

      摘要 (631) HTML (0) PDF 1.80 M (530) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对三轴排水剪试验的端部约束问题,利用有限元软件ABAQUS模拟三轴排水剪试验,研究在不同的围压下,不同的端部约束条件对三轴排水剪试验软土剪切特性的影响。结果表明,端部完全光滑时,试样的整体应力应变关系能很好地代表材料本构模型;端部约束的存在导致了试样内部应力应变分布不均匀,约束程度越大,不均匀性越明显;小应变条件下,端部约束对于试样整体应力应变关系的影响并不大,而大应变条件下,端部约束的影响则不可忽视,约束程度不同影响程度一致。

    • 基于改进熵权-突变级数法的岩爆等级评判

      2019, 36(3):67-71. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.013

      摘要 (404) HTML (0) PDF 1.44 M (526) 评论 (0) 收藏

      摘要:为能够准确预测岩爆等级,从岩性、应力、围岩三方面选取岩爆发生的五个因素作为预测评价指标,通过改进后的熵权公式来计算评价指标的重要程度;结合突变级数法中多维的印第安人茅舍模型对无量纲处理后的岩爆样本数据进行归一化计算得到突变级数值,并划分岩爆等级区间。最后将此方法应用在江边水电站隧道岩爆预测中。结果表明:利用该方法评判岩爆等级,模型维数较多,评判结果客观、准确,和实际工程情况一致,与其他方面相比具有一定优势。

    • 基于改进Sarma法的倾倒变形体蓄水稳定性评价

      2019, 36(3):72-78. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.014

      摘要 (536) HTML (0) PDF 2.76 M (430) 评论 (0) 收藏

      摘要:库区强倾倒变形体常在蓄水期以特定模式发生失稳破坏。根据现场强倾倒变形体蓄水失稳特征,分析其破坏模式为"上拉下剪"式破坏,破坏面具有明显分段性。在传统Sarma法基础上,考虑饱和岩体强度降低及所受静水压力,通过调整岩层面强度折减系数改进了Sarma法。以Fortran为平台编写强倾倒变形体稳定性分析程序,通过苗尾水电站工程实例边坡对所提力学模型和分析方法进行验证,并与离散元模拟结果进行对比验证其准确性。最后进行参数分析,研究结果表明边坡自然坡角对倾倒变形体稳定性影响比较大,坡角越陡稳定性越低,同时软岩较多的边坡蓄水后稳定性将大大降低,得出的结论和规律符合工程实际。

    • 镁渣改良膨胀土的物理力学特性试验研究

      2019, 36(3):79-83. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.015

      摘要 (534) HTML (0) PDF 1.78 M (469) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对膨胀土路基带来的问题,结合固体废弃物改性土壤的相关研究,提出了利用镁渣对膨胀土进行改良的研究思路。通过室内试验,研究了镁渣对膨胀土相对密度、液塑限、自由膨胀率以及无侧限抗压强度和抗剪强度的影响。试验结果表明,随着镁渣掺量的增加,改性土的液限、塑性指数、自由膨胀率均呈减小趋势,这表明镁渣对于膨胀土膨胀性的改良具有显著的效果;此外,随着镁渣含量的增加,镁渣改性土的无侧限抗压强度和抗剪强度都呈现先增加后减小的趋势,在镁渣掺量为15%时达到峰值。

    • 乡村校舍现状调查及再利用初探——以邯郸市魏僧寨镇为例

      2019, 36(3):84-87. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.016

      摘要 (455) HTML (0) PDF 1.30 M (428) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大量乡村校舍闲置问题,以乡村闲置校舍再利用研究为出发点,通过对邯郸市馆陶县魏僧寨镇走访调查并发放调查问卷,将校舍的使用情况进行分类归纳,并分析闲置校舍的现状,最后结合村民意愿提出将乡村闲置校舍改造为养老服务设施。

    • 鄂尔多斯盆地合水地区长6组浊积扇沉积特征及其相模式分析

      2019, 36(3):88-94. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.017

      摘要 (464) HTML (0) PDF 2.11 M (355) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用丰富的岩心资料、测井资料以及录井资料,通过岩心观察描述以及沉积相分析方法,深入开展鄂尔多斯盆地合水地区长6油层组储层的沉积相类型及相模式等研究。通过岩石类型、沉积结构、构造、古生物以及沉积环境分析,认为长6油层组沉积时期主要发育陆相湖盆深水浊积扇相,并可划分出内扇、中扇和外扇等3个亚相;通过沉积相及测井相等分析方法,以明确沉积相平面展布以及垂向演化规律,最终建立了研究区长6油层浊积扇相模式。

    • 基于S试件的AC双转台五轴数控机床加工精度检测联合仿真

      2019, 36(3):95-100. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.018

      摘要 (584) HTML (0) PDF 2.18 M (429) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了深入研究高档数控机床的加工精度检测机理,利用Adams和Matlab/Simulink软件平台对AC双转台五轴联动数控机床加工S试件的运动过程进行联合仿真。首先搭建了机床的机械系统和控制系统模型,然后将整机机械模型的6个输入变量和12个输出变量通过Adams/Control模块分别与Simulink建立的控制模型进行对接,完成系统输入、输出的设置,从而实现整机机电耦合的联合仿真。仿真结果表明五轴机床在加工S试件过程中各个轴的运动都呈非线性变化,与工程实际经验相符。

    • 时效处理对7050铝合金组织与性能的影响

      2019, 36(3):101-105. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.019

      摘要 (715) HTML (0) PDF 1.88 M (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:对7050铝合金进行硬度测试、腐蚀性能测试和透射电子显微分析(TEM),研究了单级时效处理对合金组织与性能的影响。实验结果表明:7050铝合金具有较强的时效硬化效应。单级时效温度由120℃升高到160℃时,合金时效硬化速度显著加快,合金进入峰时效状态所需时间显著缩短,但合金的峰值点的硬度降低。时效处理后合金晶内析出了大量的尺寸细小的η'相,弥散分布在基体中。合金晶界处析出了粗大的平衡相,成分为MgZn2,PFZ出现。随着时效温度的升高,合金晶间析出相连续且粗大,PFZ宽化,合金的抗晶间腐蚀性能持续下降。对于剥落腐蚀来说,合金的腐蚀程度不仅与晶界结构有关,还与晶界数量有关,温度上升,合金晶粒尺寸迅速增大,晶界数目显著减少,二者相互作用最终导致了合金的抗剥落腐蚀性能的提高。

    • 基于IFAHP的BIM管线碰撞优化模型

      2019, 36(3):106-112. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2019.03.020

      摘要 (564) HTML (0) PDF 1.65 M (447) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对BIM管线碰撞技术尚不能根据碰撞位置给出管线的优化方案问题,利用直觉模糊层次分析法(IFAHP)建立了一种BIM管线碰撞优化模型。首先,依据建筑管线施工规范,从施工成本、施工难度、施工安全性和施工美观度四个方面建立了管线碰撞评价指标体系;其次,根据碰撞点位置状况,依据IFAHP构造出不同的直觉模糊判断矩阵,建立相应的直觉模糊决策模型,进而给出不同管线碰撞点的管线优化方案。最后,通过实例验证了该BIM管线碰撞优化模型的有效性和可行性。

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