不同加載方式下層理對(duì)砂巖力學(xué)特征的影響分析

扭矩扳子檢定儀對(duì)扭矩扳子檢定應(yīng)用越來越廣泛。扭矩檢定儀檢定扭矩扳子時(shí)，加載裝置產(chǎn)生的誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)備儀表和力矩傳感器所產(chǎn)生的誤差。本文探究扭矩檢定儀的結(jié)構(gòu)組成，分析扭矩扳子檢定儀的加載方式和加載裝置，對(duì)不同因素影響的誤差進(jìn)行研究。

扭矩扳子檢定儀對(duì)扭矩扳子檢定應(yīng)用越來越廣泛.扭矩檢定儀檢定扭矩扳子時(shí),加載裝置產(chǎn)生的誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)備儀表和力矩傳感器所產(chǎn)生的誤差.本文探究扭矩檢定儀的結(jié)構(gòu)組成,分析扭矩扳子檢定儀的加載方式和加載裝置,對(duì)不同因素影響的誤差進(jìn)行研究.

論述了利用非線性靜力分析方法和d值法計(jì)算結(jié)構(gòu)剛度的差異,以及產(chǎn)生差異的原因。在目前國內(nèi)理論計(jì)算或者實(shí)際工程中較常用的是d值法,但是經(jīng)過計(jì)算分析發(fā)現(xiàn),用d值法計(jì)算出來的剛度與實(shí)際結(jié)構(gòu)有很大的差異,并且d值法只能計(jì)算出結(jié)構(gòu)彈性階段的剛度,而當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性狀態(tài),結(jié)構(gòu)退化之后的剛度以及屈服位移,d值法則無能為力。所以采用鋼結(jié)構(gòu)模型重點(diǎn)介紹非線性靜力分析方法在計(jì)算結(jié)構(gòu)剛度上的優(yōu)越性,希望能給國內(nèi)專家做理論分析或者實(shí)際工程時(shí)提供參考。

對(duì)特定的砂巖儲(chǔ)層,不同深度射孔的圍壓不同,油藏流動(dòng)與不同圍壓的共同作用將對(duì)砂巖產(chǎn)生不同的力學(xué)效應(yīng),進(jìn)而影響油井出砂.研究建立射孔試驗(yàn)的三維顆粒流數(shù)值模型,模擬油藏流速一定時(shí),分析圍壓改變時(shí)的砂巖力學(xué)特性.砂巖的宏觀應(yīng)力曲線表明圍壓越小的砂巖標(biāo)準(zhǔn)化切向應(yīng)力越大,對(duì)應(yīng)的偏應(yīng)力越小,說明流體運(yùn)動(dòng)對(duì)巖體的應(yīng)力變化起主要作用,而大圍壓自身對(duì)砂巖破壞起著重要的控制作用.另外,平行黏結(jié)的應(yīng)力分布表明油井附近的張拉應(yīng)力和剪應(yīng)力較大,流體運(yùn)動(dòng)對(duì)小圍壓砂巖的應(yīng)力影響較大;顆粒的位移和旋轉(zhuǎn)也同樣說明圍壓小的砂巖顆粒運(yùn)動(dòng)更激烈,離散的顆粒被攜帶進(jìn)入油井的幾率越大.上述結(jié)果與實(shí)際開采中的砂巖力學(xué)響應(yīng)吻合,說明了油藏流速相同時(shí),大圍壓相較于流體運(yùn)動(dòng)對(duì)砂巖顆粒的作用力要大,砂巖的破壞由圍壓決定,而流體運(yùn)動(dòng)主要攜帶砂巖顆粒.該成果為不同賦存環(huán)境的砂巖儲(chǔ)層出砂預(yù)測(cè)提供了重要的理論依據(jù).

pkpm程序是由中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件。在豎向力計(jì)算控制參數(shù)上,satwe給出了五種不同的加載方式,分別是1、不計(jì)算恒活荷載,2、一次性加載,3、模擬施工加載一,4、模擬施工加載二,5、模擬施工加載三。五種不同的豎向荷載加載方式適用于不同的結(jié)構(gòu)。結(jié)合工程實(shí)際,就這五種不同的加載方式的適用范圍闡述進(jìn)行分析。

利用巖石細(xì)觀加載儀和數(shù)字顯微觀測(cè)系統(tǒng),進(jìn)行了黃河小浪底砂巖在不同化學(xué)腐蝕下的單軸壓縮破裂過程試驗(yàn),探討了不同濃度、不同ph值和不同化學(xué)溶液對(duì)巖石力學(xué)特性的影響,分析了在化學(xué)腐蝕下巖石的細(xì)觀破裂行為,給出了部分砂巖荷載位移變化曲線。

利用有限元分析軟件msc-superform2005模擬銅合金三通件多向加載方式的成形過程。分析多向同步、分步、順序加載三種不同成形方式的金屬等效應(yīng)變以及加載成形時(shí)凸模的載荷—行程曲線,得出了多向分步加載為較佳的工藝方案。根據(jù)模擬工藝參數(shù),驗(yàn)證銅合金三通件的工藝參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)的正確性及可行性,為此類零件的成形提供理論及實(shí)踐參考。

通過有限元軟件三維建模計(jì)算,比較了某海港工程門機(jī)荷載采用常用的簡化加載方式和按不同工作狀態(tài)的加載方式兩種情況下的高樁碼頭結(jié)構(gòu)內(nèi)力.對(duì)比結(jié)果表明:采用簡化加載方式時(shí),排架及軌道梁內(nèi)力均較大,橫梁正彎矩增大29.4％,軌道梁增大45.5％.

針對(duì)具有顯著層理面的紅砂巖體,按照平行層理面和垂直層理面兩個(gè)方向加工,得到平行層理組試件和垂直層理組試件。利用超聲波儀測(cè)定兩組試件的縱波波速,依據(jù)波速選取離散型較小的試件開展單軸壓縮試驗(yàn),系統(tǒng)研究不同加載方向下兩組試件的強(qiáng)度特性、變形特性、破壞特性及擴(kuò)容特性。研究結(jié)果表明,垂直層理面試件的縱波波速和彈性模量均低于平行層理組試件,強(qiáng)度則高于平行層理面試件。平行層理組試件發(fā)生典型的劈裂破壞,垂直層理組試件發(fā)生典型的剪切破壞。采用擴(kuò)容應(yīng)力和剪脹角表征兩組試件的擴(kuò)容效應(yīng),研究發(fā)現(xiàn)平行層理組試件的擴(kuò)容效應(yīng)較垂直組弱。

一維動(dòng)靜組合加載下砂巖動(dòng)力學(xué)特性的試驗(yàn)研究——基于對(duì)深部巖石承受高地應(yīng)力并在動(dòng)力開挖擾動(dòng)下發(fā)生破壞這一問題的科學(xué)認(rèn)識(shí)，利用改造的劈裂霍普金森壓桿動(dòng)靜組合加載試驗(yàn)裝置，開展一維動(dòng)靜組合加載下砂巖的動(dòng)力學(xué)特性試驗(yàn)研究。選取無軸壓和3個(gè)典型軸壓水平...

加載方式對(duì)鋼管混凝土軸壓短柱受力性能影響的試驗(yàn)研究——鋼管混凝土在鐵路拱橋和橋墩中都有良好的應(yīng)用前景。將實(shí)際工程中鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的加載形式歸納成全斷面加載、荷載僅施加于核心混凝土、荷載僅施加于鋼管和鋼管有初應(yīng)力等4種。進(jìn)行這4種不同加載方式(含...

對(duì)大型結(jié)構(gòu)件壓輪的焊接過程進(jìn)行數(shù)值模擬,分別采用雙橢球熱源和分段熱源兩種加載方式,得到了焊后壓輪的變形和應(yīng)力分布;同時(shí)采用三坐標(biāo)和盲孔法殘余應(yīng)力測(cè)試儀進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明:兩種加載方式焊接變形趨勢(shì)相同,雙橢球熱源加載焊后變形峰值小,其值為4.179mm;應(yīng)力分布趨勢(shì)相同,在焊縫位置附近應(yīng)力較大,且應(yīng)力峰值相同,峰值為338.6mpa。兩種加載方式的焊接變形和應(yīng)力與試驗(yàn)結(jié)果誤差均能控制在30%以內(nèi),滿足工程應(yīng)用要求,證明了模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。雙橢球熱源加載的計(jì)算時(shí)間是分段熱源加載的7.2倍,綜合計(jì)算效率和精度考慮,分段熱源加載在大型結(jié)構(gòu)件計(jì)算具有重大的使用價(jià)值。

探討了在不同靜力等效方式下,結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng);由結(jié)構(gòu)力學(xué)的位移計(jì)算方法,從理論上推導(dǎo)位移計(jì)算公式,并以一個(gè)典型的簡支梁模型為例,計(jì)算其在4種靜力等效工況下的彎矩及位移。研究結(jié)果表明,在進(jìn)行有限元計(jì)算時(shí)需在荷載作用位置處建立節(jié)點(diǎn)。

基于3種煤層頂?shù)装迳皫r經(jīng)歷400～1000℃高溫前、后進(jìn)行了x射線衍射和物理參數(shù)測(cè)試,分析高溫作用對(duì)3種砂巖試樣礦物成分及物理參數(shù)的影響.試驗(yàn)結(jié)果表明:高溫后3種砂巖礦物晶體發(fā)生了相變,礦物成分發(fā)生較大變化;經(jīng)歷400℃高溫對(duì)3種砂巖試樣物理參數(shù)的影響甚微,超過400℃高溫后試樣視密度、波速與溫度呈負(fù)相關(guān),體膨脹率和燒失率與溫度呈正相關(guān).高溫后3種砂巖試樣視密度與縱波波速呈正相關(guān),燒失率、體膨脹率與縱波波速呈負(fù)相關(guān),高溫后3種砂巖的物理參數(shù)之間具有一定關(guān)聯(lián)性,巖石物理參數(shù)是對(duì)巖性特征宏觀表述.研究結(jié)果可為局部區(qū)域煤層自燃對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性、安全性評(píng)價(jià)以及支護(hù)設(shè)計(jì)提供一定的參考.

基于3種煤層頂?shù)装迳皫r經(jīng)歷400-1000℃高溫前、后進(jìn)行了x射線衍射和物理參數(shù)測(cè)試,分析高溫作用對(duì)3種砂巖試樣礦物成分及物理參數(shù)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：高溫后3種砂巖礦物晶體發(fā)生了相變,礦物成分發(fā)生較大變化;經(jīng)歷400℃高溫對(duì)3種砂巖試樣物理參數(shù)的影響甚微,超過400℃高溫后試樣視密度、波速與溫度呈負(fù)相關(guān),體膨脹率和燒失率與溫度呈正相關(guān)。高溫后3種砂巖試樣視密度與縱波波速呈正相關(guān),燒失率、體膨脹率與縱波波速呈負(fù)相關(guān),高溫后3種砂巖的物理參數(shù)之間具有一定關(guān)聯(lián)性,巖石物理參數(shù)是對(duì)巖性特征宏觀表述。研究結(jié)果可為局部區(qū)域煤層自燃對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性、安全性評(píng)價(jià)以及支護(hù)設(shè)計(jì)提供一定的參考。

基于3種煤層頂?shù)装迳皫r經(jīng)歷400~1000℃高溫前、后進(jìn)行了x射線衍射和物理參數(shù)測(cè)試,分析高溫作用對(duì)3種砂巖試樣礦物成分及物理參數(shù)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:高溫后3種砂巖礦物晶體發(fā)生了相變,礦物成分發(fā)生較大變化;經(jīng)歷400℃高溫對(duì)3種砂巖試樣物理參數(shù)的影響甚微,超過400℃高溫后試樣視密度、波速與溫度呈負(fù)相關(guān),體膨脹率和燒失率與溫度呈正相關(guān)。高溫后3種砂巖試樣視密度與縱波波速呈正相關(guān),燒失率、體膨脹率與縱波波速呈負(fù)相關(guān),高溫后3種砂巖的物理參數(shù)之間具有一定關(guān)聯(lián)性,巖石物理參數(shù)是對(duì)巖性特征宏觀表述。研究結(jié)果可為局部區(qū)域煤層自燃對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性、安全性評(píng)價(jià)以及支護(hù)設(shè)計(jì)提供一定的參考。

采用有限元軟件ansys建立半剛性基層瀝青混凝土路面的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行瞬態(tài)分析,得到路面結(jié)構(gòu)在勻速移動(dòng)常量荷載和半波正弦荷載作用下的豎向位移和豎向動(dòng)應(yīng)力時(shí)程曲線,揭示出:兩種加載方式下的路面結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律基本相似;加載方式的不同只是體現(xiàn)在極值出現(xiàn)時(shí)間點(diǎn)及極值大小的較小差距上。此結(jié)論可為瀝青路面在不同動(dòng)載作用下的工作狀況提供參考依據(jù)。

淺析單樁豎向加載方式對(duì)地基應(yīng)力場(chǎng)的影響——本文應(yīng)用樁土相互作用理論著重分析了單樁豎向加載方式對(duì)地基應(yīng)力場(chǎng)的影響，得出了不同加載方式下應(yīng)力、邊界條件變化的成因，為工程應(yīng)用及理論研究提供了必要的依據(jù)。

利用自主研制的伺服控制三軸巖石力學(xué)試驗(yàn)機(jī),研究了砂巖在0.01~1μm/s不同加載速率下全應(yīng)力應(yīng)變過程中的滲透特性演化規(guī)律。結(jié)果表明:不同加載速率下砂巖滲透率隨應(yīng)變?cè)黾哟嬖陂撝禎B透率、拐點(diǎn)滲透率和峰值滲透率,對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?yōu)殚撝祽?yīng)變、拐點(diǎn)應(yīng)變和峰值應(yīng)變；不同加載速率下,砂巖滲透率曲線變化趨勢(shì)基本一致,即砂巖滲透率隨應(yīng)變變化呈現(xiàn)階段性,初始應(yīng)變至閾值應(yīng)變?yōu)榈谝浑A段,滲透率隨應(yīng)變?cè)黾硬粩嘟档?閾值應(yīng)變至拐點(diǎn)應(yīng)變?yōu)榈诙A段,滲透率隨著應(yīng)變的增加緩慢增加,拐點(diǎn)應(yīng)變至峰值應(yīng)變?yōu)榈谌A段,滲透率在該階段內(nèi)迅速增加,直至達(dá)到最大值；峰值應(yīng)變之后是第四階段,該階段內(nèi)滲透率隨應(yīng)變?cè)黾佣晕⒔档?；隨加載速率從0.01μm/s增加至1μm/s,拐點(diǎn)應(yīng)變之后的滲透率隨加載速率增加而降低。

依托某富水黃土隧洞,應(yīng)用有限元分析軟件對(duì)常水位作用不同工況下洞周圍巖滲流場(chǎng)和位移場(chǎng)進(jìn)行了模擬,對(duì)開挖過程中不同加固方式對(duì)洞周圍巖的響應(yīng)(滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng))進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:洞周加固體的滲透性能對(duì)圍巖的滲流路徑、孔隙水壓力和流速都有較大影響,對(duì)隧洞周圍土體位移也有影響。在進(jìn)行富水黃土隧洞注漿加固材料設(shè)計(jì)時(shí),既要考慮材料的阻水效果,同時(shí)還要考慮加固體阻水后導(dǎo)致的土體孔隙水增加引起的土體抗剪強(qiáng)度的降低效應(yīng)。

選擇7種變形控制加載速率(0.3~30.0mm/min),采用電液伺服控制材料萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了兩種典型水泥瀝青砂漿靜態(tài)單軸抗壓荷載下的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€,分別獲得了其峰值應(yīng)力和彈性模量隨加載速率變化的基本規(guī)律.基于建立的數(shù)學(xué)關(guān)系式對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,定量描述了加載速率對(duì)水泥瀝青砂漿力學(xué)性能的影響.結(jié)果表明:瀝青與水泥質(zhì)量比(ma/mc)較低的水泥瀝青砂漿其峰值應(yīng)力和彈性模量相對(duì)較高,呈脆性材料特征;ma/mc較高的水泥瀝青砂漿其峰值應(yīng)力和彈性模量相對(duì)較低,呈韌性材料特征.隨加載速率的增大,兩種典型水泥瀝青砂漿的峰值應(yīng)力和彈性模量均呈增大趨勢(shì).然而,高ma/mc水泥瀝青砂漿的速率影響因子是低ma/mc水泥瀝青砂漿的6~10倍.隨加載速率的增大,較高ma/mc的水泥瀝青砂漿產(chǎn)生了韌-脆轉(zhuǎn)化現(xiàn)象.

徐州地區(qū)山西組砂巖中碎屑組分鑒定統(tǒng)計(jì)的結(jié)果顯示,長石的含量為29%~52%,平均40%,明顯高于周邊地區(qū)。研究區(qū)巖石類型以長石砂巖為主,分選差-中等,磨圓次棱角狀-次圓狀,說明碎屑為短距離搬運(yùn);砂巖中斜長石的牌號(hào)顯示源區(qū)主要為酸性巖;砂巖組分的dickinson三角圖解表明,物源總體來自大陸物源區(qū)的隆起基底,經(jīng)分析確定物源區(qū)為豐-沛隆起。