黄土地区地铁竖井转横通暗挖施工稳定性分析

针对地铁暗挖采用的竖井转横通道施工中采用的先竖井封底,再通过井内临时搭设的施工平台进行竖井转横通道施工的"先竖井后横通"施工方案存在的施工周期长、安全隐患大的问题,依托在建的西安地铁五号线区间黄土隧道工程的施工,进行了竖井转横通道施工方案的数值试验研究,分析了黄土地层中"先竖井后横通"施工和竖井施工到横通道高程后先转入横通道施工,在横通道具备作业空间后进行竖井下部开挖的"竖井-横通并行"施工时竖井-横通道结构及地层的变形、受力特点,对比研究两种施工方案引起的地表沉降及围岩塑性区的变化.数值分析表明,"竖井-横通并行"施工时,马头门横向收敛位移和竖井靠近马头门一侧井壁的支护结构应力较"先竖井后横通"施工方案小约14%以上,因此对稳定性较好的黄土地层,建议采用"竖井-横通并行"施工方案.     

高坝施工导流洞改建为旋流竖井式泄洪洞的水力特性研究

为了研究旋流式竖井泄洪洞的水力特性,结合某水利枢纽施工导流洞改建为旋流竖井泄洪洞水工模型试验的部分研究成果,通过大量的优化试验研究,分析了竖井涡流消能工况的流态、压力分布、流速分布、消能率等水力特性.试验研究结果表明,这种旋流竖井式泄洪洞消能效率可达88%以上,涡室与竖井的水流流态比较平顺,压力分布合理.所得结论为旋流竖井泄洪洞的设计提供了依据,可为类似工程参考.     

小尺寸竖井内羽流前锋上升时间试验研究

为得到竖井火灾中羽流前锋上升时间,搭建了小尺寸竖井火灾试验台,测量了两端开放竖井火灾和底部封闭竖井火灾中温度分布.当热电偶温升达到15℃时,确定为烟气羽流前锋到达该处,在此条件下,得到了两端开放竖井与底部封闭竖井中羽流前锋上升时间半经验公式,分别为t=8.96Q.-5/4z1/2和t=15.46Q.-3/4z4/3.在相同火源及竖井尺寸条件下,开放竖井中羽流前锋上升速度远高于底部封闭竖井中羽流前锋上升速度.试验结果可为安全工程设计提供参考.     

基于变频器控制的矿山竖井提升机系统

提出了通过变频器来控制矿山竖井提升机的一种方案,详细介绍了提升设备的基本构造及变频器控制的矿山竖井提升机系统,并对竖井提升机变频控制系统的功能做了探讨。通过井道开关的设置使系统在运行上更安全、可靠,进一步提高了矿山竖井的工作效率。     

FAN工程竖井溢洪道水工模型试验

目前国内竖井泄流消能建筑物主要是结合已建导流隧洞,将临时建筑物加以利用形成永久建筑物,但往往都是作为单独结构进行布置设计,而埃塞俄比亚FAN工程根据工程特点,将土石坝与竖井溢洪道布置成为整体结构,竖井底部连接泄水底孔和坝基泄水管共同穿越大坝,结构布置方式比较新颖.以水工模型试验为手段,并运用相关理论结合试验数据进行分析,综合研究这种特别的竖井结构形式的溢洪道的泄流能力、压力特性、消能、空化空蚀及脉动压力等水力学问题,为该竖井溢洪道安全运行提供依据,以期为国内同类竖井溢洪道工程设计提供新的参考依据.     

旋流式竖井环形掺气坎的掺气空腔计算

通过试验对旋流式竖井的竖井段流速、压强等进行测量,计算了水流空化数.通过分析,明确了有必要在高水头旋流式竖井泄洪洞中设置掺气减蚀设施.针对旋流竖井环形掺气坎掺气空腔长度的计算问题,从旋流式竖井中水流微团的运动特点出发,运用抛射体理论,推导出旋流式竖井环形掺气坎掺气空腔长度的计算方法,同时将计算结果与试验数据进行了对比,表明给出的汁算方法具有一定的精度,可供工程设计参考.在设置环形掺气坎后,对下游竖井段时均压强影响较小,脉动压强有所增大但频率分布以5 Hz以内的低频为主,不会对井壁构成威胁.     

高层建筑竖井内烟气流动特性及控制方法

竖井火灾烟气流动特性和控制是与高层建筑火灾安全紧密相关的问题。从竖井烟气流动作用因素、烟气参数分布特性与烟气上升速度3个方面论述了对于高层建筑竖井烟气流动特性的研究现状。总结了目前常用的竖井烟气控制方法及工程实践中存在的问题,提出了改善烟气控制效果的方法和思路。     

基于子模型法的对拉式预应力闸墩锚固竖井优化研究

为解决对拉式锚固竖井预应力闸墩应力集中问题,对锚固竖井尺寸进行优化,以降低锚固竖井周边拉应力。以某工程对拉式锚固竖井预应力中墩为研究对象,采用三维有限元法建立预应力闸墩整体模型进行计算分析,并从整体模型中切割出锚固竖井子模型,切割边界上施加整体模型计算得到位移值,从整体模型与子模型应力计算结果可知,切割边界上应力基本相同,验证了子模型法的合理性。在此基础上,基于ANSYS优化模块零阶优化算法对锚固竖井尺寸进行优化,采用优化后的尺寸进行应力变形计算时,正常和检修2种工况下Z向最大拉应力均降低了1.1 MPa;应力集中区正常运行工况下Y向拉应力及检修工况Z向拉应力分别减小了1.0、0.7 MPa;锚固竖井顶面X、Z向拉应力区明显减小。运用子模型法和尺寸优化技术对预应力闸墩锚固竖井进行优化,可有效降低锚固竖井周边拉应力及拉应力区范围,可为工程设计提供技术支撑。     

竖井旋流泄洪洞三维数值模拟研究

竖井旋流泄洪洞作为一种较新的泄洪洞布置形式,用传统的模型试验方法仍难以揭示其复杂的水流特性,为了探索采用数值模拟的方法来研究竖井旋流泄洪洞水力特性的可行性,用Fluent商用计算软件,对某电站竖井旋流泄洪洞进行了数值模拟研究,得到了泄流能力、竖井空腔、井壁压强分布、井壁水流空化数、总消能率等,并将部分计算结果与试验结果进行了比较,两者符合较好,表明采用数值模拟的方法研究竖井旋流泄洪洞是可行的,在进行体型优化过程中,可以采用数值模拟的方法对体型进行初选。通过对沿程断面的能量的分析计算,竖井旋流的消能主要为两部分,一是沿程能量损失,一是水垫消能。数值模拟暂时不能正确反映竖井底部的掺气及下平段的空气逸出、掺气水深、洞顶余幅等,相关的研究需借助其它手段进行更深入的研究。     

一种方型竖井式跌水的应用探讨

介绍了一种方形竖井式跌水的设计与应用，并与常规跌水、圆型竖井式跌水、格栅式反坡出口跌水进行了比较，总结了方型竖井式跌水的特点。