基于参数研究法的砌体填充墙框架结构性能分析

采用参数研究法分析了框架结构在不同类型砌体填充墙作用下的力学性能,通过有限元分析研究了双叶墙加固技术的效果。研究结果表明:填充墙可以提高框架结构的力学性能,部分填充的砌体墙对框架结构的影响最不利;通过双叶墙加固技术,可以在一定程度上提高框架结构的强度和刚度;对于填充墙设有开口的框架结构,双叶墙加固技术也能有效提高其强度,开口越大,加固效果越明显;对于部分填充的框架结构,该加固方法没有效果。     

建筑抗震设计中砌体结构横墙的概念设计

文章从砌体结构抗震概念入手,分别阐述了砖混结构中横向水平地震力的分配、纵向水平地震力的分配原则,以及砌体墙段的层间等效侧向刚度的计算原则。提出了抗震墙体的概念,分析了抗震横墙的最大间距要求,并对底部框架砌体抗震构造做法进行了明确,对砌体结构抗震设计中的剪力分配及横墙布置有一定的借鉴和指导作用。     

砌体墙在大跨度巷道中的应用

土城煤矿15#煤层盘区轨道大巷在掘进过程中遇到小煤矿遗留下的平行巷道,使巷道宽度变大,提出使用砌体墙配合锚杆支护方式对大跨度巷道进行支护,通过数值分析砌体墙在巷道支护过程中稳定性及巷道围岩变形情况,确定了砌体墙的强度及尺寸。经工业性实践,砌体墙在使用过程中未发生破坏,大跨度巷道围岩变形较小,支护效果良好。     

非线性近共振离心机振动特性研究

通过分析HSG系列近共振离心机的振动箱体结构和振动机理,确定了振动力学模型,结合杜芬方程,把系统刚度中分段函数曲线拟合为3次样条曲线,并得出了拟合方程。通过动力学分析计算,推导出系统固有频率表达式,确定了影响系统固有频率的因素;推导出振幅和频率比的关系式,画出了不同间隙e和不同刚度比ε的幅频特性曲线,找到了e、ε与振幅之间的变化关系,提出了通过调整缓冲块间隙来调节振幅的方法。     

深部锚拉支架支护巷道顶板稳定性分析

为研究深部锚拉支架支护参数对巷道顶板稳定性的影响,通过梳理矩形巷道顶板破坏和锚拉支架支护机理,建立了锚拉支架支护下巷道顶板加固岩石梁应力分析力学模型,推导保证巷道顶板稳定条件下,拉杆预紧力的理论表达式,以及巷道顶板岩石梁最小加固高度的理论表达式;探讨了锚拉支架支护巷道顶板稳定条件下拉杆所需施加预紧力和加固岩石梁最小高度与巷道跨度、巷道高度、巷道围岩参数之间的关系。应用Matlab进行分析,结果表明:在巷道尺寸和巷道围岩参数确定的情况下,通过采取合理方式增大岩石梁加固高度对提高巷道顶板稳定性效果很明显,并可以显著减小拉杆所需预紧力。     

振动筛隔振弹簧的多目标优化设计

以弹簧质量最小、自由高度最小和自振频率最小作为多目标优化设计的目标函数,选取弹簧丝直径、弹簧中径和工作圈数作为设计变量,把强度、刚度、旋绕比、稳定性等参数作为约束条件,应用优化理论中的规格化加权法得到了优化设计结果,并给出了实际设计尺寸参数,可供振动筛隔振弹簧设计时参考和应用。     

基坑工程排桩支护体系中冠梁侧向刚度取值探讨

基于理正深基坑设计软件7.0版,分析了单排钢筋混凝土悬臂桩支护形式中冠梁截面尺寸及基坑边长对其侧向刚度的影响;同时,通过某基坑工程实例,就冠梁侧向刚度变化对支护桩桩身最大位移、弯矩和剪力的影响作一些简单探讨,得出了一些有益的结论,可供同行设计时参考。     

粒子群优化算法确定非线性流含水层参数

针对在含水层中存在非线性流情况下,分析非稳定井流试验数据及确定含水层参数的方法较少的问题,该文首先在已有非稳定井流问题解析解的基础上,进行了进一步的推导和简化,得到了能够方便应用的数值表达式;然后又根据最小二乘原理,构造了用于分析含水层中存在非线性流时的抽水试验数据、确定了含水层参数与非线性渗流参数的目标函数,并编写了用于求解该问题的粒子群优化算法专门程序;最后,通过数字算例验证了方法的可行性和可靠性。     

矩形巷道应力集中系数的弹性分析

若能了解矩形巷道孔边的应力集中系数表达式,则对矿山水平矩形巷道的设计和支护都有很大的帮助。首先通过量纲分析,将与矩形巷道有关的参数无量纲化,然后借助复变函数这一方法,推导了应力集中系数K_t与比例系数k、s之间的函数关系以及Kt与比例系数n之间的函数关系,并且均与数值模拟结果进行了对比分析,得到了较为满意的结果。     

爆破振动对砌体结构建筑物的动力响应分析

为分析露天采场爆破振动对临近建(构)筑物的动力响应过程,结合昆阳磷矿采场爆破,对临近三层砌体结构建筑物进行了爆破振动监测。通过运用有限元软件ANSYS-LSDYNA建立砌体结构计算模型,将爆破振动波载入计算模型中进行数值模拟分析。研究表明,爆破振动作用下,民房径向加速度略小于切向加速度,径向位移略小于切向位移,径向上民房1楼楼板和墙与切向上民房3楼楼板和墙位移较为突出,是震动破坏的高危区域。爆破在三层砌体结构建筑物所引起的振动响应对三层砌体结构建筑物整体稳定性和安全性无影响;砌体结构附近进行多次爆破作业时,须重视多次爆破振动对建筑结构的累积损伤效应,应采取相应减振措施,确保建(构)筑物整体结构安全。     

金矿采场结构参数混沌优化

为了研究三山岛金矿新立矿区采场稳定性并确定合理的采场结构参数,采用ANSYS有限元数值模拟方法,计算了不同采场结构参数的围岩应力、应变状况,并探索了矿柱在采矿过程中的力学作用.研究表明,采场充填后给矿柱和上下盘围岩一个侧向约束力,有利于提高矿柱稳定性和控制采区地压.根据数值模拟结果,建立了新立矿区采场结构参数优化目标函数与矿体水平厚度、矿柱截面尺寸和矿柱跨度等因素的神经网络模型,采用混沌优化方法,得出了不同开采技术条件下的采场最优结构参数,并将优化的采场结构参数应用于工程实际,目前已安全采出矿石量6万多吨,取得了较好的效果.该研究为工程领域参数优化设计提供了一种新的方法.     

装备EPAS车辆转向路感研究

建立了EPAS系统模型,推导了不同控制方式下车辆转向路感的传递函数表达式,并在MATLAB中进行了仿真分析,定性地分析了EPAS的不同控制方式和扭矩传感器刚度、电动机转动惯量等结构参数在汽车转向盘角阶跃输入下对系统响应特性的影响,为研究和开发EPAS打下了基础。     

基于ANSYS的碳纤维布加固无筋砖砌体墙的有限元分析

利用ansys有限元分析设计软件,通过采用合理的分析模型,模拟了碳纤维布对砌体墙在承载能力和抗震性能方面的加固效果,得出碳纤维布加固后砌体墙各项力学性能的提高系数,为实际施工过程中选择合理的加固方法提供理论依据。     

基于正交实验法的坡体安全系数影响因素分析

为研究黄土沟壑区坡体稳定性影响因素,结合边坡安全系数,应用正交实验法,得到影响因素影响程度排序:坡体角度>坡高>内摩擦角>内聚力>土体容重,结果表明坡体角度是黄土沟壑区坡体稳定性最主要的影响因素。基于数值模拟结果,通过回归分析拟合给出黄土沟壑区边坡安全系数与影响因素的综合函数表达式,通过实例予以验证,结果表明函数表达式具有较高可信度,为类似地质条件下坡体滑移、滑坡等地质灾害预测和边坡临界滑裂面预测提供一定参考。     

软弱基底内排土场支挡煤柱的力学效应

留设支档煤柱是提高软弱基底内排土场稳定性的重要手段之一。为了解决软弱基底内排土场支挡煤柱形态参数设计难题,实现矿山安全生产和经济效益兼顾,对软弱基底内排土场支挡煤柱的力学效应及形态设计方法进行研究。在构建软弱基底内排土场支挡煤柱力学模型的基础上,进行三维受力状态分析,将支挡煤柱视为在内排土场静止土压力及底界面剪切力双重作用下的固定梁,以摩尔-库伦准则作为失稳判据,推导获得了煤柱三维支挡效应的表达式;基于对煤柱三维支挡效应的力学成因类型及影响因素的认识,提出了煤柱支挡效应的二维等效方法,推导了底界面等效黏聚力c_d与等效内摩擦角φ_d的表达式,从理论上揭示了支挡煤柱形态参数对支挡效应的影响。将该方法在胜利东二露天煤矿内排土场支档煤柱设计中进行了应用,并采用数值模拟方法进行验证。研究结果表明:煤柱底界面的等效黏聚力c_d及等效内摩擦系数tan φ_d与其顶宽a、下底角β,ω均呈正相关反比例函数关系,与高度H呈正相关倒差函数关系,与长度d呈负相关反比例函数关系;胜利东二露天煤矿内排土场边坡稳定系数F_s随支档煤柱顶宽a增加而增加,与煤柱高度H呈线性递增关系;煤柱的最佳尺寸为高度H=28 m,顶宽a=43 m,与传统的二维分析结果相比,可多才出原煤75 600 m~3,经济效益显著。成果可用于优化设计软弱基底内排土场支挡煤柱形态参数,弥补采用传统方法设计造成的煤炭损失过大的不足,实现经济效益最大化。     

放顶煤支架侧向力及结构稳定性受力分析

针对应用于倾角较大工作面放顶煤支架稳定性较差、笨重等问题 ,通过分析支架所受外载荷的工况和支架本身连杆机构所存在的缺陷 ,提出侧向力是导致放顶煤支架稳定性差的主要原因之一。为了对主要结构进行强度校核 ,由力的平衡关系和变形协调关系推导出了各主要结构件所受力和力矩的计算公式     

软岩流变过程中的超常现象分析

通过大量软岩流变试验发现了２种超常力学行为，即软岩蠕变中泊松比出现角值；蠕变和松弛不能用２个线性相关的函数表示。在单参数物性方程的基础上推导出了新的软岩流变物性方程，以描述蠕变和松弛的非线性相关性。实验和分析表明，软岩与一般工程材料相比较有更为复杂的力学特性。     

基于梯度塑性理论的断层活化机理

基于梯度塑性理论,将断层视为内部连续、有厚度的地质体,分析断层带应变软化及其应变局部化问题。将梯度塑性理论引入断层带模型,得到了断层带沿倾向相对错动位移的理论表达式,定义了“断层带等效剪切刚度”;通过对上盘岩体的下边缘界面处单元体应力分析,得到上盘岩体沿断层倾向的相对错动位移并定义了“两盘岩体等效剪切刚度”。根据“断层带等效剪切刚度” 与“两盘岩体等效剪切刚度”的关系得到了断层活化的判据。结果表明：断层的活化不仅与断层内部地质体材料的性质 (断层内部地质体材料的脆性、内部结构尺寸) 有关,还与两盘岩石的特征参数(剪切弹性模量、泊松比)及包括断层倾向长度的最小岩层尺寸相关;断层内部地质体材料的内部参数越小、“两盘岩体等效剪切刚度”越小、断层内部地质体材料越脆及包括断层倾向长度的岩层最小尺寸越大,断层越易活化。     

基于协同理念的地下采场稳定性分析及结构参数优化

针对某大型露天-地下联合开采铜矿山的开采现状,将协同理论引入地下采场的稳定性分析,主要考虑了地下采场中矿房、矿柱以及充填体假柱在结构尺寸上的协同作用,对原有采场结构参数进行了改进。为保证改进后地下采场在巷道掘进及矿房回采过程中的稳定,对3个充填方案下掘进巷道和回采采场的稳定性进行了数值模拟。结果表明：对于不同的充填方案,在待开挖矿体中掘进较大尺寸的巷道,其巷道基本稳定;回采过程中,其采场的稳定性与充填体刚度相关,充填体的刚度高低结合,采场应变、位移较理想。底部块石胶结、上部尾砂胶结充填是地下采场的首选方案;采用的大采矿横巷9 m扩底采场结构方案,回采过程中,采场顶板的稳定性提高了,同时出矿巷道的变形较小、保持稳定,该改进采场结构参数具有明显的优势。     

不规则矿柱稳定性的Voronoi图解法分析

为分析采场内不规则矿柱稳定性,以大尹格庄金矿为研究背景,确定矿柱稳定性影响因素后,应用Voronoi图解法结合AutoCAD计算矿柱载荷,并选择Sjoberg公式确定矿柱强度;基于矿柱载荷和矿柱强度推导不规则矿柱安全系数计算公式,进而对矿柱稳定性进行评价;借助MATLAB编程分析采场参数与矿柱安全系数之间的关系;通过计算采场极限跨度与矿柱尺寸分析矿柱不稳定的原因。研究表明,矿柱安全系数随矿柱有效承载宽度增加而增大,随矿柱承载边界跨度加大而减小;计算得到采场极限跨度为8.48m,方形矿柱尺寸应不小于4.17m;采场内矿柱破坏或失去承载能力的主要原因是采场跨度过大或矿柱尺寸不满足实际要求。