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关键词： 沉井基础   CSM工法   防渗墙   复杂地层   数值模拟   施工技术  

摘要： 以汉南长江大桥南锚碇沉井基础液压双轮铣削搅拌（CSM）工法墙为研究对象，该工程毗邻长江大堤，施工区环境复杂，地下水位高，砂基地层与江水连通，场地水位随季节变化明显，存在水力通道，易造成管涌等风险。锚碇沉井基础施工周期覆盖长江汛期，为避免汛期对沉井施工造成影响，沉井四周设置内径为132m的圆形落底式液压双轮铣搅拌（CSM）工法墙。采用数值计算，结果表明，在沉井下沉不同工况下均满足要求。通过工艺试验，优化设备性能需求，创新提出“钻+铣”施工技术，提高施工工效、保证墙体垂直度与入岩深度，优化分段“四铣四喷”成墙技术与水泥掺入比，取芯验证了成墙完整性、墙体强度与渗透性，确保长江大堤及周边环境安全，保障锚碇沉井顺利下沉。

关键词： 松散堆积体边坡   邻近隧道   降雨入渗   数值模拟   裂缝分析  

摘要： 【目标】为研究降雨与开挖耦合作用下，隧道-松散堆积体正交体系的响应机制。【方法】本文以部分位于松散堆积体内的高速公路双洞隧道工程为例，采用有限元三维数值分析方法，分析了不同工况下坡体与隧道支护结构的应力、位移以及隧道二衬裂缝的发展演化规律，并结合现场监测数据探讨了降雨开挖耦合作用下隧道-松散堆积体边坡正交体系相互作用机制。【结果】主要结论如下：坡体与隧道支护结构的应力与位移因降雨和开挖的耦合作用而增大，且降雨强度变化是主要影响因素，当降雨强度为300mm/d耦合开挖工况时，典型断面ZK34+900处隧道最大主应力为仅开挖工况的4.4倍，坡体顶部横向位移为仅开挖工况的3倍，隧道拱肩处二衬所产生的位移为仅开挖工况的3～5倍；支护结构裂缝宽度随降雨强度增加而增大3～4倍；随着降雨持续作用，松散堆积体边坡变形对隧道支护结构的作用影响范围由隧道拱肩处逐渐扩展至隧道拱腰与拱脚处，即影响深度与范围不断增加。【结论】研究结果可为降雨开挖耦合作用下隧道-松散堆积体边坡正交体系相互作用研究提供理论指导和工程应用参考。

关键词： 模块装药   膛内流场特性   药床堆积分布   气固两相反应流   数值模拟  

摘要： 为探索某大口径模块装药火炮内弹道过程中，火药床堆积分布对膛内起始压力波三维空间特性的影响，建立了模块装药的三维气固两相燃烧动力学模型，通过对不同药盒端盖初始破口大小的工况进行仿真计算，研究膛内复杂气固两相反应流场特性，分析了不同工况下药床的空间分布对膛内起始压力波特性的影响。研究结果表明，药盒端盖初始破口角度由0°增大至120°，则药粒飞散、沉降后，近膛底侧与近弹底侧区域的药粒占比差距由12.2%减少至0.6%，弹底与膛底间初始负压差的绝对值由1.62MPa下降至0.76MPa；弹丸启动时间由2.82ms延长至2.94ms，弹底压力达到峰值所需时间由4.04ms增加至4.20ms，端盖初始破口尺寸的差异会对膛内三维流场特性产生影响。研究结果对模块装药火炮的内弹道安全性分析具有一定参考价值。

关键词： 贝叶斯网络   土石料   变形参数估计   安全评价   前期决策阶段  

摘要： 大坝变形分析是土石坝结构分析和安全评价的重要内容。坝料变形特性参数的确定是大坝变形分析的基础。针对在大坝前期决策阶段（规划、预可行性研究和可行性研究阶段初期）多不具备通过试验确定坝料变形特性参数的问题，基于贝叶斯网络，提出了坝料变形控制参数K（弹性模量系数）的快速估计方法，为前期开展大坝变形分析和安全评价提供了取值范围。主要研究成果和结论为：（1）从地震荷载、坝料物理特性和大坝结构特性三个方面，确定了8个贝叶斯网络节点，建立了土石料变形特性网络模型架构；（2）基于建立的土石坝统计数据库，提出了基于贝叶斯网络的土石料弹性模量系数K快速估计方法；（3）通过对西部某土石坝坝壳料弹性模量系数K进行取值范围预估，验证了本文所提出的快速估计方法在实际工程中的适用性，研究成果可为同类型工程前期决策阶段变形安全评价中土石坝坝料弹性模量系数K的取值提供参考依据。

关键词： 注浆固结体   蠕变试验   长期稳定性   数值模拟   地层沉降  

摘要： 临江平原城市往往具有强渗透性地层、高地下水位及存在与地下水强烈水力联系的地表水体等先天不利条件，易诱发地下工程渗漏、地表沉降等环境岩土问题。注浆加固技术作为常用的工程治理措施，可有效降低地层渗透性、提升地基承载力并进一步控制地表沉降。然而，在长期应力-地下水压耦合作用下，注浆加固地层可能发生显著的蠕变变形甚至蠕变破坏，严重影响工程服役期间的安全性与长期稳定性。为系统研究注浆加固地层的蠕变特性及演化规律，以注浆加固形成的粉砂、砂卵石固结体为研究对象，开展真实水环境下分级加载蠕变试验并分析其蠕变特征。试验结果表明：随着荷载水平的提高，固结体蠕变速率逐渐增大，蠕变破坏风险逐渐增加。在低应力水平下，固结体主要经历减速、等速蠕变阶段，蠕变量最终趋于某一稳定值；而在高应力水平下，固结体进入加速蠕变阶段，蠕变量明显增加并最终发生蠕变破坏。在此基础上，采用Burgers模型和非线性黏弹塑性蠕变模型对各级荷载下的蠕变试验数据进行拟合与参数识别，结果显示拟合度均大于95%，表明该模型可准确描述注浆地层固结体的蠕变特性。最后基于COMSOL Multiphysics开展注浆加固地层长期沉降数值模拟，结果显示，地层沉降量随时间逐渐趋于稳定且始终保持在预警值以内，证明工程区域地层经注浆加固治理后具备良好的长期稳定性，预期不会发生沉降破坏。

关键词： UO   燃料   HT9包壳   燃料包壳化学相互作用(FCCI)   BEEs  

摘要： 本文旨在建立一种分析UO2燃料与HT9铁马体不锈钢包壳化学相互作用（FCCI）的方法，为快堆燃料的服役性能分析提供工具。基于燃料性能分析程序MOOSE-BEEs，植入了FCCI行为模型、损伤模型和隔离层模型，针对DFR、BN600实验数据以及其他经验关系式进行了对比验证。采用MFF3实验工况进行腐蚀深度计算，分析了温度、接触应力和隔离层的存在对腐蚀深度的影响。计算结果显示，模型预测的腐蚀深度与实验数据和其他经验关系式相吻合，证实了模型的有效性。分析结果表明，温度和燃耗的增加促进了腐蚀反应，而芯块-包壳接触应力的存在显著加剧了腐蚀程度，导致包壳变薄，从而降低了该处承受的应力，改变了轴向应力分布。隔离层显著降低了腐蚀深度，腐蚀引起的包壳损伤可能导致包壳与芯体之间的接触松弛，从而使得接触应力随渗氮时间的增加而增大。本文模型能较准确预测包壳腐蚀深度，为快堆燃料设计和性能分析提供参考。

关键词： Regional flow   Numerical modeling   Fault-conduit flow   Groundwater age   Canada  

摘要： Shallow brackish groundwater is a significant issue affecting water supplies in the Saguenay-Lac-Saint-Jean region of the Grenville Province, Canada. A sample taken from a 45-m-deep well in 2023 returned a total dissolved solids value of around 30 g/l, which represents the most saline groundwater found in the region. To explain this anomaly, two-dimensional numerical simulations of groundwater flow and advective-dispersive age transport were conducted, along with isotopic analyses. The role of Saguenay Graben faults on deep brine migration to the surface was also investigated. Stable water isotopes and strontium isotope ratios suggest that brackish groundwater from fractured bedrock in the region represents a mixture between meteoric water and deep brines within the Precambrian Shield, which has experienced extensive water-rock interaction over geological time scales. Numerical models demonstrated that deep, old groundwater could upwell towards the surface within a regional hydraulic system. The results highlight that, under the imposed boundary conditions, vertical hydraulic gradients can sustain this deep upward flow. However, regional flow is less significant in comparison to local flow systems, which dilute the upwelling brine. The simulated deep groundwater ages, on the order of hundreds of millions of years, are similar to some ages of deep Precambrian Shield brines identified elsewhere in the Canadian Shield. Parametric tests suggest that graben faults facilitate groundwater upwelling and act as preferential pathways for deep and ancient groundwater. These findings help explain the presence of shallow brackish groundwater through the mixing of shallow freshwater and old groundwater.

关键词： 电子工业洁净厂房   气流组织   数值模拟   通风方案   空气龄   温度不均匀系数   热通风效率  

摘要： 【目的】为了营造符合ISO6级洁净度标准的电子工业洁净厂房并兼顾降低能源消耗，优化非单向流电子工业洁净厂房的通风方案。【方法】采用由新风机组（make-up air unit,MAU）、风机过滤机组（fan filter unit,FFU）、干冷盘管（dry cooling coil,DCC）组成MAU-FFU-DCC通风系统，以计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）作为数值模拟工具模拟洁净厂房内的非单向流气流组织，在上方送风口、侧面回风口的方式下，分别采用不同的送风速度、单侧或双侧回风方式确定4种通风方案。建立洁净厂房的三维几何模型和数学模型，并进行模型的可靠性验证；通过分析不同通风方案条件下洁净厂房内非单向气流组织的温度场、压力场的分布特征以及有无上返气流现象，并以温度不均匀系数、热通风效率和空气龄作为评价指标，筛选出满足ISO6级洁净度标准的最优通风方案。【结果】4种通风方案均无上返气流现象，满足洁净厂房的温度和正压环境要求；方案S1、S2、S3、S4的温度不均匀系数分别为0.012、0.013、0.026、0.023，热通风效率分别为0.95、0.96、1.09、1.13；双侧回风方案的热通风效率大于1，能量利用率更高，经济性良好；当送风速度分别为0.30、0.35 m/s时，单侧回风方案S1、S2的平均空气龄分别为75、60 s，双侧回风方案S3、S4的平均空气龄分别为60、35 s；方案S2、S3、S4的平均空气龄满足规范要求，方案S3比S4的送风量更小，更为节省能源。【结论】送风速度较低时的双侧回风方案最佳，能够提供性价比高、洁净度满足国家标准的生产环境。

关键词： 触地爆   冲击波载荷   缩比实验   数值模拟  

摘要： 冲击波作用下建筑表面载荷分布直接影响建筑破坏模式及程度。为深入研究触地爆下建筑表面冲击波载荷分布规律，首先开展了实验室环境下精细缩比实验，获取了球形炸药触地爆下缩比建筑模型表面测点冲击波压力时间曲线，得到了不同工况下冲击波特征参数分布规律；随后发展了冲击波传播数值仿真方法，并使用缩比实验数据对仿真方法进行校核，通过数值方法重点对建筑背爆面载荷分布及冲击波历程进行分析；最后发展了基于冲击波时程分析和叠加法则的理论分析方法，得到了建筑背爆面载荷分布的量化分析模型，并利用仿真结果进行验证。研究结果表明触地爆下建筑迎爆面最大冲击波载荷位于建筑底部，整体载荷分布较均匀；建筑背爆面载荷主要集中在顶角两侧及中轴线区域，由顶边和侧边绕射冲击波叠加形成，最大超压出现在不同绕射冲击波交汇位置，其位置和大小受建筑尺寸和爆心距影响。研究结果可为建筑爆炸破坏后果分析和抗爆设计提供指导。

关键词： 煤矸石混凝土   带肋钢筋   中心拔出试验   黏结-滑移   数值模拟  

摘要： 为研究带肋钢筋与煤矸石混凝土之间的黏结滑移性能，本文以煤矸石取代率、混凝土强度等级和钢筋直径为变量，设计并制备了36个立方体试件，并进行了中心拔出试验。试验结果表明：随着煤矸石取代率的增加，试件的黏结强度逐渐降低，破坏模式由拔出破坏转变为劈裂破坏；随着钢筋直径的增大，试件的黏结强度呈下降趋势，且煤矸石混凝土的下降幅度较普通混凝土更为显著；随着混凝土强度等级的提高，试件的黏结强度显著增大；当强度等级达到C55时，试件的破坏模式由钢筋屈服前破坏转变为钢筋屈服后破坏。基于试验数据，建立了钢筋煤矸石混凝土构件的粘结强度预测模型和三维细观有限元模型。在验证有限元模型准确性的基础上，利用该模型进一步揭示了煤矸石混凝土与带肋钢筋在拉拔力作用下的损伤演化和黏结破坏机理。