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关键词： 预应力管桩   软弱夹土层   沉桩过程   CEL方法   数值模拟  

摘要： 预应力混凝土管桩(PC管桩)以其桩身质量可靠、适应性强、造价经济等优点,常被用于处理各种复杂地质工况。文章以河南某科技产业园实际工程为例,基于CEL法,运用有限元软件ABAQUS构建土体(欧拉体)-桩基(实体)三维数值模型,考虑实际沉桩过程中PC管桩桩长及桩径的不同及相同桩尺寸下沉桩速度不同,对比分析桩周软弱夹土层的应力及沉降量与桩基沉桩时间的响应规律。研究表明:1)相同桩尺寸下沉桩速度不同,软弱土层应力及沉降量变化所呈规律一致;2)当桩径相同时,软弱夹土层同一土体单元的应力及沉降量均随桩长的增加而增大;当桩长相同时,与桩外表面相同距离的软弱夹土层土体单元的应力及沉降量随桩径的增大而增大;3)通过综合考虑,给出符合实际工程的预应力混凝土桩的尺寸。本文研究成果可为软弱夹土层场地下预应力混凝土管桩的施工关键技术提供重要的理论依据。

关键词： 重力坝   凸集比例因子   Kriging模型   有限元模型   非概率可靠度  

摘要： 为了实现在统计资料匮乏时也能进行重力坝的可靠性分析,构建了仅需要不确定参数上下限的重力坝非概率可靠度评估方法。通过内切椭球模型描述了不确定参数的相关关系,引入比例因子将非概率可靠度计算模型转化为有约束的优化问题,利用Kriging模型对于高度非线性函数的适用性拟合重力坝单元功能函数,在此基础上,通过鲸鱼优化算法进行可靠度的寻优。经过实例分析计算,非概率可靠度计算方法与规范法得出的坝段的抗滑稳定均处于可靠状态,两种方法的结论相同,这验证了基于凸集比例因子和WOA-Kriging模型的重力坝非概率可靠度计算方法可以有效分析重力坝的可靠性。

关键词： 弹性织物   下肢   动态压力   数值模拟   有限元分析  

摘要： 为了提高弹性织物在智能可穿戴、医疗康复、体育运动等领域的舒适性及功能性,研究采用数值模拟法模拟织物穿套下肢的动态过程以及着服下肢的动态屈曲过程,预测下肢与织物间的动态压力大小及分布情况。首先采用试验法获得织物的弹性模量、密度、泊松比及厚度参数;其次通过逆向工程软件建立下肢模型及织物模型,装配得到下肢-织物有限元模型,并使用AMI压力传感器测量下肢与织物间的接触压力,与模拟值进行比较、分析;最后,通过施加边界条件及载荷模拟下肢的动态过程。结果表明:下肢-织物有限元模型具有有效性,可以用于下肢与织物间动态压力的预测。

关键词： 岩溶地区   嵌岩桩   缩尺比例模型试验   数值模拟  

摘要： 溶洞的存在对桩基的设计和施工造成了巨大的安全隐患,对桩基进行现场试验的效率低且经济效益不高。文中以广州市花都区为工程背景,基于相似理论,利用室内缩尺比例模型试验及数值模拟两大研究手段进行模型加载试验和数值模拟。结果表明,溶洞直径增大会导致桩端承载力下降且存在边界效应;溶洞顶板厚度增加至4D时,承载力与无溶洞相当;水平距离大于3D时,溶洞对承载力无影响;溶洞远离桩端或无溶洞时,模拟与实测结果吻合。

关键词： 宝应湖退水闸工程   测压管垂直位移工作基点   设计要点  

摘要： 本文以宝应湖退水闸工程作为研究对象,针对其中测压管垂直位移的工作基点设计要点进行研究以及分析。首先结合工程的基本情况,在了解区域的基本特征和工程附近区域地质特征的前提下,探讨测压管垂直位移工作基点的基本设计思路以及测压管材料和结构。其次,针对测压管垂直位移工作基点设计分别从工作基点定位设计、丝扣连接位置的止水加固设计、基点埋设设计等方面分析了其工作要点。最后,针对测压管垂直位移工作基点设计,从测量管理、技术管理、人员管理等相关方面出发,提出了相应的保障措施。

关键词： 混装乳化炸药   空气间隔   数值模拟   大块率   粉矿率  

摘要： 为了研究间隔装药结构对炸药能量的传递和爆破效果的影响,提高炸药能量利用率,增强爆破效果,基于郴州某石灰石矿山爆破工程实践,采用LS-dyna数值模拟、现场优化实验相结合的方法,研究台阶爆破过程中不同装药结构的岩石应力变化规律。分别设置连续装药,0.6 m、1.0 m、1.5 m间隔长度的四种装药结构进行模拟实验,并监测其有效应力,基于新式可传爆间隔器开展现场装药结构优化试验,分析优化后爆堆整体效果。研究结果表明:当间隔长度为1.0 m时,岩石应力损伤范围与各测点的平均最大有效应力达到峰值,整体岩石破碎更为有利。现场实验采用间隔装药后,炸药单位消耗量由0.199 kg/t降低至0.179 kg/t,粉矿率降低6.54%,大块率降低3.7%,爆堆平均块度上升5 cm,改善了混装乳化炸药使用过程中存在的能量浪费,爆堆块度尺寸不均的问题,提升了矿山的经济效益。

关键词： 巷道支护   参数设计   数值模拟   预应力  

摘要： 针对拟施工的麻家梁矿14103辅运顺槽掘进工作面掘进期间受邻近工作面采动影响大、围岩稳定性差等问题,基于FLAC3D数值模拟计算手段,在不考虑原岩应力的影响下,对不同条件下锚杆的预应力与间距进行了模拟分析,通过对比预应力场扩散的范围与支护效果,确定了锚杆较为合适的预应力为80kN,间距为0.95m,在该支护方案下,巷道围岩整体稳定性良好,数值模拟结果显示,随着邻近工作面的回采,14103辅运顺槽顶板最大下沉量为45mm,巷道变形程度能够满足工作面正常生产需求。

关键词： 生物质   数值模拟   结构优化   温度场  

摘要： 针对生物质炉具烟道结构综合热效率低下的问题展开研究工作。由于生物质燃料燃烧主要是挥发分的燃烧,挥发分燃烧速率十分快速,为保留热量、提高综合热效率,提出一种改进型的烟道结构。烟道结构由8层的回字型改为保留最后一层的回字型、前7层之间由8个圆柱通道的交错连接结构。以某公司某型号设计的回字型烟道生物质燃烧炉为研究对象,利用CFD模拟技术对生物质炉具原始结构和改进后的结构进行燃烧模拟。优化烟道结构之后炉具烟道出口的平均温度从780 K下降到了650 K,提高了炉具综合热效率。

关键词： 抗滑键   作用机理   数值模拟   控制效果  

摘要： 为研究复杂水文地质条件下抗滑键作用机理及不同参数抗滑键对边坡的影响,从传递机理、滑坡力分布及抗滑键阻力三个方面出发,阐述了抗滑键对边坡的治理机理,同时采用有限元分析方法,对抗滑键的控制效果进行了模拟分析,结果表明:未施加抗滑键时,边坡从坡底到坡顶出现塑性应变贯通的现象,施加抗滑键后,边坡整体的塑性应变值较前者相比小了一个数量级,且未出现塑性应变区域贯通的现象,其塑性应变区域仅集中在抗滑键附近;随着桩长的增加,边坡安全系数也不断增长,在桩长由7 m增至8 m时,安全系数增长速率最快;边坡安全系数与桩径的关系近似呈现线性变化,且安全系数随着桩径的增大而增大;在选择抗滑键间距时,在合理范围内越大越好,但在超过一定范围后,过大的桩间距反而会使边坡安全系数降低,增加边坡失稳的可能性。

关键词： 液化夹层   数值模拟   盾构隧道   抗震设计  

摘要： 为了研究地震作用下可液化夹层场地中盾构隧道抗震性能,采用有限差分软件分析了地震作用下可液化夹层场地中隧道结构的横向收敛值、隧道倾斜角、周围砂土的超孔隙水压力以及结构内力等地震响应特征。研究结果表明:隧道顶部穿越液化土层时,液化土层对结构的危害较小;隧道底部穿越液化土层时,结构横向变形较大;隧道中部穿越液化土层时,结构容易发生剪切破坏。研究结果可以为强震作用下可液化夹层场地中盾构隧道抗震设计提供理论依据和科学参考。