二氧化碳注入条件下井筒水泥环完整性若干研究进展

井筒水泥环完整性是实现二氧化碳(Carbon dioxide,CO₂)地质封存长期安全有效的重要保障。在CO₂的捕集、利用及封存过程中,低温CO₂流体注入过程将引起井筒结构温度和压力的分布变化,易造成井筒水泥环完整性失效。为评价CO₂注入条件下井筒水泥完整性和优化注入参数提供理论指导和分析方法,文章在简要综述前人相关研究的基础上,重点介绍了笔者的相关创新研究成果：1)简述了CO₂注入井井筒完整性失效的研究现状,重点介绍了CO₂注入过程中井筒流动模型以及不同注入参数对井筒温度分布的影响;2)简述了含缺陷水泥环完整性的研究现状,重点介绍了井筒裂纹断裂参数计算方法,定量分析了CO₂注入井含缺陷水泥环的完整性,揭示了水泥力热性能对径向裂纹和界面裂纹扩展行为的影响规律。文章可为CO₂注入过程施工参数优化、井筒水泥环完整性评价等方面的相关研究与应用工作提供有益参考。     

条带式带齿加筋砂土挡墙的模型试验

在提出条带式带齿加筋的基础上, 进行了一系列条带式带齿加筋砂土挡墙的室内模型试验, 测试了墙面板水平位移、齿筋侧向土压力, 并利用高倍数码摄像机拍摄了加载过程中挡墙侧面土体的变形特征以及渐进破坏过程, 研究了这种加筋形式挡墙的承载力和工作机理, 提出了破裂面的具体形式. 试验结果表明: 与传统的水平加筋形式相比, 条带式带齿加筋可以较大幅度地提高挡墙承载力、抑制挡墙变形.     

地震波法检测水泥混凝土路面板含水脱空试验研究

为了研究地震波法检测水泥混凝土路面板含水脱空动力响应,采用室内缩尺试验的方法,进行水泥混凝土路面板含水脱空试验,得出在不同脱空状态、不同脱空区域和不同落锤高度的情况下水泥混凝土路面板在含水和不含水状态下的动力响应.结果表明:水泥混凝土路面板的脱空位置和锤击位置不同,导致水泥混凝土路面板所承受的力存在很大差异,角隅纵缝同...     

考虑偏平面屈服特性的三维耗散应力空间

天然沉积土大多处于复杂三维应力状态．建立岩土材料三维本构模型的方法（三维化方法）应满足热力学定律这一基本物理规律．本文通过引入与塑性剪应变相应的迁移应力,使基于耗散能增量函数建立的岩土材料本构模型能合理地描述偏平面的三维屈服特性．同时,给出了耗散应力空间应力张量与真实应力张量之间的关系表达式,使本构模型能在三维耗散应力空间中采用相关联的流动法则计算不同应力方向的塑性应变．其次,在热力学框架下对比分析了常见三维化方法的热力学本质,如直接引入强度准则的方法、g（θ）方法和变换应力方法等．说明了三维耗散应力空间与变换应力空间的等价性,验证了变换应力方法在热力学框架下的合理性,同时指出直接引入强度准则的方法和g（θ）方法的不合理之处．最后,通过模型预测值与试验值的比较,验证了建立的三维耗散应力空间及其等价的变换应力空间的适用性．     

改性秸秆膨胀床与固定床吸附去除SO_4~(2-)

含硫酸根离子(SO42-)废水可对环境造成危害,在排放之前需降低SO42-浓度.本文利用改性秸秆阴离子吸附剂制备吸附柱,分别在膨胀床和固定床操作下进行动态吸附实验,研究改性秸秆阴离子吸附柱去除SO42-的性能.结果表明,在改性秸秆膨胀床操作中,膨胀率随流速提高而线性增大;随膨胀率的增加,膨胀床去除SO42-的穿透时间缩短,柱吸附量降低,膨胀率不宜大于25%;在改性秸秆固定床操作中,随高径比的增加,吸附柱去除SO42-的穿透时间延长;而随进水SO42-浓度和流量的增加,床层工作时间显著缩短;在实验流量下,膨胀床的处理效果略优于固定床.SO42-解吸实验表明,0.1 mol/L NaOH溶液解吸效果最佳,是合适的吸附柱再生液.     

土石坝渗透破坏溃决机理及数值模拟

提出了一个能正确反映土石坝渗透破坏溃决机理,合理描述土石坝从渗透通道发展坝体坍塌和漫顶溃决全过程数值模拟方法.该方法通过分析土体颗粒在渗透通道中受力情况,出了渗透破坏发生时临界起动流速;分别建议了可合理反映筑坝材料颗粒级配、密度、强度、渗透通道倾角和坝坡、摩阻流速水流速度对冲量影响计算渗透通道扩展大坝漫顶溃决后溃口发展过程坝体冲公式.应用该方法对两座因渗透破坏溃决典型土石坝溃坝过程进行了反馈计算分析,计算出溃口发展规律、溃口流量过程与溃坝洪峰流量值与测结果接近,验证了其合理性.该方法可用于土石坝渗透破坏溃决致灾后果评估和溃坝防洪应预案制定.     

非线性准则与张拉裂缝条件下的地震主动土压力研究

基于极限分析的运动学方法,在非线性和地震效应条件框架下,分析土体对刚性挡土墙的作用力,张拉裂缝对主动土压力的数值影响也被考虑在本文中.为了得到一个相对保守的解,拟静力法被用来评估地震的强度效应.根据上限法的基本原则构建功—能平衡方程,即外荷载所做的总功等于内部的能量耗损率,得到主动土压力的表达式,利用数值分析软件计算出...     

KOH改性石墨烯对甲苯的吸附动力学及吸附机制

以改进Hummer?s法制备石墨烯,再经超声辅助KOH浸渍法制备改性石墨烯(MGE)材料,并采用TEM、XRD、N2吸-脱附、FT-IR光谱对材料的形貌结构、官能团、孔径、孔容进行表征.考察不同浓度KOH、超声时间、温度条件下制备的改性石墨烯甲苯性能,分析吸附动力学和吸附机制.结果表明:石墨烯和改性石墨烯的比表面积分别...     

桩-土作用模型在桥梁设计中的研究与应用

文章论述了桩土水平作用机理的复杂性,通过宁波市后塘河大桥工程实例分析了目前常用桩-土模型在设计计算过程中的局限性,并提出了一个适用程序计算的桩-土水平作用m-P-y模型.     

沉井基础应用及试验模拟

沉井因埋深大、整体性强、稳定性好和施工工艺简单等优势被广泛应用于基础建设项目中。但是,随着建设项目的扩展,沉井深度越来越深,尺寸越来越大,下沉过程对沉井刃脚要求越来越高。本文介绍了沉井刃脚下沉过程中刃脚处扰动土压力的变化规律,介绍了相关试验模拟方法,以期得到扰动土压力作用下沉井刃脚受力机理,为沉井刃脚的设计提供理论依据。