考虑渗流场与应力场耦合的边坡稳定性分析

文章在介绍渗流问题有限元公式的基础上,运用变单元渗透系数法的原理,利用ANSYS软件的APDL语言开发了二维稳定和非稳定渗流的程序,通过迭代即可较准确地求出自由面的位置;同时,针对某一具体算例,分别对不考虑应力影响下的渗流场和不考虑渗流影响下的应力场以及两场相互耦合时的稳定性进行了研究,为非稳定渗流下边坡稳定分析和滑坡灾害预报等方面提供有用的参考。     

基于修正韧性耗散损伤的非线性疲劳可靠性分析

在反复循环荷载作用下构件或材料易出现疲劳损伤,导致结构出现突发性疲劳脆性破坏,故需对构件或材料的疲劳损伤进行精确评价,避免灾害性事故发生。但现有的疲劳损伤评价模型为了简化分析,常忽略了荷载顺序和相互作用等效应,使得疲劳损伤分析精度不足,为此,需对构件或材料的疲劳损伤模型进行改进,使其能够精确评价疲劳损伤。基于叶笃毅提出的疲劳损伤模型,推导材料的多级疲劳损伤模型。在此基础上,通过提出对数应力平方比的幂函数等效形式来考虑荷载相互作用效应,并应用所提等效规则,结合叶笃毅多幅级疲劳模型,推导多级载荷作用下非线性疲劳损伤累积改进模型,使疲劳模型能够考虑多级荷载的顺序和相互作用效应。基于所提改进模型建立材料疲劳极限状态方程,应用概率密度演化方法对极限状态方程进行求解,并建立求解过程,分析得到材料非线性时变疲劳可靠度。最后采用材料疲劳试验对所提模型在疲劳寿命预测和可靠度分析中的准确性进行验证。研究结果表明：所建立的模型疲劳寿命预测误差最小可达1%,可靠度分析精度提高30%,表明模型具有更高精度,能够应用于工程实际。     

用渗透法检测塑料燃油箱阻隔性能

随着塑料燃油箱越来越多地被推广应用,对其各项性能的检测也提出了更高要求,尤其是其阻隔性能的检测更迫切地需要一种方便、准确的试验方法。目前,国外发达国家采用气体渗透方法对燃油箱的检测已经起步,相对于传统方法,气体渗透测试方法以其各方面的优越性能代表了该项检测发展     

气体渗透仪成功进军汽车轮胎检测行业

日前,Labthink兰光的VAC-V1气体渗透仪入主厦门正新橡胶工业有限公司,成为继美国固特异轮胎橡胶有限公司之后第二家选用兰光高端阻隔性检测设备的知名轮胎生产企业。厦门正新橡胶工业有限公司是台商独资企业,主要生产自行车内外胎、摩托车内外胎、农用车内外胎及汽车内外胎等橡     

雅口航运枢纽围堰过流面局部破坏成因分析*

汉江雅口航运枢纽工程二期围堰是以粉细砂为主要填筑材料，并辅以土工复合材料和素混凝土板抵抗水流冲刷的过水围堰。围堰经2021年洪水过流后，过流面混凝土板出现了局部脱空、板间连接钢筋断裂等局部破坏现象，采用非线性有限元方法对过水围堰的应力-变形情况进行数值模拟，进而分析围堰局部破坏原因，提出预防措施。结果表明，在重力及水荷载共同作用下，围堰过流坝坡面不均匀沉降变形过大，致使抗冲刷混凝土板与堰体填筑料间存在不同程度的脱空，板间连接钢筋受力状态由受拉转变为受剪，局部因强度不足发生剪断破坏，最终导致混凝土板的整体性降低，抗水流冲刷能力不足。减小不均匀沉降是预防此类破坏的关键所在，为此可加强填筑碾压，提高材料的密实度，进而增强坝体的抗沉降变形能力；在混凝土板下方设置土工膜反滤，提高材料的抗渗透变形和抗水力冲刷的能力。     

内掺CCCW混凝土抗压强度和自修复性能研究

为了研究自制水泥基渗透结晶防水材料（CCCW）对混凝土抗压强度、自修复性能的影响，制备了基准混凝土、CCCW掺量0.6%、0.8%、1.0%、1.2%的混凝土试件，通过抗压强度试验研究了不同掺量下自制CCCW对混凝土的抗压强度影响规律，通过抗压强度恢复率、抗渗恢复率研究了自制CCCW掺量为1%时对混凝土自修复性能的影响。结果显示：随着CCCW掺量的增加，混凝土的抗压强度不断增强，掺量达到1%后，强度增强效果趋于稳定；水泥混凝土自身具有一定的自修复能力，CCCW的加入可以明显改善混凝土自修复效果，且受损状态对后期强度恢复影响较大，受损越严重恢复率越低。     

考虑固液二相互态特性的流固耦合模型

为研究岩土体内的流固耦合作用对道路工程中道路建筑物/构筑物的变形和沉降，聚焦于构建考虑固液二相互态特性的流固耦合模型，首先构建以含水率为参数的固相物性参数方程（弹性模量、体积模量、极限偏应力）和以孔隙比为参数的液相物性参数方程（饱和含水率、残余含水率、Gardner模型参数），其次建立考虑固液二相互态影响的固相本构方程（邓肯-张模型）和液相本构方程（Gardner模型），之后将新构建的本构方程与固液二相控制方程联合使用构建出考虑固液二相互态特性影响的流固耦合模型。以非饱和黄土为研究对象，利用数值模拟软件构建考虑固液二相互态影响的非饱和土流固耦合数值模型，探索固液二相互态特性对非饱和土流固耦合影响机制。研究结果表明：随着含水率的增大，固相物性参数（弹性模量、体积模量、极限偏应力）均呈减小的趋势；含水率增大使得土体强度减小，表现为达到相同的应变，土体的应力减小；含水率增大，相同的变形情况下，土体所承受的荷载变小。随着孔隙比的增加，饱和含水率线性增加，残余含水率线性减小，Gardner模型参数β呈指数减小，土体内有效饱和度也随之增加；孔隙比增大还会导致土体饱和渗透能力的减小，非饱和相对渗透系数增加。在相同的载荷条件下，相较于未考虑互态影响的流固耦合模型，考虑互态影响的模型模拟的土体变形量较大，含水率、压力水头较小。     

济南富水裂隙黏性土的渗透特性试验研究

依托济南某基坑工程，对富水裂隙黏性土进行基本参数、原状土和重塑土渗透试验，对比分析室内外两种试验的差异性，优化室内渗透试验装置；开展SEM电镜扫描、工业CT扫描等微观试验，深入分析渗透机理。研究表明：裂隙黏性土通常可直观看到表面有接近圆形的孔隙特征，孔隙比大于0.8，室内渗透系数通常能达到10^-4 cm/s量级，现场抽水试验可达10^-3 cm/s量级，CT扫描分析可获取较为完整的裂隙-孔隙管道体系。研究认为：裂隙土的高渗透性主要因其本身大孔隙比和内部发育的裂隙与孔隙管道系统，较大的孔隙比为其高渗透性提供了基本条件，裂隙-孔隙管道系统进一步为高渗透性提供了通道。     

旁靠双浮体系统耦合运动时域分析

旁靠外输是海洋工程领域常见的作业形式，而浮体之间存在狭窄的间隙会产生复杂的水动力相互干扰。应用三维频域势流理论和阻尼盖模型，对旁靠双浮体系统进行频域计算，然后基于间接时域法开展该旁靠系统运动的时域模拟。研究结果表明，阻尼盖模型能有效抑制水动力系数异常的共振幅值和改善时延函数的振荡特性。当波峰频率接近间隙水动力峰值频率时形成间隙共振，对时域运动计算结果影响较大。在横浪条件下，旁靠系统会产生较大的横向相对位移，加装防撞系统可在一定程度上控制该相对位移。     

富水砂层土压平衡盾构渣土改良试验研究

富水砂层由于其高渗透性、高含水率及高摩擦角等特性，在盾构开挖时常面临喷涌、刀具磨损严重及掌子面压力不均等难题。依托南昌地铁4号线七里站至民园路西站高渗透富水砂层区间隧道工程，为确定最优膨润土泥浆改良参数，通过室内试验测试膨润土泥浆性能及渣土改良，确定合理膨润土泥浆黏度和盾构膨润土泥浆性能参数及高承压水砂层改良方案。研究结果表明：采用膨润土泥浆配比为1∶8，对应黏度约为22 mPa·s，改良效果较好；砂土中含水量可促进膨润土泥浆改善渣土流动性；对上述膨润土泥浆配比，当膨润土泥浆注入率为10%、聚合物注入比为1%时，改良后的渣土具有很好的流塑性和较低的渗透性。现场渣土改良结果也表明，采用上述渣土改良方案，可以有效降低刀盘扭矩和盾构机总推力、提高盾构掘进速度。