基于压力拱理论的深埋节理岩体隧道围岩压力研究

为研究节理岩体隧道围岩压力计算方法,以隧道压力拱理论为基础,通过离散元数值模拟分析了岩体的坚硬程度、完整程度和结构面的抗剪强度对隧道压力拱的影响,应用多元线性回归拟合了多因素围岩压力公式,并结合依托工程对拟合公式进行了适用性分析。结果表明：节理岩体隧道压力拱范围为拱顶到最大主应力方向的偏转点,隧道压力拱高度随着节理间距和结构面的抗剪强度的增大而减小,岩体力学参数对压力拱高度的影响较小;与现场实测的围岩压力相比,计算误差在15％以内。所提围岩压力公式适用性良好,为节理岩体的围岩压力计算提供了新的思路。     

超长加劲梁梁体的施工

通过对传统的支架方案进行优化设计,在保持其优点的同时又进行了创新性改造,最终确认了满橖碗扣支架与管柱支架相结合的超长加劲梁梁体施工技术方案;通过与监控、设计、监理等单位的协调和联系,确定了梁体预应力体系转换完成后,梁体的纵向位移和标高变化,为成桥线性控制提供了坚强的技术保证。     

拉伸型爆破片非线性力学响应的Simulink仿真

在压力密闭系统中,爆破片多作为紧急快速泄压的功能元件,或作为快开元件完成某些特定的工艺操作.几何和物理的非线性耦合使得其力学求解十分困难,目前还缺乏高精度的计算方法.基于大塑性变形几何关系,通过严格的数学推导,对承受内压、轴对称爆破片结构,建立了用微分代数方程组描述的数学模型.提出了一种在MATLAB/Simulink环境下对拉伸型爆破片力学行为进行仿真的分析方法,可方便地获得该类结构应力、应变、位移和壁厚等参量的变化规律,并可估算出结构的极限载荷.     

基于水准数据的芦山7.0级地震震间期和同震位移场特征

利用1985~2010年跨龙门山断裂带南段的精密水准观测,并消除2008年汶川地震同震变形的影响,获取了龙门山断裂带南段震间期的地壳垂直形变场.结果表明,双石-大川断裂(龙门山前山断裂)和新开店断裂(大邑断裂南段)之间的芦山地块处于正、负垂直形变梯度带相交的区域,说明该区域在芦山地震前25年内已闭锁.根据2010~2013年穿过震区的水准观测数据,同时消除震前近3年的地壳垂直变形,得到了芦山地震同震垂向位移.同震位移场揭示距离震中最近的达多35水准点最大同震位移达到198.4 mm(相对马雅165基),西北盘(上盘)相对东南盘(下盘)向上运动,显示发震断层以逆冲错动为主.对比芦山地震垂向同震变形和震间期变形,可发现该地震符合弹性回跳学说,芦山地块震间期积累的弹性应变能(位移亏损)在震时得到弹性回跳释放.     

输电线路耐张杆塔中心位移对线路安全运行的影响

阐述了输电线路施工中耐张转角杆塔中心位移对线路安全运行的重要性以及耐张转角杆塔中心位移的计算方法.     

基于覆岩破断特征的极薄煤层工作面支架工作阻力确定

延安子长矿区极薄煤层分布广泛,因赋存煤炭为稀缺配焦煤,回采价值较高,但该矿区未有过开采极薄煤层的先例,开采过程中面临支架选型不合理的问题,且国内在该方面的研究成果较少,因此,以禾草沟二号煤矿极薄煤层综采工作面为背景,通过数值模拟、理论分析等研究了极薄煤层综采工作面顶板覆岩结构破断特征及其演化过程,建立了采场顶板岩梁断裂前后力学解析模型,获得了极薄煤层综采工作面直接顶周期破断距,确定了合理支架工作阻力。结果表明：极薄煤层工作面开采初期顶板垮落后会较快的对上覆岩层形成支撑,至顶板极限跨距后,直接顶与基本顶周期破断,且基本顶破断位置位于直接顶破断线前方,两者间存在离层空间,共同回转下沉;工作面液压支架主要受直接顶回转载荷作用,其作用载荷为3 980.89 kN,确定支架选型为ZZ4000/6.5/13D四柱支撑掩护式液压支架;现场应用后,可以有效发挥支架支护性能,满足采场围岩控制要求。研究成果为国内极薄煤层开采工作面支架选型提供了一定的参考。     

一种改进的适用于多相流SPH模拟的粒子位移修正算法

由于光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics, SPH)方法具有天然的拉格朗日特性,粒子常常沿着流线运动,易产生不均匀的粒子分布,导致计算精度和稳定性下降.作为一种粒子分布均匀化技术,粒子位移修正(shifting)算法凭借其原理简单、效果显著等优点在SPH水动力学模拟中得到广泛应用.但同时,应用于多相流动中的shifting算法的计算过程较为复杂.针对这一问题,本文提出了一种改进的适用于多相流模拟的粒子shifting算法.与文献中已有的多相流shifting算法相比,它在处理多相交界面时能够维持更加均匀的粒子分布,同时可以保持清晰的异相界面,且实施相对简单高效.数值算例表明,该shifting算法在多相流模拟中具有更高的精度和更好的能量守恒特性.     

阻尼动力吸振器的吸振机理及其试验验证

采用矩阵复指数算法推导正弦激励力作用下二自由度系统主质量位移振幅的解析解,对所有幅频特性曲线都交于2个固定点进行了严格证明,并通过MATLAB数值仿真和悬臂梁振动试验进行解析解的验证。结果表明：当阻尼比等于零时,主系统幅频特性曲线有2个开口向上峰,当阻尼比趋近于无穷大时,主系统幅频特性曲线只有1个开口向上峰;2个固定点均具有极大值但非最大值;数值仿真与悬臂梁的振动试验结果非常接近,相对误差为-3.864%～5.729%,验证了所推导的一系列解析解的正确性。     

甘肃瓜州榆林窟东崖体水分分布特征研究

基于榆林窟东崖的高密度电阻率探测、东崖探井开挖及6窟穹顶裸露岩体的钻孔取样,结合探井地层剖面的划分,研究榆林窟东崖体内岩体的含水特征.结果表明,榆林窟东崖体w(水)较低,水分分布特征为具有相同w(水)岩体的分布深度南侧比北侧深,东侧比西侧深,东崖0～10 m内岩体的w(水)=0.13％～3.69％,平均w(水)仅为2....     

矩阵求逆的一类分裂迭代算法

矩阵求逆作为线性代数的一个重要研究内容,在通信工程、计算机、物理学等领域有着广泛的应用.本文探讨了针对矩阵求逆的一类位移分裂迭代算法,同时分析了该方法在求逆矩阵时的收敛性,并用具体的数值实验验证了该方法的可行性.