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关键词： 渗流   稳定性   数值模拟   猫溪沟水库  

摘要： 研究水位反复升降工况下水库大坝的渗流规律及稳定性变化,对保障水库的安全稳定运行及水资源的可持续利用至关重要。依托某水库工程,采用数值模拟方法,建立水库大坝二维数值分析模型,对水位反复升降工况下逸出点渗透坡降、逸出点高程及上游坝坡的稳定性开展研究。结果表明,水库水位的反复升降改变了土体的渗透特性和力学特性,随着水位反复升降次数的增大,逸出点渗透坡降及高程均逐渐减小,水位降低至50m以下,逸出点渗透坡降变化幅度较小。随着水库水位的升高和降低,上游坝坡安全系数随之增大和减小。水位反复变化降低了土体的抗剪强度,导致坝体整体安全系数降低;水位稳定后,坝坡安全系数有所回升,不同升降次数下,回升幅度均在5%左右。

关键词： 苏州河西闸   导流明渠   数值模拟   通航水流条件  

摘要： 吴淞江工程苏州河西闸施工期采用导流明渠通航方式,明渠上下游存在水中设墩桥梁、泵闸、高压铁塔、弯道等诸多不利因素,通航条件复杂。为保障船舶通航安全,分析导流明渠水流条件与船舶通航的适应性,采用数值模拟计算方法,建立二维水动力数值模型,对施工期间各工况下的水流流态进行分析计算,重点验证导流明渠及上下游桥区、弯道等通航风险较大航段内的通航水流条件。结果表明,导流明渠水流条件满足规范要求,具备通航可行性。相关分析为明渠航路布置、通航技术参数确定、通航保障设施设置等提供了依据,研究成果可为类似工程提供借鉴。

关键词： 叶片角度   性能提升   内部流场   数值模拟   湍动能   涡分布  

摘要： 本文探讨了叶片倾斜角度θ对圆盘泵性能及其内部流场的影响,研究中建立了19种不同倾斜角度的圆盘泵叶轮模型,角度范围从-45°~45°,采用数值模拟与试验验证相结合的方式进行研究。数值模拟结果表明,θ对扬程和效率影响明显,其中θ为正值时,泵的扬程和效率均优于θ为负值时,从拟合的扬程、效率曲线来看,θ在30°附近时,泵的性能达到最佳,θ=30°时,扬程为22.37 m,效率达到37.54%。通过对比原模型(θ=0°)与θ=30°的模型泵的内部流场发现,θ=30°的模型泵在前盖板有叶区和无叶区压力分布更加均匀,能量损失较小;且在后盖板有叶区的增压能力更强。湍动能与涡分布分析显示,倾斜叶片设计降低了流体内部的湍动能强度,有效减少了涡流和流动不稳定性,提升了泵的输送效率。叶轮内部流线分布说明,倾斜叶片的设计减小了叶片工作面局部冲角,从而改善局部流动状态,减小能量损失。

关键词： 局部压降   雷诺数   油管下深位置   数值模拟  

摘要： 为了对水平气井油管下入位置提供理论依据,达到优化速度管柱及完井结构的目的,同时为了解决由于油管下入后产生的突缩部位而导致局部压力损失使井筒沿程压力分布计算不准确的问题,依托于室内物模实验,模拟了水平井油管下深不同位置,对油管下深至水平段跟端、水平段1/3处、水平段2/3处、水平段趾端、斜井段上端等不同位置进行了模拟实验。从排液量及压力梯度多角度对比分析,得到了最优的油管下入深度为水平段1/3处,优化了完井结构,为现场排采施工及完井方案提供了指导。通过采用CFD软件模拟不同突缩比、不同产气量条件下的气液两相流动,分析了垂直向上突缩管气中液两相流在突缩管段处的流动情况,根据数值分析结果建立了适用于不同突缩比、不同流速下气液两相的局部损失计算方法。

关键词： 高边坡   极限平衡法   数值模拟   墩台水平位移  

摘要： 高边坡填方填筑可能会对既有桥梁周边地层产生扰动,增加附加应力。文章依托某临近既有桥梁的高边坡工程,采用极限平衡法对高边坡稳定性进行分析,计算高边坡稳定系数,并采用数值模拟对高边坡填筑期间与既有桥梁之间相互影响进行分析。结果显示,饱和工况下,高边坡稳定系数为1.361,桥梁产生的增量位移0.13mm,水平位移计算满足规范要求。

关键词： 综采工作面   围岩变形   数值模拟   松动圈   支护方案  

摘要： 针对综采工作面运输巷围岩变形量大、难控制等问题。文章以马兰矿18508工作面为研究对象,进行理论计算,得出了巷道支护技术参数,并采用FLAC3D软件对支护参数的合理性进行验证。研究结果表明,支护系统表现出良好的承载性能,顶板锚杆、锚索承受峰值荷载均远低于其屈服强度限值。在围岩变形控制方面,监测结果显示,顶底板最大移近量为50 m,两帮最大移近量达115 m,围岩位移量维持在较低水平,表明巷道变形得到了有效控制。

关键词： 高层建筑幕墙   防火性能优化   结构改造   层间防火分隔   数值模拟  

摘要： 随着城市化进程加速,高层建筑幕墙因兼具功能性与美观性被广泛应用,但其空腔结构易引起“烟囱效应”,导致火灾快速蔓延,其火灾安全隐患日益凸显。本文结合国内外规范差异,通过材料性能与层间防火设计对比,提出防火材料选型标准与分隔方式优化方案,为高层幕墙安全设计与改造提供科学依据。With the acceleration of urbanization, high-rise building curtain walls have been widely adopted for their functional and aesthetic advantages. However, their cavity structures are prone to the “chimney effect”, leading to rapid fire spread and increasingly prominent fire safety risks. This study compares material performance and inter-floor fire compartmentation designs based on discrepancies between domestic and international codes. It proposes fire-resistant material selection criteria and optimization schemes for fire compartmentation methods, providing scientific guidance for the safety-oriented design and retrofitting of high-rise curtain walls.

关键词： 注浆   隧洞   突涌水   材料性能   数值模拟   现场试验  

摘要： 注浆材料选择是影响注浆堵水效果的关键,为了克服传统注浆材料在堵水方面存在的不足,研发了新型水泥基堵水注浆材料。通过室内试验系统研究了该材料的力学性能及流变特征;采用数值模拟方法对比分析了新型材料组成的双液浆与水泥-水玻璃浆液在动水环境中的扩散形态差异,评价了新型材料的抗冲蚀特性;根据材料性能试验结果提出浆液的选择标准和变浆标准,并结合某水利工程隧洞段突涌水治理,进行堵水注浆现场试验。研究结果表明:该材料可实现速凝早强无收缩的效果,且具有比水泥-水玻璃更强的抗冲蚀特性;采用该材料并参照提出的浆液选择标准和变浆标准进行现场注浆作业,取得良好的堵水效果。

关键词： 基坑工程   硬化模型参数   数值模拟   修正摩尔-库伦   长江一级阶地  

摘要： 为系统获取土层变形有限元数值模拟所需的土体力学参数,以武汉长江一级阶地“上黏下砂”典型二元结构土层(粉质黏土、粉土、粉砂和细砂)为研究对象,通过系统的物理性质试验、固结试验及三轴固结排水加载-卸载-再加载试验,测定土体的修正摩尔-库伦硬化模型关键参数(E_(oed)^(ref)、E_(50)^(ref)、E_(ur)^(ref)、c′、φ′、R_(f))。基于试验数据,结合国内其他地区的试验结果与经验值,系统分析武汉长江一级阶地典型土层模量参数间的定量关系,并提出参数取值的建议。研究成果补充了《湖北省基坑工程技术规程》中黏性土与粉土的有效应力强度指标,修正了砂土参数的工程取值(如砂土c′的非零特性)。该研究不仅为长江一级阶地类似工程提供了直接参数依据,还可为岩土工程有限元分析参数反演、参数敏感性分析及工程适应性校正提供重要参考。

关键词： 热力学结构   耦合程度   被动大陆边缘   数值模拟  

摘要： 被动大陆边缘的形成演化受到裂前岩石圈垂向热力学结构的控制。为研究其对岩石圈破裂时间、破裂方式、被动陆缘规模和形态等方面的影响,本文引入岩石圈累积屈服应力(σ_(t))、平均屈服应力(σ_(t))和壳-幔刚性层耦合度(Co_(c))三个综合指标,并通过地球动力学数值模拟来揭示这种规律。数值模拟结果表明,岩石圈热力学结构是控制其破裂持续时间的本质因素,裂前屈服应力越大,裂谷持续时间越长,而在此基础上,壳-幔刚性层耦合度的降低则将进一步延长该过程。对于完全耦合(Co_(c)=1)岩石圈来说,在其开裂过程中往往上地壳先断,以纯剪模式形成对称陆缘。壳-幔刚性层耦合度降低(Co_(c)<1)时地壳和上地幔刚性层分开变形,伴随裂谷中心的侧向迁移形成不对称型陆缘。这种情况下,当上地幔厚度相对有限时将率先断开,巨厚上地幔发育时则为上地壳先断,导致地幔岩剥露地表。另外,壳-幔刚性层低耦合度是产生大规模宽缓被动大陆边缘盆地的必要条件,具体表现为耦合度越低,裂谷中心迁移距离越大,形成的共轭陆缘规模也越大,而地壳厚度的增加本质上导致壳-幔刚性层耦合的降低,从而增大了陆缘规模,并已在南大西洋中段验证了上述认识。