大型钢结构屋盖整体卸载分析

某大型钢结构屋盖为空间管桁架构成的曲面钢结构体系,采用有限元仿真计算,分析了钢结构屋盖卸载前后的变形,根据卸载前和最终成形后的变形,确定卸载思路;分析典型部位的应力和应变情况,为结构全过程卸载安全提供了计算依据。     

基于静力触探试验的基坑开挖卸荷单桩水平承载力损失预测研究

选取典型成层地基场地并设计试坑开挖卸荷试验,开展了基于静力触探(CPT)测试的基坑开挖卸荷单桩水平承载力损失程度预测研究。通过在试坑开挖卸荷前后进行CPT原位测试,得到了试坑开挖卸荷前后的CPT贯入锥尖参数变化规律。进而基于CPT测试p–y模型研究了基坑开挖卸荷前后邻近既有单桩的水平承载力损失及桩身弯矩分布特征。分别考察了基坑开挖卸荷后邻近桩基试桩加载模式下的残余水平承载力和桩顶加载联合土体位移共同作用下的卸荷桩基水平承载特性。研究表明,依据真实卸荷土体CPT参数更能准确预测桩基水平承载力损失程度及损失特征,卸荷桩设计阶段须同时考虑卸荷桩较自由场地桩基的水平承载力损失及土体运动位移对桩基水平承载的影响。以上研究为合理确定基坑开挖引起的既有桩基水平承载力损失提供了一种技术思路,同时对卸荷桩水平承载性能评价具有参考意义。     

Cone-shaped hollow flexible reinforced concrete foundation (CHFRF) – Innovative for mountain wind turbines

This paper presents an innovative type of mountain wind turbine foundation, namely, the cone-shaped hollow flexible reinforced concrete foundation (CHFRF). It consists of a top plate, a base plate and a side wall that are made of reinforced concrete. The cavity of the CHFRF is filled with rubble and soil directly from the excavation for the CHFRF, which means that it can absorb the spoil. A rubber layer is placed beneath the CHFRF to increase the foundation flexibility to resist cyclic and dynamic loadings and to increase the bearing capacity. The great advantages of the CHFRF are the reduction in the usage of concrete and steel and the protection of the vegetation around the wind turbine, compared with conventional mountain wind turbine foundations that are solid structures. It is verified through model tests and a numerical simulation that the CHFRF can provide higher lateral bearing capacity in comparison to the regular circular gravity-based foundation under the same foundation diameter and height, and that the bearing capacity is increased by approximately 33.5% accordingly. It is also found that the rubber layer can effectively reduce the accumulated rotation of the CHFRF under cyclic loading. The accumulated rotation of the CHFRF with a rubber layer having a thickness of 4 mm is decreased by about 50% compared to that of the CHFRF with a rubber layer having a thickness of 2 mm. In addition, the volume of concrete used for the CHFRF is only one-fifth of that used for the circular gravity-based foundation. Therefore, the CHFRF outperforms regular mountain wind turbine foundations.     

应力水平和土体卸载影响深度的关系

模拟基坑开挖过程，由应力场变化方面入手分析开挖面以下粘性土体残余强度和静止土压力的规律性，以期确定土体开挖卸荷的影响深度。     

煤矿冲击地压启动理论及其成套技术体系研究

冲击地压研究核心分为两大部分，一是冲击地压发生的理论认识;二是基于冲击地压发生理论认识的成套技术体系。传统的冲击地压理论认识在与实际采场、巷道等工程结构问题相对应，下一步如何监测，如何防治等方面尚需进一步发展。目前矿井出现冲击地压多参照法规要求，结合灾害程度开展监测与防治技术应用，由于缺乏针对矿井不同时期的、科学的技术体系指导，冲击地压防治效果甚微，为了实现矿井建设、生产各阶段冲击地压防治系统化、体系化目标，开展了煤矿冲击地压启动理论及其成套技术体系研究。采用控制论的黑箱研究方法，以冲击地压物理演化过程分解为突破口，采用理论与工程案例结合的方法，着重对冲击地压的冲击启动原理进行了分析，在补充完善冲击地压启动理论的基础上，将冲击地压启动理论与监测、防治技术关联起来，分析了冲击地压启动的主要类型，冲击地压启动理论4方面工程指导意义，从而建立煤矿冲击地压启动理论及其成套技术体系，并通过现场实践方法进行了可行性验证。研究可得:① 煤矿地质、开采条件为冲击地压发生提供静、动载荷源，并且主要影响冲击地压启动环节，而不是全过程影响;② 在煤层、顶底板、空洞组成的工程结构中，冲击地压启动原理为弹脆性单一结构体突破材料强度极限，材料失稳，导致工程结构体结构动力失稳的结果;③ 基于完善后的冲击启动理论的四个实践指导意义，针对建设期矿井，提出集中静载荷疏导的区域防范冲击地压的理论与技术体系，针对生产期矿井，提出在冲击启动类型确定基础上，以诱发冲击启动载荷源为中心，分源监测，分源防治，以“卸”为主，以“支”为辅，“卸、支”耦合防冲思想。建立的煤矿冲击地压启动理论及其成套技术体系，在陕西彬长矿区某矿井建设阶段、生产阶段分别进行了应用，实践证明，适应矿井全周期的冲击地压防治理论及技术体系，工程应用效果良好。     

某工程二层柱置换混凝土加固施工技术

置换混凝土加固法在工程结构加固技术中常用于混凝土强度等级偏低的混凝土结构。特别是当对于混凝土强度等级低于C10的混凝土结构进行加固时,采用其他的加固方法已很难实施,而该项技术却能从根本上解决承重构件受压区混凝土强度偏低的问题。着重介绍了置换混凝土加固法在框加柱加固工程中的应用。     

三维动静加载下煤的本构模型及卸荷破坏特征

为研究非静水压条件下煤体动力学性能及动力扰动后卸荷破坏特征,在三维动静加载实验的基础上,研究了卸荷方式对动力扰动后卸荷煤样宏观破坏特性的影响。首先,采用Ф50 mm的分离式霍普金森压杆系统,开展三维动静加载下煤样的动力学实验,研究轴压、应变率对煤样动力学响应规律的影响;其次,基于响应曲面理论,借助中心复合试验法,构建考虑因素交互作用的回归模型,并分析单因素及因素交互作用的显著性;然后,结合因素交互作用、Weibull分布、Drucker-Prager准则,修正煤的强度型统计损伤本构模型,对比理论与实验结果,验证模型可靠性;最后,借助加卸荷电液伺服装置,探究轴压、冲击气压、卸荷方式对煤样破坏特征的影响及作用机制。结果表明,构建的强度型统计损伤模型,相关系数R²≥0.88,可表征煤样动力学响应行为。冲击后同步卸荷的煤样多呈层裂破坏,拉伸界面随轴压增大而后移直至消失,无法形成层裂破坏;非同步卸荷下煤样破坏形式主要包括整体完整、层裂、压剪破坏,而当冲击气压0.4～0.6 MPa,轴压14.5 MPa时,表现为“层裂+压剪”混合破坏。     

高边坡开挖卸荷过程强度折减法分析

针对露天矿开采过程中边坡变形破坏严重影响露天矿安全生产的问题,采用数值模拟的方法,应用MidasGTS NX软件建立重钢太和露天铁矿黄家山高边坡三维模型,进行开挖卸荷过程中的应力应变、位移及安全系数变化的数值模拟分析。结果表明：边坡岩体开挖卸荷过程中,随着采场的延深,边坡角的增大,塑性应力带的逐渐向边坡岩体内部扩大,风化破碎层及上部冰碛土层之间产生塑性应变贯通区,破坏面形成。开挖完成后整体边坡坡脚处发生剪切破坏,坡顶后缘形成张拉破坏区,边坡上部冰碛土层形成 “坐落—滑移”式滑动。边坡安全系数随向下开挖过程逐级降低,最终达到1.15稍显偏低。后期开采过程中,需对边坡中上部风化破碎岩层及冰碛土进行加固措施。     

下沟煤矿本煤层预抽钻孔合理封孔长度研究

封孔长度的合理性对于煤层预抽钻孔的抽采质量影响较大,当封孔长度较大时,不利于封孔段瓦斯的抽采,同时封孔成本增加,反之当封孔段长度较小时,若未封孔部分与煤壁裂隙导通,钻孔发生漏气又影响钻孔抽采质量。为确定合理的封孔长度,针对下沟煤矿302工作面特定的地质条件,采用单孔声波发射对巷道卸压区和应力集中区范围进行了研究,通过分析卸压区范围,确定了合理的封孔长度,并结合试验孔周边的预抽钻孔抽采数据,进行了验证分析,得出该工作面的合理封孔深度为8 m。     

废弃露天矿山地质环境治理方法研究:以海南某废弃露天矿山为例

保护生态环境,秉持绿水青山就是金山银山的理念,本文通过采用台阶式降坡卸荷的方式治理海南某废弃露天矿山,并设置防护网、安全警示牌等防护措施,以消除安全隐患,利用矿山的特点,植树种草,设置鱼塘,美化环境,达到山水林田湖草为一体的综合治理效果。