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关键词： 大直径单桩   砂土   水平荷载   有限元法   长径比  

摘要： 国内外近海风机大多采用大直径单桩基础,大直径单桩设计的控制工况通常是水平荷载下的响应。传统API方法主要用于细长桩,近年发展起来的PISA方法用四类弹簧表征土体对桩的反力,原理上更适合低长径比的单桩,但PISA方法中的极限水平抗力计算存在很大争议。本文选取我国南海典型砂土参数进行有限元分析,变化土体相对密实度、桩径和长径比等关键参数,比较桩基响应曲线,发现了三种广泛采用的极限水平抗力表达式均有明显局限性。最后基于大量变动参数有限元分析,建议采用两段式表达极限水平抗力随深度的变化。

关键词： 高应力   数值模拟   巷道蠕变   围岩控制  

摘要： 针对综采工作面巷道发生蠕变现象导致原有支护结构失效、围岩变形严重的问题,文章以岳南矿215103工作面为研究对象,对巷道过断层构造带下的蠕变扰动机制进行研究。基于数值模拟分析了巷道过断层前后的围岩径向位移规律与塑性区发育状态,设计分级复合支护方案。研究结果表明,在分级复合支护结构体的支护作用下,可有效控制巷道变形量,提高巷道稳定性。

关键词： 煤化工   气化厂房   通风系统   数值模拟   音速流动   计算流体动力学(针对外部与内部流动)(CFX)  

摘要： 为解决既有煤气化厂房通风系统存在的设备老化、气流组织效率低及潜在安全隐患显著等共性问题,基于现行规范与典型工程案例的实践启示,从事故通风量、导流措施、补风设计等方面提出合理的改造方案,并采用CFX数值模拟软件对可燃气体音速泄漏工况进行仿真验算。研究结果表明:通过采取将事故通风系统的换气次数提升至不低于18次/h,按上、下部空间实施分层梯度式通风策略;合理导流,排风口覆盖可燃气体易积聚区;建立冗余度达25%的备用风机,加强补风系统设计及管理等措施,改造后的系统可使危险区域可燃气体浓度降至爆炸下限的25%以下。研究结果可为煤化工企业气化厂房的通风改造设计提供参考。

关键词： 盾构隧道   地表沉降   收敛规律   近接隧道   数值模型   模拟分析  

摘要： 随着城市地铁大力发展,隧道施工中会遇到各种近接建构筑物问题,给现场安全顺利推进带来了一定的挑战。本文以某隧道为工程实例,基于有限元软件,对实际下穿工程进行了数值模拟,通过建立模型,详细分析了盾构隧道近距离下穿暗挖隧道时的地表沉降规律、上部隧道仰拱位移和拱腰收敛规律,为制定盾构安全顺利通过的措施提供了针对性的依据,可供类似工程参考。

关键词： 水闸闸门   水位调控   数值模拟  

摘要： 为解决水闸闸门运行调控精准性问题,提高水位调控效率,研究将以江苏省某大型泵闸为例,重点对水闸水力学模型和数值模拟方法进行分析,阐述其在水位调控中的应用效果,并以此为基础提出优化运行方案。研究结果表明:基于有限体积法的数值模拟方法具有较高的计算精度,相对误差控制在4%以内,研究结果具有较强的实用性,能够为水闸管理人员提供科学的调控决策参考。

关键词： 城市轨道交通   断层破碎带   地震响应   围岩稳定性   数值模拟  

摘要： 断层破碎带地质条件复杂多样,在地震作用下,断层区域极易发生地质损害。为研究地震作用下跨断层隧道围岩稳定性,以重庆轨道交通15号线工程中梁山隧道为研究对象,运用FLAC~(3D)有限差分软件对不同断层倾角和断层宽度下隧道结构地震作用下变形特征进行模拟,并根据实际情况提出相应的治理措施。研究结果表明:断层前后位移变形速率保持稳定,当隧道穿越断层破碎带时,变形速率突增,破碎带主要影响范围为40 m~80 m,施工设计时应重点对破碎带及其两侧各10 m进行设防;断层倾角越大对隧道结构越有利,而断层宽度越大对隧道结构越不利;在地震作用下,隧道仰拱部位产生位移最大,右拱腰部位产生变形最明显,故在设计时应重点对仰拱+拱腰处进行设防。综合考虑,选用注浆加固进行治理,计算结果表明加固效果良好。

关键词： 电梯制动器   热-固耦合   温度场   应力场   制动效能  

摘要： 制动器是控制电梯启动停止、保障电梯安全的第一道防线,其工作原理为制动闸瓦和制动轮间摩擦,将电梯的机械能转换为热能,从而制停超速运行的轿厢。但是,紧急制动过程中产生的摩擦热会导致制动器温度升高,降低闸瓦和制动轮之间的摩擦系数,同时导致制动轮表面出现磨损和热裂纹,严重威胁电梯运行寿命和安全性。针对这一问题,文中采用Abaqus有限元软件中建立电梯制动器的简化分析模型,以满载情况下0.5 m/s和1 m/s速度条件下紧急制动工况为研究对象,采用软件中的热-固耦合模块研究电梯制动过程中闸瓦和制动轮的温度变化情况和应力分布特点。研究结果表明:制动轮盘表面与制动闸瓦接触表面温度最高1.0 m/s工况下最高温度达到201℃,热应力最高达到98 MPa。电梯初始速度1.0 m/s工况下温度上升速度稍快于电梯初始速度为0.5 m/s工况温升速度,为电梯制动器的设计和分析提供了参考。

关键词： 抛物线双曲拱坝   Dynamo   可视化编程   参数建模技术  

摘要： 针对抛物线型双曲拱坝形状复杂,现有建模方法存在建模精度低、参数不易调整、耗时耗力等技术难题,以抛物线拱坝体型控制参数为基础,依照体型控制关键参数几何系数插值方程、拱圈中心线控制方程和水平拱圈厚度沿弧长变化方程,选取拱圈中心线上任意一点对应的拱圈中心角作为自变量,通过在Dynamo工作空间定义几何系数插值函数,调用有关节点编写命令流实现抛物线双曲拱坝实体模型的快速创建,将拱坝参数化创建节点流程序代码集进行打包,形成可重复利用的Dynamo抛物线双曲拱坝快速建模功能性节点,极大提高了建模效率。

关键词： 水下振动台   竖向运动   兴波  

摘要： 水下振动台在运动过程中会引起兴波效应。本文建立并验证具有造波、消波功能并包含水下振动台的数值水槽,基于数值水槽探索水下振动台竖向简谐运动过程中的兴波过程,分析水体速度、动水压强及扰动波各要素的影响,旨在为地震-波流联合试验及水池扰动波消除提供参考。结果表明:振动台中心上方的竖向速度随振动台振幅、台长增大而增大,随振动台周期增大而减小;振动台中心上方的动水压强沿水深呈先减小、再增大的分布规律,其幅值随振动台振幅增大而增大;兴波波高随振动台振幅增大而增大,随水深增大而减小;兴波周期随振动台周期增大而增大;兴波波长随振动台周期、水深增大而增大。

关键词： 喷嘴结构   高分子聚合物   突扩圆管   减阻   数值模拟  

摘要： 采用数值模拟方法,对纯水、聚丙烯酰胺(PAM)溶液(PAM质量浓度15 mg/L)两种流体在突扩圆管(突扩比为1∶1.5)中的流速分布、压力分布、湍动能分布、涡量分布进行研究。两种流体表现出相同流速分布特性。流体经过突扩部分后流速降低,且在突扩面附近形成死区。与上游直管段相比,突扩面后流速明显降低。在突扩面后,随着流动持续,再次形成充分发展流。与纯水相比,PAM溶液的管壁处边界层厚度更大。PAM溶液静压小于纯水,突扩面后压力增长速率也明显变缓。回流区长度不仅与流动介质种类有关,还与流体雷诺数有关。对两种流体,流体雷诺数越大,流体能量损失越小,沿程阻力系数越小。与纯水相比,PAM溶液在上游直管段的最小湍动能区域更大,在经过突扩面后最大湍动能区域更小。PAM溶液在突扩面附近的湍动能等值线更稀疏,湍动能增长速度放缓。加入PAM后,突扩面后涡量最大区域明显减小,涡旋强度降低,进而实现减阻。