溪洛渡地下厂房施工开挖的弹塑性损伤及岩锚支护计算

根据建立的弹塑性损伤本构模型及岩锚支护模型对溪洛渡地下厂房洞室群施工开挖稳定性进行了三维非线性有限元计算,获得了一些有益的工程结论。     

高地应力深部巷道开挖锚固特性的三维地质力学模型试验研究

为研究锚固支护条件下深部巷道围岩是否产生分区破裂以及岩锚支护对分区破裂的影响,以淮南矿区丁集煤矿深部巷道为工程背景,进行了锚固支护条件下高地应力深部巷道开挖三维地质力学模型试验。通过模型试验发现围岩应变呈现波浪形变化规律以及洞周锚杆受力出现拉压交替变化现象。通过与未加锚支护模型试验结果的对比,揭示锚杆对抑制巷道围岩分区破裂具有重要的作用,这为深入分析深部巷道开挖锚固特性和优化深部巷道支护设计奠定了坚实的试验基础。     

盐岩地下油气储库设计参数优化研究

 针对盐岩地下油气储库在不同地质条件下腔体几何参数、围岩内腔体布局、套管靴高度等设计参数对储库结构稳定性、密闭性和使用性等方面的影响进行数值计算,分析提出盐岩地下油气储库设计参数优化准则。在盐丘、厚盐层地质条件下为减小对油气储库围岩损伤影响,应采用中部扩大圆柱形腔体;为减小对腔体收敛、地面沉降影响,应采用顶部扩大圆柱形腔体;在薄盐层地质条件下为保证腔体稳定性,应采用长短轴比为7/3的椭球形腔体。围岩内腔体布局应保证腔体间矿柱间距在盐丘、厚盐层地质条件下大于3倍腔体直径,在薄盐层地质条件下大于2倍腔体直径;最小顶板厚度应综合考虑在最大允许内压条件下腔体不泄露、不发生坍塌、地面无严重沉降等因素综合确定。为保证储库的密闭性,腔体顶部套管鞋顶部应位于腔体顶部盐体蠕变容许影响范围之外。     

Hardox400耐磨钢的焊接

从焊前准备、焊接参数等方面提出了具体的Hardox400耐磨板焊接工艺方法,并从理论上分析了Hardox400焊接工艺方法的可行性,从而在实际生产中得到验证,在Hardox400钢生产应用上有一定的指导价值.     

数控真三维梯度加载模型试验系统的研制及应用

为模拟深部地下洞室所处的非均匀三维地应力状态,研制了一种大型数控真三维梯度非均匀加载模型试验系统。该系统包括梯度非均匀加载装置、加载反力装置和数控加压系统。梯度非均匀加载装置分为6个加载面,其加载量值由其所处模型位置决定,并由数控加压系统控制施加。数控加压系统采用人机交互系统控制加载,实现模型加载过程的自动化、可视化和智能化。该系统能模拟真三维非均匀的真实地应力状态,并可据此研究深部地下洞室围岩的非线性变形特征,进而可更合理地评价地下洞室围岩的稳定性。将该系统应用于注采气压变化条件下的盐岩地下储气库稳定性模型实验,成功获得了在不同稳压阶段及不同注采气速率下的围岩变形收敛规律,发现了低压与稳压时间过长对储库稳定性的不良影响;得到了储气库安全运营的最低限制(4 MPa)。通过实验表明,该系统能真实有效模拟围岩应力状态,控制直观方便,可广泛应用于深部洞室大型地质力学模型实验中。     

深基坑支护中微型桩桩土耦合作用的数值模拟

针对微型桩支护研究较少、支护设计标准不统一的现状,以山东省广播电视中心地下车库深大基坑工程为例,介绍了所采用的“微型桩+预应力锚杆”支护形式,并借助于FLAC3D软件进行数值模拟计算。尝试用Interface界面单元模型模拟桩土之间的作用,得到支护桩体和土体的位移、桩体内力以及桩土接触面应力的分布变化规律。与实际监测数据对比分析表明,计算值与实测值吻合较好,证明了该模型的合理性,为类似基坑工程的设计、施工提供了有益的参考。     

三维初始地应力场反演以及SPSS软件的应用

结合某水电站地下厂房区工程地质条件以及实测地应力资料,分析研究了区域初始地应力的影响因素.在各影响因素单独作用下,采用FLAC^3D计算程序对建立的三维地质概化模型进行计算,在应力实测值和应力回归值之间建立多元回归模型,通过多元回归分析,求出最优回归系数,从而获得初始地应力场分布规律.为了说明计算范围对初始地应力场的影响,对工程区域分别取大小模型进行计算.数值计算结果表明,对于处于高山地区的工程,地应力回归时要选择大模型.并且使用SPSS(statistical package for the social science)软件对应力进行统计分析,可得到工程区域内的初始应力函数.     

新型组合式三维地质力学模型试验台架装置的研制及应用

根据岩体地质力学模型试验的特点,研制出一种新型组合式三维地质力学模型试验台架装置。该装置主要由台架体和台架底盘组成,其中台架体由盒式铸钢构件通过高强度螺栓连接组合而成,台架底盘由带有螺栓槽的型钢钢板并列拼接而成。通过底盘高强螺栓可将台架体与台架底盘在所要求的螺栓槽位固定,形成组合式三维地质力学模型试验台架装置。该装置在一大型分岔隧道三维地质力学模型试验中的具体应用结果表明,其具有结构新颖、刚度大、整体稳定性好、组装灵活方便、尺寸可任意调整并能满足不同规模模型试验要求的显著技术优势。     

盐岩地下储气库群间距数值计算分析

 为确保储气库群的安全性及使用功能,各储存库之间应该保证有足够的距离。盐岩储库群地质条件及运行工况复杂,材料参数变异性强,随机特性对结构安全性影响较大。从稳定性和密闭性两方面出发,以莫尔–库仑准则和损伤扩容准则作为主要失效准则,建立两腔储库群数值计算模型,计算不同储库间距和运行内压下塑性区及损伤扩容区分布。采用响应面法,结合蒙特卡罗方法计算储库群腔周矿柱单元失效概率。结果表明,正常运行状态下,随储库间距减小,损伤扩容区范围明显增大,塑性区范围及腔周矿柱单元失效概率计算结果均明显增大,尤其在低压时更可能产生损伤连通区。对于运行过程中存在的注、采气不同步情况,随着储库间距的增大,压力差对腔周矿柱单元失效概率的影响逐渐减弱。根据稳定性和密闭性分析结果,建议储气库最小间距为2D。     

概率极限状态设计法在坝基工程中的应用

为有效反映深层软弱结构面对坝基稳定的影响,针对坝基内部倾向上游的缓倾角结构面,建立了坝基深层抗滑稳定的单滑动面和双滑动面计算模型及相应的抗滑稳定极限状态设计表达式。将建立的模型和推导的理论公式应用于石板水电站重力坝坝基深层抗滑稳定复核计算,结果表明大坝坝基深层抗滑稳定是安全的,这与对大坝多年运行监测资料的分析得到的重力坝是安全稳定的结论相一致。