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关键词： 基坑工程   三维有限元模型   地下连续墙水平位移   地表沉降   修正剑桥本构模型  

摘要： 为准确分析地下连续墙水平位移与地表沉降规律,利用数值模拟结合现场实测的方法,对基坑开挖变形进行系统研究。建立基坑开挖的三维有限元模型,采用修正剑桥本构模型,计算基坑开挖引起的地下连续墙水平位移与坑外地表沉降。同时,引入Pasternak双参数模型,推导挠曲微分方程并利用有限差分法计算地下连续墙水平位移。将数值模拟结果与现场实测数据,以及理论计算结果进行对比,验证数值模拟的合理性。利用数值模拟的方法进一步研究地下连续墙,内支撑等对水平位移与地表沉降的影响规律。研究结果表明:增大地下连续墙厚度、地下连续墙弹性模量、钢支撑直径能够有效减小地下连续墙水平位移与地表沉降;基坑变形具有显著的空间效应,具体表现为距离坑角20 m内,地下连续墙水平位移与地表沉降随着离坑角距离的增大而增大,20~100 m地下连续墙水平位移与地表沉降保持不变。

关键词： 矿山法隧道   洞内桩基托换   设计方案   数值模拟  

摘要： 随着地铁建设规模的逐渐扩大与城市地面建筑群的持续增加,地铁线路的后续施工会穿越现有建筑群的桩基,这就需要通过桩基托换技术来辅助施工。基于此,文章以某地铁工程为例,提出了矿山法隧道洞内桩基托换技术方案,旨在保证既有建筑桩基结构与隧道空间结构的安全性与稳定性,为后续类似工程提供参考。

关键词： 球阀   流阻系数   流场分析   数值模拟  

摘要： 球阀在流体控制系统中应用广泛,其流阻特性与流场分布直接影响系统能效与稳定性。针对DN25球阀,采用SolidWorks建立球体开度分别为30°、45°、60°、75°、90°的三维模型,通过Flow Simulation模块进行流体动力学仿真,分析不同开度下的流阻系数及流场特性,揭示了流道收缩对速度分布、压力损失的影响规律。结果表明:小开度时,阀口射流与主流发生强烈剪切,球体下游形成显著漩涡区,流线呈现复杂螺旋状,局部压力损失激增;随着开度增大,流阻系数呈指数下降,90°全开时流阻最小。本研究为球阀结构优化与工程选型提供了理论依据。

关键词： PBA洞桩法   地表沉降   数值模拟   PECK公式  

摘要： 洞桩法多用于地面建筑密集等对地表沉降有较高要求的地区,因此需对洞桩法施工对地表沉降变形的影响进行研究。以广州地铁11号线某车站洞桩法施工为背景,通过建立洞桩法施工三维数值模型,分析各施工工况和导洞注浆-开挖-支护流水施工过程对地表沉降的影响规律,并采用PECK公式对地表沉降槽进行拟合分析。分析结果表明:扣拱处土体暗挖施工和车站内中板以上土体暗挖施工是引起地表沉降的主要施工工序,分别占总沉降量的25.22%和44.33%;先两侧后中间导洞注浆-开挖-支护流水施工引起的地表沉降并非沿中导洞中线对称,地表沉降影响范围约中导洞中线两侧各40 m内,且最大沉降区域靠近后开挖部分;利用PECK公式反算两侧导洞贯通时地层损失率为0.219%,3个导洞均贯通时地层损失率为0.176%,地层损失率与地表沉降最大值和开挖导洞面积相关性不明显。

关键词： 框架桥   裂缝   数值模拟   混凝土   温度场   应力场  

摘要： 该文对下穿铁路桥涵框架混凝土施工过程中结构对混凝土温度场和应力场的影响进行研究,结合数值模拟,结构显示,混凝土材料虽然是一种耐久性材料,但是本质上是一种非均匀的多孔材料,对于不同的施工环境,应选择适宜的混凝土材料,才能更好地利用混凝土性能,控制裂缝产生;在考虑结构型裂缝时,温差越大,温度应力越大,在框架箱涵施工中混凝土底板上尤其要注意沿横向的拐角处及两侧角点位置为主拉应力最大位置;在斜交框架体系进行受力分析时,主要采用斜交转正交进行不同角度的温度应力分析,通过数值模拟可知,斜交角度越大,墙体中心温度越高,导致温度应力越大,抑制裂缝效果越低。

关键词： 柴油机   预喷燃油比例   燃烧过程   燃烧产物分布   数值模拟  

摘要： 优化燃油喷射对改善柴油机燃烧过程具有重要影响。利用CONVERGE模拟研究了不同预喷燃油比例对燃烧过程和产物分布的影响。结果表明:缸内燃空当量比为0.6~0.8的稀混合气率先自燃,引起缸内燃空当量比为0.6~1.0的稀混合气发生预混燃烧,进而促使燃空当量比为1.0~1.3的浓混合气发生扩散燃烧。当预喷燃油比例从10%降至5%时,预混燃烧阶段的稀混合气放热量逐渐增多,使得最大压力升高率降低22.9%。

关键词： 煤层裂隙   CT扫描   渗透率   数值模拟  

摘要： 为量化分析煤层裂隙特征及其对煤层气运移的影响,采用CT扫描、渗透率测试和数值模拟等方法,分析煤层裂隙的几何特征、连通性和力学性质,并阐述其对煤层气运移的影响。

关键词： 钢管混凝土   隧道支护   结构变形   现场试验   数值模拟  

摘要： 为研究软弱松散围岩隧道中不同形式拱架结构的受力及变形特征,以乐西高速公路毕莫园隧道为工程背景,采用现场试验与数值模拟相结合的方法,对比分析ϕ159×5 mm、ϕ140×6 mm、120 mm×120 mm×5 mm钢管混凝土拱架以及I20b型钢拱架在隧道开挖后的力学响应。研究结果表明:与I20b型钢拱架相比,钢管混凝土拱架的用钢量减少36.2%~41.9%,喷射混凝土用量降低15%~30%,监测位移减少63.08%~72.31%,且拱顶处监测应力值更大,围岩塑性区范围更小;4种拱架支护下,围岩在边墙及拱脚处易发生剪切和张拉破坏,拱架竖向最大位移均发生在拱底,中心点隆起值为11.28~11.8 mm。钢管混凝土拱架兼具材料的经济性与高刚度和高强度的支护性,但在边墙、拱脚处仍存在较大范围的围岩塑性区,建议通过注浆加固或优化锚杆支护参数等措施提高围岩稳定性。

关键词： FRP筋   粘结滑移性能   拉拔试验   数值模拟   摩擦   过盈量   粘结力  

摘要： 为得到一种较为准确的纤维增强复合材料筋(FRP筋)与混凝土粘结滑移界面关系有限元模型的建立方法,进行了FRP筋混凝土试件的中心拉拔试验。运用通用有限元软件ABAQUS建立精细化的有限元模型,模拟FRP筋混凝土静力拉拔试验。通过在ABAQUS中设置摩擦力、过盈量、粘结力三种作用模块模拟出FRP筋与混凝土界面粘结力中的表面摩擦力、机械咬合力和化学胶结力作用。按照与试验相同的加载条件和试验工况在ABAQUS模型中设置荷载条件后运行模型,并提取出模拟结果后与试验结果相对照。结果表明:模拟结果与试验结果吻合性较好,模拟破坏模态与试验破坏模态亦相近。验证了FRP筋与混凝土粘结滑移界面关系有限元模型建立方法的正确性和FRP筋与混凝土界面关系参数取值的正确性。

关键词： 红透山铜锌矿   -877 m试验采场   FLAC3D   数值模拟   采场稳定性  

摘要： 为了研究红透山铜锌矿深部采场稳定性,在确定采矿方法后,以-877 m试验采场为例,通过FLAC3D对其稳定性开展数值模拟研究,主要开展采场长度150 m宽度15 m和长度450 m宽度15 m方案下的数值模拟,重点分析开采过程中围岩位移分布和应力分布。结果表明:当采场宽度为15 m时,采场长度150 m和450 m下的位移与应力分布规律一致;最大位移均小于20 mm;顶板所受拉应力小于顶板抗拉强度3.93 MPa,开采后围岩的最大集中应力为104.819 MPa,大于矿岩的单轴抗压强度,可能会导致采场局部边帮开裂和片帮破坏。研究结果可为-877 m试验采场以及深部采场矿石安全开采和稳定性支护提供工程指导。