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关键词： 水闸闸墩   裂缝检测   裂缝处理  

摘要： 水闸施工、运行期间,闸墩常常会出现裂缝,为确保工程的安全性和耐久性,需对裂缝进行处理。裂缝处理前,应依托相关检测技术对裂缝的走向、裂缝长度、裂缝宽度、裂缝深度进行检测,然后针对各类裂缝提出有针对性的处理方案。以引江济淮工程白山控制进水闸闸墩裂缝为应用案例,介绍了裂缝深度的检测方法和成果;对闸墩的表面浅层裂缝采用缝面涂刷环氧涂料进行表面封闭的处理方案;对闸墩的贯穿裂缝,采用的处理方案为电动高压灌浆泵向裂缝内灌注HK-G环氧灌浆材料,并对缝槽采用HK弹性环氧砂浆嵌槽封闭处理。经检测,闸墩裂缝处理达到了预期效果。

关键词： 管幕-结构法   钢管切割   地表沉降   数值模拟  

摘要： 在管幕-结构法隧道设计施工中,需要将钢管横向连接成环,形成贯通的管幕钢壳,在管幕钢壳中绑扎钢筋或焊接钢构件、浇筑混凝土,从而形成钢壳混凝土预筑衬砌结构。目前的施工方法中,相邻钢管的连接通过在钢管内切开一定尺寸的切口、然后用钢板将相邻切口连接起来的方式实现。钢管切割的过程对管幕-结构法隧道施工时的地表沉降控制尤为重要。针对钢管参数,通过计算分析不同切割尺寸及顺序对隧道地表沉降的影响。计算结果表明,采用先下后上、间隔切割的顺序能更好地控制地表沉降,并给出了优选的单次切割顺序。

关键词： 既有桥梁   现场监测   数值模拟   堆载因素识别  

摘要： 依托某临近既有桥梁的堆载为研究,采用现场实测与数值模拟相结合的方法,对引起既有桥梁变形的堆载因素进行识别与控制。结果表明:临近堆载会诱发既有桥梁周边地层产生变形趋势,最大水平位移位于发生在堆载区边界处的边坡顶部,最大竖向位移发生在土层较厚处的地表位置。诱发既有桥梁产生变形的堆载因素主要为堆填距离、堆填高度、原始土层厚度,其中堆填高度和距离的影响最为显著,通过控制堆填距离与高度可有效减小对既有桥梁的影响。

关键词： T型巷道   粉尘运动特征   风流速度场   粉尘粒子场   数值模拟  

摘要： 为了研究矿井粉尘在分支巷道处的运动特征,通过Comsol数值模拟软件,建立了T型巷道的数学模型,通过对模型进行网格划分,设定边界条件和模型参数,模拟T型巷道的风流场和粒子场运动规律。研究表明,T型巷道的风流速度在T型拐点处出现分流特点,分流后横向巷道速度场明显高于纵向巷道,风流经过T型拐点后,横向巷道出口处风速相对均匀,表现出中间风速大、外端风速小的特点,纵向巷道出口表现出巷道逆风侧风速较小且均匀、顺风侧风速较大且紊乱的特点。巷道中粉尘粒子在运动至T型拐点后,大部分粒子会进入横向巷道,而只有少数粒子进入纵向巷道,纵向巷道中,粒子分布表现为逆风侧粒子数远小于顺风侧粒子数,粉尘粒子扩散速率与巷道速度场分布情况相契合,粉尘粒子的运动速度受风流场影响较大。

关键词： 掘进工作面   同层位老巷   地质特征   支护技术   施工技术   数值模拟   现场试验  

摘要： 掘进工作面过同层位老巷是煤矿开采中的技术难题,因其地质条件复杂多变,安全隐患众多,对施工和支护方案要求极高。某研究采用文献综述、理论分析、数值模拟和现场试验的方法,深入探讨了这一难题的地质特征、支护及施工技术。研究发现老巷区域的地质构造、煤层赋存及顶板岩性特征对掘进有显著影响,需采取针对性支护措施。该研究提出了基于地质特征和掘进需求的支护方式选择及参数设计方法,并通过数值模拟预测掘进稳定性。现场试验验证了研究成果的可行性和有效性,显著提高了掘进效率和安全性。此外,该研究还优化了施工方法和工艺,为煤矿企业提供了科学有效的技术支撑,也为相关研究提供了新思路和方法。

关键词： 梁柱节点   数值模拟   抗震性能  

摘要： 现有装配整体式框架结构梁柱节点深化设计常造成钢筋碰撞,影响预制构件的安装效率。因此,该文对现有装配整体式框架结构梁柱节点进行了深化设计优化,提出了增大预制柱箍筋肢距的思路并进行低周反复加载数值模拟验证,深入探究了预制混凝土柱不同箍筋肢距和不同轴压比对装配整体式框架结构梁柱节点抗震性能的影响。研究表明,改变混凝土柱的箍筋肢距对于节点的极限承载力、延性系数及耗能能力等抗震性能影响不大;相比于边节点,改变轴压比对中节点影响较大,且随着轴压比的增加,抗震性能降低。此研究成果解决了现有装配整体式框架结构梁柱节点深化设计容易发生钢筋碰撞导致施工效率低的难题,可为后续预制构件深化设计提供技术支撑。

关键词： 围岩开采   断层活化   失稳断裂   数值模拟  

摘要： 断层是工作面及其附近具有潜在脆弱性的地质构造,也是影响煤矿安全开采不可忽视的地质因素,为研究采动影响下断层活化致围岩失稳破坏,采用实际工程和数值模拟分析的方法对断层影响区附近围岩变形破坏过程进行研究。基于离散元3DEC数值模拟软件,建立采动条件下断层活化诱发围岩失稳破裂模型,对断层活化影响区的扰动应力和顶板离层监测进行了分析。结果表明,随着采煤工作面的不断推进,采动应力逐渐增大;断层附近煤层采动与顶板位移关系曲线为锯齿状,说明断层活化影响区围岩处于静载与动载叠加的状态;断层附近围岩的应力和位移随着采煤工作面的推进而增大,越靠近断层面,位移逐渐趋于零,应力也处于较低的状态。

关键词： 瓦斯隧道   风管参数   施工通风   数值模拟   正交试验  

摘要： 依托大凉山1号隧道瓦斯段,以掘进长度100 m为例,选取风管直径、风管出口端距掌子面的距离、风管位置和风管贴壁程度等4个因素,进行4因素3水平的正交试验,建立了瓦斯隧道通风数值模型进行分析,并对风筒最优化设置方案进行验证。结果表明,在风量大小、瓦斯涌出量一定的情况下,影响隧道掌子面瓦斯浓度的最大因素为风管直径,其次为风管出口端距掌子面的距离、风管位置和风管贴壁程度;极差分析得到平导风管安置的最优参数为风管直径1.5 m、风管出口端距掌子面的距离5.0 m、悬挂位置在拱肩、贴壁程度距离0.2 m,主洞风管的最优参数为风管直径1.8 m、风管出口端距掌子面的距离7.0 m、悬挂位置在拱顶、贴壁距离0.2 m;通过模拟得出平导瓦斯浓度最大值约为0.1%;主洞瓦斯浓度最大值约为0.2%,均低于0.25%,符合规范要求,验证了设计方案的可行性。

关键词： 公路隧道   围岩变形   初期支护   喷射混凝土   数值模拟   监控量测  

摘要： 为探究隧道施工中初期支护喷射混凝土厚度对围岩应力及变形的影响,以京昆高速公路德阳至成都段马鞍山隧道为例,采用FLAC 3D软件建立了隧道不同初支喷混厚度三维实体模型进行数值模拟,将计算值与现场监测数据进行对比,探讨了不同喷射混凝土厚度支护后围岩的应力与变形规律。研究结果表明:喷射混凝土厚度由10 cm增加至15、20、25 cm,地表变形降低分别为4.14%、2.13%、0.85%,拱顶变形降低分别为3.84%、1.92%、0.94%;当喷混厚度为20 cm时,拱顶变形幅度已趋于稳定,当喷护厚度由20 cm增至25 cm时,围压支护应力有削弱现象,选择喷护厚度20 cm是最优方案且更具经济效益;数值模拟与现场监测数据对比表明,数值计算值偏大且接近实测数据,预测精度满足指导施工要求。该案例可为今后类似隧道的数值模拟、监控量测等工作的实施提供可资借鉴的经验。

关键词： 搅拌槽   数值模拟   层流模型   多重参考系   示踪剂  

摘要： 针对搅拌槽内流体层流流动状态下介质混合效率较低的现象,设计了一种轴径向桨(pitched blade-Rushton turbine paddle,PB-RT桨).首先通过Fluent软件,利用层流模型(laminar)、多重参考系法(multiple reference frame,MRF)与示踪剂浓度法对搅拌槽内层流流场与混合时间进行数值模拟.得出相关模拟结果后,通过示踪粒子试验与酸碱变色试验对真实搅拌情况下搅拌槽内的流场与混合时间进行验证.研究结果表明:PB-RT桨的内部流场整体呈现一种特殊的四涡环流型,打破了涡环之间的隔离现象,提升了混合效率.当搅拌槽内搅拌桨转速为200 r/min时,PB-RT桨的混合时间与单位体积混合能相较于直叶圆盘涡轮桨(Rushton paddle,RT桨)与六斜叶涡轮桨(6-pitched blade turbine paddle,6PBT桨)均有明显提升;此外,通过搅拌槽内层流混合试验验证了仿真模拟的正确性,为层流搅拌混合效率的提升提供了理论依据.