教学课程资源库 更多>>

关键词： 盾构隧道   下穿施工   支护比   数值模拟   现场监测  

摘要： 依托南京地铁11号线浦口万汇城站~临滁路站区间工程,构建了新建盾构隧道小净距下穿既有运营线路的施工全过程数值模型,着重分析了下穿工况下的地层土压力分布规律及最优支护比。基于地铁隧道下穿既有线的成功经验,总结分析了新建隧道下穿既有线隧道施工技术,重点介绍了盾构下穿施工过程中所采用的各项关键控制措施,如钢拉条加固、渣土改良、克泥效工法、既有线自动化监测和融合多源数据的数字孪生地层等手段。研究表明所采取的施工控制措施能够有效减少新建线下穿施工对既有线造成的施工扰动。

关键词： 旋流对冲锅炉   高温腐蚀   CO   贴壁风   数值计算  

摘要： 【目的】针对某650 MW超临界旋流对冲锅炉水冷壁的高温腐蚀问题,研究不同贴壁风率对炉膛燃烧特性的影响,以优化防腐效果并控制NO_(x)排放。【方法】本文以某650 MW超临界旋流对冲锅炉炉膛为研究对象,通过数值模拟方法,分析0%、1.4%、2.6%、3.8%不同贴壁风率对炉膛内的温度、O_(2)浓度、CO浓度及出口烟气参数的影响,CO浓度≥3%的区域占比为高温腐蚀面积比,作为本文评价指标。【结果】模拟结果表明,原始工况下侧墙冷灰斗至燃尽风区域的CO浓度高达8.5%,与实际腐蚀区域吻合。通过在侧墙加装不同风率的贴壁风系统,发现适量的贴壁风能够显著降低近壁面CO浓度,减少高温腐蚀区域,2.6%贴壁风率下腐蚀安全区域(CO<3%)占比超95%,有效缓解高温腐蚀。同时,加装贴壁风系统有利于主燃区煤粉的充分燃烧,降低炉膛出口的未燃尽碳比例,从2.4%降至1.4%,但NO_(x)排放增加约6.0 mg/m^(3),出口烟温下降,氧量上升。【结论】综合考虑防腐效果、改造成本及排放限制,2.6%的贴壁风率为最优方案,可在保证燃烧稳定性的同时显著减少高温腐蚀,并平衡NO_(x)控制需求。

关键词： 峡谷地段   卸荷裂隙   三维地质建模   边坡加固   数值模拟  

摘要： 为研究大跨径桥梁在峡谷地段高陡边坡的基础位置选择问题,分析卸荷裂隙带内边坡岩体稳定性,以唐家河特大桥3号主墩基础施工为依托,探索峡谷地段高陡边坡体是否可作为桥梁主墩基础的持力层。通过基坑开挖后地质调查、地质雷达探测、室内岩石力学试验与三维地质模型有限元极限分析法,研究了不同状态下峡谷地段高陡边坡的稳定性。研究结果表明:在卸荷裂隙带发育带内、紧临高陡边坡面处,岩体经采取适当的措施防护后,仍可作为大跨径桥梁主墩基础的持力层。研究结果可为类似地形、地质条件下的桥梁基础位置选择、边坡加固处治、基坑施工提供参考。

关键词： 抗拔型三向支座   恢复力模型   数值模拟   力学性能   减隔震支座  

摘要： 传统隔震支座不具备竖向隔震能力,且抗拔能力较差,基于水平隔震与竖向隔震功能分离的思想,设计了一种具有抗拔功能的三向隔震支座.阐明了抗拔型三向隔震支座的基本构造与工作原理,对其水平、竖向恢复力模型进行理论分析,并建立实体有限元模型,对支座的水平、竖向滞回性能及抗拔性能进行参数影响研究.结果表明:抗拔型三向隔震支座在水平和竖向均表现出优异的滞回性能.水平耗能与竖向压力、滑移幅值、摩擦系数呈正相关,水平等效刚度及阻尼比随竖向压力、摩擦系数增大而增大;竖向耗能与预压量、加载幅值呈正相关,竖向等效刚度随预压量的增加而增大,但随着加载幅值的增加而减小.抗拔装置发挥作用时,在设计竖向位移内抗拔刚度为零,但当抗拔位移达到设计位移后抗拔刚度可达415 kN/mm,在上拔力达到871 kN前,抗拔装置各部件均未屈服,表明支座抗拔能力较强.

关键词： 道路工程   加筋土桥台   内置式   相互作用   数值模拟  

摘要： 内置式加筋土桥台作为非承重加筋土桥台的一种型式,在工程中有良好的经济效益,但桩的存在会改变加筋土桥台内部的受力特征,从而影响内置式加筋土桥台的工作性能。基于某内置式加筋土桥台工程原型及其监测结果,使用FLAC3D建立了1∶1的三维数值模型,分析了工作状态下内置式桥台的受力与变形性能。以设计需求为导向,研究了桩体与桥台面板的水平净距、桩径以及筋材绕桩方式对内置式加筋土桥台工作性能的影响。研究结果表明:桩(柱式台)与加筋土桥台之间存在明显的相互作用,桩体表面存在负摩阻力,同时桩对加筋土体起到了侧向阻挡作用,从而减小了作用于面板背部的水平土压力;桩体水平净距的减小会减小桩前小应力区范围、增大桥台面板侧向位移;增大桩径会增加桩体承载宽度,减小桩体侧向位移,增强桩体抵抗侧向土压力的能力;采用刚性套管的筋材绕桩方式可以提高加筋土桥台的整体性,减小桥台的侧向位移。

关键词： 天然气混氢   数值模拟   SK型静态混合器   均匀性   参数优化  

摘要： 以无混合单元的混合器为基础模型,建立了三维SK型静态混合器模型来模拟气体混合物的混合行为,开展了运行参数和设计参数的研究,分析了混合性能如均匀性指数和压力损失等的影响规律.研究结果表明:当混合单元数量为3个时,达到性能与能耗的最佳平衡;混合单元长径比显著影响混合效果,混合单元布置方式对压降影响小于5%.为进一步优化,基于Kriging代理模型构建低插值误差的响应面,结合遗传算法全局寻优,获得最优流道结构,相较于基础模型,优化后出口截面均匀性指数提升7.2%,氢气-甲烷分层现象完全消除,流场分布均匀性改善.

关键词： 离心式叶轮   内部流动   低阶模态   振型   水力阻尼  

摘要： 抽水蓄能机组启停过程或变频运行时,动静干涉引发的脉动频率范围加宽会增加叶轮发生共振的风险。本文以振动状态下离心式叶轮为研究对象,在0.9~1.4倍设计流量范围内开展了非定常数值模拟。扬程及效率与实验结果的相对误差均在4.03%以内。随着流量偏离设计工况,叶轮出口的径向速度分布不均现象显著加剧,形成了明显的“射流-尾迹”流动结构。叶轮的振型在空气和水中的表现相似,但水中的固有频率显著低于空气中的固有频率,其中一节径向模态的固有频率下降幅度达到59.9%。水力阻尼在设计流量下最大,随流量偏离设计工况逐渐减小,当流量为1.4倍设计值时,水力阻尼相对下降可达16.9%。本研究的结果可为叶轮设计阶段的共振风险评估提供重要参考。

关键词： 软弱层   川东南地区   逆冲构造   构造变形   有限元数值模拟  

摘要： 软弱层作为沉积盆地中普遍存在的关键构造单元,以低剪切强度、低杨氏模量及显著的塑性流变行为为特征,在构造变形中扮演应力调节与应变分异的角色。四川盆地东南(川东南)地区良村、焦石坝及长宁等地的地震反射剖面显示,在深部逆冲断裂系统上覆层序普遍发育区域性软弱层。为揭示软弱层对逆冲构造变形的动力学控制机制,选取典型的转折断层作为先存断裂构造,设计有/无软弱层的对照试验,采用有限元方法在侧向挤压的条件下进行数值模拟。通过对比分析2组模型的模拟结果,系统研究软弱层在构造运动过程中对构造变形的控制机制,并重点探讨软弱层厚度对上/下构造变形的影响。研究结果表明:软弱层是引发构造分层变形的重要因素,在侧向挤压条件下,软弱层发生塑性流动并伴随局部的增厚与减薄,其对下伏构造变形与应力应变具有显著的吸收作用,从而以软弱层为界产生上/下构造分层差异变形与应力应变解耦的现象;软弱层厚度是控制变形样式的关键参数,软弱层越厚,其上覆褶皱半波波长越长,两翼倾角越平缓,隆升幅度越小,下伏褶皱半波波长越短,两翼倾角越陡倾,隆升幅度越大,分层变形的特征越明显;软弱层越薄,其上/下构造变形越一致。研究成果可为与川东南地区良村、焦石坝以及长宁等具有相同地层特征的地区的构造变形解析与动力学分析提供较好的参考依据。

关键词： 矿山法隧道   既有地铁   数值模拟   变形   施工建议  

摘要： 针对深惠城际铁路西深区间矿山法隧道上跨深圳地铁5号线长深区间施工过程中可能对既有地铁隧道结构产生的影响进行分析与研究。通过建立三维数值模型,模拟隧道施工过程中的地层和结构变形,分析新建隧道与既有地铁隧道的相互作用及其对结构变形的影响,模拟结果表明,在复杂的地下环境中,新建隧道的施工对既有地铁隧道的结构稳定性存在显著影响,尤其是在隧道上跨段,合理的施工方法和支护设计对于确保施工期间的地铁安全至关重要。基于数值模拟分析,提出了若干施工建议,以降低对既有地铁隧道的影响,为类似工程的设计和施工提供参考。

关键词： 水闸安全监测   数据融合   数据级融合   特征级融合   决策级融合  

摘要： 随着水利数字孪生技术的快速发展,数据融合技术作为其关键技术而成为研究热点。以水闸工程为研究对象,系统梳理了我国水闸安全监测现状,建立了水闸安全监测数据系统,综述了安全监测数据融合各层级融合常用的算法,剖析了存在的问题,指出了主要优化方向,为水闸安全监测数据融合技术相关研究和应用提供了一定参考。