钢粒子迟滞重复冲击破岩硬岩损伤破裂特征研究     

鞠明和  陶泽军  蔚立元  姜礼杰  郑彦龙  邹春江 《岩土力学》2024,(4):1242-1255

粒子冲击辅助破岩技术凭借其快速、高效等优点,对硬质岩体有着较好的破岩效果。通过粒子冲击试验和离散元模拟相结合的方法研究单、双粒子冲击速度、双粒子间距等因素对高强度花岗岩表面、三维及剖面形貌特征的影响,探寻冲击坑深度、冲击坑体积及冲击坑表面面积随冲击参数的变化规律,统计粒子冲击破岩裂纹的分布规律,并且从能量吸收率的角度评价双粒子迟滞冲击破岩的效能。结果表明：冲击坑深度与冲击速度呈正相关;随着粒子间距的增大,冲击坑由相交逐渐相离,形貌随之变化,冲击坑体积随之减小,而冲击坑表面面积增大;通过模拟发现,裂纹主要分布在斜长石与钾长石的晶界处,以拉伸破坏为主;当选用5 mm直径的钢粒子破碎强度200 MPa左右的极坚硬花岗岩时,双粒子迟滞冲击破岩的能量吸收率曲线随粒子冲击速度增大趋于平缓,在双粒子迟滞冲击破岩的粒子间距为8～10 mm且冲击速度400 m/s左右时能达到最佳的冲击辅助破岩效果。  相似文献   

通过活断层区地铁隧道地震反应分析     

赵颖 《国际地震动态》2015,(5)

<正>地铁隧道作为生命线工程的重要组成部分,其抗震问题日益受到关注。早期人们认为地下结构受周围土体的约束,具有良好的抗震性能,但1995年日本阪神地震造成了神户市部分地铁车站和区间隧道受损严重,震后修复困难,产生巨大的经济损失,才使人们意识到地下结构的抗震问题也不容忽视。我国是世界上多地震国家之一,处于活动期的断层在我国分布较广,为避免使结构遭受活断层错动引发的震害,避让措施成为地铁隧道建设选线设计中的  相似文献   

土—结构相互作用对煤矿采动损伤建筑的抗震性能影响分析     

刘书贤  白春  魏晓刚  刘少栋  麻凤海 《地震研究》2015,38(2):272-279

为了探讨土—结构相互作用对煤矿采动损伤建筑地震动力破坏的影响,基于损伤力学和能量耗散理论,研究采动区土—基础—上部结构的协同作用,通过建立考虑土—结构相互作用的煤矿采动损伤建筑的动力学方程,重点分析了煤矿采动损害影响下的建筑物地震动力灾变演化过程。计算结果表明:土—结构的相互作用对煤矿采动建筑的地震动力响应影响较大,不考虑土—结构相互作用是偏于安全的;煤矿采动作用明显改变了建筑物的结构动力特性,建筑结构的薄弱层位置改变明显、塑性铰和层损伤分布规律发生改变,严重降低了建筑物的抗震性能,对于煤矿采动区建筑应当开展安全损伤评估工作,以保证矿区工程建设的安全性和可靠性。  相似文献   

煤矿采动与地震联合作用下建筑物损伤演化致灾分析     

刘书贤  胡红珍  魏晓刚  麻凤海  薛海波 《地震研究》2015,38(1)

针对煤矿采动区建筑物的地震损伤演化过程尚不明晰的问题,考虑到煤矿采动与地震联合成灾机制的复杂性,基于损伤力学理论,采用地震工程学和开采学理论,建立煤矿采动损害影响下的建筑物动力损伤判据,探讨煤矿采动与地震联合作用下建筑物损伤演化灾变过程,通过有限数值计算分析煤矿采动建筑物地震动力破坏的损伤成灾机制。结果表明:"联合作用"能够更好的描述煤矿采动与地震对建筑的破坏作用,煤矿采动损害影响下建筑物的次生损伤与其应力成反比,煤矿采动加剧了建筑的地震动力响应,所产生的次生损伤不断发展演化,导致建筑物的薄弱层位置形成塑性铰,严重削弱了建筑物的抗震性能。  相似文献   

Lisfranc损伤MDCT表现及临床意义     

黎雪琴  石林平  胡冬冬  郑石林 《CT理论与应用研究》2015,24(1):103-109

目的:探讨Lisfranc损伤MDCT表现及其临床应用价值。资料与方法:临床表现符合Lisfranc损伤患者31例,致伤原因车祸伤21例,坠落伤8例,碾压伤2例。28例手术治疗,受伤后立即常规拍摄足部数字X线正、斜位片,3例加摄侧位片;3日内行64排CT平扫及后处理重建,重建方式包括容积再现(VR)和多平面重组(MPR)。结果:31例患者CT检查均发现有骨折,其中单处骨折3例,2处骨折13例,3处及3处以上骨折15例,共89处;均发现关节脱位,共57处,其中关节面错位≤2mm的9处,>2~5mm的30处,>5mm的18处。骨折累及关节面时相应关节均发生脱位。与CT结果比较,X平片漏诊骨折13处(14.61%),不能确定骨折16处(16.86%);漏诊关节脱位14处(25.56%)。结论:Lisfranc损伤的CT表现主要是Lisfranc关节构成骨的骨折和关节脱位,骨折线累及关节面提示相应处韧带损伤。CT表现可作为临床治疗方案选择的重要依据。   相似文献   

基于CT图像直方图技术的冻结岩石未冻水含量及损伤特性分析   总被引：2，自引：2，他引：0  

刘慧  杨更社  叶万军  申艳军 《冰川冻土》2015,37(6):1591-1598

未冻水含量是影响岩石低温冻结过程中热力学性质的重要因素, 是冻土科学研究中的重要问题. 采用CT无损识别技术进行不同温度梯度下岩石CT扫描实验, 获得了20℃、-2℃、-5℃、-10℃、-20℃、-30℃下岩石的CT扫描图像. 以数字图像处理理论为依据, 运用CT图像直方图技术进行不同温度梯度下冻结岩石CT图像解析, 完成了冻结岩石未冻水含量及损伤信息的定量分析. 研究结果表明: -2~-5℃是岩石内未冻水含量急剧减小的温度区间; 当温度降到-10℃时, 岩石内未冻水全部冻结成冰. 根据CT数直方图峰形形状可判别低温环境下冻结岩石的损伤大小及分布均匀性. 论文所提出的冻结岩石CT图像直方图技术为定量分析不同温度梯度下冻结岩石未冻水含量、损伤扩展随温度的变化规律提供了新的方法和思路.  相似文献   

风积沙轻骨料混凝土冻融损伤及寿命预测研究   总被引：8，自引：0，他引：8  

董伟  申向东  赵占彪  何静  俞婷婷 《冰川冻土》2015,37(4):1009-1015

基于浮石轻骨料混凝土为基础, 将不同质量的风积沙作为细骨料替代部分河砂, 研究风积沙轻骨料混凝土冻融损伤机理及服役寿命. 通过室内快速冻融循环试验, 定量分析风积沙轻骨料混凝土的抗冻耐久性能. 在整个冻融循环期内, 相对动弹性模量的变化规律可分为直线下降阶段、 直线+曲线下降阶段、 曲线下降阶段. 以此为基础, 建立轻骨料混凝土直线和曲线双段式相对动弹性模量衰减方程, 依据5组混凝土的抗冻试验结果对方程进行了验证, 并预测其在西部地区的服役寿命. 结果表明: 直线和曲线双段式的相对动弹性模量衰减方程能够准确的反应混凝土冻融损伤劣化规律. 风积沙最优替代率为20%, 可以满足25 a的使用寿命. 损伤模型可为沙漠地区混凝土使用提供一定的理论依据.  相似文献   

盐岩压剪条件下的损伤特性研究     

蒋再文  王雷  姜德义  陈结  范金洋  张军伟  李林 《岩土力学》2015,36(Z2):12-20

为了解盐岩在压剪受力状态下的损伤特性,设计了不同放置角度的盐岩压剪试验和声发射信号采集试验,研究了盐岩试件在不同剪切角度下的损伤力学特性和声发射信号特征。针对压剪受力状态,从一般力学模型入手,讨论建立了关于剪应力和正应变的剪切损伤模型。试验结果表明,随放置角度的增大,盐岩的力学特性由塑性为主要特征逐渐转为脆性为主要特征;试验中放置角度越大,盐岩试件峰值剪应力越小,试件整体承载能力也呈下降趋势,试件的变形能力减弱,抗变形能力则随放置角度增大而先增大后减小,45°时达到最大。声发射信号表明,盐岩由于其自身的结构和损伤破坏特征,盐岩在压剪受力状态下的声发射信号比较明显;试件的放置角度为55°、65°时,在屈服阶段AE计数波动相对越剧烈,试件破坏的也越快;试件的放置角度小于45°时,AE计数呈递增式增长,峰值一般出现峰值应力附近。  相似文献   

不同围压下砂岩的变形力学特性与损伤机制     

王云飞  王立平  焦华喆  赵洪波 《煤田地质与勘探》2015,43(4):63-68

开展不同围压下砂岩的强度、变形和损伤演化研究,对岩体工程的结构设计和稳定性评价具有重要意义。对赵固一矿二1煤层顶板砂岩进行试验获得其力学参数,并采用颗粒流程序获得砂岩细观力学参数,结合编制的fish语言程序进行试验,研究砂岩在不同围压的强度、变形和损伤演化机制,得到如下结论:随着围压增加砂岩的屈服段变长,围压小于40 MPa时峰值强度随围压变化敏感,大于40 MPa时敏感性降低,随着围压增加砂岩由脆性破坏逐步转变为延性破坏;砂岩的扩容经历线性体缩、线性扩容和非线性扩容3个阶段,围压增大线性扩容阶段缩短而非线性扩容阶段增加,扩容指数和扩容起始点轴向应变与围压存在指数变化规律;砂岩的损伤破坏经历损伤弥散分布、聚集成核、形成局部裂隙和主控破裂面形成4个阶段,低围压下砂岩沿单一主控破裂面发生压剪破坏,高围压下主控破裂面呈X型交叉破坏岩体,为X型共轭斜面剪切破坏形式。   相似文献   

长江口氧化还原敏感元素的早期成岩过程   总被引：2，自引：0，他引：2  

邹建军  石学法  李乃胜  刘季花  朱爱美 《地球科学》2010,35(1):31-42

通过测试长江口沉积物及间隙水中Fe、Mn、U及Mo的含量,结合早期成岩模型及地球化学热力学分析,探讨了在河口环境中影响间隙水氧化还原敏感元素(Fe、Mn、U及Mo)分布的主要因素.根据Fick第一定律,估算了Fe、Mn、U及Mo在沉积物-水界面的扩散通量.结果表明,间隙水Fe、Mn、U及Mo的含量分别介于0.8~106μmol/L、14.8~258μmol/L、1.9~14.4nmol/L及60~546nmol/L之间.在垂直剖面上,间隙水Fe、Mn峰值分别出现在约5cm或10cm的深度.早期成岩过程是影响长江口沉积物间隙水Fe、Mn分布的主要因素.吸附系数对间隙水Fe、Mn的分布也有重要的影响.吸附系数越高,间隙水Fe、Mn浓度越低.影响间隙水U分布的主要因素为Fe,而Mo与Fe、Mn之间不存在相关性.通量计算结果显示Fe、Mn、U及Mo的扩散通量分别介于3.0~10.5μmol·(m2·d)-1、35.7~439.5μmol·(m2·d)-1、-2.3~0.2nmol·(m2·d)-1及-36.0~94.6nmol·(m2·d)-1之间.沉积物中自生铀组分约占总铀的6%~67%.   相似文献