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关键词： 自密实混凝土重力坝   地基开挖   界面处理  

摘要： 地基处理在自密实堆石混凝土重力坝工程中扮演重要角色,是确保工程安全稳定运行的基础。我国许多自密实堆石混凝土重力坝所在区域普遍存在软土、岩溶等复杂难处理的地质情况,为重力坝工程设计与施工带来严峻挑战。因此,对于自密实堆石混凝土重力坝的地基处理需予以高度重视,并在工程全生命周期内持续关注。基于此,本文对自密实堆石混凝土重力坝地基处理的关键技术及实践进行探讨。

关键词： 多级压裂   斜井段   累积塑性应变   交变载荷   数值模拟   密封完整性   地应力偏转  

摘要： 多级压裂过程中交变载荷导致的水泥环界面累积塑性应变是微环隙产生的主要原因,斜井段因地应力偏转、套管不居中导致应力环境复杂,水泥环累积塑性应变发展规律鲜有研究。为此,考虑斜井段交变载荷、套管不居中及地应力偏转,结合水泥环损伤本构模型,建立了交变载荷作用下斜井段累积塑性应变发展数值模型,分析了多因素耦合作用下套管-水泥环界面处累积塑性应变变化规律,研究了套管居中度、交变载荷幅值及水泥环力学参数对累积塑性应变的影响规律,评价了交变载荷作用下斜井段累积塑性应变沿程分布。研究结果表明:斜井段地应力偏转会导致塑性应变增量增加,套管不居中会导致初始塑性应变增加,进而增大井筒气体泄漏的风险;套管内压越大,水泥环产生的累积塑性应变越大;同等力学条件下,提高套管居中度、降低水泥环弹性模量有利于减小累积塑性应变,保障水泥环密封的完整性;同等交变载荷次数条件下,斜井段累积塑性应变随着井深的增加先增加后减小,最大累积塑性应变出现在井斜角60°处,最小累积塑性应变出现在造斜点处。研究结果可为斜井段水泥环密封完整性的保护以及钻井液类型的优选提供理论参考。

关键词： 电动汽车   细水雾   燃烧特性   火灾防控   温度蔓延  

摘要： 车载锂电池因为机械滥用而发生热失控,综合考虑不同工况下细水雾对电动汽车(EV)火灾的影响,使用火灾动力学模拟软件(FDS)搭建了EV整车火灾模型并进行抑制整车火灾燃烧的数值模拟,探究了EV火灾的发展规律、细水雾设备的最佳工况并分析了最佳工况下对车内温度的抑制情况。研究结果揭示,在缺乏任何防控措施时,EV火灾迅速蔓延,规模显著,其峰值热释放速率(HRR)高达5740 kW,产生的高温、烟雾和火焰对乘客安全构成严重威胁。此外,烟雾生成相比火焰和热释放速率(PHRR)存在时间滞后。通过综合评估细水雾系统在不同工况下对整车火灾PHRR的减缓效果和延迟时间,本文确定了5 L/min的细水雾喷射流量和500μm直径的雾滴为最佳工况。在此最佳工况下,相较于无防控措施,PHRR的延迟时间延长了16.5s,PHRR的减缓率达到了23.69%。进一步对比分析了无细水雾系统和在最优细水雾工况下EV火灾车内温度的变化,发现在最优细水雾工况下,车内温度显著降低,达到高温的时间也有所推迟,从而显著提升了其安全性。本文对细水雾在不同工况下对EV火灾的影响进行了深入探讨,为EV火灾的防控提供了科学依据,有助于增强EV火灾情况下的安全性能,降低火灾对人员和财产的潜在损害。

关键词： 数值模拟   穿墙套管   优化   设计   电场分布   人防工程  

摘要： 人防工程穿墙套管在人防工程中扮演着至关重要的角色如防止有害物质侵入、增强工程安全性等。为了对人防工程穿墙套管进行结构设计研究从套管的隔热性能入手,并对套管的附加结构进行了两个方面的改进设计,分别为阻热环和径向隔热层且套管自身的结构没有出现改动。此外,研究也对穿墙套管的填充和封堵材料进行了选择。为了对附加结构优化后套管的隔热性能进行验证,研究构建了对应的数值模型并对模型的边界条件和分析思路进行了说明。结果显示在轴向温度曲线上外绝缘套外层、中层和内层的温度最大值和最小值之间的差距分别为75℃、285.6℃和216.7℃。在径向温度曲线上随着距离的增加,端部和中部径向温度的变化趋势是逐渐增加而法兰径向温度会逐渐减少。在封堵材料的耐火极限中,180分钟后所有监测点的平均温度是83.50℃,且封堵材料上的温度都是小于78℃。这说明该封堵材料能够较好地承受套管的高温,保证人防工程的安全。研究设计人防工程穿墙套管具有良好的隔热性能,能满足战时或特殊情况下人防工程的隔热要求。研究结果能够为人防工程电气防护套管的优化提供结构设计上的方法支持。

关键词： 水闸   地基处理   有限元   沉降   方案比选  

摘要： 某水闸面临拆建,但闸室地基为深层淤泥质黏土,无法直接利用,需对其进行处理。文章提出水泥搅拌桩复核地基及钻孔灌注桩基础2种地基处理方案,并通过有限元分析软件分别对2种方案建模计算。结果表明:灌注桩方案的闸室沉降值及桩顶水平位移均小于搅拌桩方案,同时灌注桩方案的主拉应力也整体小于搅拌桩方案,可减少结构配筋,故最终选择灌注桩方案。研究成果对水闸软土地基处理方案的选取具有一定借鉴意义。

关键词： 公路工程   高液限土   渗流   蠕变   数值模拟  

摘要： 针对广西壮族自治区荔玉高速公路工程中的高液限土,采用物理改良中的分层填筑方法进行处理。基于固结与流变理论,运用FLAC3D软件建立了伯格斯蠕变模型,对路基沉降进行数值模拟。在流固耦合作用下,分析了不同隧道洞渣层布置对高液限土路基蠕变沉降的影响。通过试验对比表明,在渗流作用影响下,采用CVISC黏塑性蠕变模型能够准确反映路基沉降的实际变化情况,模拟与实测数据的最终稳定形变量差距在1 cm以内。

关键词： 公路桥梁   UHPC   足尺试验   数值模拟   预应力桁架节点  

摘要： 为探究预应力超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)桁架关键节点的受力性能,设计制作了一个足尺节点节段模型,模拟节点实际受力状态对其进行静载试验,并通过ABAQUS有限元软件进行模拟验证和参数分析。结果表明:节点模型在2倍直腹杆设计荷载作用下仍处于弹性阶段;在极限状态下,试验节点呈典型的弯曲破坏模式;通过有限元分析计算,增大UHPC抗拉强度和杆件轴压力对节点开裂荷载、屈服荷载、极限荷载均有所提升,其中开裂荷载的提升幅度最明显,增大UHPC抗拉强度(从4 MPa提升至16 MPa)和增大轴压力(从400 kN提升至700 kN)对开裂荷载的提升幅度分别为9.4%~91.0%、6.7%~20.4%;增大杆件受拉区配筋率(从0.77%提升至1.75%)对节点的屈服荷载和极限荷载有所提升,屈服荷载和极限荷载的提高幅度分别为16.0%~52.9%、15.0%~54.3%。

关键词： 带压开采   底板破坏深度   弹塑性理论   数值模拟   地质雷达  

摘要： 为研究某矿带压开采近距离煤层的底板破坏特征,采用弹塑性和滑移线场理论、数值模拟、地质雷达方法,建立了近距离煤层底板破坏深度计算模型,模拟了下行开采煤层底板破坏特征,开展了带压开采煤层底板破坏深度现场探测。结果表明:理论计算获得10号煤层底板最大破坏深度为12.58 m,最大破坏深度距采面端部水平距离为3.37 m;在考虑煤层开采后底板应力场、位移场、塑性区特征下,10号煤层底板最大破坏深度为16.50 m,底板形成明显的拉应力区,呈“船型”分布,拉应力大小为0~2.5 MPa;采用地质雷达法获取的10号煤层底板破坏深度为12.8~14.0 m以上。研究结果为类似条件下综采面带压开采提供一定指导。

关键词： 反射率   现场实测   数值模拟   透水/非透水下垫面   室外热舒适度  

摘要： 针对路面反射率对室外热舒适度的提升效应,其量化分析还不够清晰,采用透水/非透水下垫面的现场实测和ENVI-met数值模拟对比分析,研究发现:反射率与孔隙率存在一定相关性,反射率随孔隙率增大而减小;反射率在潮湿状态低于干燥状态,随着下垫面由潮湿变为干燥,其反射率也逐渐变大;透水混凝土下垫面因具有较低的反射率,可以有效改善室外热环境;多个优化因素组合,如低反射率+潮湿状态+树荫配置,使PMV值大致降低0.3,PET值大致降低2℃。研究成果对改善城市室外活动空间的环境质量,实现绿色低碳出行环境具有重要的现实意义。

关键词： 汽油储罐   全液面火灾   数值模拟   热辐射  

摘要： 为探索自然环境中汽油储罐发生全液面火灾事故中,环境风速对全液面火灾火焰形态和烟气分布特征的影响规律,文章以淮南地区某成品油储备库为工程背景,利用火灾动力学模拟工具FDS模拟汽油储罐区全液面火灾事故。研究结果表明,环境风速是全液面火灾中影响火焰形态和烟气分布特征的关键因素,环境风速增大致使火焰倾斜、高度变低;罐顶与地面处,风速越高,热辐射下风向延展越明显;着火罐下风向,近罐热辐射强度受风速影响较大,环境风速10m/s是关键节点;邻近罐壁热辐射通量在0~10m/s随风速上升,超此值则下降。研究结果为储罐火灾事故防治及全液面火灾事故发生机理研究提供理论支撑。