深部开采松散破碎全煤巷道变形特征及合理支护技术

以安徽淮南地区新集二矿162302运输巷道的实际工程为例,根据工程实测结果对深部开采松散破碎全煤巷道两帮及顶板的变形特点进行了分析。结果表明:巷道两帮中部呈现为显著的不稳定塑性变形,顶板松散煤体与直接顶结构面中部产生不稳定层间离层。为保证巷道的稳定性,结合已有的数值模拟结果,在原梯形棚巷道两帮中部布置锚杆来控制巷道中部塑性变形,在巷道顶板中部布置预应力锚索保证松散顶煤离层稳定,在松散煤体浅部2.0~2.5m范围内布置导管以保证锚索顺利施工。     

高温火直接作用下钢梁抗火性能试验研究

为研究高温火直接作用下钢梁的抗火性能,对其进行了高温火直接作用试验;同时,以受热时间作为变化参数,对比分析了高温火直接作用和按ISO 834标准升温过程钢梁的轴力、跨中挠度及耐火时间。结果表明：高温火直接作用与按ISO 834标准升温下,钢梁破坏端面的微观组织及升温过程的受力和变形存在明显差异;无论有无防火涂层的保护,当温度800℃时,高温火直接作用下钢梁的最大轴力比按ISO 834标准升温的增大76.9%以上;同时,防火涂层厚度对钢梁的耐火时间也有影响,无防火涂层时,钢梁的耐火时间小于20min;有防火涂层保护时,随防火涂层厚度增厚,两种高温作用下,钢梁的耐火时间相近,但防火涂层厚度不足15mm时,耐火时间相差20%以上;当防火涂层厚度为15mm时,在温度约800℃高温火直接作用下,其耐火时间为26min。     

灭火喷淋水急速冷却作用对火灾高温钢框架结构破坏行为的影响

为寻求灭火喷淋水急速冷却下火灾中钢框架结构的动力学响应特性及其破坏行为,对竖向荷载作用的单榀单跨火灾中钢框架在不同的冷却速率、冷却位置和初始温度下的受力特性及在梁跨中冷却的临界弯矩进行了分析计算,总结了喷水急速冷却作用对钢框架结构破坏过程的动力学行为和影响特点。结果表明:喷水急速冷却过程对钢柱的受力和变形影响较大。一般情况下,冷却水量低于30 L/min时,急速冷却作用对结构稳定性的影响不是很大;钢结构温度低于500℃时,喷水急速冷却作用也不会导致结构的垮塌。而当钢结构温度高于650℃时,灭火方法稍有不当,钢结构梁或柱承受的荷载有可能超过其临界值,直接导致结构毫无征兆的垮塌。     

Ⅲ级粉煤灰与水泥浆体的微界面改性

采用电石渣对Ⅲ级粉煤灰进行高温煅烧改性,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和纳米划痕仪对改性Ⅲ级粉煤灰的矿物组成和表面形貌进行表征,研究了改性Ⅲ级粉煤灰的水化性能,对比分析了未改性和改性Ⅲ级粉煤灰与水泥浆体的微界面形貌和力学性能.结果表明:改性Ⅲ级粉煤灰表面生成了水化活性较好的β-C2S,其水化生成的C-S-H凝胶改善了Ⅲ级粉煤灰颗粒与水泥浆体的微界面,减少了微界面区的孔隙,提高了微界面的力学性能.     

自动喷水灭火系统对地铁烟气特性的影响

以岛式地铁站台为研究对象,利用FDS 软件建立火灾数值模型,模拟计算有、无自动喷水灭火系统对地铁站台中部行李火灾烟气特性的影响。结果表明：有自动喷水灭火系统时,地铁站台烟气蔓延速度及烟气温度会得到抑制;自动喷水灭火系统对烟气中CO 质量浓度及烟气能见度影响不大;烟气中CO 质量浓度在火源附近区域变大,远离着火源区域变小;烟气能见度在火源附近区域会降低,远离火源区域会提高。     

用于电催化合成过氧化氢的碳电极综述（英文）

通过双电子(2e^-)途径的电催化氧还原方式能够即时合成过氧化氢(H₂O₂),远超传统的蒽醌工艺。近年来,碳电极因具有良好的催化效果和优越的稳定性在电催化合成H₂O₂方面受到越来越多的关注。本综述结合材料改性与润湿性调整,从三相界面的角度考虑与H₂O₂合成速率及使用寿命的关系。介绍了碳电极的结构与电催化合成H₂O₂的原理,包括单质炭材料、无金属催化剂、贵金属催化剂与非贵金属催化剂4种主流催化剂;金属阳极与电解液对于三相界面的影响;碳电极润湿性与三相界面的关系,指出侧重于提高2e-途径选择性的改性方式也会对电极润湿性造成影响。此外,合理地设计电器原件与提升碳电极合成H₂O₂功效的关系。最后,讨论了当前碳电极电催化合成H₂O₂所面临的问题与未来的研究方向。     

考虑损伤的非等压隧道抗力系数计算

围岩抗力系数是结构设计非常重要的一个参数,Mogi-Coulomb能够较好地反映真三轴条件下中间主应力的影响。基于Mogi-Coulomb准则和弹塑性模型,在合理考虑岩石损伤的情况下,推导出圆形隧洞在非均匀应力场下的围岩抗力系数,更贴近隧洞开挖后的围岩真实状态。推导出围岩抗力系数计算公式,并结合实际工程算例分析了侧压力系数、损伤变量、极轴夹角和剪胀系数对围岩抗力系数的影响。结果表明：围岩抗力系数随着极轴夹角和侧压力系数的增大逐渐减小,且减小幅度越来越小。隧洞岩石的损伤会严重影响围岩抗力系数的计算,围岩抗力系数随着损伤变量的增大而减小,导致围岩的承载能力降低,对隧洞稳定性产生不利的影响。     

隧道围岩结构易损性测试方法

为了分析隧道出现垮塌风险,提出了隧道围岩结构易损性测试方法。计算隧道围岩结构损伤指数,选取了合适的隧道围岩结构损伤指标,采用OPENSEES方法模拟了隧道围岩结构和支护结构的力学行为;根据隧道围岩和支护结构的物理力学参数,模拟了隧道施工过程及空洞;结合隧道围岩结构易损性测试流程,实现了隧道围岩结构易损性测试。实例测试结果表明,该测试方法可以测试出隧道围岩结构的损伤概率,与实地调查结果相符,可以有效控制隧道出现垮塌风险。     

钢纤维混凝土抗压试验及数值模拟

为研究C40钢纤维混凝土的抗压性能,本文制作了5种不同掺量的(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)钢纤维混凝土试块共15块进行静态压力试验,得到不同掺量钢纤维混凝土的立方体抗压强度,并观察其破坏状态。然后运用Abaqus模拟建立了相应的有限元模型,得到相应掺量的Mises应力云图与应力应变曲线。结果表明,随着钢纤维掺量的增加,钢纤维混凝土的抗压强度显著提高,并在掺量为1.5%时抗压强度最大,但在纤维掺量达到2%时抗压强度降低。因此,钢纤维混凝土的抗压性能受到钢纤维掺量的显著影响,这对于钢纤维混凝土的工程应用具有重要的指导意义。     

盾构机吊装对无粘结预应力既有地下结构位移分析

为了研究盾构机吊装对既有地下结构竖向位移的影响,以合肥市地铁一号线火车站站前广场既有无粘结预应力结构上方盾构机吊装施工为工程背景,采用数值模拟的方法,分析了盾构吊装过程中,吊装荷载对既有地下结构的响应。结果表明：在左、右线分别进行吊装时,最大竖向位移分别为 25.097 mm 和 25.311mm;以最大竖向位移出现处为中心,在盾构轴线及垂直于轴线方向上的竖向位移与距中心的距离成不同的函数关系,且变化率不同;根据拟合函数,得到GaussAmp 及 Asymptotic1 函数模型中常数参数在实际工况中所代表的意义。研究成果对盾构机吊装时保证既有结构安全具有一定指导作用。