邻域基坑开挖卸荷对既有隧道位移影响规律研究

邻域基坑开挖卸荷引起既有隧道变形的工程案例越来越多,但既有研究中往往针对单一工程案例分析,缺乏不同工程的对比研究。本文通过对全国各地区的40个工程案例进行统计分析,研究了基坑开挖面积、开挖深度、基坑与隧道的水平净距和竖向净距4个因素对于隧道水平与竖向位移的影响规律,发现基坑开挖面积对隧道位移的影响较为复杂;随着隧道与基坑的水平或竖向净距的增加,隧道水平位移会减小;而随着基坑开挖深度的增加,隧道水平位移逐渐增加;当竖向净距为正值并较大时,隧道会隆起;当竖向净距为负值并较大时,隧道会沉降;当竖向净距绝对值较小时,隧道竖向位移没有明显规律。研究结论可为类似工程提供一定的参考价值。     

大型LNG储罐连续泄漏扩散过程影响因素的分析

考虑接收站内大型液化天然气（LNG）储罐泄漏射流、液池蒸发、气云扩散3个过程的特点,结合相平衡原理和气体连续扩散高斯模型,采用欧拉多相流模型进行数值模拟,并开展风速、泄漏速率和地面粗糙度对其影响的研究。结果表明：大型LNG储罐连续泄漏气云扩散过程按泄漏扩散的形态可分为重气扩散（气云受热）、被动扩散、稀释消散3个阶段;在LNG储罐背风面泄漏口附近形成24m区域内的回流和大尺度漩涡,该区域的风速减小了70%~80%;随着风速增加,甲烷浓度0.5LFL水平扩散距离在3个阶段分别减小了20%,增大了50%,减小了23%,且甲烷浓度为0.5LFL的水平扩散最远距离和液池扩展长度均随风速的增加而减小;随着泄漏速率的增加,射流长度、池长和池径均有所增加,甲烷浓度0.5LFL水平扩散距离在3个阶段分别增加了42m、33m和45m;随着地面粗糙度的增加,池径和池长均减小,气云前端扩散面高度分别增加了15.5m、25m和16m。另外,通过研究风速、泄漏速率、地面粗糙度3个因素对LNG气云扩散的影响,确定LNG气云扩散水平方向和高度方向上的敏感影响因素。     

基于LS-DYNA的某打桩锤机械冲击系统性能仿真

在打桩作业中,机械冲击系统会产生周期性冲击载荷,每一次冲击均产生较大应力,冲击动力特性的研究显得尤为重要。本研究基于ANSYS LS-DYNA软件,建立了打桩锤冲击系统的有限元模型,研究了不同冲击能量下对砧座应力、桩端位移和冲击力大小的影响;研究结果表明：砧座应力集中于上接触面及其圆角处,最大应力达到360.361MPa,能量传递效率为91.86%;最大冲击力和应力与锤芯速度呈线性关系。本研究结果对冲击系统结构设计优化具有重要的指导意义。     

小通道内TBAB溶液水合物生成实验研究

小通道内TBAB(四丁基溴化铵)水合物晶体微观生成过程研究对水合物浆体安全流动和堵塞机理研究具有参考意义。文中选用内径为3 mm的石英管作为测试管道,利用工业显微镜对在小管道中形成的水合物晶体进行观察和记录,分析了在同一过冷度下(Δt=17℃)质量分数和流量对TBAB水合物形貌、生长速率及堵塞时间的影响。结果表明:在过冷度相同时水合物形貌主要受溶液质量分数影响,水合物晶体的致密度和透光度随质量分数的增加而增大;质量分数增加到25%后,质量分数的增加对水合物生长速率不再有明显的促进作用;受管径限制,径向方向水合物生长速率会先降低再趋于平稳;流动时所产生的剪切力使得水合物晶核剥落形成新的成核点,流量的增加大大缩短了水合物成核时间和堵塞时间。     

含纳米SiO2的剪切增稠液的制备及其性能的研究

通过采用极性溶剂聚乙二醇作为分散介质,构成纳米SiO2分散体系,分散体系在高速冲击下,表观粘度发生巨大的变化,由液相转变成固相,将呈现出很强的抗冲击性能,冲击力消除之后,又迅速从固相转变成液相。在剪切速率比较低的时候,粘度随着剪切速率的增加而减小,在达到最低点(即临界点,对应剪切速率为临界剪切速率)之后,粘度开始急剧增大。     

氯化聚乙烯(CPE)对ABS的阻燃行为及力学性能的影响

研究了氯化聚乙烯(CPE)对ABS的阻燃行为及力学性能的影响,并对其阻燃机理进行了探讨.试验结果表明加入CPE之后,复合材料的热释放速率、有效燃烧热、质量损失速率显著降低,当CPE质量用量28%时,复合材料能达到UL 94V-0级阻燃要求;复合材料冲击强度随着CPE用量的增加而大幅度提高,但是拉伸强度下降.     

缝合碳纤维泡沫夹芯复合材料低速冲击及损伤检测

研究了低速冲击对缝合与未缝合碳纤维泡沫夹芯复合材料冲击性能及损伤的影响;采用落锤冲击试验机对缝合和未缝合夹芯复合材料板分别进行了不同冲击能量下的冲击实验,得出冲击力和冲头位移分别随时间变化的曲线;采用水浸超声波扫描成像系统对冲击后的复合材料板进行损伤检测,得出夹芯复合材料板内部损伤情况。结果表明,在相同冲击能量下,缝合碳纤维复合材料板的冲击力较未缝合的要大,但冲头接触时间要短;此外,缝合碳纤维泡沫夹层复合材料板比未缝合的损伤面积要小,这说明缝线能有效的抑制冲击载荷下复合材料板内损伤扩散,减小分层损伤面积,提高复合材料板的抗冲击性能;缝合的抑制损伤效果在表面层和最内部层效果显著,而在中间层缝线的效果一般。     

平纹编织碳纤维增强碳化硅复合材料低速冲击特性及冲击后的压缩强度

采用落锤冲击试验系统对平纹编织碳纤维增强碳化硅复合材料平板试样进行低速冲击,冲击能量为1.5～9J。冲击试验后,采用超声C扫描得到冲击损伤的大小。对含冲击损伤的试样进行压缩试验,通过与未冲击试样的压缩强度比较,得到冲击试样的剩余压缩强度。并对比了编织陶瓷基复合材料和树脂基复合材料的损伤阻抗和损伤容限。结果显示:随着冲击能量的增加,冲击力峰值、复合材料损伤面积和凹坑深度明显增加,到达峰值冲击力的时间减小。冲击能量的增加会导致冲击损伤面积的增加,而损伤面积的增加会导致剩余压缩强度的明显降低。相对于编织纤维增强树脂基复合材料,编织纤维增强陶瓷基复合材料的损伤阻抗较低,但损伤容限较高。     

相变循环参数对304不锈钢耐腐蚀性的影响

研究了相变循环参数对304超塑性不锈钢耐腐蚀性的影响。结果表明:使用失重法时,在含Cl离子的酸中,当拉伸速率增加时,耐腐蚀性下降。耐腐蚀性随变形量增加而增加,当变形量超过30%后,耐腐蚀性降低。当时效温度升高时,耐腐蚀性下降。时效时间增加,耐腐蚀性有所降低。循环次数增加,耐腐蚀性趋于平稳。在NaOH中,试样均处于耐蚀水平。在中性盐雾腐蚀实验中,经过了处理的试样的耐腐蚀性低于原样。     

基坑开挖对邻近地铁盾构隧道变形以及内力的影响研究

为研究新建基坑对邻近地铁盾构隧道变形以及内力的影响,基于某商务楼基坑,采用FLAC 3D对基坑开挖过程中邻近两条地铁盾构隧道的位移、轴力以及弯矩的变化规律展开了数值模拟分析,得到了以下结果:(1)随着基坑开挖深度的增加,邻近两条地铁盾构隧道的水平位移将不断增大,当基坑开挖完成后,隧道结构水平位移在靠近基坑一侧的拱腰处最大,在拱顶处次之,在远离基坑一侧的拱腰处则最小;(2)基坑的开挖使得靠近以及远离基坑的两条隧道轴力值分别减小了60kN ～ 100kN和30kN ～ 60kN,而弯矩值却分别增大了0.4kN·m ～ 16kN·m和10kN·m ～ 20kN·m;(3)隔断桩的设置限制了基坑周边土体向坑内的流动,使得盾构隧道最大水平位移减小了31%,最大竖向位移减小了20%,最大弯矩减小了6%。     

加载速率对楔入劈拉法测定铝镁浇注料断裂能及最大荷载的影响

为了探讨楔入劈拉法测试耐火材料断裂能的可行性以及对测试结果产生影响的相关因素,以镁铝尖晶石浇注料为研究对象,在室温和1 100℃高温下对铝镁浇注料试样分别进行了4组不同加载速率(常温下为0.3、0.5、1、2 mm·min-1,高温下为0.5、1、2、5 mm·min-1)下的劈拉断裂试验,并根据所测的荷载-裂缝张口位移曲线计算出试样的断裂能,探讨了加载速率、断裂能以及最大载荷三者的相互影响。试验结果表明:1)当加载速率增加时,常温条件下测试的最大竖向载荷呈现出逐渐增加的趋势,但是增加幅度逐渐缓慢;而高温下最大竖向荷载呈现先升高后降低的变化。2)材料的断裂能与最大荷载呈现相同的变化趋势。3)采用楔入劈拉法测定耐火材料断裂能时的加载速率应不大于0.5 mm·min-1。     

交联网络状态对CR硫化胶应力松弛的影响

研究了交联网络状态对氯丁橡胶(CR)硫化胶拉伸应力松弛的影响。结果表明，在不同应变速率和相同应变条件下，CR硫化胶瞬时网络状态不同；拉伸过程中，CR硫化胶应变速率越快，其拉伸应力变化率拐点出现越早；当应变为150%时，应变速率越快，应力松弛过程中交联网络粘性越大，可松弛分量越大；在承受外力时，交联网络接近分子链断裂极限状态，不可松弛分量接近；当应变为100%时，应变速率越快，拉伸应力松弛起始阶段参与抵抗外力的化学交联网络越接近极限值，不可松弛分量越大；当应变速率一定时，不同应变下抵抗外力的网络及网络参与度不同，松弛曲线随应变的增大向较大应力方向移动并呈现“准线性”粘弹行为。     

半干法脱硫剂的性能及脱硫机理

在固定床脱硫实验平台上探究低温低含水率条件下,制备钙基脱硫剂的脱硫过程及脱硫机理。采用BET表征手段对脱硫剂的孔隙结构进行表征,X射线能谱分析脱硫剂中活性氧化钙的含量。结果表明:根据脱硫反应速率与扩散速率的差值,将钙基脱硫剂的脱硫过程分为动力段、平衡段和过渡段三个阶段,脱硫效率在动力段由脱硫反应速率控制,在过渡段由气体扩散速率控制,提高脱硫效率即减小脱硫反应速率与气体扩散速率的差值;随着含水率的增加,有效脱硫时间和最大脱硫效率分别呈现递增和递减的趋势,本实验中脱硫效率最大为100%,有效脱硫时间最长为55.47min,粉煤灰和熟石灰掺混比(质量比)不同的脱硫剂有效物质含量以及脱硫剂孔隙结构均发生变化,最佳掺混比为3∶1;在过渡段中存在脱硫效率的小幅度上升,当含水率越小,粉煤灰占比越大过渡段脱硫效率的上升趋势越明显,上升段主要发生在中小孔径区域。     

河流水位对深浅式地铁基坑变形和受力的影响

为了研究河流水位对深浅式地铁基坑工程的影响,运用RS3有限元软件中流固耦合计算模型,探究了河流水位变化对深浅式基坑变形和受力的影响规律。结果表明：地连墙的水平位移和弯矩、坑底隆起位移和格构柱的竖向位移均随河流水位的增加而增加;坑边地表沉降位移和基坑的稳定安全系数随着河流水位的增加而减小。河流水位变化对格构柱的竖向位移影响较小;而河流水位标高为21～22 m范围时,对地连墙的水平位移和弯矩、坑边地表沉降位移、坑底隆起位移和基坑的稳定安全系数有较大的影响;随河流水位的增加,坑边地表沉降位移和坑底隆起位移的影响范围均会向下部和临河侧的土体扩大,临河侧基坑浅部和围护桩底的塑性破坏区域也会增大。     

CM/XNBR共混物老化性能研究

采用过氧化物硫化体系研究了不同老化时间对氯化聚乙烯橡胶(CM)/羧基丁腈橡胶(XNBR)共混硫化胶交联密度及力学性能、耐油性能等的影响规律。结果表明,随热空气老化时间的增加,XNBR相交联密度先增加后降低,CM相交联密度呈上升趋势,两相交联密度之差先增加后降低;松弛时间先降低后略有上升,体系整体交联密度先增加后略有下降;拉伸强度和100%定伸应力逐渐上升后略有降低,撕裂强度基本呈上升趋势,拉断伸长率先下降后趋于稳定,硬度上升后趋于稳定,永久变形和体积磨耗量先降低后增加。随热油老化时间增加,拉伸强度和拉断伸长率先降低后趋于平稳,100%定伸应力先上升后趋于平稳,体积和质量变化率均明显上升。     

鳞片石墨对环氧涂层强度和吸水性能的影响

分别研究了含不同质量分数鳞片石墨的环氧涂层的剪切强度以及经冷热水循环浸泡后涂层的重量吸水率与浸泡时间、浸泡72h后涂层的体积变化率、密度和鳞片石墨质量分数的关系。结果表明,随着石墨含量的增加,涂层剪切强度急剧降低,在w(石墨)=10%处达最低值,之后逐渐升高。当w(石墨)=20%时,涂层剪切强度较大。涂层重量吸水率随浸泡时间的增加而增大,并呈现周期性变化(以每24h为周期)。同时,随着石墨含量的增大,涂层吸水率降低。不同石墨含量的涂层浸泡72h后其体积变化率随石墨含量的增加呈现双峰特征,当w(石墨)=20%时,其体积变化率较低,为2.8%。浸泡前和浸泡72h后,涂层密度随石墨含量的增加均呈现先下降后增大的趋势,而且,两者在石墨含量为5%处的密度几乎相等。解释了涂层中不同石墨含量对其强度和耐水性的影响。涂层中适宜的石墨含量为20%。     

SAN/CPE/PC合金的制备与性能研究

利用氯化聚乙烯(CPE)弹性体、苯乙烯-丙烯腈(SAN)以及聚碳酸酯(PC)共混制备了高韧性的SAN/CPE/PC合金。研究了不同含量的PC对PC/SAN/CPE合金性能的影响。结果表明:随着PC用量的增加,合金的缺口冲击强度逐渐增加,拉伸强度逐渐降低。当SAN/PC的质量比为50/50,CPE质量分数为10%时,缺口冲击强度达到14 kJ/m2,接近于SAN/CPE二元体系CPE质量分数为40%时的缺口冲击强度。合金熔体质量流动速率随着PC含量的增加逐渐降低。     

室内空间重气泄漏扩散过程的影响因素

以CO2为对象,对室内空间重气扩散过程进行实验研究,考察泄漏源强度、泄漏源高度和开窗对室内CO2扩散过程的影响。结果表明:CO2在室内空间泄漏扩散后有明显的沉降和分层现象。CO2浓度和浓度上升速率随着高度的增加而减小。随着泄漏源强度的增加,近地面处CO2浓度和浓度上升速率均增加,远离地面处CO2浓度值略有上升。随着泄漏源高度的增加,近地面处CO2浓度和浓度上升速率均减小,远离地面处CO2浓度增加。当泄漏源高度较高时,虽然近地面处的CO2浓度相对有所减小,但整个空间都会有较高CO2的气体分布,危险性更大。室外静风条件下,在高位开窗时,空间内CO2浓度没有明显的降低;但在低位开窗时,近地面处CO2浓度明显降低,但远离地面处,CO2浓度降低幅度较小。     

不同可燃液体层高度下浸润多孔介质砂床组合燃烧特性实验研究

为探究不同可燃液体层高度下浸润多孔介质砂床组合燃烧特性，开展了一系列不同粒径和液体层高度的燃烧测试，测量了燃料（乙醇）质量损失速率、火焰高度、多孔介质砂床（石英砂）温度和羽流温度等特征参数，分析研究了液体层高度的影响机制。结果表明：可燃液体层的存在对浸润石英砂层燃烧特性具有一定的影响。当砂层上方存在液体层时（h=20～60 mm），浸润石英砂层燃料质量损失速率明显增大，这可归因于液体层燃烧的预热作用。火焰高度随液体层高度增加而先增加随后几乎不变，表现为与质量损失速率相似趋势。浸润石英砂层内部在78.7～79.0℃（接近燃料沸点）出现温度增长迟滞，据此可对砂层内部蒸气区移动速率进行评估。随着液体层高度增加及石英砂粒径减小，砂层内蒸气区移动速率逐渐增大。此外，基于前人推荐的羽流关系和当前实验数据，获得了描述可燃液体浸润多孔介质砂床燃烧火焰羽流轴向温度经验公式。     

不同可燃液体层高度下浸润多孔介质砂床组合燃烧特性实验研究

为探究不同可燃液体层高度下浸润多孔介质砂床组合燃烧特性，开展了一系列不同粒径和液体层高度的燃烧测试，测量了燃料（乙醇）质量损失速率、火焰高度、多孔介质砂床（石英砂）温度和羽流温度等特征参数，分析研究了液体层高度的影响机制。结果表明：可燃液体层的存在对浸润石英砂层燃烧特性具有一定的影响。当砂层上方存在液体层时（h=20～60 mm），浸润石英砂层燃料质量损失速率明显增大，这可归因于液体层燃烧的预热作用。火焰高度随液体层高度增加而先增加随后几乎不变，表现为与质量损失速率相似趋势。浸润石英砂层内部在78.7～79.0℃（接近燃料沸点）出现温度增长迟滞，据此可对砂层内部蒸气区移动速率进行评估。随着液体层高度增加及石英砂粒径减小，砂层内蒸气区移动速率逐渐增大。此外，基于前人推荐的羽流关系和当前实验数据，获得了描述可燃液体浸润多孔介质砂床燃烧火焰羽流轴向温度经验公式。