齐热哈塔尔水电站引水隧洞高地温现象与施工对策

本文通过对4#施工支洞上游桩号Y8+780~Y10+500洞段施工过程中高地温的测量记录、高地温洞段的地质条件以及各种因素对洞内温度的影响进行了分析,并介绍了高温洞段的施工措施。     

浅谈高地温隧洞降温施工技术

娘拥水电站引水隧洞在施工过程中,局部地段存在高地温情况,现场通过特殊降温措施和施工方法进行施工,保证了在高地温情况下隧洞的正常掘进。     

平顶山矿区十三矿地温场数值模拟研究

在对平顶山矿区十三矿地质、地热地质条件概化的基础上 ,建立了地温场数学模型 ,并用数值方法进行求解 ,编制了求解及对求解前后数据进行处理的计算机程序 (DRPACK)。计算及分析结果表明 ,地温场分布特征与地形地貌、构造及地质展布型态关系密切。     

火灾下钢筋混凝土剪力墙温度场数值模拟

为了研究配筋率、升温曲线、多面受火、传热系数等因素对钢筋混凝土剪力墙温度场的影响,利用COMSOL多物理场建模与仿真软件对火灾下钢筋混凝土剪力墙温度场进行模拟,并得到不同因素变化条件下的剪力墙的温度场分布规律,模拟结果与试验结果符合良好.对温度场模拟中各参数对温度场的影响进行了讨论,结果表明:受火时间越长,钢筋混凝土剪...     

多年冻土区片石通风路基温度场数值模拟

通过对片石通风层换热性质的简化，假设了片石层等效导热系数的函数，借助有限元软件对冻土区片石通风路基温度场进行了二维数值模拟分析，根据计算结果，对片石通风路基保护冻土效果做出了评价，提出了片石通风层的合理厚度。     

深基坑排桩冻结温度场的数值模拟

为了研究基坑冻结排桩温度场的分布规律,基于传热学理论建立了基坑周围土体的热扩散数学模型,结合边界条件采用MATLAB对其进行了数值求解,获得了其温度场分布。研究结果表明:冻结墙的形成始于中间的冻结孔,而后冻结向两侧冻结孔周围扩展。在冻结孔间土体冻结圈形成的过程中,已冻结墙体周围的温度变化不大。当冻结孔之间的土体冻结完毕,冻土墙初步形成以后,低温开始向冻土墙的两侧蔓延,表现为冻土墙的厚度增加。在基坑的转角处的外侧冻结厚度最小,最大冻结厚度位于冻结墙的中部,而最大负温区出现在冻结墙转角的内侧。     

日光温室稳态温度场的数值模拟

根据质量、动量和能量守恒定律,利用对太原地区某自然通风日光温室温度场连续测试得到的相应数据,建立了该类自然通风日光温室的数学模型,应用新建数值模型,对自然通风日光温室内温度场的分布情况进行了稳态的模拟,结果表明：在稳态条件下,模拟值与现场测试数据有较高的吻合度,此模型可用于该类自然通风日光温室温度场的预测。     

铁路空调客车内流场、温度场的数值模拟和实验研究

采用K-ε湍流模型对空调客车内三维空气流场和温度场进行了数值模拟,并进行了相应的实验研究。研究结果表明,车厢内下部乘客区空气温度高于上部区域,对热舒适性不利;上部区域存在新风短路现象,建议采用下送风方式。     

高温下钢筋混凝土内部温度场数值模拟

针对高温下钢筋混凝土构件导热的非线性瞬态特点,全面考虑其热工参数和质量热容参数的变化时序性,把传热学理论与计算机数值模拟技术相结合,利用ANSYS热分析功能,模拟高温(火灾)作用下混凝土构件内部温度场的变化,应用瞬态温度场仿真程序对四面受火矩形截面柱和T形截面梁温度场进行了数值模拟,模拟结果较试验结果偏大的原为模拟未考虑结构构件实际火灾环境的散热。算例模拟表明,模拟结果与文献给出的试验结果图形曲线走向一致,验证了计算机数值模拟结果分析的适用性与正确性,为混凝土结构构件抗火分析提供了计算辅助手段与理论依据。     

火灾下钢筋混凝土结构三维温度场的数值模拟

研究受火钢筋混凝土构件内部温度场随时间的变化对于分析高温下建筑结构强度、形变的变化规律以及建筑结构的抗火性能是至关重要的.基于三维非稳态导热微分方程,用控制容积法建立了火灾环境下钢筋混凝土三维非稳态温度场的离散格式.计算了火灾环境下一钢筋混凝土楼板的三维非稳态温度场,其结果与文献报道的试验数据基本一致.还计算了一个由楼板、梁、柱和砖墙构成的钢筋混凝土整体结构在火灾中5 h的温度场.计算表明,各受火面在三维方向上的温度分布不是均匀的,火灾下建筑整体结构的温度场计算是一个三维问题;受火表面温度受到内部钢筋的影响而呈现波浪形分布;楼板和柱子的钢筋耐火极限应该同时被考虑.     

寒区隧道围岩温度场与防水层影响分析

围岩的导温系数是隧道内气温预测重要的特征值。本文根据实测隧道围岩温度 ,采用一维热传导模型 ,古典显式差分格式和最小二乘法 ,对一寒区隧道围岩 (强风化花岗岩 )的导温系数进行了反分析。并用解析方法和数值计算分析了隧道衬砌内防水层对隧道围岩冻深的影响 ,所得结论有一定的工程实用价值     

引水隧洞变形破坏机理颗粒流数值模拟研究

引水隧洞是水电、核电等能源工程的主要工程结构,受内外水压、复杂工程地质条件的影响,其围岩变形破坏机理较难掌握。本文基于颗粒流分析方法,以伺服边界Wall调整应力状态和空隙率,进而形成不同的地应力组合,得到了合理的细观数值计算模型,能实现任意二维复杂离散颗粒模型的构建,且生成颗粒间重叠量小,在颗粒间黏结力破坏后亦不会造成飞溢现象,在此基础上开展参数标定,探讨了不同应力场、结构面分布下的引水隧洞变形破坏机理,可为隧洞开挖破坏机理分析与工程措施确定提供依据。     

隧洞地下水渗流场变化对衬砌受力影响的数值分析

为研究隧洞地下水渗流场变化对衬砌结构受力的影响,通过建立平面应变渗流耦合有限元模型,对隧洞开挖、设置排水管、进行固结灌浆等不同施工工况进行了数值模拟,动态地分析了不同施工措施时的地下水渗流场变化以及相应对衬结构受力的影响。     

隧道开挖方式对建筑物桩基影响的数值模拟分析

运用岩石破裂与失稳过程分析RFPA^2D系统以及FLAC^2D。程序对广州地铁二号线隧道通过电化教育学院录音楼引起建筑物桩基的变形与力学特性进行研究。RFPA^2D系统视材料为非均匀损伤材料，考虑修正后的Mohr-Coulomb准则(包含拉伸截断)作为单元破坏的强度判据，研究不同隧道开挖方式对建筑物桩基和地面移动的影响。分析表明，RFPA^2D系统是研究地表移动和破坏机理的适用工具。     

渗流作用下单圈管冻结温度场数值模拟

通过采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件,建立渗流作用下单圈管冻结的简化分析计算模型,定性的分析渗流作用对冻结温度场的重要影响。结果表明,地下水渗流作用会对冻结温度场产生很大的影响,表现为降温区范围缩小,冻土形状不规整,上游温度高于下游温度,冻结壁扩展速度降低,冻结壁交圈时间增加。当渗流速度增到一定程度时,过大的流速会导致冻结壁不能交圈。     

外墙外保温系统温度场应用研究

通过对外墙外保温的传热机理分析,得出在不同温度下作用下各层材料的温度。并运用AN-SYS有限元分析软件对外墙外保温进行建模,对夏季和冬季不同温度情况下进行计算分析,结果表明保温层板块拼缝在2 mm情况下,对保温层的保温隔热效果无影响,而温度应力变化比较集中。     

不同保温措施下路堤温度场的数值计算

以哈尔滨-大连高速铁路D3K692+935高填土路堤试验段为研究对象,分别对在路堤坡脚处设置防冻护坡、EPS保温板和不采取任何隔热保温措施下的路堤温度场进行数值模拟。对比分析三种工况下经历冻融循环后土体地温,说明了在季节冻土区路堤坡脚采取隔热保温措施的必要性,发现两种隔热保温措施均有良好的效果,其中EPS保温板的效果更好。综合考虑施工、造价等多方面因素,实际工程中采取防冻护坡的更为合理。     

脆性岩体破裂扩展时间效应对引水隧洞长期稳定性影响研究

 对于锦屏二级引水隧洞,脆性岩体破裂损伤发展的时间效应已从现场围岩破坏情况及多种监测仪器长期监测数据中得到反映,成为影响引水隧洞长期稳定性的控制因素。为系统研究这一问题,针对锦屏二级引水隧洞沿线所占比例最大的岩层之一--白山组大理岩,在论述岩体破裂扩展时间效应的现场体现的基础上,进行破裂时效室内试验,得到破裂时效拟合式和临界驱动应力比;继而采用CPM模型建立可以考虑脆–延–塑转换特征的白山组大理岩数值试样,标定其微观参数,并进行室内破裂扩展试验的PFC模拟;最后,首次对工程尺度的引水隧洞进行破裂扩展时效的PFC模拟,研究不同岩性、不同埋深下,在100 a运行期内引水隧洞围岩的破裂情况。结果表明,室内试验中破坏时间的增加和荷载的降低呈现出较明显的指数非线性关系,且亚临界裂纹开始扩展,具有一个门槛值(定义为临界驱动应力比),对于白山组大理岩此应力比为0.492。采用CPM模型标定的PFC短期细观参数可较好反映锦屏白山组大理岩试样的三轴压缩应力–应变曲线及屈服破坏特征表现出的明显围压相关性,低围压下裂纹数目随围压增加明显,高围压下增加速度减缓,且拉裂纹在高围压下数目不再随围压增高而增加。数值试验中发现轴向应变和裂纹数目发展均表现出明显的蠕变三阶段特征。随着驱动应力比减少,由蠕变产生的应变量值是增加的。侵蚀裂纹的发展也符合蠕变三阶段特征,驱动应力比越小,侵蚀裂纹数目基本线性增加,但侵蚀裂纹发展速率呈指数减少。在开挖完成100 a后,II类大理岩岩体中引水隧洞的破裂区最大范围为2.1～3.1 m,III类大理岩为3.3～4.5 m,引水隧洞的长期稳定性可以得到较好保障。     

高等学校公共教学楼外墙保温层经济厚度的确定

针对高等学校公共教学楼的运行特性,运用De ST–c建筑能耗模拟软件,分寒假采暖、寒假不采暖、寒假及夜间不采暖三种情况对其进行建筑能耗模拟,运用全寿命周期费用分析方法得出当煤炭价格为1 300元/t时,其经济保温层厚度分别为35,25,20 mm,并分析了煤炭价格对保温层经济厚度的影响。     

压力隧洞充水运行过程的数值模拟分析研究

在压力隧洞充水运行时，对衬砌与围岩之间的接缝采用接缝空腔单元模拟。运用荷载分级、变刚度迭代的三维弹塑性有限元法合理地模拟衬砌与围岩的接触过程。根据接触过程中衬砌塑性区、应力场和位移场的变化规律，在其可能开裂部位通过设置预裂单元模拟衬砌开裂后其切向应力的释放、转移过程。最后通过一工程实例计算得出一些有实际工程参考价值的结论。