爆破拆除后坐现象及预防措施的研究

采用爆破控制技术拆除建筑物时,拆除物能否按预定方向倒塌是爆破成功的关键。本文以框架结构和高耸建筑物结构为例,以力学原理为基础分析爆破拆除时,拆除物后坐现象发生原因并提出相应的预防措施。     

考虑屈曲影响的复合钢筋低周疲劳性能研究

当钢筋混凝土结构承受地震作用时,关键部位的纵向钢筋易发生屈曲进而加速发生疲劳破坏。为评估屈曲对复合钢筋低周疲劳性能的影响,开展4种长细比的复合钢筋低周疲劳试验,获得其应力-应变滞回曲线。在此基础上,分析屈曲对复合钢筋滞回曲线形态、应力应变性能及耗能能力的影响。通过OpenSees实现了考虑屈曲影响的复合钢筋低周疲劳性能的数值模拟。结果表明：当复合钢筋长细比大于9时,滞回曲线明显捏拢;峰值压应力随加载圈数增加呈下降趋势,应变幅增加显著提高峰值压应力的下降速率;屈曲降低滞回环的耗能能力和复合钢筋的疲劳寿命,对复合钢筋的疲劳性能产生较大的不利影响;提出的数值分析模型可以有效地模拟屈曲引起的峰值拉压应力不对称的特性。     

细长弹侵彻防护工程材料靶体的试验和理论研究

通过大量模型试验、近似分析方法和数值模拟3种研究途径，对细长弹侵彻防护工程材料靶体的效应进行了较系统的研究。分析了细长弹侵彻防护工程材料靶体的侵彻机理和破坏效应、细长弹侵彻靶体中的应力波的传播规律，给出了适用的细长弹侵彻深度预估公式和方法。     

基于LS-DYNA的桩顶约束混凝土基桩的低应变动测数值研究

以一维应力波理论为基础,运用有限元显式分析方法,对混凝土桩在桩顶自由和桩顶受约束时的低应变动测进行数值模拟;并对比两种情况下的动测曲线,发现桩顶受约束时桩的动测曲线不仅受桩周土体的影响,还受到上部结构的干扰,并且桩身反射的三维效应更明显。然后,通过信号处理得到桩顶受约束的混凝土桩的滤波信号,使这种情况下的混凝土桩的缺陷识别更加简便和准确。最后,通过对模拟曲线与实测曲线的较好拟合,表明基于有限元显式分析方法的桩基检测模拟是可靠的,所得结论对于提高混凝土桩低应变动测的准确性具有一定的指导意义。     

某体育馆防排烟系统性能研究

体育馆防排烟系统性能不同,对火灾燃烧产生的热烟气运动影响也不同,使用CFD技术研究某体育馆防排烟系统的性能。通过数值模拟,给出了不同防排烟系统设计下,火灾发生时的馆内流场和温度分布。在此基础上,分析了各防排烟系统的性能特点。     

邻近铁路隧道爆破施工动力影响研究

文章针对新建隧道爆破施工对既有铁路隧道结构的动力影响问题,通过FLAC3D数值模拟分析了下穿隧道与既有铁路隧道相对位置不同时,新建隧道爆破施工引起既有铁路隧道的动力响应规律。结果表明:新建隧道施工至铁路隧道正中心时,既有铁路隧道底部最大振动速度为3.01 cm/s,未超过规范允许范围。因此,在下穿隧道爆破施工时,为保证既有铁路隧道的结构安全,可采用三台阶法爆破施工,从而减小最大段装药量,从本质上预防振动速度超限。     

华南某预选低-中放射性废物处置场地下水流模拟

放射性废物的处置已成为制约核能可持续发展的关键因素。地下水流场的研究对低、中放射性废物处置场的场址选择、环境影响评价、工艺方案、工程建设和运营维护等都有很强的指导意义。采用数值方法,建立低、中放射性废物处置场地下水数值模型,利用地下水长期观测资料对模型进行识别、校正,并利用校正后的模型分析处置场场平后的地下水流场。计算结果表明,场平单元覆盖后,沟谷被填埋,地下水流主方向逐渐以由东向西为主,同时水力坡度发生较大变化,场平单元覆盖后的流场总体水力坡度变缓。     

隧道下穿既有铁路爆破的稳定控制技术研究

以泰安大型抽水蓄能电站输水隧洞为工程背景,结合国内现有研究成果和规范,研究隧洞穿越京沪铁路时爆破施工的稳定控制技术.以现代信息化施工理论为依据,充分运用现场监控量测,对第1阶段的爆破振速进行监测,通过回归分析,对2个重要的爆破参数K,α进行优化,并应用于第2阶段的现场爆破施工;最终现场监测结果表明,优化后的最大装药量等爆破参数设计合理,该爆破设计在现阶段末对京沪铁路产生较大影响;同时,运用数值模拟的方法,得到地表处的垂直振速随时间的变化规律,所得最大振速符合规范要求,验证该次爆破设计是合理的.该研究成果为今后类似浅埋隧道近距离穿越建筑物的爆破掘进工程在理论上和施工方法上提供了参考借鉴.     

某路堑边坡爆破开挖有限元数值模拟研究

根据某路堑边坡爆破开挖工程,采用有限元模型进行数值模拟,分析爆破振动波在边坡介质中的应力场、位移场、速度场等的传递规律,并且结合爆破振动监测,分析了爆破开挖对路堑边坡稳定性的影响。该分析结果为实现爆破施工安全、保持边坡稳定提供了帮助。     

630MPa超高强钢筋低周疲劳性能试验研究

630MPa超高强钢筋已应用于实际工程,而目前针对国产630MPa超高强钢筋的低周疲劳性能研究尚未见报道。为此,以我国国产630MPa超高强钢筋为研究对象,对其进行了静力拉伸试验,得到其静拉力学性能参数。通过恒应变幅加载低周疲劳试验,得到疲劳寿命、循环响应特征及应力-应变滞回曲线等指标,研究了630MPa超高强钢筋的疲劳性能,进行了低周疲劳特性评价。在试验研究的基础上,得到了630MPa超高强钢筋疲劳性能参数,建立了其疲劳寿命预测公式。采用OpenSees软件进行了630MPa超高强钢筋材料低周疲劳试验数值模拟,分析表明利用得到的超高强钢筋疲劳性能参数可以较精确地进行630MPa超高强钢筋低周疲劳数值模拟。     

土坯热物性对储热装置充放热性能影响研究

储热系统的充放热能力直接关系到对太阳能的热利用率,对以土坯为储热材料的储热装置充放热性能进行了分析。对储热装置进行简化处理,并建立土坯二维、流体一维非稳态传热模型,利用该模型考察储热块密度、导热系数及比热容对储热装置储放热时长的影响。结果表明:储放热时长随着储热块密度的增大呈线性增大;随着导热系数的增大储放热时长先明显减小,增大到1.4 W/(m·K)后其对储放热时长的影响变小;储放热时长随着比热容的增大一直增大,热物性对储放热时长的影响可为合理选取储热材料提供参考。     

爆破回采对某金属矿深部采场围岩稳定性的影响

深部岩体处于高地应力、高温、高孔隙压力的环境。这使深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应均发生根本性变化,也导致深部开采中灾变事故的出现。为了控制深部采场回采过程中的某金属矿深部采场的围岩稳定性,也为改善深部开采采矿技术经济指标,结合实际利用有限元程序,对某矿爆破回采过程进行数值模拟,分析采场顶板和间柱的应力场、位移场和塑性区,爆破作用对顶板和间柱造成的损伤作用。研究表明,采场经过爆破回采作业后,水平及竖直向应力场的区域及位移场的区域并没有发生明显改变,只是在数值上有所增加。但塑性区发生明显变化。分析结果对采场的稳定性研究及地表沉降研究提供了参考。     

初始应力对应力波传播及块体运动规律影响研究

 借助理论模型和试验测试结果分析初始应力对岩石弹性波速的影响,运用数值模拟手段对比研究爆炸扰动作用下不同初始应力时的应力波形状,包括质点应力、位移和速度,得到初始应力对应力波传播影响的一般规律。建立构造块体在爆炸扰动下的运动模型,通过对模型的计算和分析,研究不同初始应力下单个块体的相对位移。研究结果表明：(1) 在低初始应力下,岩石中的弹性波速随压力增大而迅速增大,增大的梯度在低应力下较高,在高应力下趋于一常数值;(2) 当初始应力增大时,相同距离处的峰值径向应力和峰值位移会降低,而且衰减较快,波形变窄;(3) 块体间的相对位移与初始应力的大小成反比。     

混凝土声发射规律的协同学研究及可视化模拟

混凝土破裂过程中声发射现象能够很好地揭示混凝土破裂机理.首次利用协同学的基本原理,对混凝土破裂过程中声发射现象进行了探索性研究,并通过混凝土破裂过程中内部结构状态变化(损伤演化)和声发射特征的对应关系,从更深层次上认识混凝土的破裂机理.首先分析了混凝土声发射参数与损伤演化的关系,并以声发射事件计数率作为混凝土破坏过程的序参量,建立了混凝土声发射序参量的演化方程,求出了其定态和非定态解,并分析了其科学意义,对混凝土声发射的协同特征进行了全面描述.最后,应用RFPA软件对混凝土声发射进行模拟,首次应用数值模拟的方法验证了混凝土声发射的协同效应,从而进一步证实了研究结果的准确性和利用协同学研究混凝土声发射的可行性,为混凝土声发射技术的工程应用提供理论依据;同时,所做的数值模拟工作,也为混凝土破裂机理研究提供了新的手段,即数值试验手段.     

洪水作用下桥墩受力性能分析方法对比研究

由于人类活动导致的全球气候变暖越来越严重,近年来极端洪水事件发生的频率也在不断上升,由洪水溃坝引起的桥梁结构受损,桥梁结构破坏也愈发增多,这些灾害对交通造成诸多的不便的同时也带来了很大的经济损失.本文在国内外研究学者对洪水作用下桥墩受力性能的研究基础上,阐述了各类洪水作用下桥墩受力性能的研究方法,并且对这些研究方法进一...     

BLU-113A/B与等量集团装药爆炸效应研究

通过数值模拟和TM5-855-1经验公式分别计算了集团装药爆炸的地冲击参数，以此证明模拟结果可信；对BLU-113A／B和等量集团装药爆炸引起的地冲击参数的数值模拟结果进行了对比，得出了比例爆距λ〉0．7二者的冲击参数差异不大；比例爆距λ〈0．3岩石峰值应力前者是后者的4倍以上的结论。     

某地铁车站开洞梁承载性能试验及数值分析研究

梁腹开洞式梁结构作为一种地面建筑较为常用的结构形式,在地铁车站中并无应用的先例.某地铁车站内部分管线拟在顶板横梁所开的孔洞内通过,为满足该地铁管线的穿孔要求,顶板横梁梁腹开洞尺寸需突破构造要求,而顶板横梁开洞后承载性能的优劣将影响车站的安全.基于此背景,依靠广州地区某预装配式地铁车站相关构件研究,以地铁车站梁腹开洞顶板...