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关键词： 冲击倾向性   沿空掘巷   煤柱尺寸优化   数值模拟   监测  

摘要： 针对深井冲击倾向性煤层中沿空掘巷窄煤柱的尺寸优化问题,通过综合运用数值模拟方法与现场监测数据,旨在探索优化窄煤柱的设计尺寸,以提高煤矿安全生产水平。煤柱宽度6、7、9 m的方案对比结果表明,适宜的煤柱宽度不仅能有效控制围岩的变形,还能显著降低冲击地压的发生概率,对唐口矿6304轨道顺槽,选择优化后9 m煤柱宽度,经济性、稳定性最优。这一成果为深井冲击倾向性煤层的煤柱设计提供理论与实践指导,也可为类似地质条件下的煤柱留设提供一定的参考。

关键词： 参数敏感性分析   施工监控   数值模拟   预应力混凝土   连续梁桥  

摘要： 为了解决预应力混凝土连续梁桥施工过程中的应力和变形控制问题,文章以广西某高速公路三跨预应力混凝土连续梁桥为研究对象,运用数值模拟手段分析桥梁混凝土自重、弹性模量和预应力误差等参数对结构内力和变形的影响,并基于研究成果与现场施工监控数据作对比。结果表明:挠度对混凝土自重的变化最为敏感,预应力次之,弹性模量最小;底板应力对混凝土自重的变化更为敏感,而顶板应力对预应力变化更为敏感,顶、底板应力不受弹性模量的影响;未采取敏感参数调整的梁体应力值与施工实际存在较大的误差,而采用敏感参数的识别和分析后,计算的理论应力值与实测值十分接近,基于参数敏感分析可对梁体的内力和变形做到事前控制,可根据实际施工监控结果进行动态调整,取得良好的施工效益。

关键词： 高拱坝   地质缺陷   三维有限元法   混凝土置换   水泥-化学复合灌浆  

摘要： 高拱坝坝基地质缺陷处理是拱坝建基面设计中的重要环节,需要通过计算分析得到经济合理的基础地质缺陷处理措施以保障大坝安全。文章以叶巴滩水电站高拱坝基础地质缺陷F 2断层为例,系统研究了F 2断层的地质特性,采用三维有限元法开展了拱坝坝基F 2断层混凝土置换及灌浆效果分析,研究了水泥-化学复合灌浆的宽度和深度对坝基变形的影响。计算结果表明,在F 2断层影响下坝基坝踵需采取混凝土置换块、水泥-化学复合灌浆等处理措施,可有效减小坝基不均匀沉降变形。根据三维有限元计算分析成果,开展了坝基F 2断层“混凝土置换+水泥-化学复合灌浆”综合加固处理措施设计。

关键词： 重力坝   帷幕灌浆   渗透系数   晓龙沟水库  

摘要： 建立完整有效的大坝帷幕防渗体系,是保证水库顺利竣工、正常运行的关键。本文以青海省晓龙沟水库为例,提出一种经济可靠的重力坝帷幕灌浆加深方案。采用现场灌浆试验数据结合数值模拟计算,论证了帷幕灌浆加深方案的可行性,并在此基础上分析验证了大坝的渗漏量、渗流分布、扬压力等关键物理力学参数的合理性。该方案能够有效提高帷幕整体性和完整性,当岸坡部分坝基帷幕底界的灌前透水率稍偏大,而坝基渗流、应力满足水库大坝设计要求时,可不再对岸坡坝基帷幕进行加深。研究成果可为类似条件下大坝帷幕灌浆提供指导和参考。

关键词： 流固耦合   软土地基   有限元   地基加固   应力分析  

摘要： 为进一步确保软土地基对水利工程桩基础水闸的影响,指导后续施工,本文采用数值模拟的分析方法,对研究背景的桩基础水闸的应力稳定性进行了建模分析。计算结果表明:本文研究对象在完建期、校核水位期和灌溉挡水期三种计算工况下土体最大位移值为4.78 cm,水闸最大位移为5.12 cm;结构最大拉应力分别为:1.35 MPa、1.49 MPa、1.62 MPa;最小抗滑稳定性系数为1.4,均能够满足工程建设及使用需求。本文研究内容对于工程后续施工具有一定指导意义,也可为相关工作的开展提供借鉴。

关键词： SUBOFF裸艇体   SST模型   SST(Reattach)模型   ASST模型   ASST(Reattach)模型  

摘要： RANS是工程中常用的CFD数值模拟模型,文中基于该模型对SUBOFF裸艇体的水动力特性开展数值模拟研究.传统SST(shear stress transport model)湍流模型采用了线性涡黏假设,难以描述复杂流场的各向异性流动现象.另外,传统SST模型对分离点的预测还可能出现延迟,使阻力预测值偏小.针对传统SST湍流模型的缺陷,提出使用各向异性的ASST(anisotropic shear stress transport)湍流模型及其再附修正来研究SUBOFF裸艇体的数值模拟计算问题,并对SST、SST(Reattach)、ASST及ASST(Reattach)4种湍流模型进行了比较研究.结果表明,相较于传统SST模型,ASST模型在预测SUBOFF裸艇的阻力上具有更高精确度,再附修正可有效克服阻力预测值偏小的问题,ASST(Reattach)模型在4种湍流模型中阻力预报性能最优.另外,针对不同站位的轴向及径向平均速度分布特性问题,4种湍流模型均能够取得与模型试验一致的数值模拟结果.

关键词： 湟水河   地下水资源   数值模拟   允许开采量  

摘要： 湟水河流域是青海省人口分布最为密集的地区,水资源应急保障能力对地区繁荣发展至关重要。文章以湟水河流域引胜沟为例,探讨湟水河流域典型人类聚居区地下水资源的应急保障能力。研究综合水文地质测绘、原位试验、动态长观等技术手段,采用地下水均衡分析与流域地下水流数值模拟,评价引胜沟的地下水天然资源量和允许开采量,提出了应急水源开采方案,并对应急水源开采后的水文环境影响进行预测。结果表明,引胜沟地下水稳定供水的可开采资源量为0.60×10^(4)m^(3)/d。在1个月、3个月、6个月的地下水应急供水周期条件下,引胜沟地下水资源的可供水量分别可达到3.5×10^(4)m^(3)/d、2.5×10^(4)m^(3)/d、1.5×10^(4)m^(3)/d。地下水应急开采会对地下水环境产生一定影响,但停采后地下水位在210~330天内可完全恢复,应急开采对地下水环境的长期影响有限,地下水资源作为区域应急水源具有较强保障能力。

关键词： 青藏高原东南缘   雅江地区   地貌演化   分水岭迁移   溯源侵蚀   数值模拟  

摘要： 青藏高原东南缘雅砻江流域中段的雅江地区发育有低起伏的高原面,区域雅砻江支流长度及流域面积、高原面几何形态空间上呈现较大差异。为了揭示这一地貌差异性成因,本研究基于12.5 m的DEM地形数据提取该区域33个水系流域、计算其河流地貌相关特征参数(陡峭指数、χ、起伏度等)并进行地貌数值模拟,综合计算、模拟结果及进一步分析认为,在流域盆地内岩性、降水、构造条件都无显著差异下,由于雅江地区流域分水岭两侧地形起伏度具有空间差异性,导致分水岭迁移速率不同,促使河流塑造地貌能力存在差异,从而造成雅江地区地貌的差异性。分水岭两侧地形起伏度的差异是控制分水岭迁移的关键因素,且迁移速率与跨分水岭两侧地形起伏度差具有正相关性,同时分水岭在迁移过程中具有动态反复特征,瞬时迁移方向与长期迁移方向可能相悖。

关键词： AUTODYN   超高速碰撞   SPH方法   弹丸形状效应   数值模拟  

摘要： 基于AUTODYN仿真软件对不同外形弹丸超高速冲击金属薄板所产生的碎片云形貌特征以及薄板毁伤程度进行了数值仿真研究。选取球形数值仿真与超高速撞击实验照片进行对比分析,碎片云形态吻合较好,证明了数值模型的可靠性。进一步研究相同质量条件下短圆柱形、圆锥形、圆台形弹丸的超高速撞击。研究结果表明:不同外形弹丸产生的碎片云有明显差异;弹丸形状对碎片云特征、靶板穿孔直径和破坏程度具有显著影响;当撞击速度增加时,短圆柱形弹丸造成的穿孔直径最大,圆锥形弹丸的碎片总数量最多。

关键词： 山岭隧道   泥盆系板岩   施工工法   数值模拟   现场监测  

摘要： 为明确隧道穿越泥盆系地层复杂构造富水节理密集带的施工力学行为及适用工法,本文以桦树台隧道为依托,通过有限元模拟,系统对比了不同施工工法下的隧道围岩变形及支护受力特征。研究结果表明:(1)采用波兹曼函数可良好预测隧道拱顶沉降;(2)两台阶法在施工效率及经济性方面具有明显优势,可作为该地层条件的优选工法;(3)“两台阶法?+?超前小导管”的施工方案可有效保证实际工程的围岩变形控制需求及支护受力安全。