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关键词： 燃煤锅炉   氨燃烧   氮氧化物   氨逃逸   燃料分级  

摘要： 燃煤掺氨燃烧是实现煤电机组减碳的重要路径之一,为进一步探究高比例掺氨燃烧的可行性,建立了氨煤混燃的机理模型,采用计算流体动力学(CFD)模拟计算了4 MW机组锅炉氨煤混燃及纯氨燃烧过程,CFD计算结果与试验数据误差小于3%。试验结果表明:氨煤混燃时,氨掺烧比例每提高20%,火焰温度下降约30℃,二氧化碳体积分数降低约20%;当掺氨比例从0增加到40%时,炉膛出口NO质量浓度增加约77.33%,飞灰含碳量由4.65%增加至6.16%;氨掺烧比例从0增加到60%时NO质量浓度增加约136.44%;氨煤混燃时过量空气系数选择1.15,燃尽性和氮氧化物生成达到最优;氨燃料分两级投入方式相比于不分级方式能够使炉膛出口NO体积分数降低31.07%;与煤粉和氨煤混燃火焰相比,纯氨燃烧时火焰温度低,着火距离长且切圆直径较大,纯氨燃烧时炉膛出口NO质量浓度为475 mg/m3,逃逸氨量接近于0。

关键词： 基坑开挖   地下管线   数值模拟   管线变形  

摘要： 城市化进程中,深基坑工程对周边地下管线的影响显著。以古树苑站基坑开挖为背景,利用MIDAS GTS NX软件进行数值模拟,分析基坑开挖对地下管线的影响机理。研究发现,地下管线变形与基坑开挖深度、距离及埋深密切相关。随着开挖深度增加,管线位移显著增大,主要集中在管线中部;距离基坑越近,变形越大,超过18 m时影响减弱;埋深越浅,变形越大。据此,对近距、浅埋管线采取改道或就地保护措施,以确保管线正常运行,为基坑工程中地下管线保护提供理论与实践指导。

关键词： 地下厂房   岩锚梁   裂缝   数值模拟   加固措施  

摘要： 针对某大型地下厂房岩锚梁纵、横向开裂情况,采用数值模拟方法对比论证了纵、横向开裂岩锚梁无加固、全墙加固、窄墙加固等多种方案,选定加固方案,并基于对岩锚梁运行期长时序的监测数据分析验证了加固效果。研究结果可为我国大量地下厂房岩锚梁工程借鉴。

关键词： 非恒定流   丁坝   局部冲刷   数值模拟  

摘要： 丁坝作为整治结构广泛应用于内河航道整治工程中,但其损毁现象十分普遍,天然水流基本均为非恒定流,不同的非恒定条件对丁坝局部冲刷影响不同。利用FLOW-3D中的RNG k-ε湍流模型和VOF(volume of fluid)模型,研究水流非恒定性对丁坝周围局部冲刷的影响。研究结果显示:流量变幅的增大会使得坝头冲刷坑的长度、宽度以及最大冲深增大,并且会使冲刷宽度更快达到临界宽度。洪峰次数会影响冲坑最大冲深的形成过程,洪峰出现的越晚,最大冲深发展速率越小。冲坑长度和面积与洪峰次数无明显关联,但洪峰次数越多,冲坑宽度会更快达到临界值。洪水持续时间越长,冲坑最大冲深的增长速率越减慢,最终达到临界值。洪水持续时间越长,冲坑的长度和面积越大,冲坑宽度会更晚达到临界值。研究成果可为洪水期维护丁坝稳定性提供技术支撑。

关键词： 立体复杂异形基坑   基坑变形   环形混凝土支撑   数值模拟  

摘要： 为评估北京市地铁3号线一期星火站异形深基坑环形混凝土支撑与钢支撑组合支护方案的有效性,采用Midas GTS软件建立三维有限元模型,模拟了分级开挖下基坑变形的特性,并结合自动化监测系统实测了围护结构的位移、支撑轴力和土体变形数据。研究结果表明:环形混凝土支撑与钢支撑组合结构可显著约束基坑变形,围护桩最大水平位移值为26.3 mm,支撑轴力峰值为599.78 kN,坑外沉降量与隆起量分别为18.7 mm和23.69 mm,均低于控制标准;数值模拟与监测数据偏差率小于15%。该结果进一步验证了组合支护体系协同作用的效果。该方案在实施过程中,通过环形支撑空间刚度的互补,有效地控制了异形深基坑的三维变形,可为类似工程施工提供参考。

关键词： 隧道   围岩   开挖   变形   数值模拟  

摘要： 为研究软岩隧道开挖围岩变形和受力特征,依托广连高速公路南山一号隧道开挖工程,通过数值模拟计算,分析不同开挖步下围岩及隧道位移、应力变化。研究结果表明,不同开挖步下隧道底部隆起、顶部沉降,随着距隧道拱顶和拱底距离的增加,围岩隆起和沉降减小。随着开挖步的进行,围岩隆起和沉降范围逐渐扩大,隧道结构各部位竖向位移和水平位移逐渐增大并趋于稳定,隧道结构各部位最大主应力基本先增大后减小并趋于稳定,其中拱顶、左右拱肩和拱底区域主要承受拉应力。

关键词： 老黏性土   基坑开挖   数值模拟   不同管线  

摘要： 为了更深入地研究长春地区老黏性土基坑开挖对管线的影响,运用Midas GTS/NX软件对长春市某基坑工程开挖过程中的周边管线进行模拟,对不同材料、不同距离、不同深度的管线及管线破坏过程进行模拟分析,得出相同环境下弹性模量大的材料变形小,管线距离基坑越远,变形越小,管线埋深越大,破坏可能性越小的结论,为长春地区类似的工程项目提供参考。

关键词： 盾构隧道   软硬不均地层   地层复合比   数值模拟   管片内力   变形  

摘要： 为探明盾构隧道穿越不同软硬不均地层的力学特性,建立考虑环纵向螺栓接头、管片-土体接触作用的三维精细化盾构隧道有限元模型,并对比实测数据验证其可行性,再针对上软下硬、上硬下软、纵向软硬不均复杂地层条件,深入探究不同地层复合比对盾构管片结构内力、收敛变形及竖向沉降的影响规律。结果表明:随地层复合比增大,上软下硬地层隧底弯矩大幅降低,管片竖向沉降呈先慢后快的增长趋势,管片收敛变形大致呈线性增长;相较于上软下硬地层,相同复合比下上硬下软地层盾构管片竖向沉降响应更为敏感;隧道下卧纵向软硬不均地层时,管片纵向弯矩极值及极差、剪力均随地层复合比的增加而提升;管片收敛变形在硬土侧较软土侧大。

关键词： 既有水闸   新增闸墩   地基处理   预留沉降  

摘要： 针对既有水闸新增闸墩需要拆除水闸的问题,提出一种既有水闸新增闸墩的地基处理方法。该方法利用灌注桩来承担闸墩荷载,同时通过灌注桩预留沉降,避免闸墩对既有水闸底板产生不利影响。工程实践表明:该方法仅对水闸闸室底板局部进行改造,避免拆除水闸,大大减少了工程投资;局部改造工期较短,可尽快恢复水闸的功能,不会对水闸防洪排涝安全造成影响,既经济又安全,值得推广应用。

关键词： 退役采区   数值模拟   溶质运移   水力控制  

摘要： 以新疆某酸法地浸铀矿山退役采区为研究对象,通过分析退役采区长时间序列地下水监测数据,并采用数值模拟方法构建了三维非稳定含矿含水层地下水流与污染组分(U(Ⅵ)和SO_(4)^(2-))运移的模拟模型,为退役采区地下水环境安全提供合理的水力控制方案.研究结果表明,采区退役后的地下水流场总体上与天然流场方向一致;地下水中高浓度U(Ⅵ)和SO_(4)^(2-)在采区内部大量残留,并在地下水动力作用下逐渐往下游迁移和扩散.模型能较好地再现退役采区的地下水位变化趋势,并成功模拟了采区内部U(Ⅵ)和SO_(4)^(2-)往下游迁移扩散的过程,表明水力控制是保证未来条件下采区下游地下水环境生态安全的重要手段.通过对3种水力控制抽注模式的分析结果显示,内外兼抽方案的控制效果最好.进一步利用综合评价方法对各情景方案进行了定量评价,结果表明在采区内部及其下游分别设置3口抽水井和6口抽水井,并将抽水速率控制在60m^(3)/d的方案相对最优,该方案以较低的成本实现了采区内部削源和下游水力截获的双重目标,使污染组分能够控制在50m范围以内.本研究利用构建的数值模型,针对未来规划条件下的水力控制方案进行了优选,为退役矿区地下水环境安全提供科学决策依据,同时也为类似地浸采铀退役矿山的治理提供示范参考.