花岗岩残积土动态冲击性能的SHPB试验研究     

刘新宇  张先伟  岳好真  孔令伟  徐超 《岩土力学》2020,41(6):2001-2008

为研究花岗岩残积土的动态冲击性能，开展了高速冲击下的分离式霍普金森压杆（SHPB）试验，与常规应变率下的试验结果比较，分析了高应变率对花岗岩残积土的应力?应变特性和强度的影响。结果表明：低、高应变率下的花岗岩残积土的?-?a（轴向应力?轴向应变）曲线均呈现出软化型。随着应变率 增加，?-?a曲线向?a增大的方向移动，破坏应变?af增加。但高应变率下?af增加的程度更加明显。花岗岩残积土的峰值强度普遍具有应变率依赖性，二者可用直线关系拟合，但低、高应变率下的拟合关系并不一致。提出了率敏性因子m定量评价依赖性强弱。研究发现，随着应变率的提高，强度的应变率依赖性减弱，低应变率下的m为26.694，而高应变率下仅为0.013。相关试验结果指出，高速冲击荷载对土体总体有害。工程中应该采取合理措施控制冲击荷载的危害。该研究有助于深化花岗岩残积土动态冲击性能的理解，为相关工程的施工与设计提供技术参考。  相似文献   

苏州西山震裂锥:太湖冲击坑又一新证据          下载免费PDF全文

王鹤年  钱汉东  陈旸  周丽娅 《高校地质学报》2019,25(1):58

震裂锥已被公认为陨石冲击地球表面遗留的标志。研究及统计资料表明，震裂锥与陨石冲击形成的中、大型冲击坑 有关。太湖西山震裂锥呈圆锥形，锥体表面有自锥顶向下辐射的锥纹，锥纹具有分叉的特征，这些特征与震裂锥的国际公 认的定义和标准相符。此外，西山震裂锥还具有其特有的其他特征：碎裂岩化显著；气化-熔融现象发育；锥体表面具网 状构造及波纹状、蜂窝状等多种气印。岩相学研究显示，震裂锥及含锥岩石中冲击变质现象明显，微页理（PDFs）、微裂 隙（PFs） 以及靶岩熔融现象发育。以上这些冲击变质的标志，可证明西山震裂锥是冲击成因，而非地表水风化淋溶石灰岩 的喀斯特或风蚀成因的凤稜石。西山震裂锥的发现、太湖湖底冲击击变角砾岩“太湖石”的确定，为太湖冲击坑的研究增 添了新的诊断性证据；加上早期研究确定的、冲击回落至太湖湖底淤泥层中的冲击溅射物，这些众多证据为确定“太湖冲 击坑”或“太湖冲击事件”展示了美好前景。但是，要确定太湖冲击坑的具体位置、大小及构造模式等，尚需更多的深入 研究。  相似文献   

圆柱形支撑大跨度建筑结构强震冲击分析模型仿真   总被引：3，自引：2，他引：1       下载免费PDF全文

吴海波  王新妮 《地震工程学报》2018,40(1):48-53

圆柱形支撑大跨度建筑稳定性较差,不能在强震冲击下保持稳定的结构状态。为解决此问题,设计圆柱形支撑大跨度建筑结构强震下冲击分析仿真模型,通过圆柱分析法则的确定、有限元支撑模拟分析与监测、圆柱形支撑体系承载能力分析以完成模型的仿真分析与监测。基于此对大跨度建筑结构强震冲击进行静力分析,调整强震冲击下模型的结构,完成模型的搭建。模拟强震冲击环境,设计对比实验结果表明,应用圆柱形支撑大跨度建筑结构强震下冲击分析仿真模型,可明确圆柱形支撑大跨度建筑薄弱点,发现稳定性较差建筑结构单元,达到提升圆柱形支撑大跨度建筑在强震冲击下稳定性的目的。  相似文献   

高位落石作用下不同缓冲层与钢筋混凝土板组合结构动力响应     

吴建利  胡卸文  梅雪峰  许泽鹏 《水文地质工程地质》2020,47(4):114-122

2008年“5.12”汶川特大地震诱发了大量的震裂山体危岩崩塌灾害。这类危岩发育位置高、冲击能量大，存在主动加固措施难以实施且被动防护网防护能级不足的问题，为此在汶川、芦山、九寨沟地震灾区逐渐广泛使用桩板拦石墙结构用于防治高位崩塌落石，取得了非常好的效果，但同时也存在部分桩板拦石墙墙后因未设缓冲层或挂废旧轮胎而被落石直接撞击并损毁的现象。为避免落石直接与此类钢筋混凝土（RC）板碰撞造成刚性破坏，工程上常采用就地开挖的碎石土、砂土作为缓冲层以减缓落石冲击力，为研究冲击作用下不同类型缓冲层消能效果及RC板的动力响应特征，基于室外搭建的落石冲击试验平台，开展了不同缓冲层及其相互组合的系列落石冲击试验。结果表明，总厚度相同前提下，EPS泡沫-砂土组合缓冲层的消能效果最优，其次为碎石土，砂最差。与其他两种缓冲层消能方式相比，落石锤与组合缓冲层碰撞过程中发生多次反弹且接触时长远大于其他两种；相同的冲击工况下，EPS中心位置压溃并下陷，且产生大量辐射状宽大裂缝；组合缓冲层能够有效减小RC板的跨中位移，在3，5，7 m冲击高度下，比砂作为缓冲层时跨中位移减小了37%~46%。在R4落石锤冲击下，RC板跨中位移显著增加且产生明显塑性位移，随冲击能量增大跨中裂缝自下而上延伸，RC板最终破坏时表现为典型的弯曲破坏特征。  相似文献   

凸轮型冲击旋压钻头成孔机理研究          下载免费PDF全文

博坤  孙思远  张永光 《探矿工程》2020,47(11):77-82

挤密钻头是潜孔锤冲击挤密钻进技术的关键所在，其结构形式直接影响着钻进效率、成孔质量和应用效果。应用非线性有限元理论，对动载荷作用下土体的弹塑性和压缩性的变化规律进行了分析。研究发现，常规钻头在冲击挤密钻进过程中产生的桩效应是导致钻进效率降低的主要原因。为了克服桩效应的影响，利用ANSYS/LSDYNA软件对阶梯式钻头和凸轮旋压钻头的钻进过程进行数值模拟分析，并通过实钻试验进行验证。数值模拟分析和试验结果均表明：凸轮旋压钻头能够有效避免钻进过程中土体回弹问题，降低桩效应对钻进效率的影响。试验结果与模拟结果相吻合，表明数值模拟的结果相对可靠。  相似文献   

围压与冲击扰动作用下组合煤岩超低摩擦效应分析     

李利萍  吴金鹏  鞠翔宇  王淋 《地质力学学报》2019,25(6):1099-1106

深部煤岩在垂直扰动作用下发生振动，当水平冲击足以克服块体间摩擦阻力时，极易发生超低摩擦型冲击地压。文章以细砂岩-煤-细砂岩组合块体为研究对象，考虑顶板-煤-底板临近工作面开采工况，采用数值模拟方法，建立围压与冲击扰动下组合煤岩数值模型，以煤块水平位移、垂直加速度差值作为超低摩擦效应特征参数，分析围压、垂直冲击及水平冲击对特征参数的影响规律。研究结果表明:在垂直冲击与围压共同作用下，煤岩体残余位移及水平位移峰值随围压增大且呈指数增长趋势；在垂直冲击、水平冲击和围压三者共同作用下，煤岩体超低摩擦效应强度与作用时间都随着围压呈增加趋势；垂直冲击对组合煤岩超低摩擦效应的影响最为显著。   相似文献   

温度骤降对大黄鱼Larimichthys crocea鱼卵与仔鱼的影响          下载免费PDF全文

周孔霖  杜萍  寿鹿  廖一波  刘永叶  黄伟 《海洋学研究》2018,36(4):68-75

滨海电厂温排水停止排放以及季节更替、寒潮来袭等现象会引起海水温度降低,从而对鱼类等变温生物产生冷冲击效应。本研究通过模拟水温骤降情形,以孵化率、死亡率、畸形率等为指标,探讨了温度骤降对大黄鱼早期发育阶段(鱼卵和仔鱼)的冷冲击作用。研究发现,大黄鱼仔鱼(3日龄)对温度骤降的敏感性略高于鱼卵。在大黄鱼鱼卵和仔鱼的适温范围内,当水温由22 ℃骤降至19 ℃或16 ℃时,鱼卵的孵化率和死亡率无明显变化,而胚胎发育和仔鱼的生长发育均减缓,仔鱼的死亡率提高;水温超出适温范围,由22 ℃骤降至13 ℃或10 ℃时,对鱼卵和仔鱼造成致命的冷冲击伤害,48 h累积死亡率分别为84.6%~100%和72.1%~98.2%。由此推测:当水温骤降超出适温范围后,大黄鱼的早期发育阶段遭受致命的冷冲击伤害,从而影响种群补充和年龄结构。  相似文献   

滑坡-碎屑流冲击导引结构的离散元模拟          下载免费PDF全文

张睿骁  樊晓一  姜元俊  杨海龙 《水文地质工程地质》2019,(5):161-168

滑坡碎屑流对拦挡结构的直接冲击常产生较高的峰值冲击力和冲击能量，导致结构发生破坏而失效；而导引结构通过改变碎屑流的运动路径，可减缓其冲击效应，提高结构抗冲击能力。文章运用三维离散元模拟软件，结合室内休止角试验的结果，校准数值模拟参数，以三种不同导引结构（凹型圆弧、直线型、凸型圆弧）为变量进行数值模拟分析。研究结果表明:凹型圆弧结构B1可以有效地将碎屑流颗粒的冲击力进行转化，结构所受的法向力最小，切向力最大，对颗粒的导引作用最大。经过三种不同导引结构后，颗粒与滑槽之间的碰撞和摩擦是导致颗粒动能减小的主要原因；而三种不同导引结构对颗粒动能的耗散效果无显著差异。导引结构的作用对于颗粒堆积体积分布有显著的影响，主要影响区是靠近坡脚处，对导引结构之后的堆积区域的颗粒体积分布影响不显著。通过对冲击效应和堆积特性的研究，得到凹型圆弧结构形式最优，可以为碎屑流的防护工程抗冲击设计提供参考。  相似文献   

混杂纤维高强高性能混凝土抗冲击性能数值仿真     

吉久茂  蔡庚午 《华南地震》2014,(Z1):110-114,131

采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA分析平台,对钢纤维、聚丙烯纤维等混杂纤维混凝土(HFRHSC)试件在强动载作用下力学相响应进行了仿真分析,主要针对混杂纤维混凝土的霍普金森压杆冲击试验过程进行数值仿真。采用了HJC(Holmquist-Johnson-Cook)破坏模型,针对混凝土材料冲击损伤破坏的本构模型来计算动态冲击作用下混凝土材料的变形问题。表明了试件内部应力趋于均匀前,经历初始状态的应力震荡;相同的冲击速度下,HFRHSC试件各个时刻的破坏程度轻于没有参加任何纤维的的基本混凝土试件,基本验证了混杂纤维对混凝土力学性能的改良效用。  相似文献   

冲击地压关键层远程区域水力压裂防治技术          下载免费PDF全文

黄澎涛 《探矿工程》2021,48(S1):187-194

针对我国目前冲击地压防治工程人员身处冲击危险区域,无法实现区域先行、超前治理的局面,论文提出了矿井冲击地压关键层远程钻孔水力压裂防治技术。分析了我国冲击地压矿井的地质条件和近几年重大冲击地压灾害的特点,认为华北石炭—二叠系煤田和侏罗系煤田很多冲击地压煤矿煤层上覆地层,普遍发育厚层坚硬的砂岩关键层,能量的释放符合冲击地压形成的“3因素”理论。经论证,关键层脆性强,硬度大,易于压裂,利用水力压裂法解除地应力是合适的;井下长钻孔、地面深孔和地面导斜钻孔的施工技术和钻孔水力压裂技术已成熟,实现远程钻孔水力压裂区域性的防治冲击地压是可行的。工业性试验显示,井下长钻孔顺层分段水力压裂长度可达800 m,水压可达40 MPa,裂缝半径为40 m;地面垂直钻孔分段压裂深度可达3000 m,压裂段高>100 m,压力达80 MPa,裂缝半径为100~200 m;地面导斜钻孔水平顺层段长度达1000 m,压力达80 MPa,裂缝半径为100~150 m;压裂前后煤体应力或支架压力的检测数据对比显示,压裂后的应力较压裂前降低了10 MPa以上,满足区域治理的要求,钻孔远程水力压裂在防治冲击地压上较传统方法具有显著超前优势、区域优势、效率优势、安全优势和环保优势,可以做到冲击地压防治区段的无人化,满足区域先行、超前治理的国家要求。  相似文献