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关键词： 桩土界面   数值模拟   离散元   PFC3D  

摘要： 在实际工程中常常使用静压打入的方式对桩体进行施工,桩端土的受力变形往往会影响着桩体侧摩阻力的发挥。采用PFC3D离散元数值模拟软件建立了桩土界面剪切试验的等比例尺寸离散元数值模型,对不同桩端形式的桩体在不同围压下竖向加载过程进行计算分析,从桩体受力情况和土体位移场来分析桩端土对桩体侧摩阻力的影响。研究结果表明:平底桩在加载过程中受桩端土影响范围约为0.5~1倍桩径,远小于尖底桩,同时平底桩桩土界面因扰动使桩侧土体发生了软化导致剪切强度降低,而尖底桩无明显软化现象;管桩受桩端土影响范围较小,约为1倍桩径,同时作为开口桩对土体位移的影响范围在水平和竖直方向上均小于平底桩与尖底桩此类闭口桩,且外侧摩阻力几乎不受管桩壁厚影响。

关键词： 煤层冲刷带   钻孔雷达   地质模型   数值模拟   MATLAB   gprMax  

摘要： 煤层冲刷带构造的存在给煤炭企业的经济效益及安全生产带来不利影响。潞宁煤业公司22123工作面位于侏罗系大同组上部的2号煤,根据工作面的采掘及探测情况,发现其工作面中存在大量不规则冲刷带。为对其实施精准探测,采用数学建模软件MATLAB建立了煤层冲刷带地质模型,结合探地雷达数值模拟软件gprMax开展了正演模拟研究,得出不同雷达频率及钻孔间距的探测结果,分析总结得出钻孔雷达在工作面探测的最优频率及钻孔雷达探测时的最优探测间距。

关键词： 降雨持续时间   土质边坡   边坡稳定性   数值模拟  

摘要： 降雨持续时间是影响边坡稳定性的关键因素之一。针对降雨持续时间对土质边坡稳定性的影响机制,结合实例土质边坡,利用数值模拟技术,分析降雨对土质边坡的土体饱和度、孔隙水压力、位移变化以及安全系数的影响。结果表明,随着降雨持续时间不断增长,边坡安全系数逐渐减小,减小速率随降雨持续时间的增长呈先增大后减小的趋势。为了避免边坡失稳,应将降雨持续时间作为重要考虑因素之一。

关键词： 复合结构   FRP型材   热工性能  

摘要： 为了研究预埋FRP拉挤型材-混凝土复合柱受力性能,对其进行数值模拟。通过选取适当单元类型、材料属性以及划分网格,比较FRP-混凝土复合柱、传统钢筋混凝土和型钢-钢筋混凝土嵌入柱之间的结构性能。结果表明:FRP型材复合柱的抗压性能与钢筋混凝土柱接近,复合构件有效地补偿了结构受力不均,结构受弯性能和耐火性能有显著提升,显示出FRP-混凝土复合柱在工程应用中的可能性。

关键词： 出入口基坑   监测   数值模拟   地连墙  

摘要： 为了研究围护桩直径、嵌固深度、内支撑刚度对围护结构水平位移和坑周地表沉降的影响规律,以合肥市地铁S1号线史河路站3号出入口基坑为研究对象,通过MIDAS GTS NX软件建立基坑开挖支护过程数值模型,与现场监测结果进行了对照分析,并验证了数值模拟的可靠性。结果显示:开挖完成后,地连墙水平位移-深度变化呈内凸形,地连墙水平位移随地连墙厚度及嵌固深度增大而减小;坑周地表沉降为小沉降凹槽形,坑周地表沉降随地连墙厚度及内支撑刚度增大而减小。内支撑刚度对地连墙水平位移影响较小,嵌固深度对坑周沉降影响较小。

关键词： 开槽混凝土夹芯板   数值模拟   弯曲性能   开裂荷载  

摘要： 为了减弱裂缝对混凝土结构承载能力以及耐久性的影响,提出了开槽混凝土夹芯板;研究了槽深以及开槽位置对于夹芯板吊装以及正常使用过程中开裂行为的影响,通过ABAQUS建立了有限元模型并验证了其可靠性,在此基础上以槽深以及开槽位置为变量进行了参数化分析,最后通过理论公式对模拟结果进行对比验证。结果表明:在有效控制裂缝位置的前提下,对夹芯板板底合理开槽不会导致其在吊装过程中产生裂缝;在两端简支条件下,开槽构造主要影响夹芯板的开裂荷载,而对于极限荷载影响较小;在裂缝发展的前中期,通过设置适当的槽深以及位置,由于应力集中效应可使得夹芯板拉应力在槽及其附近达到较大值,从而达到控制裂缝产生位置的效果;随着槽深以及槽数量增加,裂缝产生位置得到有效控制,但将导致夹芯板开裂荷载减小。

关键词： 掺氢天然气   放空   自燃   数值模拟  

摘要： 目的天然气掺氢是大规模、长距离输氢的有效方式,但高压掺氢天然气在放空过程中,由于压力、温度、化学反应和静电摩擦等多种因素的作用而存在自燃风险,因此,对掺氢天然气放空自燃条件进行分析。方法基于流体力学、化学反应和电场理论,建立了放空过程流场、温度场、化学反应和电场耦合模型,研究了模型解耦求解算法;以西气东输一线管道某阀室放空管道为对象,分析了掺氢比、放空管内径、放空立管高度和放空压力对自燃的影响。结果掺氢比、放空管内径、放空立管高度与放空压力增大均会导致放空管各区域内气体最高温度升高与OH^(−)质量分数增大,而水平管长度对气体温度与OH^(−)质量分数无显著影响;在最接近自燃的放空工况下,气体温度与OH^(−)质量分数均未达到自燃条件。结论该阀室放空管道在现有的设计及运行条件下放空掺氢天然气时,不具备发生自燃形成稳定燃烧火焰的条件。

关键词： Strain rate  

摘要： The dynamic increasing factor (DIF) of concrete is normally measured via split Hopkinson pressure bar (SHPB) tests. However, the tested macro-scale DIF-έ relationship from the specific SHPB test specimens under different strain rates έ cannot be directly introduced to finite element (FE) modelling. Based on the ANSYS/LS-DYNA and K&C concrete damage model, the SHPB direct tension, split and spalling tests were modelled, and a modified DIF-έ relationship with both mesh and έ corrections for dynamic mechanic behaviour of concrete material was proposed for local and non-local damage modelling of concrete respectively, also the numerical application of the nonlocal characteristic length L was detailed discussed. The comparison between the SHPB/impact test modelling and the relevant test results indicated that the proposed doubly corrected DIF-έnumerical application schemes could properly capture the concrete dynamic mechanical property. © 2024 Tsinghua University. All rights reserved.

关键词： 土石坝   水利   施工技术  

摘要： 水利工程的建设对于我国经济的发展具有重要意义,而土石坝作为一种较为常见的水利工程类型,其施工质量也成为人们关注的重点.土石坝具有施工简单、造价低廉等优势,但在施工过程中也存在一定的不足,如坝体容易出现裂缝、渗漏等质量问题.因此,在实际施工中应当加强对土石坝施工技术的研究与应用.本文首先分析了土石坝的类型,进一步结合实际案例分析了水利施工中的土石坝施工过程,推动我国水利事业的发展.