摘要：锚杆、锚索等柔性支护措施广泛应用于隧道(洞)围岩的加固,若对锚杆锚固效应预测不当,可能引起锚杆屈服或剪切破坏,也可能导致锚杆设计过于保守,造成资源材料浪费。因此,应对锚杆-围岩相互作用机理进行深入研究,为合理的锚杆支护设计提供可靠的理论支撑。现有的关于全长粘结式锚杆的解析解,通常将围岩视为弹性体、将杆体视为刚性或将锚杆与砂浆界面接触视为刚性,与实际不相符。若考虑围岩与锚杆复杂的力学行为,需采用数值解展开分析,然而现有数值解的迭代计算过程过于繁琐、计算难度大。

摘要：目的 为掌握碳纤维复合材料板在低速冲击载荷作用下的损伤规律,延缓失效破坏,对其冲击损伤的应力状态进行研究。方法 基于ABAQUS平台,建立碳纤维复合材料层合板低速冲击有限元模型,采用Hashin失效准则和VUMAT用户子程序,对碳纤维复合材料层合板的冲击过程进行数值模拟,同时考虑层合板层内与层间失效,以此来研究低速冲击条件下复合材料的损伤机理,分析冲击损伤过程中的应力变化趋势,讨论应力的分布状态。重点研究铺层角度及铺层距离冲头远近对应力的影响。结果 不同角度铺层的应力传播轨迹均沿着纤维方向和垂直于纤维方向同时扩展,应力均先增加至极限值而后迅速下降;铺层角度越大,板料的承载能力越弱,0°铺层的极限应力为1 432 MPa,而90°铺层的极限应力降至1 206 MPa;离冲头越远的铺层应力越小,达到峰值的时间更早且率先下降,说明远离冲头的铺层更早发生失效。结论揭示了碳纤维层合板在低速冲击载荷作用下的应力状态及其对损伤的影响规律,能够为复合材料层合板零件设计提供参考。

摘要：当前盾构法隧道工程不断向大直径方向发展,超大直径盾构隧道穿越地下结构更是屡见不鲜。为探究超大直径盾构隧道下穿交通枢纽地下结构变形特征与机理,依托北京城市副中心站综合交通枢纽01标段Ⅲ区超大直径盾构穿越城际车站工程,结合工程设计参数及现场监测数据,对车站咽喉区部分建立精细的三维立体有限元数值模型,研究了双线超大直径盾构穿越条件下,地下结构筏板基础的位移和应力分布规律及其形成机理。结果表明:地下结构基底筏板在横断面水平方向的位移全部指向西侧,整体趋势为由后行隧道向先行隧道偏移;基底筏板在隧道轴线方向的水平位移全部指向穿越起始端;筏板在竖直方向的位移分布情况为:中间隆起,四周下沉,整体呈现为“山峰”类似形态。对于双线超大直径盾构隧道下穿地下结构,存在着卸荷回弹和围岩压力两种力学作用,上述变形特征为二者产生的叠加效应,此次精细的筏板基础变形的评估,为制定穿越工程的变形控制对策提供了科学依据。

摘要：确定合理的井底负压差值对于欠平衡钻井至关重要。如果负压值过大,地面设备控制和处理困难,并可能导致地层坍塌、出砂,造成地层渗透率严重下降。因此,如何准确确定井壁失稳和储层损害的最大负压差,关系到欠平衡钻井工程的成败。文章根据岩石力学和渗流力学理论对井壁失稳的力学机理进行了分析,并基于摩尔—库仑准则建立了欠平衡钻井井壁失稳极限压差的数学模型。同时,针对欠平衡钻井储层伤害的问题,着重分析了储层应力损害的机理,首次提出并引入了井壁岩石破坏比的概念,通过大量岩心实验,得出井壁岩石渗透率与其所受应力之间的数学回归关系式和相应的极限压差数学模型。并结合新疆呼图壁气田呼3 井和石南4003 井2口井现场数据和相应地层层位的岩心力学实验数据,进行了实例计算模拟,此2 口井的钻井实践证实了文章中欠平衡钻井井壁失稳和储层损害的最大负压差确定的理论方法和数学模型的正确性,表明该数学模型对欠平衡钻井设计具有重要的实用意义。

摘要：文中对素泥质粉砂岩及不同类型的加筋泥质粉砂岩在不同含水量等条件下进行试验,通过对比分析得出对泥质粉砂岩强度的主要影响因素,为加筋泥质粉砂岩路基的填筑提供设计和施工依据。通过此次粗粒土大三轴试验,获取素泥质粉砂岩、加筋(土工格栅)泥质粉砂岩、加筋(格宾)泥质粉砂岩在不同含水量、不同压实度、不同加筋层数条件下的强度参数,为更好的掌握泥质粉砂岩力学特性及其强度指标提供可靠依据,为泥质粉砂岩路基,特别是加筋泥质粉砂岩路基的填筑提供设计和施工依据。

摘要：研究目的:近年来,桥梁坍塌事故屡有发生。为充分认识这些事故背后共同的力学机理和坍塌原因,以便能在桥梁建设运营的各环节有针对性地做好安全风险防控,降低桥梁坍塌事故率,故开展本研究。研究结论:(1)通过对大量桥梁坍塌破坏事故的统计分析,获得了各类桥型、各种破坏原因下桥梁事故的统计分布特征,结果显示:刚构桥的综合安全性最好,而拱桥相对最差;施工自身因素是造成施工期桥梁坍塌破坏的主因,而运营期桥梁破坏多是车辆超载等车船因素造成的;(2)结合力学理论,在技术层面对桥梁破坏事故的共性原因进行了分析总结,得出:桥梁坍塌破坏是结构抗力和外部作用这对矛盾在发展中外因占据了主导地位后的结果;(3)探讨了桥梁在设计、施工等环节中应该注意的安全风险防控原则,并给出了相关建议;(4)本研究成果可为桥梁在设计、施工及运营维护阶段的安全风险防控工作提供指导和参考。

摘要：文章以大直径盾构隧道暗挖地铁车站工法为背景,基于壳-接触数值计算模型,采用壳单元模拟衬砌管片,可屈服弹簧模拟环纵向螺栓,并考虑环纵缝“压剪耦合”,对内支撑体系保护下的盾构隧道大尺寸开口全过程进行数值分析。文章旨在分析盾构隧道衬砌管片在隧道开口全过程中的力学行为特征,研究盾构隧道在开口和拆除内支撑时的结构传力机理,确定隧道开口时管片响应受纵缝位置的影响规律以及内支撑体系的重要性,并为盾构隧道开口相关工程提供设计建议。

摘要：土体在缺水环境下,随着土体内的水分完全蒸发散失,会产生收缩、裂缝,这是一种常见的自然现象。但这种现象对于河湖边坡工程安全和生态环境治理有着重大不利影响,深入开展对土体干缩裂缝的研究将对生态环境和工程建设有较高的实用价值。本文从土体干燥收缩及裂缝产生相关影响因素及力学机理方面对土体干缩、裂缝发展过程进行探讨。

摘要：为掌握深厚含水层段地下水渗流-应力耦合作用下钢筋混凝土井壁结构的竖向承载特性,根据相似理论设计出了4组模型试验,并在同组试验中增设对照试验;研究了不同强度井壁混凝土在考虑与不考虑水力耦合作用下的力学性能差异以及水力耦合作用下井壁结构的应力变形特征与竖向极限承载力的变化情况。结果表明:地下水渗流-应力耦合损伤影响程度与井壁混凝土强度有关;随着混凝土强度提高,相应地,抗渗性与密实度亦得到提高,地下水渗入混凝土内部的难度增加,从而使耦合损伤影响程度减弱。结合极限平衡理论对井壁结构的受力机理展开了分析,根据理论推导和试验结果共同建立了水力耦合作用下井壁结构竖向承载力计算公式,理论值与试验值偏差范围为0.39%~2.05%,此结果可为该类井壁结构的竖向承载力设计提供依据。

摘要：通过对深井巷道两帮锚固体破坏特征及作用机理分析,锚固体最大破坏部位在两帮偏中上部,两帮锚杆支护的作用就是使锚杆与锚固范围内岩体相互作用形成锚固承载结构体。把深井巷道两帮锚固体失稳分为压裂失稳和剪切失稳,两帮锚固体首先失稳形态为压裂失稳,建立了巷道两帮锚固体2种失稳条件下的稳定性力学模型,提出了锚杆、锚索耦合支护方案,并对试验巷道两帮稳定性进行了力学计算、数值分析及现场观测,回采巷道两帮采用支护设计方案后,两帮收敛量减小,最大移近量124 mm,控制在合理范围内,两帮围岩稳定,支护效果显著。