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关键词： 边坡   强度折减法   标准差   安全系数   数值模拟  

摘要： 强度折减法是计算边坡安全系数的重要方法,其对安全系数的计算依赖于强度折减过程中边坡失稳的判据。位移突变是目前常用的边坡失稳判据之一,目前对边坡位移突变的判定较为主观。基于强度折减法,计算出边坡最大位移随强度折减系数的变化,并计算不同折减系数时边坡最大位移的标准差,提出了一种基于最大位移标准差的强度折减法中边坡安全系数确定方法。采用典型算例验证了提出方法的正确性,并将该方法应用于工程实际。结果表明,该方法可以客观识别强度折减过程中边坡位移突变的发生,有效确定边坡安全系数。对于需要定量对比不同工况下安全系数变化的实际边坡工程,该方法具有一定的实用价值。

关键词： 主关键层   覆岩运动   超前支承压力   数值模拟  

摘要： 主关键层对工作面覆岩运动及超前支承压力影响显著,研究其相关规律具有重要意义。利用UDEC7.0软件建立数值模型,设置主关键层与老顶距离分别为20 m、100 m、200 m的3种方案,分析不同方案下的覆岩运动及超前支承压力规律。结果表明,主关键层层位越高,参与覆岩运动所需时间越长,覆岩稳定时间也越长;软岩厚度增加会限制裂隙带发育、增加弯曲下沉带高度;主关键层与老顶距离增大,最大下沉量先减小后趋缓,稳沉所需推进步距与该距离呈线性关系;开采初期主关键层对超前应力峰值影响不明显,之后各模型峰值变化趋势不同,稳沉后趋于稳定且差值缩小;主关键层距老顶越远,同一推进步距下超前支承压力影响范围越大且最终稳定值越大。

关键词： 盖梁支架   双层贝雷梁   单层贝雷梁   数值模拟  

摘要： 为研究跨箱梁的盖梁支架方案施工,文章结合实际情况,进行了“单跨双层贝雷梁”、“三跨单层贝雷梁”两种梁柱式支架方案设计,从工程造价、技术操作方面进行对比分析支架方案的优异性,并采用数值模拟分析支架方案的可行性,从而确定最合适的支架方案。结果表明:“单跨双层贝雷梁”支架方案,虽然可以满足现场安全施工需要,但在造价方面非常昂贵,技术操作难度较大,并不是最优方案;“三跨单层贝雷梁”支架方案,可以借助已架箱梁为基础,缩短支架跨度,减少贝雷片数量,可以明显节省工程造价,并且在技术操作上也方便很多,可以为类似工程提供参考。

关键词： 高强钢筋   超高性能纤维增强混凝土   冲击荷载   数值模拟   损伤评估  

摘要： 高强钢筋具有优异的强度和延性,与超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)结合应用能够充分发挥两者的优势。为研究高强钢筋-超高性能纤维增强混凝土(高强钢筋-UHPFRC)梁在冲击荷载作用下的动力响应,该文结合落锤冲击试验与ABAQUS数值模拟,考察了纵筋配筋率、配箍率、冲击质量、冲击速度和剪跨比的影响。研究结果表明:冲击荷载作用下高强钢筋-UHPFRC梁的破坏模式主要为弯曲破坏;当纵筋配筋率从1.15%增加至1.53%时,梁的能量吸收率下降约10%;增设箍筋可以有效减小梁的挠度变形,但不改变其破坏模式;在相同冲击能量下,冲击质量对梁损伤的影响更为显著;弹塑性转角损伤评估结果表明:纵筋配筋率增大和剪跨比减小可以降低冲击荷载作用下梁的损伤程度;纵筋配筋率低于1.15%时可采用无腹筋设计,超过1.5%时建议配置箍筋以防止梁在冲击荷载下发生脆性破坏。

关键词： 储能集装箱   磷酸铁锂电池   细水雾   气体灭火   数值模拟  

摘要： 为评估集装箱式锂电池储能系统消防设施的有效性,基于某光伏项目配套储能集装箱设计参数,构建了无消防设施(对照组)、水喷淋灭火、七氟丙烷气体灭火及气体-水喷淋联合灭火4种实验场景。通过利用Pyrosim软件对磷酸铁锂电池热失控引发火灾的情形进行建模和仿真,分析了火灾过程中储能集装箱封闭环境内烟气量、能见度、温度等的变化规律。研究结果表明,水喷淋系统在降低火源温度和抑制火势蔓延方面表现出色,但可能会导致较高的CO浓度;七氟丙烷气体灭火系统能够迅速扑灭火灾,并显著改善能见度和温度控制;气体-水喷淋联合灭火综合了两者的优点,展现出最佳的总体灭火效果;然而,机械排烟在火灾控制中效果有限,反而可能加剧火势和烟气扩散,因而通过关闭排风通风来确保灭火效果,将储能集装箱设置为封闭式燃烧环境是合理有效的。本研究为电化学储能电站的安全消防设计提供了理论依据和数据支持,有助于提升储能系统消防装置的应用性能。

关键词： 公路高边坡   安全系数   抗滑桩   数值模拟   设计优化  

摘要： 降雨等外因给高边坡的稳定性带来不良影响,而抗滑桩是常见的边坡加固处理措施。依托贵州省境内某存在滑动趋势的公路高边坡工程,应用FLAC 3D软件对其稳定性进行分析,并优化加固方案。研究认为:(1)相较于天然工况,在降雨工况下,边坡各项位移值明显增大,安全系数从1.15降至1.02,呈欠稳定状态,需进行支护;(2)单排抗滑桩的设置位置、桩长、桩间距等因素对边坡位移和整体稳定性具有显著影响,依托工程最优桩位为二级平台处,桩长为32m,桩间距为4m;(3)加固方案优化前后,边坡分别处于基本稳定和稳定状态。采用经过优化的抗滑桩加固方案后,边坡各项位移值明显减小,整体稳定性显著提升。

关键词： 顺层钻孔   注浆压力   数值模拟   漏气率  

摘要： 基于顺层钻孔封孔过程中容易出现漏气问题,文章以晋城某矿区2214工作面为例,首先阐释了钻孔围岩径向分区特征以及注浆封孔的实现原理,并采用Comsol软件建立二维平面数值模型对浆液扩散半径与注浆压力之间的关联性进行了深入分析,指明注浆压力取值为3.0 MPa和4.0 MPa时,均能实现浆液在顺层钻孔围岩内的充分渗透扩散。钻孔封孔质量检测仪和光学瓦斯鉴定仪能够实现对于顺层钻孔内各监测点处瓦斯体积分数的检测,且现场工业性试验的4个分组内,注浆压力为1.0 MPa和2.0 MPa时漏气顺层钻孔的占比率分别为40%和20%,平均漏气率分别为32.8%和28.7%,注浆压力取值不小于3.0 MPa的分组内顺层钻孔均无漏气现象。综合考虑降本增效、作业安全系数等因素确定2214工作面顺层钻孔的最优注浆压力为3.0 MPa.

关键词： 空间离心微泵   空化   热效应   电机热功耗   数值模拟  

摘要： 为研究电机定子热功耗对以全氟三乙胺为工质的空间离心微泵空化性能的影响,基于Z-G-B空化模型,首先对比了不同空化数下考虑热效应与不考虑热效应的数值计算结果,并在考虑工质物性随温度变化的基础上探究了不同电机定子热功耗输入对离心微泵空化特性的影响。结果表明:热效应会显著抑制空化的发展,其影响不可以忽略;在考虑热效应的基础上,离心微泵空化特性受冷却回路结构限制,并没有随着热源输入的增大而发生明显变化。

关键词： 富水砂层   地铁盾构施工   盾尾注浆   土体稳定性   数值模拟  

摘要： 在富水砂层地铁盾构施工中,盾尾注浆压力控制不当会引起周围土体扰动、应力重分布,甚至引发地面坍塌等事故。为此,依托福州地铁6号线盾构施工项目,使用有限元软件PLAXIS 3D进行数值模拟,利用增加和折减注浆压力的方法,探究因盾尾注浆压力变化所引起的土体失稳过程中塑性区的发展规律。结果表明:增大注浆压力,隧道上部地层塑性点会经历“V”状缓慢发展、“X”状缓慢发展和快速发展3个阶段;折减注浆压力,塑性区呈现宽为隧道直径2~3倍的“漏斗”状;最优盾尾注浆压力为松动土压力的90%,当注浆压力增大或折减到松动土压力的50%时,盾尾土体就会失稳破坏。该研究成果可为富水砂层地铁盾构施工中盾尾注浆压力控制提供一定的理论指导。

关键词： 隧道火灾   人员逃生   防火门压力   数值模拟  

摘要： 隧道火灾中的人员逃生安全与防火门压力动态响应密切相关,而现有设计标准对防火门布局与加压送风系统的协同机制缺乏系统性指导。本研究以直线型隧道逃生通道为对象,通过建立三维流体动力学模型,结合加压送风量、防火门间距及开启位置等参数,系统分析不同逃生场景下防火门压力分布规律。研究采用数值模拟方法,设计6种防火门开启模式进行探究。结果表明:当开启的防火门距离送风口超过临界范围时,门体最大压力达68.3~70.3 Pa,显著超出规范允许范围,可能导致门体无法开启;而靠近送风口的开启模式下压力值稳定于34.5~42.5 Pa,满足安全要求。此外,连续开启相邻防火门的开门阻力较间隔开启模式有所增加,表明在条件允许的情况下,逃生路径规划需优先分散门体开启位置。本研究旨在为隧道火灾安全设计提供理论支撑与工程参考。