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关键词： Abaqus有限元分析   部分预制UHPC方形叠合柱   轴压性能  

摘要： 为了解部分预制超高性能混凝土方形叠合柱的基本受力状态,运用Abaqus2021有限元软件对13个部分预制超高性能混凝土方形叠合柱的轴压性能进行数值模拟分析,研究以核芯混凝土强度等级、方管壁厚、方管箍筋间距、核芯箍筋间距与直径、核芯纵筋直径作为变量参数对柱子承载力的影响。研究结果表明,各试件的荷载-位移曲线趋势及破坏特征基本一致,方形叠合柱的峰值承载力受到核芯混凝土强度等级和方管壁厚的影响较大,箍筋的直径大小对结果影响不大,内外的箍筋保持在同一截面对柱子延性的提高具有帮助,核芯区纵筋直径增大会降低峰值承载力。通过分析,可为该结构形式的设计和应用提供科学依据,进一步推动超高性能混凝土材料的研究和应用的发展。

关键词： 水闸设计   水闸防渗   处理方法  

摘要： 本文首先提出了水闸的工作特点,然后对水闸运用中的常见问题及水闸渗漏的原因进行介绍,接着阐述了水闸防渗排水设计内容,最后详细论述了水闸设计中的水闸防渗处理方法,主要包括设计排水孔位置与尺寸、做好闸基排水工作、注重水闸的选址位置、加强水闸地基的有效处理,以及总结了特殊情况下的水闸渗透处理措施,旨在确保水闸防渗处理效果的稳步提升,同时给予水闸设计水平强有力的保证。

关键词： 雨水管涵   周边环境   施工期   风险评估   数值模拟  

摘要： 极端暴雨事件和排水设施不足极易导致城市雨洪发生,基于周边环境安全评估的大型雨水管涵建设则是城市防御雨洪的重要举措。本文以北京丰台科丰桥新建雨水管涵工程为对象,引入风险链理论,采用模糊综合评价法与MIDAS/GTS数值模拟法,评估了该工程施工期周边用地风险。研究表明:(1)该工程施工期周边不同地类风险等级不同,周边土体变形集中在工程外侧0~18 m范围内,其中0~4 m为变形高危区;(2)该工程与城市地下管线相交点周围80 m范围内土体变形呈上隆起趋势,交点0~12 m区域为隆起高危区,需进行重点风险监测预警。综合而言,本文研究结果对于我国同类工程质量监测、施工期周边用地风险防范具有参考价值。

关键词： 高速公路隧道   下穿省道   数值模拟   实时监测   控制技术   施工变形  

摘要： 文中利用数值模拟方法分析高速公路隧道开挖对省道基底的变形影响,提出了省道基底变形的控制措施,并实时监测隧道开挖过程中隧道围护结构及省道的变形。结果表明,当开挖进尺超过30 m后,路基变形控制降幅达50%;无论有无支护结构,隧道开挖都会对省道基底变形产生影响;采用洞口边仰坡稳定控制以及洞内隧道开挖变形控制技术对隧道开挖进行加固处理,施工后,所有断面的变形值均趋于稳定,且未超过设计方案预警值,即采用的变形控制技术施工效果良好,施工质量安全可靠。

关键词： PK本构模型   偏心不耦合装药   爆破损伤   振动峰值速度   数值模拟  

摘要： 为了探究偏心不耦合爆破岩石的最优不耦合系数,建立6组单孔二维ANSYS/LS-DYNA模型,分析PK本构岩石在偏心不耦合爆破荷载作用下的损伤效应。结果表明:①随着偏心不耦合系数的增加,不耦合侧破碎区半径呈现先显著减小再缓慢减小的趋势,而耦合侧为先快速增大再缓慢减小;不耦合侧裂隙延伸长度呈现先略减小而后缓慢增加最后显著降低的趋势,耦合侧则基本不变;不耦合侧爆心距20 cm处质点振动峰值速度呈显著增加趋势;②当不耦合系数不变时,岩石抗压强度越大裂隙延伸长度越长,反之越短。当不耦合系数k=1.7时,不同抗压强度岩石在偏心爆破荷载作用下实现不耦合侧破碎区半径最小而耦合侧较大,不耦合侧裂隙少且耦合侧较发育,有效减小非爆破区岩石爆破效应,为最优偏心不耦合系数。

关键词： C/C三维纺织复合材料   航空航天   力学性能   细观重构   数值模拟  

摘要： C/C三维纺织复合材料因其可设计性强、力学性能优异和耐高温等特点而被广泛地应用于航空航天、轨道交通和光伏热场等高温端部件。然而,C/C三维纺织复合材料内部纱线结构复杂且孔隙率高,呈现出高度各向异性和非均匀性,这些因素都会给力学性能及损伤机制揭示带来巨大困难。因此,本工作从实际应用出发,围绕C/C三维纺织复合材料,从细观重构、力学性能表征和数值模拟三个方面阐述近几年的国内外研究现状,并在此基础上重点对C/C三维纺织复合材料结构功能一体化制备、深度学习模型的发掘和高温实验环境下渐进损伤实验平台的搭建做出了展望。

关键词： 深部矿体   分区开采   地表沉降   稳定性分析   数值模拟  

摘要： 程潮铁矿-500 m中段矿体回采进入尾声,即将进入-570 m中段回采,针对-570 m中段矿体开采无法保证生产需求等问题,以程潮铁矿-570 m中段、-675 m中段矿体与围岩为研究对象,研究以不同开采方案开采矿体后对地表稳定性的影响,借助MIDAS软件建立三维数值模型,并采用三维有限差分软件对不同开采方案下地表岩层移动进行仿真模拟分析与研究,基于数值模拟结果对采场应力分布进行分析,并提出稳定性建议。结果表明:程潮铁矿深部矿体开采对地表的影响主要在矿体正上方,地表沉降大小与距离塌陷坑的距离成反比,-570 m中段与-675 m中段的矿体以49线为分界设隔离矿柱,矿柱西侧充填东侧崩落开采时能达到地表稳定性与经济效益的动态平衡。

关键词： 沉井   提吊力   数值模拟   变形   应力  

摘要： 传统沉井施工下沉过程不可控,受土层性质及开挖方式影响大。沉井提吊下沉可对下沉状态进行主动控制,能够有效解决软土地区下沉过程突沉、超沉等一系列问题,然而,提吊下放过程中井外锁口圈梁需承受上部提吊反力,其力学行为尚不明确。依托昆山市森林公园地下智能停车库项目,针对沉井提吊下沉施工特点,建立提吊力与锁口受力力学模型,通过三维有限元模拟,探究沉井提吊下放过程锁口圈梁变形及应力变化规律。结果表明:提吊下沉施工时锁口圈梁收敛变形存在差异,沿深度方向呈上扩外缩变化,沿平面方向变形由圆形向玫瑰形过渡;下沉过程中锁口圈梁外侧边缘沉降最大,地表沉降影响范围沿提吊系统向两侧减小,影响范围为0.6~1.1倍下沉深度;由于下沉前对沉井锁口下部局部土体进行加固,与锁口梁接触角缘位置产生应力集中现象,设计时应对该处进行结构加强。

关键词： 空间结构   螺栓销轴   常幅疲劳   数值模拟   参数分析  

摘要： 为揭示空间结构销铰节点螺栓销轴常幅疲劳破坏机理、探清其疲劳强度影响因素,对M36螺栓销轴进行疲劳试验.基于自行设计的加载装置,进行了9个螺栓销轴的常幅疲劳试验;采用nCode疲劳仿真分析软件对其进行4因素共32个模型疲劳模拟参数化分析.试验结果和数值模拟表明:销铰节点中最大等效应力位于内外耳板与螺栓销轴交界处,且该处应力集中程度严重;在忽略试件初始缺陷和试验加载等不利因素下,数值模拟所得疲劳寿命部分高于相应疲劳试验寿命,并基于线性拟合得到了该螺栓销轴的S-N曲线和理论疲劳寿命估算公式;螺栓销轴常幅疲劳强度与加载应力比/螺栓直径两个参数正相关,与销孔间隙初始增长呈负相关,且与耳板间距基本无关;螺栓销轴常幅疲劳性能影响因素敏感性顺序为:销孔间隙→螺栓直径→应力比→耳板间距.

关键词： 宇宙线正电子   太阳调制   数值模拟   扩散系数   梯度   各向异性  

摘要： 能量低于30 GeV的银河宇宙线正电子进入日球层时会与太阳风以及冻结在其中的日球层磁场发生相互作用,太阳风对流、扩散、漂移的综合调制效应会导致银河宇宙线正电子通量出现各向异性.本研究利用帕克(Parker)传输方程描述正电子在日球层中的传输过程,将日球层顶(120 AU)的局地星际能谱作为边界条件,利用交替方向隐式方法(ADI)求解传输方程,计算银河宇宙线正电子的通量,接着计算银河宇宙线正电子的梯度,最后计算出0.01 GeV,0.1 GeV,1 GeV能量的正电子的极向各向异性和径向各向异性.研究发现:(1)由于低能量正电子的漂移几乎为0,因此极向各向异性仅由扩散决定,它的绝对值在日球层南北半球相同纬度上相等并且在黄道面处的值为0;高能量的正电子受到了漂移作用的影响,导致极向各向异性在黄道面处的值不为0,南北半球相同纬度上的绝对值也不相等.(2)低能量正电子的径向各向异性仅由扩散和对流决定;高能量正电子的径向各向异性由扩散、对流、漂移三者共同决定.另外,黄道面处正电子的极向梯度为0,因此任何能量的正电子在此处的径向各向异性也只由扩散和对流决定;正电子在日球层高纬度地区由于扩散和漂移较大,从而具有较大的径向各向异性.