汶川地震灾害引发建筑结构设计的思考

本文根据笔者在灾区的调查情况,在南京听取的《汶川地震震害调查及对今后工程抗震的建议》报告,引用了国内有关专家对震害的调查研究分析成果,着重提出了目前工程设计中存在的单跨框架设计、学校建筑结构设计、学校建筑设计、楼梯设计、防震缝设计和框架填充墙设计等有争议和有待改进的问题,进行分析并提出一些个人的看法,仅供大家在今后的工程抗震设计中参考。     

预制柱水平缝滑移破坏机理研究

应用中国规范及日本规范水平缝抗剪承载能力计算公式计算了六种常用截面、四种剪跨比、四种轴压比共96组截面的预制柱的承载能力,并对中日规范进行分析总结,提出改进的水平缝抗剪承载能力的计算公式;通过ABAQUS软件进行数值模拟,对改进的公式进行验证。结果表明：在小轴压比下,例如0.1时,预制柱会发生水平缝的剪切滑移破坏;中国规范关于水平缝的抗剪承载能力公式表明滑移破坏不可能发生,与实际结果有较大差异,其准确性有待进一步研究;文提出的改进的水平缝的抗剪承载能力公式与数值结果吻合较好,准确合理。     

采动条件下被保护层瓦斯卸压增透机理研究

保护层开采作为一种典型的煤与瓦斯安全开采形式在煤矿生产中具有重要的意义。通过由半无限开采积分模型求解得到的岩体内部位移场表达式并与相似模拟被保护层沉降曲线对比,研究发现理论模型可以较好地反映煤层实际变形。建立了“两带”裂隙分布模型及其简化力学模型,通过正交设计的全应力应变渗透试验发现,瓦斯渗透主要分为3个过程,发现瓦斯渗透急剧变化在体积应变达到0.015处,对比理论体积应变分布曲线,得出体积应变沿沉降范围总体上呈对称分布,在中心区域存在一个体积应变大于0.015的范围,可见其正处于渗透率急剧增加阶段,其卸压增透效果最好。研究结果为被保护层瓦斯卸压增透计算提供了参考。     

Width design for gobs and isolated coal pillars based on overall burst-instability prevention in coal mines

An investigation was conducted on the overall burst-instability of isolated coal pillars by means of the possibility index diagnosis method(PIDM). First, the abutment pressure calculation model of the gob in side direction was established to derive the abutment pressure distribution curve of the isolated coal pillar. Second, the overall burst-instability ratio of the isolated coal pillars was defined. Finally, the PIDM was utilized to judge the possibility of overall burst-instability and recoverability of isolated coal pillars.The results show that an overall burst-instability may occur due to a large gob width or a small pillar width. If the width of the isolated coal pillar is not large enough, the shallow coal seam will be damaged at first, and then the high abutment pressure will be transferred to the deep coal seam, which may cause an overall burst-instability accident. This approach can be adopted to design widths of gobs and isolated coal pillars and to evaluate whether an existing isolated coal pillar is recoverable in skip-mining mines.     

综放面倾向煤柱支承压力分布规律研究

在较薄厚煤层综放面倾向煤柱支承压力现场实测的基础上，应用弹塑性极限平衡理论，考虑煤层厚度及倾角的影响，分析得出综放面倾向煤柱支承压力峰值位置的计算式及分布规律。该研究为综放回采巷道的合理布置及护巷煤柱参数的合理确定提供了依据，有利于改善巷道维护状态和提高煤炭资源采出率，并为类似条件下的综放开采提供有益借鉴。     

按不同开采顺序及回采率开采对路基的影响

针对采空区复杂条件,依托实体工程,利用反映实际问题的二维有限元数值分析方法,运用非线性弹塑性有限元技术,分析煤层按不同开采顺序及回采率开采对路基变形破坏的规律,为寻找防治路基出现不连续变形、沉陷,确定合理设计提供技术依据。研究表明:煤层按不同顺序开采对路基的影响是不同的。开采顺序选择不当,则对路基的危害较大;反之,改变各矿层各工作面的先后开采顺序也可以达到协调开采的目的,变形可抵消一部分。随着回采率的增加,路基竖向位移随之递增,且增加速率较快;最大水平变形也随之迅速增长;下沉盆地的范围随着开采宽度的增加而不断扩大。     

深部强冲击厚煤层开采上、下解放层卸压效果相似模拟试验研究

为了研究深部强冲击厚煤层开采上、下解放层的卸压效果,采用相似材料模拟试验的方法,通过监测解放层开采过程中及稳定后被解放层应力变化情况,分析应力变化规律,计算下解放层下部合理卸压角,确定了被解放层下平巷的合理位置;比较两次开采上解放层模拟试验的卸压程度,确定了上解放层工作面的合理位置;证明了开采下解放层后,被解放层上平巷附近区域仍是高应力集中区,易发生冲击地压,而开采上解放层后,该区应力明显减小,说明上解放层卸压效果明显;验证了井下发生大能量冲击地压之前,地表沉降出现"反弹"的异常现象。该研究为工作面开采设计提供理论指导,对防治冲击地压具有重要的现实意义。     

4.6万m2地下工程无缝防水施工技术

珠海口岸广场工程由于结构巨大,后浇缝总长约２３００ｍ,采用ＵＥＡ混凝土减免后浇缝的设计施工专利技术,以膨胀加强带替代后浇缝,通过调整ＵＥＡ掺量设计混凝土膨胀率,施工时采用间歇式无缝施工法,经质检部门检验,结构各部位混凝土质量全部达到设计要求。     

Destructive testing of polyethylene geomembrane seams: Various methods to evaluate seam strength

The incidence of high-density polyethylene geomembrane liner failures makes it essential that as much information as possible regarding seam performance be extracted from testing. The durability of polyethylene geomembrane seams can be determined largely by the data resulting from conventional seam peel and shear destructive tests.

Unfortunately, current test parameters and acceptance criteria are not used to a great enough extent. Specifically, the seam peel and shear tests can and should be used more fully to assess the effect of seaming on the strength and durability of the seam and the adjacent geomembrane. Specific minimum values for seam shear strength and elongation as well as peel separation should be established by a project's geosynthetic design engineer. In addition, functional seam test acceptance criteria for very low-density polyethylene need to be defined. Another type of testing that can provide valuable information on the aging behavior and defect distribution within field seams is hydrostatic, biaxial burst testing.     

铝镁锰合金屋面板的试验研究及设计分析

研究直立锁边点支承的铝镁锰合金屋面板的实用设计方法。进行铝镁锰合金屋面板的正向及反向承载力试验,根据试验观察的破坏类型和特征,并结合相关计算理论进行设计分析。试验现象及试验数据表明,铝镁锰合金屋面板的正向加载破坏主要是弯剪共同作用的结果;反向加载的破坏形式是铝合金支座和板面的连接破坏,且承载力低。经试验数据和设计公式计算数据比对发现,虽同为薄壁金属构件,针对薄壁钢结构的设计公式用于计算铝合金薄板时误差很大。     

Shrinkage characteristics of heat-tacked GCL seams

The behavior of heat-tacked GCL seams under cyclic wetting and drying is examined. It is shown that the transverse shrinkage behavior of heat-tacked seams was similar to that observed in previous shrinkage tests performed on unseamed GCL. It is shown that the heat-tacked seam has strength comparable to the GCL adjacent to the seam and hence it is likely the strength of the GCL itself that will govern failure of the GCL in applications where there can be significant shrinkage. The strength of the heat-tacked seam subjected to 40 wet-dry cycles was at least as high as that of virgin heat-tacked samples, suggesting that 40 wet-dry cycles did not weaken the heat-tacked seam. After 40 cycles, the samples remained heat-tacked, suggesting the technique has promise as one method of preventing panel shrinkage for GCLs highly susceptible to shrinkage. It is noted that these tests are small-scale laboratory tests, under idealized conditions, and that the behavior in the field may differ due to more extreme conditions that may occur in the field and due to the greater amount of material between seams available to shrink and hence induce forces in the heat-tacked GCL seam.     

极近距离薄煤层群联合开采常规错距理论 与物理模拟

 伴随着中、厚煤层资源的枯竭,潞安集团下属十几个矿井都将进入下组煤开采。下组煤15–1#和15–3#煤层是以薄煤层群赋存在一起,平均间距为4.4 m,因此提出极近距离薄煤层群联合开采常规错距开采模型,并进行理论和物理模拟试验研究。从理论上给出近距离薄煤层群联合开采下的工作面常规错距计算公式,并进行理论求解。为避免15–1#煤层顶板的周期垮落与15–3#煤层工作面回采时的超前效应相互影响,从安全角度考虑,将错距定为1.3～1.5倍的周期垮落步距,结合试验结果将常规错距定为17.5 m。物理模拟试验结果表明,常规错距下联合开采技术上是可行的。另外分析了工作面上方附近几个测点总是被抬高的原因,并总结了在工作面推进过程中,顶板下沉主要经过两次大的变化,即上、下两煤层工作面回采过程中发生垮落时,尤其是下层煤顶板垮落造成影响较大。     

金属屋面连接构造分析比较研究

当前金属屋面的侧向连接构造形式,多为咬合型的直立锁缝式,第三代直立锁缝板的锁缝构造已达540°,抗风防水效果更佳;建立起相关的产品性能测试标准和方法,将进一步推动我国金属屋面的推广应用.     

近距离煤层卸压开采围岩力学特征试验研究

为获得近距离煤层卸压开采卸压层与被卸压层煤岩体变形、破坏特征和围岩支承压力分布规律,根据潘二煤矿7煤和6煤开采地质及工程条件,建立了7煤下行卸压开采和6煤上行卸压开采的相似材料试验模型。通过试验观测与数据分析,获得了单一煤层下行卸压开采(7煤)、上行卸压开采(6煤)覆岩运移、支承压力分布等围岩力学特征及多煤层(7煤和6煤)开采围岩力学特征的叠加演化效应。研究表明,被卸压层中的应力分布及变形特征与卸压层开采布置参数、层间距及岩层结构密切相关,而煤柱留设是影响卸压开采效果及被卸压层安全开采的关键因素,尤其是煤柱下应力集中区的巷道布置、围岩稳定性控制、煤岩动力灾害防治等是下行卸压开采的技术关键。     

基于COMSOL Multiphysics的煤层气对流热采分析

COMSOL Multiphysics软件是一款以有限元法为基础,可以通过求解偏微分方程组来实现多物理场耦合计算的数值仿真软件。通过COMSOL Multiphysics软件,结合多孔介质弹性力学、渗流力学、热力学理论建立多物理场耦合模型,并借助前人成果,模拟向煤层注入200 ℃的水,对煤层气进行热采,计算煤层的应力场、渗流场、温度场的耦合变化规律,以及煤层气的产出量。研究结果表明:向煤层注热水60 d后,煤层温度整体达到160 ℃以上,煤体的渗透率基本能提高到2.1×10^-12 m²附近,结果证明利用对流热采新技术开发煤层气是完全可行的,开采效率极高,值得进行商业推广开发。     

伊犁盆地南缘阿尔玛勒地区煤层对比方法及其工程意义

伊犁盆地南缘侏罗系地层煤层层数较多,且在东西向、南北向各煤层厚度、层数、分叉情况的变化不一,将阿尔玛勒地区煤层赋存情况认识清楚,为后续开采提供扎实的地质依据。通过采用煤层自身特征法、标志层法、测井曲线组合法、层间距对比法综合对比分析,结果显示,该区含煤岩系形成于沉降速率均一,构造简单的沉积环境,各煤层无论在横向上还是纵向上连接都顺畅、自然、合理,为后期矿井设计提供了可靠的地质依据。     

放顶煤回采巷道锚网(索)支护参数研究

针对具体的煤层条件和围岩特点进行支护参数的量化设计,是锚网支护技术发展的必然趋势。采用锚网支护方式维护厚煤层放顶煤沿底回采巷道时,多数需要考虑锚索加固问题。在综合讨论大屯矿区现用锚网支护设计方法尚存问题的基础上,对厚煤层放顶煤沿底回采巷道的锚网(索)支护参数设计方法进行了全面分析。     

沈阳恒隆中街广场光电采光天窗与直立锁边屋面系统防水设计

沈阳恒隆中街广场屋面工程主要有光电采光天窗及直立锁边屋面系统两种形式,在设计中充分考虑建筑造型复杂对整体防水与排水的影响,通过成熟可靠的设计方案结合优良的密封材料选材,为整个幕墙行业创造了一个典范之作.本文重点对该项目光电采光天窗系统的防排水设计和铝单板直立锁边复合屋面体系的防水设计作了介绍.     

上保护层煤柱引发被保护层冲击机理研究

长城一矿和峻德煤矿所发生的由保护层煤柱引发冲击的案例表明,保护层煤柱影响范围内仍属高应力区,且工作面上方都存在坚硬的顶板。通过分析两起事故中被保护层煤体的赋存条件,探究发生此类冲击的影响因素。研究表明,典型的保护层煤柱诱发冲击主要有以下两种情况:(1)大采深小层间距下,以"高静应力为主,低动应力诱发"型冲击;(2)中等采深大层间距下,以"高动应力为主、低静应力诱发"型冲击。静力系由煤柱传递的应力和层间岩体的自重应力以及保护层采空区的残余支承压力组成,动力系主要是本煤层已开采工作面形成的侧向支承压力。建立了判断发生冲击地压的评估方法,为此类矿井的开采提供理论依据。并提出了工作面位置设计、合理布置巷道、预前卸压、加强监测的防治措施。     

论述混凝土施工缝的设置与处理

针对混凝土浇筑的不连续性,讲述了混凝土施工缝的设置种类,施工缝留设应遵循的原则和要求,提出了混凝土施工缝处理的具体办法,并严格按照规范和设计要求组织施工,从而尽可能减少混凝土施工质量缺陷。