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关键词： 边坡堆载   埋地管道   管道应力   管线位移   数值模拟  

摘要： 为研究边坡堆载下管道的力学特性,给管道维护管理提供参考依据,采用PLAXIS 2D有限元软件建立二维模型,分析埋地石油管道在不同工况下的力学响应特性,得到管道埋地深度、堆载范围、堆载高度因素对管道应力和位移的影响。结果表明,堆载中心点距管道距离增大可提高管道的安全性。在一定堆载高度下,管道达到临界埋深2.3 m会有滑坡的风险。研究结果为边坡下埋的石油管道安全运营提供理论依据。

关键词： 软弱地层   盾构施工   控制参数   数值模拟  

摘要： 为解决软弱地层的盾构施工面临的不良地质风险,针对软弱地层隧道盾构机选型及控制参数开展研究,基于数值模拟方法开展软弱地层中盾构机运行状态分析,揭示了土舱压力和盾构长度对隧道盾构施工力学行为的影响。研究结果表明,随着土舱压力的增加,地表沉降随之增加,地层沉降分为观察到的立即沉降和隧道开挖引起的固结沉降。盾构机加载区域长度对沉降有所影响,盾构加载区域越长地层沉降越大。研究结果可为软弱地层隧道盾构施工提供参考。

关键词： 气候变化   热浪   复合热稳事件   数值模拟   动力降尺度  

摘要： 热浪、静稳及其复合事件(简称复合热稳)的发生可加剧空气污染,损害人体健康。基于动力降尺度方法和两种共享社会经济路径(Shared socioeconomic pathways, SSPs),本研究利用区域模式模拟并探究了中国历史时期(2000—2019年)和本世纪中叶(2050—2069年)SSPs情景下的气候和极端天气的变化。相较于全球模式,区域模式对2 m气温和边界层高度的模拟偏差显著降低94%和85%,并再现了极端天气的空间分布。在类似碳中和的SSP1-2.6情景下,本世纪中叶中国热浪和复合热稳总天数相比历史时期分别增加31%和35%;而在以使用化石燃料为主的SSP5-8.5情景下,两者平均增幅达74%和85%。与SSP1-2.6情景相比,SSP5-8.5情景下热浪等单一极端天气和复合热稳增加更为显著,因此减少化石燃料使用并实现碳中和政策目标,能有效缓解极端天气特别是复合极端天气的增加。

关键词： 汽车起重机   吊装荷载   数值模拟   高架层楼面   承载力  

摘要： 以重庆东站大跨度空间桁架屋盖钢结构为实例,使用Midas Gen软件对混凝土梁进行了数值模拟,分析了其在最大单支腿荷载作用于跨中以及最大两支腿荷载对称作用于梁端时的受力情况,并以理论计算方法,对后排轮压分别布置于跨中、长边及短边等3种工况下混凝土板进行复核验算。研究结果表明,针对于部分楼面的板配筋不满足要求的,进行加固处理,可提高高架层混凝土梁板的承载力,相关成果可为类似工程安全提供参考和借鉴。

关键词： 风机变桨系统   刹车电阻配置   系统稳定性   数值模拟  

摘要： 建立刹车电阻配置的理论模型,结合系统稳定性分析的理论基础,提出了系统的动态响应指标。基于不同的刹车电阻配置方案,进行了数值模拟研究。通过对比不同配置下的模拟结果,分析刹车电阻的配置对系统稳定性的重要作用。研究表明,合理的刹车电阻配置能够显著提高风机变桨系统的稳定性,为实际工程设计提供了参考依据。

关键词： 隧道工程   岩爆   径向应力梯度   真三轴试验   数值模拟  

摘要： 为研究径向应力梯度对隧道岩爆多元灾变信息响应特征的影响,采用自主设计的新型岩爆试验方法与应力路径,研究不同径向应力梯度下岩爆的灾变过程、碎块抛射、声发射信号特性及能量演化特征等多元信息。基于岩爆三维多晶离散元数值分析方法,研究多物理量响应的岩爆孕育演化全过程;探讨径向应力梯度对岩爆破坏的影响机制。研究结果表明:径向应力梯度为20/50/80 kPa/mm,岩样均发生不同剧烈程度的岩爆破坏,岩爆灾变过程为颗粒局部弹射、岩石劈裂成板、板折断裂成块和块片全面弹射。随着径向应力梯度增大,岩样破坏模式由拉伸破坏逐渐转变为剪切–拉伸破坏。岩爆的形成机制归纳为张拉破坏、剪切破坏及拉–剪复合破坏3个渐进过程。随着径向应力梯度的增加,岩样的RA-AF值分布范围及数量逐渐增多,且剪切裂纹区域的分布范围及数量逐渐增大。岩爆碎块多以粗、中和细粒为主,岩爆碎块宏观块体特征反映了岩石破碎程度,岩爆碎块的破碎程度随着径向应力梯度的增大而增大。不同径向应力梯度下,岩样的总能量转化速率>弹性应变能转化速率>耗散能转化速率,且弹性应变能转化率越高、耗散能转化率越低,致使岩爆发生的烈度等级越高;在岩爆能量演化过程中弹性应变能与耗散能存在明显的竞争演化机制。利用数值分析方法再现岩爆孕育演化全过程,亦能反映岩爆多元分区破坏特征。根据岩爆破坏特征可将岩爆划分为破裂剥离型与爆裂抛射型。

关键词： 走滑断裂   古隆起   叠加构造   裂陷槽   数值模拟  

摘要： 四川盆地是中国中部的一个大型复杂含油气沉积盆地,在盆地中部发育大量延伸远、规模大、断距小的走滑断裂。为研究该类型走滑断裂对油气成藏的控制作用,通过高精度地震资料解析、数值模拟方法系统性的研究了川中地区发育的走滑断裂系统。结果表明:川中地区一级走滑断裂主要划分为近东西走向、北东走向两个体系,一级走滑断裂往往沿着次级构造单元的边界发育;近东西走向的走滑断裂主体活动时间为二叠纪之前,即海西中期的,而北东走向的走滑断裂主体形成于海西晚期到印支期要晚于东西向断裂;川中地区的走滑断裂发育与多期构造叠加作用密切相关,二叠纪之前川中古隆起的定型形成了近东西走向走滑断裂。而海西晚期构造体制发生转换,至印支期龙门山前的前陆构造叠加改造,形成了北东走向的走滑断裂;德阳安岳裂陷槽对区域应力分布有明显的控制,东西向走滑断裂无法穿越裂陷边界继续生长。

关键词： 塔河油田   缝洞型储层   声波远探测   数值模拟   解释模型   实例应用  

摘要： 塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层缝洞类型多样、结构复杂。声波远探测技术能够探测到井外数十米范围内的地质异常体,在这种缝洞型油藏评价中具有广阔的应用前景。本文首先采用完全匹配层(perfectly matched layer,PML)吸收边界条件的交错网格有限差分方法模拟塔河油田缝洞型储层的声波远探测测井响应;然后根据缝洞空间分布建立过井及井旁裂缝不同长度、开度、角度的裂缝分布模型以及井旁洞穴、孔洞尺寸、数量、远近变化的缝洞型储层模型;再用有限差分方法模拟波场,分析裂缝、洞穴、溶蚀孔洞的波场特征,用偏移成像处理方法得到远探测声波波场裂缝、洞穴、溶蚀孔洞的成像结果,建立相应的声波远探测成像解释模型;最后将实钻井声波远探测测井资料与常规测井、电成像测井和地震剖面特征及试油成果进行对比。结果表明,应用此方法建立的声波远探测解释模型对碳酸盐岩缝洞型储层的判识效果良好,适用于塔河油田碳酸盐岩缝洞型储层的识别与评价。

关键词： 气液分离   冷凝   微细通道   强化传热  

摘要： 微细通道气液分离器具有通液阻气、流型调控的作用。本文采用VOF数值模拟的方法,在湍流状态下,分别对具有相同水力直径且截面形状为正方形、圆形、三角形、菱形和矩形微细通道进行模拟计算,研究了不同截面形状对气液两相流分离效率及对流型的影响,通过经验关联式对数值模型进行了验证,结果吻合较好。综合对比了增设微细通道气液分离器前后换热器的传热与压降性能,分析了微细通道气液分离与换热器性能提升的原理。

关键词： 隧道基底加固   强度折减法   仰拱   劣化   基底换填   数值模拟  

摘要： 文章旨在探讨隧道基底劣化情况下的加固方案,以某公路隧道为研究对象,分析沥青路面开裂的成因是基底劣化,重点阐述增设仰拱、基底换填(浅层)、基底注浆(深层)加固方案。通过有限元分析,基于强度折减法对比了有无仰拱情况下隧道的安全系数。随后,评估了基底换填加固的有效性,考虑基底劣化对基底换填(浅层)、基底注浆(深层)进行计算分析。研究结果表明,增设仰拱可以提高围岩与隧道结构的整体稳定性,但效果不显著。采用基底换填(浅层)、基底注浆(深层)的方式,可以明显改善隧底不均匀变形和路面结构受力,是有效可行的处理方案。