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关键词： 高密度电法   渗漏探测   压水试验   土石坝   级联方法  

摘要： 为了解土石坝渗漏的分布位置及大小,提高物探数据可解释性和可靠性,文章提出一种基于高密度电法、钻探和压水试验的级联调查方法。通过高密度电法(HERT)初查、钻探法详查和压水试验定查,逐级获取土石坝视电阻率的空间变异性信息。某土石坝实例验证表明,级联调查方法发现研究区的低阻异常和高阻异常,结合钻探法验证了这些异常的渗漏通道和阻水体的位置及规模,定量化确认了可能渗漏地层的渗透系数,可为工程师做好土石坝防渗工作提供帮助。

关键词： 基坑开挖   管线   数值模拟   单因素分析  

摘要： 为了研究南京软土地区深基坑开挖对邻近地下管线力学行为的影响,考虑基坑开挖过程中的复杂条件,采用数值模拟方法分析了地下管线在不同情况下的变形规律。结果表明:地下管线竖向位移和弯矩呈现对称分布形式,在基坑开挖对称面上达到峰值;揭示了管线直径、管线材质、距基坑边缘水平距离对管线力学行为的影响规律;管线与基坑边缘的水平距离增加时,管线的位移和弯矩呈现先增大后减小的趋势,在距离约为基坑开挖深度的0.5倍时,管线的位移和弯矩达到最大值。通过对这些关键参数的深入研究,可以有效地指导实际工程中的管线保护与监测工作,保障地下管线的安全与稳定。

关键词： 搅拌摩擦焊   数值模拟   温度   异种板材流动行为  

摘要： 基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)模型,建立了异种金属AA5059铝合金和AZ31B镁合金搅拌摩擦焊对接过程的有限元模型,研究了焊接工艺参数对温度场分布的影响机理,并运用粒子示踪技术研究了异种板材的塑性流动行为,以及塑性流动行为和焊接缺陷的关系。研究结果表明:随着焊接速度从120 mm/min增加到180 mm/min,焊缝峰值温度从579.9℃降至507.0℃,均低于2种材料的熔点,模拟与试验数据误差在5%以内,验证了模型的准确性;等效塑性应变分析显示,焊接起始位置和前进侧的应变值显著较高,模拟结果与试验结果一致,均在这些区域显示出飞边和孔洞缺陷,表明前进侧材料在焊接过程中塑性变形量大且难以充分补充;粒子示踪技术揭示前进侧材料流动幅度大于后退侧,材料在焊接过程中交叉混合,最终在焊缝区域均匀分布,厚度方向上呈现交织的界面特征。

关键词： 引水隧洞   二次衬砌   支护时机   数值模拟  

摘要： 以湖北宜昌清江水系连通及生态修复工程隧道为背景,探讨围岩变形情况下二次衬砌支护时机确定的理论和数值计算方法。对比理论方法、数值模拟预测二衬施做时机与实测结果,建立数值计算模型,分析隧洞围岩拱顶沉降、周边收敛、衬砌变形等变化特征。结果表明,隧道最大变形分别在拱腰以及拱顶、仰脚处,模拟得到的围岩拱顶沉降前期变形较快,后期逐渐收敛,与现场监测数据变形态势基本一致;通过二衬支护计算模型,参数已知的情况下,最终确定二次衬砌支护时机,为工程实践提供参考。

关键词： 铁路   隧道   栈桥   箱梁   逃生通道   连接   冲击   数值模拟  

摘要： 为了探究仰拱栈桥箱梁内腔作为逃生通道的安全性与可靠性,首先对栈桥整体结构强度进行结构受力分析,然后采用有限元分析软件ABAQUS模拟分析了不同落石形状、高度、质量、位置对逃生通道和连接件的抗冲击效果。通过分析逃生通道和连接件冲击变形规律,提出逃生通道优化方案,并在现场应用验证逃生通道和连接件的有效性。结果表明,60t动载作用下仰拱栈桥最大变形为77.5mm,满足规范设计要求。相同工况下,球体、不规则体、立方体落石对栈桥梁体逃生通道产生的冲击变形依次增加。球体和不规则体落石对栈桥梁体逃生通道顶部产生的冲击变形分别为立方体落石的1.51倍和1.50倍。落石质量和高度的增加会增大逃生通道和连接件顶部的冲击变形,落石高度对逃生通道和连接件变形影响相对较大。落石高度为7m时栈桥梁体逃生通道顶部所产生的位移分别比3m和5m时高0.536m和0.358m。法兰式连接件和卡箍式连接件的最大位移分别为由壬式连接件的1.49倍和1.56倍。20mm厚逃生通道、法兰式连接件的抗冲击效果满足隧道逃生要求。

关键词： UHPC加固   数值模拟   压弯构件   参数化分析  

摘要： 为提升既有隧道衬砌结构的承载性能,探索超高性能混凝土(UHPC)在隧道加固领域的应用路径,本文基于ABAQUS建立三维有限元模型,分析不同加固参数对构件力学性能的影响,研究变量包括UHPC加固层厚度(40、50、60 mm)、加固钢筋直径(6、8、10 mm)及轴力大小(50、100、150 kN)。数值模拟结果表明:压弯构件的上部加固和下部加固相较于无加固,其承载力最低分别提高了62.3%和89.6%,有效改善了混凝土的压溃与内部混凝土的破坏。

关键词： 综掘工作面   压入式通风   呼吸性粉尘   风流特性   运移规律  

摘要： 呼吸性粉尘由于粒径小,更容易进入呼吸道深部,且在巷道中悬浮时间长难以沉降。为改善综掘工作面呼吸性粉尘污染严重的问题,以凉水井矿42207辅运巷道掘进工作面为研究对象,根据综掘工作面实际情况建立掘进工作面物理模型,基于气固两相流理论,对压入式通风条件下巷道中的风流情况和呼吸性粉尘的运移分布特征进行数值模拟研究。结果表明:在压入式通风系统下,呼吸性粉尘在巷道内的运移主要受风流影响,风流的运移特性可分为涡流区、射流区、回流区3个区域;呼吸性粉尘在单一风流作用下在不同区域形成的密集分布不同,在掘进工作面处,高速射流携带大量呼吸性粉尘聚积在工作面和掘进机之间,掘进工作面平均呼吸性粉尘质量浓度高达2300 mg/m^(3)左右;掘进机附近即巷道前15 m内,呼吸性粉尘受掘进机上方和后方涡流的影响,大部分粒子在涡流处积聚,其余一部分沉降在巷道底部,另一部分受风流作用沿巷道左侧壁面继续向后方运移,巷道左侧平均呼吸性粉尘质量浓度达1000 mg/m^(3)以上;远离掘进工作面无掘进机阻挡后,风流发生扩散,风速减小,但由于呼吸性粉尘粒径小仍然有大量粒子长时间漂浮在巷道中难以沉降。

关键词： 钠火气溶胶   微通道   钠冷快堆   数值模拟  

摘要： 钠工艺间发生钠火事故会产生有害的气溶胶,为分析钠火气溶胶粒子迁移所带来的影响,针对气溶胶粒子在工艺间墙体内迁移过程,利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法基于实际混凝土缝隙特征,构建类比真实缝隙的微通道网格结构,建立二维水平微通道流动模型,考虑重力、惯性力、Saffman升力以及布朗扩散对粒子运动的影响,构建微通道粒子运动模型,对不同缝隙结构进行粒子滞留特性数值模拟。结果表明:当缝隙尺寸小于亚毫米时,认为该缝隙不存在引起大量气溶胶粒子泄漏风险;混凝土缝隙内分支拐角和凹凸不平的微小结构可以有效降低粒子在缝隙中的穿透系数,减少泄漏。

关键词： 浮船式泵站   数值模拟   水动力载荷   流场特性  

摘要： 传统泵闸类水利枢纽的水闸与泵站通常为非集成式,面临占用水道面积大建设困难、一体化智能控制不便、城市建设美观度差等问题,因此以苏州河河口浮式泵站为例,提出一种新型集成式泵闸:一字门拦河大型浮船式泵站。然而该泵站在工作状态下的侧推功率和对河床淤泥影响尚不明确,因此本研究从流动分析角度计算该泵站的水动力载荷,采用了RANS求解器结合VOF多相流模型的方法建立数值模型,以预测该泵站在关闭、开启以及关门清淤状态下的受力情况,并对上下游流场的特性进行分析。结果显示:在泵站匀速关闭过程中,其水动力载荷呈现非线性增长,增大船底与河道之间的间隙可降低水动力载荷;泵站开门过程所需侧推力与河道水位呈正相关关系;在泵站冲淤过程中,浮船底部与河床的距离越大,能够实现的有效冲淤范围也相应增加。结果表明:泵站的船底间隙、水泵的拍门、侧推功率在开启关闭阀门过程中需要及时调整配合,同时结论可以为类似工程项目的风险评估和资源管理提供参考。

关键词： 破火山口   塌陷过程   动力学   数值模拟   火山地质  

摘要： 破火山口是最具特色的火山机构,是由下部岩浆喷出导致地表塌陷形成的火山洼地,与岩浆运移、岩浆喷发和岩浆房减压等过程密切相关。破火山口塌陷过程的动力学研究一直是火山学与火山灾害等领域的热点问题。笔者等综述了破火山口的主要类型、演化过程、塌陷条件和影响因素,分析了破火山口塌陷的火山地质特征、数学模型、物理模型和数值模拟的研究进展。其研究可以为破火山口塌陷过程中的岩浆运移和喷发活动提供新思路。将破火山口塌陷的火山地质学与地球物理学研究相结合,能为火山监测和减灾工作提供新视角,也能为今后破火山口的研究提供新见解。