卸荷作用下岩体变形破坏影响因素

通过对岩体在卸荷前后的研究,分析了工程中边坡卸荷岩体破坏变形的影响因素,其中的关键因素包括岩体弱面结构构造和分布形式以及地下水赋存条件等。并在此基础上,探讨了卸荷岩体的破坏机理。     

天龙山石窟某危岩体的地震稳定性分析

为了研究天龙山石窟危岩体在地震作用下的稳定性,本文在掌握已有天龙山石窟某危岩体的工程地质资料后,运用有限差分软件FLAC3D建立此危岩体的计算模型,通过输入最大加速度幅值1.5m/s2的Kobe地震波对此危岩体进行地震动力响应计算。通过危岩体在地震作用过程中的位移、应力、加速度放大系数进行分析。研究表明:此危岩体在地震作用下有塌落和外倾的趋势;在地震作用下,此危岩体的破坏形式以拉伸破坏为主;从监测点的加速度放大系数可以看出,危岩体区域加速度放大系数较大,而危岩体周围加速度放大系数较小,说明危岩体对地震波有放大作用,因此要在此危岩体上做好防护和加固措施,适当提高危岩体的地震加速度设计值。     

复杂岩体介质及裂隙中声波传导特性研究

现今,运用声波探测岩体情况的技术已有一定发展,但对于声波速度与岩石质量之间的关系还只进行了初步研究。为了完成对复杂岩体介质及裂隙中声波传导特性的研究,我们以某工程地区地质条件为研究背景,以数值模拟技术为主要研究手段,先后进行了岩体介质及裂隙分布模型概化、声波在岩体裂隙中的传导实验、实验结果分析、处理实验数据的C语言程序编写等工作。研究成果对地下工程的声波勘探具有重要意义。     

十漫高速公路隧道洞口边仰坡破坏机理研究

隧道洞口边仰坡的稳定问题是导致隧道工程“进洞难、出洞难”的关键问题。通过对十漫高速公路沿线隧道边仰坡变形破坏现象调查,分析其变形破坏模式为5种（平面滑动破坏、楔形破坏、崩溃破坏、局部塌陷破坏和堆塌破坏）．得出其变形破坏机理主要是：隧道开挖引起边仰坡应力重分布,导致坡顶、掌子面周围形成应力集中,引起岩体破坏;开挖加速岩体风化．降低岩体强度,加剧岩体变形破坏。     

基于构造控制的岩质边坡破坏模式识别方法研究

为了提出基于构造控制的岩质边坡破坏模式识别方法,以某路堑边坡为例,根据优势结构面理论,运用赤平极射投影法,分别对单组结构面与边坡面的组合关系和多组结构面与边坡面的组合关系进行了研究,分析了不同情况下边坡岩体结构的稳定状态,进而对边坡破坏模式进行了识别。研究结果表明：所提出的判别原理和识别方法可以反映构造控制的岩质边坡破坏模式及稳定性。     

爆炸载荷下油罐钢板破损的数值模拟

目前国内外学者日益重视大型储油罐区的安全问题,油罐的防爆炸破坏能力成为研究的热点之一。利用LS-DYNA有限元程序,模拟了油罐钢板在3#岩石炸药爆炸载荷下的破坏过程,分析了炸药质量、药柱形状对钢板破坏程度和破口形状的影响。由于药柱形状规则,钢板主要发生类似冲孔的剪切破坏,破坏程度随炸药质量的增加而加强,爆轰产物会从钢板破口处进入油罐内部。     

分形几何在节理岩体研究中的应用

介绍了节理岩体分形研究的主要内容和研究方法。结果表明,节理岩体具有分形特征,可以通过Mandelbort-Weierstrass函数生成不同维数的节理分形曲线来模拟实际的岩体节理面。分形维数是表征节理岩体的一个重要因素,可以与岩体的其他力学及物理参数建立统计回归关系。     

岩体结构控制论的研究和应用

岩体由结构面和结构体组成,其结构特性是岩体力学行为、变形和破坏形式的主要控制因素.岩体结构控制论是岩体工程的基础理论.本文从岩体结构的工程地质模型、力学模型出发,总结了现今较广泛应用的岩体结构力学分析方法,并简要介绍了岩体结构控制论的工程应用.     

贵州省梵净山红云金顶稳定性数字模拟分析

本文通过调查获取梵净山红云金顶的区域地质背景、几何尺寸、岩体结构、节理裂隙和物理参数的基础上,采用FLAC3D软件对柱状红云金顶岩体在重力作用下进行数字模拟分析,分析得出:(1)竖向裂缝切割处有应力集,在山体两侧高程2,270m处坡脚位置也出现应力集中;(2)最大位于发生在竖向裂缝控制区2,300m处,岩体将向外侧发生破坏;(3)预测岩体若发生破坏,将在一线天底部局部发生拉裂破会,在高程2,280m处岩体沿水平层面发生剪切破坏。(4)目前塑性区较少,岩体相对稳定,建议对整体加强监测。     

南湾水库坝基工程地质条件分析评价

南湾水库坝基存在顺河断层,查明断层的结构、颗粒组成、透水性及允许渗透比降,判断其可能发生的渗流破坏形式是南湾水库除险加固工程的一个重点和难点。由于现场钻孔管涌试验所得的坝基岩体试验破坏坡降较大,不足以反映断层破碎带最差部位的岩体破坏坡降。在详细分析了南湾水库坝基顺河断层的工程地质条件和水文地质条件后,对坝址区顺河断层带进行渗流计算研究,分析坝体和坝基的长期渗透观测资料的基础上,研究了坝体和坝基的渗流状况,为坝址区顺河断层带防渗处理提供依据。     

后压浆技术在冲击钻机成孔桩中的应用

结合秦皇岛港煤炭综合楼基础灌注桩试验桩工程,阐述了后压浆工艺及加固机理。工程结果表明,在适宜选用传统冲击钻机成孔的地质条件下,采用后压浆技术与冲击钻机成孔相结合的施工方法能有效地解决孔底沉渣量过大的难题,减少沉降量,提高基桩承载力。     

上海国际航运中心洋山深水港区一期工程陆域形成工程质量控制

介绍上海国际航运中心洋山深水港区一期陆域形成抛、吹填砂、回填开山石工程施工和监理所采取的有效质量控制措施和最终钻孔结果及工程质量验收情况,总结洋山深水港一期陆域形成工程的经验和教训,为洋山港后续陆域形成工程提供宝贵的经验。     

缅甸某地岩层地基渗透特性的试验研究

国内、外目前主要通过水文地质调查、室内试验和现场测试等手段研究岩土的渗透特性,通过对缅甸某地地基岩层的现场调查和试验,分析泥岩和砂岩中钻孔压水试验的P—Q曲线及其变化规律、研究岩基地层的渗透特性,提出相关试验的注意事项.     

码头港池增深炸礁爆破工程设计

通过工程实例,介绍水下钻孔爆破方法在码头港池增深炸礁爆破工程中的应用,分析和评估爆破安全可行性。该工程采用设计气泡帷幕的方法来防止爆破产生的水中冲击波对码头的影响。实践证明,这种方法在泊位港池增深工程中是可行的。     

基于不同试验方法和非线性水弹性时域理论的鞭振弹振响应研究

船体主尺度增大会导致严重的鞭振和弹振现象,这会增大船体结构的极限载荷和疲劳损伤.为了深入探究船体的振动响应,文中在拖曳水池对某万箱集装箱船分别进行了分段模型的自航和拖航试验.分析了不同海况下自航和拖航这两种试验方式对鞭振和弹振响应的影响.为计及不同振动频率成分对载荷响应的影响,提出一种考虑波浪记忆效应的非线性水弹性方法.文中提出了一种求解延时函数的方法,能够解决高频区域的阻尼系数的计算限制.最后,船舯弯矩试验结果分别和线性与非线性理论结果进行了比较,发现文中提出的非线性方法能够更好地预报弹性船体的振动响应.     

波浪引起破损船的垂向运动和弯矩（英文）

The wave-induced vertical ship motions and bending moments of a double hull-oil tanker in realistic flooding conditions are studied. The scenarios investigated are represented by water ingress into the starboard ballast tanks for collision damage cases and both starboard and portside ballast tanks for grounding situations. Seakeeping computations are performed for eight damage scenarios and for the intact condition, each corresponding to different changes in displacement, trim, and heel. For each of the damage conditions, transfer functions of vertical motions and loads are calculated using a potential linear 3 D panel hydrodynamic code in the frequency domain that includes effect of the motion of the water in flooded tanks. A MATLAB code is developed to facilitate automated hydrodynamic simulation of many damage scenarios. Verification of seakeeping results is performed by comparing transfer functions with results of the previous study. Wave-induced vertical responses of damaged ship are then compared to those of intact ship using two spectral-based methods originating from uncertainty analysis of wave loads, which are convenient tools to assess consequences of damage on short-term ship responses. Generally, observed trend is that vertical wave-induced responses of damaged ship converge toward those of intact ship with increasing wave period. Fairly small differences between responses of asymmetrically damaged ship with respect to the symmetrical incoming wave directions are found. The results of the study are an efficient method for seakeeping assessment of damaged oil tankers and the framework for evaluating consequences of damage scenarios, heading angles, and sea conditions on seakeeping responses of damaged ships.The results can be used to decide if the intact ship model can be used instead of the damaged one for the emergency response procedure or for the risk assessment studies when modeling and computational time represent important limitations.     

舰船板架在接触爆炸冲击载荷作用下的破坏

对舰船板架在接触爆炸载荷作用下的变形问题进行了研究.基于变分原理得到四边固支的板架残余变形的近似计算公式,根据破坏准则给出了估算破口半径的近似方法,并与经验公式进行了比较,结果基本上是合理的,可应用于舰船结构在爆炸冲击波作用下的毁伤或防护方面的工程预测,从而为舰船的安全防护设计提供理论依据.     

Experimental and numerical investigation of fatigue damage due to wave-induced vibrations in a containership in head seas

Fatigue cracks have been known to occur in welded ships for several decades. For large ocean-going ships wave-induced vibrations can, depending on trade and design, cause up to 50% of the fatigue damage. The vibrations may be due to springing and whipping effects. In this paper, we address the fatigue damage caused by wave-induced vibrations in a containership of newer design trading in the North Atlantic. The fatigue damage was obtained both experimentally and numerically. The experimental results were found from tests performed with a flexible model of the ship, while the numerical predictions were done using nonlinear hydroelastic strip theory. The measurements showed that the wave-induced vibrations contributed approximately 40% of the total fatigue damage. The numerical method predicted the wave frequency damage well, but was found to overestimate the total fatigue damage by 50%. This was mainly due to an overprediction of the wave-induced vibrations. The discrepancy is partly related to three-dimensional (3D) effects which are not included in the two-dimensional (2D) slamming calculation, and partly to an overprediction of the springing contribution. Moreover, the numerical method does not account for the steady wave due to forward speed. By using a simplified approach we show that high-frequency damage can be significantly reduced by including the steady wave for the relevant vessel, implying better agreement with the experimental results.     

高能搁浅下双层底结构的损伤特性研究

船舶搁浅事故会引起船体破损、环境污染和人员伤亡等严重后果.研究船舶搁浅,不仅有利于海上生命安全、防止海洋污染,还可为船体结构的抗冲击设计及规范航运繁忙区域中船舶的航速、操作规程提供一定的依据.本文用数值仿真法研究了船舶高能搁浅中的内部力学问题,分析了典型双层底结构的损伤变形、受力和能量耗散等结果,提出了一种新式的抗搁浅YF双层底结构,并与原结构进行了比较.研究表明,损伤变形集中于结构与礁石相接触的区域,高能搁浅内部力学问题的研究可以主要考虑局部的船体结构;肋板的存在显著增加了船底结构的抗搁浅能力;高能搁浅过程中,由于垂直方向的接触力,礁石对双层底的垂向贯入量会略有减小;当纵桁远离搁浅区域时,它的吸能能力无法发挥,抗搁浅作用很弱;YF双层底结构比原结构具有更大的吸能能力和抗搁浅力.     

超大型集装箱船艏艉砰击强度直接计算方法

超大型集装箱船的船艏显著外飘、船艉宽平外悬,使其在恶劣海况下航行时容易发生严重的砰击。为确保船体艏艉部结构在砰击中不发生损坏,需要研究作用到艏艉外板上的砰击压力,并以此为设计载荷来校核外板和相连结构的强度。目前对集装箱船砰击局部强度的校核要求仍以经验公式为主,但是为提高对超大尺度船舶强度校核的可靠性,近年来推出了砰击的直接分析方法。本文初步分析了砰击直接分析方法的基本原理,并运用该方法对20,000 TEU集装箱船的艏、艉部砰击压力以及最小板厚要求进行了研讨,其结果可为超大型集装箱船的结构设计提供重要的参考。