爆破切口高度对小高宽比框架结构爆破拆除效果的影响

为进一步研究爆破切口高度对小高宽比框架结构倒塌效果的影响规律,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,通过建立分离式共节点钢筋混凝土框架结构模型,根据倒塌角理论,依次取倒塌角为20°、25°、30°、35°、35°(松动爆破)、40°。对6种不同爆破切口下结构的倒塌效果进行模拟,将数值模拟结果导入到后处理软件LS-PrePost中进行处理,将1 s作为时间间隔,以结构竖向塌落速度小于200 mm/s为倒塌完成时刻并与工程实际进行对比。研究结果表明：随着爆破切口高度的增加,积累能量也就越多,结构的后坐距离也不断增加,且增速呈上升趋势;而爆堆高度和爆破切口的高度成反比,且随切口高度的增加逐渐趋于稳定。对爆破拆除小高宽比框架结构的类似工程要尽量避免过大的爆破切口高度,合适的爆破切口高度为上仰夹角在30°～35°。     

120m高钢筋混凝土排气塔爆破拆除数值模拟研究

针对120 m高钢筋混凝土排气塔爆破拆除工程,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,采用分离式共节点模型,对其倒塌过程进行数值模拟研究,并结合录像资料进行对比,分析其倒塌过程中结构支撑部、断裂部、顶部位置的失稳破坏过程及其运动状态。结果表明：长细比很大的筒体结构,因其自重大惯性大,并且结构外形有截面突变,下坐过程中冲击破坏与加速下落相互作用,故筒体在倒塌时在断面缺陷部位急剧收缩极易发生断裂;由模拟得0.2 s时爆破切口形成,应力集中首先在切口顶角出现,倾倒一定角度后背部拉裂,应力集中转移至切口底角;前期应力重分布时间约4.5 s, 9 s时在结构75 m位置处出现裂隙,筒体分离,下筒体绕塑性铰缓慢倾倒,上筒体自由落体;录像得8.5 s时在结构约70 m位置出现裂隙约为截面突变处;模拟倒塌长度范围为104 m,在触地时速度达最大,上筒体最大触地速度为49 m/s,下筒体速度达最大为29 m/s;模拟倒塌时间约12 s实际为11.8 s,与实际工程吻合得较好。     

水流荷载作用下海洋群桩受力特性研究

为研究海洋群桩在水流荷载作用下的受力情况,通过计算流体力学(CFD)软件Fluent,采用大涡模型(LES)建立二维数值模型,分析了群桩中各桩的阻力系数和升力系数的时程曲线,以及桩周环向压力,并与单桩做对比.通过将计算结果对比及斯特劳哈尔数验证两种方法,验证了该模型的有效性.结果表明:群桩中的各桩存在着相互作用和影响,...     

不同加载位置及角度下裙式吸力基础抗拔特性

裙式吸力基础作为海洋平台的基础可以有效地提高基础承载力和减小其侧移量。基于数值模拟研究了6个荷载作用位置以及6种荷载作用角度影响下,分层土中裙式吸力基础的倾斜抗拔承载特性及土体变形规律。结果表明：裙式吸力基础的倾斜抗拔承载力随荷载作用点深度的增加呈现先增大后减小;不同荷载作用角度下,最大倾斜抗拔承载力时的荷载作用点位于基础顶面以下0.50~0.57倍基础埋深处;在不同荷载作用点处吸力基础的倾斜抗拔承载力与荷载作用角度均呈反比的规律;随着荷载作用角度的增大,极限状态下,基础周围土体滑动面与水平方向夹角也逐渐增大。     

U型约束混凝土补强机制研究及应用

U型约束混凝土拱架支护可有效解决传统拱架支护后期承载力不足的问题,但灌注口的存在会降低其承载力,它是整个拱架的关键部位之一,需进行局部补强加固。为研究U型约束混凝土拱架补强机制,取留设灌注口U型约束混凝土短柱为研究对象,通过强度指标α和经济指标β对3种不同补强方式及不同补强板厚度在轴压作用下受力机制进行研究。结果表明:沿口竖向补强、沿口横向补强、沿口周全包3种局部补强方式可将短柱的轴压承载力分别提高至补强前的115.6%,105.8%,103.8%;补强钢板厚度在14~22 mm范围时竖向补强方式的经济指标β值增长率最大。将竖向补强方式在全比尺试验验证后应用于工程实际,取得了良好的效果。     

内撑式基坑工程周围地下管线的性状分析

深基坑开挖对周围地下管线影响规律的研究，是基坑环境工程中的重要课题。考虑了土体、围护结构与地下管线三者的耦合作用，采用三维有限元法分析了内撑式基坑工程开挖对地下管线的影响规律，其中，包括内撑式基坑工程中的土体开挖步骤、支撑刚度、地下管线埋设、地下管线距离基坑远近等因素对地下管线的影响，并把这些因素进行了综合比较，得到了有价值的结论。     

含雁形钻孔砂岩力学特性数值模拟研究

钻孔卸压法是采矿等地下开挖工程中常用的释放岩石材料中高应力的安全控制方法。为了更好地了解岩石材料的破坏行为,采用ABAQUS软件,对含雁形钻孔的砂岩进行单轴压缩试验数值模拟,基于砂岩应力-应变曲线的计算结果,分析钻孔参数(钻孔排角、钻孔排数和钻孔直径)几何分布对砂岩抗压强度的影响规律。结果表明,与完整砂岩相比,含雁形钻孔的砂岩峰值应力明显降低,且降低幅度与钻孔参数分布形式密切相关;随着钻孔排角的增大,破坏趋势由轴向劈裂破坏逐渐转变为沿钻孔排列方向上的滑动剪切破坏再转为轴向劈裂破坏,峰值应力先减小后增大,在60°时有最小值;随着钻孔排数或钻孔直径的增加,破坏趋势由轴向劈裂破坏逐渐转变为沿钻孔排列方向上的滑动剪切破坏,峰值应力呈减小趋势。研究结果有助于加深对钻孔卸压法的认识,为地下工程安全开挖提供指导。     

异形柱框架结构优化设计

通过对相关规范进行分析,提出了异形柱框架结构优化设计的内容及异形柱正截面承载力的简化计算方法,便于工程设计应用,为异形柱框架结构的构造设计提供了理论依据,解决了各地规范取值不统一的问题。     

碳纤维加固建筑夹芯板的挠度及承载力分析

采用有限元软件ANSYS模拟计算,通过修正剪力分配系数,主要对比研究普通夹芯板和碳纤维加固夹芯板的挠度计算公式和受弯承载力,为以后的设计工作提供了理论基础。     

深部高应力硐室支护方案数值模拟分析

针对峰峰集团九龙煤矿大埋深高地应力条件以及复杂水文地质情况,以临时变电硐室为研究对象,通过分析硐室围岩的工程地质条件,采用FLAC3D数值模拟软件,揭示了临时变电硐室围岩的位移场及塑性区的分布规律,提出了以"锚网喷+锚索+钢筋梯子梁"为主的联合支护方案。结合现场实测围岩位移的收敛规律表明,该支护方案能够有效控制深部高应力硐室的大变形、底鼓和流变现象。