单索面斜拉桥主梁变宽段模型试验方法

在研究单索面混凝土斜拉桥边跨具有变宽段受力情况的模型试验中,将斜拉索力分解为水平和竖向2个分力,水平分力通过张拉布置在箱梁内的体外预应力钢束来模拟,竖向分力通过设置在主梁底部相应位置的弹性支撑梁提供的竖向反力来模拟;通过桥面分布荷载、边界条件荷载和斜拉索荷载的同步协调加载来保证各工况荷载在结构变宽段内引起的轴力和弯矩均与实桥的相似,从而保证模型截面应力与实桥的等效。分析计算和试验结果表明:在各工况荷载作用下,模型变宽段内的顺桥向弯矩与实桥相应荷载下的弯矩基本相似,各工况加载模式正确反映了实桥的受力状态;试验值的分布规律与理论值的分布规律吻合较好,各工况荷载作用下模型截面应力与实桥截面应力等效;研究成果也为同类桥梁的研究提供了一定的理论和试验基础。     

冲击荷载作用下埋地长输管道受力性能分析

为研究冲击荷载作用下埋地长输管道的受力性能,制作一个土箱—管道缩尺模型,进行落锤冲击试验,并建立落锤冲击埋地管道的有限元计算模型,对管道动态响应过程进行数值模拟。主要分析了管道壁厚、管径、埋深和冲击能量等参数对管道受力性能的影响,探讨埋地长输管道在冲击荷载作用下的整体变形特点和应变分布规律。研究结果表明:在冲击荷载作用下,冲击能量增加,管道跨中表面的应变峰值增大;相同工况下大管径和薄壁管道应变值大,管道覆土越深,管道应变峰值越小,土体的缓冲作用削弱了管道受到的冲击作用;通过有限元模拟结果与试验结果对比分析,两者一致性较好,故在实际工况下可用有限元模拟落石对埋地管道的冲击作用。     

基于FLUENT的货车燃油箱液体晃动数值模拟

为研究车辆行驶过程中,液体晃动对燃油箱冲击的影响,本文利用FLUENT有限元仿真软件对制动工况下货车燃油箱进行数值模拟,得到各时间段燃油分布情况以及压强分布情况,并将流体仿真结果作为载荷输入得到流固耦合作用下燃油箱受力情况。结果表明,液体晃动对燃油箱受力影响较大,在0.5s时燃油箱受力最大为90.256MPa,小于屈服强度,燃油箱结构合理。该结果可为燃油箱的结构优化设计提供数据支撑。     

地下洞室群通风系统风流运行规律及排风效果研究

为了解水电站地下厂房在各洞室贯通后的风流运行规律及排风效果,以河北丰宁抽水蓄能电站为例,利用计算流体力学软件Fluent对地下洞室群永久通风系统的气流运行规律进行了模拟,分别对地下厂房不同位置下的排风竖井的通风情况进行了计算,根据模拟结果,得出了洞室群的空气流场分布云图以及交通洞和排风竖井的空气质量流率,进而分析了不同工况条件下地下厂房的气流运行规律及排风效果,并讨论了不同供风量对洞室群风流情况的影响。     

基于OpenFOAM的离心泵内部流动数值模拟

分析了离心泵内流模拟中存在的问题,指出开源CFD软件是提高离心泵内流模拟精度的必然选择.通过在开源计算流体力学软件OpenFOAM的求解器中添加GGI动静耦合处理程序,实现了OpenFOAM在泵内流数值模拟中的应用.应用修改后的OpenFOAM求解程序对一比转数为117.8的离心泵不同工况下的内流场进行数值模拟,并将数值计算结果与试验结果进行了对比,同时分析了叶轮内部流场的分布规律.研究结果表明,设计工况下的计算扬程相对误差最小,约为-3.5%,而小流量工况下误差最大-6.4%;各工况下的计算效率绝对误差范围均在-0.5%以内.这说明设计工况下的模拟结果优于非设计工况下的计算结果.同时,叶轮内部压力分布和相对速度分布规律符合离心泵内部流动的一般规律.     

波浪条件下空投AUV入水数值模拟

针对波浪条件下空投自主式水下运载器(AUV)低速入水(伞降或低空空投)工况,采用计算流体力学方法进行数值模拟.计算了5套不同分辨率网格的AUV入水情况,证明了所采用的网格设置能很好地满足AUV入水数值模拟.分析了AUV在波峰、波谷等不同入水点处受力情况.入水点在波峰和波谷处AUV受力较大,且这两点处x方向上受力变化趋势...     

二维钢箱梁在强风作用下的受力分析

为了研究西堠门悬索桥在施工阶段和完工通车时所受强风作用的影响,利用粘性不可压缩的N-S(Navier-Stokes)方程和RNG(renormalization group),κ-ε两方程湍流模型对大桥二维钢箱梁在强风作用下进行了精确的数值模拟,得到了钢箱梁在各工况下的受力随时间的变化以及阻力的频率和最值等.模拟结果表明,钢箱梁在无横向连接的施工阶段受到的阻力远大于有横向连接时的受力,所有工况中钢箱梁的受力都是周期变化的,这与风场诱发涡的脱落周期是一致的.     

复合地基调平前后在水平力及偏心荷载下性状分析

采用MIDAS-GTS有限元软件,模拟了复合地基的6种模型。首先保证刚性桩总体积相同,在竖向均布荷载下,通过调整群桩桩长使其基础整体受力均匀后调平基础,对比模型的4种调平方案,选出最佳的调平模型;然后采用群桩的最佳调平模型在筏板上进行水平力及偏心荷载下的等效受力计算,同时采用基础调平前(等刚度布桩)的计算模型在水平力及偏心荷载下进行受力计算;最后对基础调平前后的差异沉降、弯矩大小与群桩的轴力、弯矩进行了对比分析,得出刚性桩复合地基变刚度调平前后筏板与群桩的受力变化规律,为优化复合地基变刚度桩的研究工作性状提供了参考。     

核电运行及事故颗粒物运动沉积分析方法研究

颗粒物的运动沉积对核电正常及事故工况的运行特性有重要影响.本文分析了颗粒物对核电安全影响的背景、内涵及重要性;概括了颗粒物和介质的基本特性、受力及受力模型、运动沉积模型;给出了核电在正常运行、设计基准事故及严重事故工况下颗粒物类型的分布.对比了国内外分析颗粒物运动特性的数值模拟方法、程序计算方法及实验分析方法;数值模拟和程序计算方法周期短、成本低;实验分析方法则更加接近真实情况;三者可相互补充、相互验证;数值模拟和程序计算的分析结果与实验方法的实验结果趋势符合较好.得出对核电系统颗粒物运动特性的研究还处于初级阶段,需要了解其运动特性,尽量降低颗粒物的危害.指出了未来核电颗粒物运动沉积的研究方向,为核电运行及事故下颗粒物运动沉积研究提供了理论基础.     

多功能结构试验台有限元分析

河北联合大学新建的建筑工程结构实验室的多功能试验台属于受力状况复杂的大型的固定结构。对结构实验室中的多功能试验台进行了选型分析设计以及控制试验的确定。采用常规方法对试验台进行尺寸参数设计,结合ADINA大型软件对其进行了有限元分析,建立试验台有限元模型,模拟不同工况下试验台的受力情况,包括对多功能试验台整体的刚度和抗裂性、局部的承压受力进行的分析。     

联合支护技术在大跨度煤巷中的应用

从巷道的地质情况出发,重点探讨了锚索支护技术和锚杆、锚索联合支护技术的应用问题,对某煤矿的大跨度煤层巷道支护方案进行了分析,给出了支护参数和支护方案示意图。     

大倾角煤层回采巷道断面适应性

基于大倾角煤层回采巷道围岩应力显现规律,采用数值分析方法对不同类型断面巷道的围岩塑性区及应力非对称分布特征进行研究,并建立异形断面巷道围岩破坏力学模型,确定其合理的支护方式.结果表明,大倾角煤层回采巷道围岩塑性区沿煤层倾斜方向演化,顶底板破坏深度大于两帮,且两帮破坏程度差异大;巷道断面形状不同,导致巷道围岩应力集中程度、塑性区及变形量等有很大差异;拱形巷道围岩变形适应性好,异形巷道两侧的顶角煤易发生剪切破坏,但考虑回采巷道掘进、设备运行及服务年限等需求,常用异形巷道;采用"锚网+钢带+锚索"的支护形式,加强异形巷道顶板帮及坡顶煤的支护,满足支护阻力大于F1和F2,可明显减少巷道围岩变形,保持巷道的稳定性.     

采场超前支承压力分布规律与巷道稳定性

采场超前支承压力的分布情况直接影响巷道稳定性。根据双鸭山矿业集团公司新安煤矿六采区综三工作面概况,采用顶板相对位移观测、锚杆锚索受力观测、单体液压支柱工作阻力观测相结合的方法,研究了综三工作面超前支承压力分布规律与回采巷道稳定性。结果表明:工作面超前移动支承压力影响范围为工作面前方35 m,峰值点位于工作面前方20～25 m处;在锚杆、锚索联合支护的条件下,上下回采巷道均处于相对稳定状态。该结果为类似条件下确定工作面合理超前支护范围和分析回采巷道稳定性提供了依据。     

剪胀锚固理论在上社煤矿回采巷道锚固设计中的应用

剪胀锚固理论是太原理工大学矿业工程学院贾喜荣教授提出的一种新的锚固理论,应用该理论计算分析方法.对上社煤矿9号煤层和15号煤层的回采巷道进行了锚固计算分析和锚固设计.工程应用结果表明设计方案能够满足工程要求.以上社煤矿15号煤层回采工作面进风巷锚固设计为例.给出了顶板岩层锚固强度的设计计算方法.     

浅埋近距离煤层群工作面运输顺槽支护方案FLAC模拟

陕北某煤矿主采煤层2,4层煤为浅埋近距离煤层。为满足生产要求,1402运输顺槽需进行返修支护,由于受上部2层煤采空区影响,巷道部分顶板已经冒落失稳,支护困难。文中应用FLAC模拟软件建立相应的计算模型,分析了近距离煤层群开采引起的应力变化,结合现场监测结果进行分析,得到运用锚索与托梁联合支护下浅埋近距离煤层运输顺槽围岩变形规律。现场试验表明:返修支护方案是可行的,保证了运输顺槽巷道围岩的稳定,满足了该煤矿安全生产的需要,提出的锚索与工字钢联合支护技术对类似工程有一定的参考价值。     

“三软”厚煤层顺槽支护技术研究

以某矿2306厚煤层工作面回风顺槽为依托,对三软煤层巷道变形力学机制及巷道锚固支护机理进行理论分析,确定了一次锚杆+金属网+钢筋梯梁和二次锚索关键部位补强的支护方案,采用理论计算与有限元模拟的方法确定了锚固支护参数,完成了400 m长试验巷道的支护研究。结果表明:支护方案合理可行,锚网联合支护是解决三软厚煤层巷道支护问题的有效手段。     

急倾斜重复采动软岩巷道失稳破坏分析

基于赵家坝煤矿3964巷道围岩稳定性控制,采用地质雷达现场探测和理论分析结合的手段确定了巷道围岩的松动圈范围,并对多次重复采动条件下急倾斜煤层软岩巷道围岩失稳破坏机理进行分析。结果表明:复杂的地质力学环境、重复采动影响和支护方式及参数不合理是造成巷道呈"底板隆起,顶板下挫"相互错动的非对称性变形破坏的主要原因。在此基础上,提出了以高强高预应力扭矩应力锚杆、高强度让压均压锚索为基础的非对称性多介质结构耦合支护对策,并在生产实践中取得了良好的技术经济效益。     

孤岛煤柱应力集中区巷道布置改造及支护技术研究

冀中能源峰峰集团大淑村矿-450m水平原东翼三条大巷处于174102、172102工作面和174104、172104工作面中间的孤岛保护煤柱下方,三条大巷均采用锚网索喷支护、局部穿煤段采用U36支架加锚网喷联合支护,应力集中现象明显,巷道变形破坏严重,虽已加强支护并返修多次,但巷道围岩变形仍严重,无法保证正常安全使用。...     

厚煤层沿底掘进全煤巷道锚网索联合支护设计探讨与应用

本文通过对华亭煤电股份公司陈家沟煤矿厚煤层倾斜分层工作面沿煤层底板布置的顺槽锚杆锚索支护，结合现场实际，进行了客观的分析，做了理论上的验证及计算。确定了适合陈家沟煤矿特殊地质条件及巷道布置位置（受上分层采动影响）的一套可行的锚杆支护方案。实践证明，根据不同的地质条件，因地制宜，合理地确定最优锚杆支护参数，才能达到安全上可靠，经济上合理，技术上可行的效果，才能在生产中创造更高的效益。     

福达煤矿顺槽巷道支护参数研究

对三元福达煤炭有限责任公司现开采的8号煤层的巷道围岩矿压特征及巷道锚杆支护参数进行了数值分析。