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关键词： 隧道   围岩   衬砌   降雨   力学性能   数值模拟  

摘要： 为研究降雨条件下隧道衬砌结构力学特性,依托重庆市某城市山岭隧道工程,通过数值模拟计算,分析不同岩土层含水率下围岩位移、隧道初期支护弯矩、隧道二次衬砌位移及最大主应力变化规律。研究结果表明,当岩土层含水率<28%时,隧道围岩最大位移随着含水率的增大而增大,当岩土层含水率增至32%时,边坡处于失稳状态;在不同岩土层含水率条件下,隧道初期支护弯矩分布不对称,整体呈偏压状态;当岩土层含水率<32%时,从总体分析,隧道二次衬砌拱顶、左拱腰、右拱腰、右拱脚位移基本随着岩土层含水率的增大而增大,最大主应力基本随着围岩的劣化而增大。实际工程中建议采用挡土墙、抗滑桩或二者相结合的支护措施控制岩土体变形,从而避免引起隧道结构变形。

关键词： 煤层群   漏风规律   封堵技术   数值模拟  

摘要： 为研究浅埋厚煤层复合采空区整体漏风规律,以白杨河矿区宽沟煤矿为研究对象,采用数值模拟、地表勘探及示踪气体测试的方法,基于宽沟煤矿复合采空区复杂漏风情况,研发针对煤层群开采矿井的漏风封堵技术,建立工作面漏风综合封堵技术体系。通过PFC 2D数值模拟分析发现,三层采空区间已相互沟通形成复合采空区,且复合采空区裂隙场沟通地表,可能导致B2煤层开采过程工作面漏风严重;利用SF6示踪气体进行工作面及采空区漏风规律测定,结果表明I010206工作面地表和工作面间的漏风量为6.5 m^(3)/min,采空区存在自然发火危险;最终结合宽沟煤矿的实际情况及工作面漏风特征,通过地表漏风封堵和注浆钻孔封堵,形成工作面漏风综合封堵技术体系。

关键词： 掺氨燃烧   液氨储罐   氨泄漏   数值模拟   Fluent  

摘要： 为指导掺氨燃烧供氨区监测预警装置的设计,本文采用计算流体动力学(CFD)技术对铜陵电厂现存的供氨系统进行氨泄漏扩散模拟,系统研究了风速、质量流率、泄漏位置、多泄漏孔、围堰等因素对氨泄漏扩散区域的影响。结果表明,随着风速的增加,氨气在水平方向上的扩散从40.5 m降到33 m,垂直方向的扩散从13 m降到6.5 m以下。增加氨气的质量流率和泄漏孔的数量意味着单位时间内释放的氨气量增加,进而加剧了氨气的扩散强度,扩大了扩散区域。当储罐上方泄漏时,垂直扩散距离超过6.5 m,储罐下部泄漏时,水平扩散距离超过40.5 m。围堰的存在通过物理隔离作用,限制了氨气的扩散路径,缩短了氨气在近地面水平方向的扩散距离。

关键词： 切顶   留巷   UDEC   定向爆破  

摘要： 为研究坚硬顶板条件下工作面巷道切顶卸压留巷技术,以陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司13102工作面运输顺槽为研究背景,采用UDEC数值模拟不同切顶深度和不同切顶角度下的巷道围岩形态。模拟结果表明:切顶卸压方法可以有效解决坚硬顶板留巷的问题,确定最佳切顶深度为8 m,最佳切顶角度为10°,并进行了工业性实践,13102工作面运输顺槽按照模拟最佳的切顶深度和角度进行定向爆破,支护加上恒阻锚索。实践表明切顶卸压方式对巷道的控制效果良好。

关键词： 拆除爆破   数值模拟   高配筋率钢混水塔   倒塌失稳  

摘要： 为实现复杂环境下38 m高配筋率钢混水塔的拆除爆破,充分考虑了水塔筒体直径小、筒壁薄、配筋率高、水塔底部结构复杂且不对称的结构特点,利用水塔原有门洞沿倒塌中心线设计对称卸荷槽、定向窗,爆破切口设计为圆心角230°、切口高度1.5 m的正梯形切口,运用理论计算和数值模拟相结合的方法对水塔倒塌失稳进行安全校核,结果表明:通过优化的弯矩破坏准则对水塔倒塌失稳进行验算并运用ANSYS/LS-DYNA软件对水塔倒塌进行数值模拟,验证水塔爆破后在塑性角形成前不会发生下坐和后坐,确保了水塔可以顺利倒塌失稳并且定向倾倒,水塔实际倒塌过程与模拟倒塌过程一致,验证了爆破参数的安全性与数值模拟的实用性,可以为同类工程提供一定的参考。

关键词： 隧道窑   数值模拟   温度场   速度场   码窑结构  

摘要： 隧道窑作为生产碳酸锂的主要热工设备之一,其在生产锂电池工艺流程中会消耗能源和产生大量污染物。如何优化隧道窑结构、降低能源消耗和减小污染物排放成为提锂行业发展的首要问题。通过数值模拟,对比分析了隧道窑中五种不同码窑结构下窑内的流场和温度场。结果表明:每车3垛、每垛8排、横向垛间距为210 mm、每个砖垛内奇数层砖间距为60.5 mm、偶数层砖间距为174 mm、横向柱间距为60 mm、纵向柱间距为30 mm的结构为最佳码窑方式;该结构在奇数层和偶数层的平均速度不均匀系数和平均速度均值分别为:0.38、0.74,2.1 m·s^(−1)、1.2 m·s^(−1),其温度标准差最大波动幅度与无量纲过冷温度分别为:69.6%、0.122℃;相比于其他四种结构,该结构在横向上的流动阻力较小,横向堆叠通道间隙较大;五种砖垛码窑结构下纵向码放的奇数层的速度不均匀系数和温度标准差均小于其相邻横向码放的偶数层,两者平均值之间相差分别为50.9%、29.3%。

关键词： 钢筒混凝土管   数值模拟   塑性应变   覆土压力  

摘要： 为探究外压作用下大直径钢筋混凝土管中钢筒对整体结构的受力影响,以现场原型试验为基础,建立钢筒混凝土管有限元模型,对比试验与数值模拟的荷载位移曲线验证模型精度,通过三点法加载和覆土压力加载分析增设钢筒对钢筋混凝土管的受力影响。结果表明:(1)现场试验的荷载位移曲线与数值模拟结果较为吻合,增设钢筒的管道荷载位移最大误差为11.6%,未增设钢筒的管道荷载位移最大误差为13.9%。(2)三点法加载下,增设钢筒后管道的承载能力有较大提升,管道的整体应变区域变小,尤其对内层混凝土产生较大影响,说明钢筒可有效提高钢筋混凝土管的承载能力并推迟管道破坏时间。增设与未增设钢筒的两种钢筋混凝土管所受应力变化趋势基本一致。(3)覆土压力作用下,管道的应力变化趋势与三点法加载一致,增设钢筒减小了管道的竖向位移,且管顶的位移最大,管底的位移最小,管腰的位移介于二者之间。

关键词： 基坑工程   支护结构   暴雨工况   变形监测   数值模拟  

摘要： 为研究降雨作用下基坑变形规律与加固方法,依托广州市荔湾区深基坑实际工程,基于现场监测数据和有限差分数值模拟,分析了基坑靠近紧邻建筑物一侧的支护结构受力变形特性,并对支护结构加固方案进行了优化比选,结论为:(1)靠近紧邻建筑物的桩顶水平位移明显大于远离紧邻建筑物的监测点。(2)当基坑遭遇强降雨后基坑位移明显增大,说明降雨对基坑变形控制及稳定性非常不利。(3)桩身水平位移随桩测点深度的增加而逐渐减小,桩身水平位移最大值出现在桩顶位置。(4)在基坑靠近紧邻建筑物一侧标高0.2H位置处加设预应力锚索对减小基坑变形和支护结构受力有明显效果,若在此基础上在桩顶位置处加设预应力锚索,则效果更明显。

关键词： 拦河坝水闸   智能化   控制系统   A/D转换  

摘要： 针对当前拦河坝水闸远程启闭控制系统自动化程度不高的问题,提出了一种基于A/D转换控制技术的智能化控制方案。通过建立DSP集成信息处理环境,并使用TMS320C50 DSP芯片作为核心处理器,该系统能够对拦河坝水闸的远程启闭控制指令进行精确分析。系统采用多传感器信号处理技术和LOCAL总线技术支持下的读写操作,实现了高效的远程智能控制。通过仿真测试,结果显示该设计方法能显著提高拦河坝水闸远程控制的实时性和稳健性,展现出良好的智能化控制性能。

关键词： 综放工作面   数值模拟   应力场   位移场  

摘要： 为探究综放工作面采动覆岩时空演化及矿压显现规律,基于涡北煤矿842综放工作面采动过程中岩层结构变形的特点,通过数值模拟手段对综放工作面的矿压显现特征及其规律、煤岩层应力场、覆岩位移场进行分析,结果表明:当824综放工作面回采160m时,其前方所承受的垂直应力峰值达到最大值44.15MPa,峰值应力集中系数为1.98;趋势均相似,呈现“碗”形分布形态,位于采空区中央的上覆岩层,其垂直位移量呈现出最大值,而沿工作面两侧边缘的上覆岩层,其垂直位移量则相对较小;随着工作面推进距离的持续增加,覆岩顶板内部所承受的水平应力亦随之增大,而垂直应力则相应减小。