自然环境下组合钢小箱梁温度场精细化研究

为设计组合钢小箱梁时准确施加温度梯度,结合实际工程,建立精细化有限元模型,分析自然环境下组合钢小箱梁空间温度场并归纳出温度梯度模式。结果表明,钢小箱梁不同部位温度场差异较大;组合钢小箱梁竖向温度梯度与规范规定的双折线模式差异较大,竖向温度梯度可简化为四折线模式;随着混凝土桥面板厚度增加,桥面板内温度梯度由线性变化逐渐变为非线性变化,并出现负温度梯度。研究的结果,可为同类桥梁设计时,施加温度梯度荷载提供参考依据。     

含预制裂隙类岩石裂隙演化与破裂特征的试验研究

裂隙岩体是自然界中普遍存在的工程岩体,在外力作用下易引起岩体结构破坏失稳而诱发工程故事。为此,基于相似理论制作了含十字交叉裂隙的类岩石试样,利用RMT-150B岩石力学试验机,对含有不同裂隙长度和裂隙倾角的类岩石试样进行单轴压缩试验,分析其裂隙演化规律和破裂特征。研究结果表明:含预制裂隙试样的抗压强度明显低于完整试块;当主裂隙长度一定时,裂隙岩样的峰值应力随次裂隙长度的增大而降低;当裂隙倾角为0°和60°时,裂隙岩样表现为拉伸型翼形裂纹的破坏形式;当裂隙倾角为30°和45°时,裂隙岩样表现为拉剪混合型裂纹的破坏形式,既有翼形裂纹,又有次生共面裂纹。     

主动密封旋转防喷器胶心油压响应规律研究

确定主动密封旋转防喷器胶心的油压响应对整个装备的研制至关重要。运用有限元软件建立了胶心模型,在内胶心上、下两端全约束的情况下计算胶心的Von Mises应力分布,对胶心内置铁块的数量、形状及安放位置进行计算和设计,得到了注油压力与最大接触压力的估算式,通过样机的密封压力试验对估算式进行验证。研究结果表明,主动密封胶心完全采用橡胶材料其刚度无法满足设计要求;主动密封胶心需要内置8块铁块,铁块外弧10°,内弧13°,径向长度确定为105 mm,轴向高度为90 mm;胶心与钻杆的接触压力比施加在胶心上的油压小5 MPa。     

十字交叉裂隙扩展机理试验与数值模拟研究

岩石内部微裂隙的起裂贯通破坏易引发边坡滑坡、隧道塌方和采场冒顶等工程事故,造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响。为了探究裂隙岩石中裂隙演化规律及破坏机理,根据相似理论,采用细沙、白水泥和水按一定比例制作含十字交叉裂隙的类岩石试样,利用RMT-150B岩石力学试验机对其进行单轴压缩试验,并基于室内试验测试结果,建立了含预制十字交叉裂隙岩石试样的PFC数值模拟模型,分析含十字交叉裂隙试样的裂纹起裂、扩展和贯通的演化规律及其失稳破坏机理。研究结果表明:含十字交叉裂隙试样的峰值强度和弹性模量低于完整试样;数值模拟结果的峰值强度、弹性模量、起裂应力和裂隙倾角的变化关系与室内试验测试结果的变化关系基本吻合,即随着裂隙倾角的增大呈现先增大后减小的倒"V"形变化趋势;裂隙倾角为0°时微裂纹起裂于主次裂隙尖端,裂隙倾角为30°时裂纹起裂于主裂隙尖端,裂隙倾角为45°和60°时裂纹起裂于次裂隙尖端;微裂纹数量随应变增加经历了静止期、增加缓慢期、中期增加期和最活跃期4个阶段,且后一阶段增长率总是高于前一阶段;裂隙倾角为0°、30°、45°和60°时试样的破坏模式均为对角剪切破坏。     

悬索桥太阳辐射效应的环境因素影响规律

为研究自然环境下悬索桥太阳辐射效应变化规律以及最不利活载效应与环境温度效应的关系,首先建立了某在建大跨度悬索桥精细化模型,然后对太阳辐射效应的环境因素进行参数敏感性分析,同时研究了太阳辐射效应与最不利活载效应的关系.研究结果表明:悬索桥太阳辐射效应受环境温度影响最大、风速次之.风速对悬索桥太阳辐射效应的影响呈非线性关系;日序数和纬度对太阳辐射效应影响较小,但太阳辐射效应变化规律与纬度变化规律不一致,受多种环境因素影响.最不利活载引起的主梁跨中点挠度数值上是热辐射引起最大挠度的2倍,塔顶偏位数值上与热辐射引起的偏位相等.研究结果可以为悬索桥施工阶段误差分析和健康监测数据的温度影响剔除提供理论依据和技术支撑.     

厚壁圆筒花岗岩在动静耦合循环冲击 作用下的动态力学特性试验研究

为研究动静耦合循环冲击作用下厚壁圆筒花岗岩的动态力学特性,利用改进的霍普金森杆,选取不同轴向预应力对花岗岩试样进行等幅循环冲击。试验结果表明:轴向预应力为83 MPa,试件的反射波和透射波在冲击破坏时出现最大和最小峰值;不同轴向预应力对试件的动态变形模量和最大应变具有不同的影响;随轴向预应力的增大,试件的组合强度呈递增趋势,表现出一定的"强化效应"。试件在循环冲击过程中,动态强度和应变率成相反规律,表现出较好的应变率效应;轴向预应力影响着试件的破坏形态,随轴向预应力的增加,试件由剪切-拉伸混合破坏向剪切为主的剪切-拉伸破坏模式过渡。     

井下多次激活循环阀的研制与现场应用

在钻井过程中会遇到井下漏失、溢流、钻具水眼堵塞以及长稳斜井段岩屑床无法充分清洁等问题。针对该类问题,研制了井下多次激活循环阀。介绍了工具的结构与工作原理,并进行了流阻分析。通过室内试验,验证了工具反复多次投球开关的功能性与可靠性,并获取了开阀压力。该工具在高石001-X21井的现场应用结果表明,该工具在钻井过程中运行正常,井下开关操作亦安全可靠,应用效果良好。工具的应用能够减少作业时间,提高了钻井效率。     

空间相关多点地震位移输入峰值控制对结构非线性响应的影响

在空间相关多点地震动人工拟合中,一般控制大跨结构不同支撑点处的地震加速度反应谱及加速度峰值相同,而相应于不同支撑点处位移时程的峰值则是不同的。为了研究地震动特性及不同的位移控制条件对结构响应的影响,引入两种不同的包线函数分别模拟地震动强度或频率非平稳特性,并且按照控制不同支撑点处时程的加速度峰值或位移峰值相同,拟合了6 组空间相关多点地震动;采用多点地震动加速度/位移输入模式,对三跨连续梁桥进行了非线性响应分析。结果表明：控制地震位移时程的峰值对结构的内力和位移响应有较大的影响,位移峰值越大,结构进入的非线性程度越深,得到的结构响应越大,且与位移时程的形状无明显相关性;以加速度反应谱和加速度峰值为目标的地震动拟合中,各支撑点处位移时程的峰值离散性比较大,为了保证结构的安全,空间相关多点地震动拟合中应控制位移峰值的最小取值;地震加速度时程的频率非平稳特性对桥梁位移和桥墩扭矩影响较大,如果仅考虑地震动强度非平稳特性,则存在低估结构响应的风险。因此,大跨结构抗震分析中应合理刻画地震动时间-空间耦合特性、非平稳特性及位移输入的最小峰值,充分估计结构的非线性响应,以保证结构抗震设计的安全性。     

钻井液四相分离器在龙浅009-H2井的应用与认识

钻井液四相分离器主要是用于在含硫地层进行欠平衡钻井作业的关键装备。川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院研制了国内首台SF2.4×13-1.5/240钻井液四相分离器,填补了国内在该领域的空白。文章简要介绍了该装置的基本原理和主要的技术指标,着重描述了四相分离器在龙浅009-H2井的现场施工情况,并进行了试验效果分析,试验的各项指标达到了设计要求。通过现场试验,总结了试验过程中出现的问题,并提出了对应的解决方案,为四相分离器的进一步改进和完善提供了可靠依据。     

我国金属矿山深部开采发展现状及对策研究

随着资源需求量日益增加,浅部资源逐渐枯竭,采矿向深部发展已成大势所趋。随着开采深度增加,开采导致的各种问题接踵而至,特别是对地下开采有重要影响的"三高一扰动"问题特别突出。针对国内现阶段深部开采面临的高应力及地压活动灾害问题进行了总结归纳,分析了目前研究的不足,并指出了深部高应力作用条件下岩石力学基础理论和工程稳定性的研究是未来深部开采的重要研究方向。