盾构隧道下穿对高速铁路CFG桩复合路基影响规律研究

针对城市地铁隧道下穿高速铁路的施工过程中,CFG桩复合路基对地层沉降的响应机理不明确、路基的沉降预测与控制理论缺乏的问题,依托郑州轨道交通8号线盾构区间下穿郑州东站咽喉区工程,提出CFG桩复合路基沉降预测方法 .基于地基加固理论,分析CFG桩对路基的加固效果,并通过物理模型试验,研究盾构隧道下穿对高速铁路CFG桩复合路基的影响规律.研究结果表明:CFG桩可以大幅提升路基压缩模量,盾构隧道下穿不会影响CFG桩复合路基的整体性,复合路基的变形规律符合Peck沉降曲线;CFG桩复合路基能够将地层的等效内摩擦角提高约50%,降低约23%的地层沉降量;盾构隧道下穿引起CFG桩复合路基的沉降量最大值为1.65 mm,在盾构隧道掌子面距离路基中线10 m时地层开始发生显著沉降变形,其中83.6%沉降量发生在盾构穿越阶段;盾构远离阶段,路基沉降量仍会继续增大,建议沉降监测持续到沉降稳定.研究结果可为盾构隧道下穿高速铁路CFG桩复合路基的沉降预测和加固处理提供参考.

尾气温差发电系统建模及影响规律分析

为了能够利用温差发电技术对高温发动机尾气中蕴含的能量进行回收利用,建立了温差发电系统能量计算方程,在基于实验结果验证的基础上对影响温差发电系统输出功率的系统参数及其规律进行了研究。结果表明,随着外部负载的增加,输出功率呈现先增加后下降的趋势;塞贝克系数的影响规律基本一致,输出功率也呈现先增加后降低的趋势;内阻值与输出功率呈类二次方关系,随着内阻值的增大,输出功率降低;导热系数的变化对于温差发电输出功率影响较大,当导热系数变大后,输出功率降低;冷热端散热系数对温差发电模块输出功率的影响基本一致,输出功率随散热系数的增加而增加。

井筒内气液两相流流型对气测数据影响规律的实验分析

气测录井技术是目前钻探现场快速、准确判断油气层的重要方法之一,但气测数据受影响因素众多,导致气测录井数据的准确性有所降低。现阶段已有很多针对气测数据影响因素的研究,但鲜有井筒内气液两相流流型变化对气测数据影响的研究。为此,专门设计了一种利用螺旋管代替直管的气测实验装置,并验证了该实验装置的可行性;然后,基于Fluent软件建立了与气测实验装置相同参数的螺旋管数值模型,并据此模型给出了气测实验中各流型(泡状流、弹状流、段塞流、环状流和雾状流)的产生条件;最后,基于气测实验装置及各流型产生条件,开展了气液两相流流型变化对气测影响的实验。结果表明(:1)全烃检测值随流型变化(泡状流→弹状流→段塞流→环状流→雾状流)而增大,且不同流型转变引起的全烃检测值变化仍有较大差异(;2)不同流型下全烃检测值均随钻井液密度增大而减小,且钻井液密度对气测数据的影响程度随流型变化而降低(;3)不同流型下全烃检测值均随钻井液粘度增大而先增大后减小,且钻井液粘度对气测数据的影响灵敏度随流型变化而降低。通过研究气液两相流流型对气测数据的影响,进一步提高了气测录井数据的校正精度。

高频破碎锤冲击作用下礁石损伤特性及影响规律

为研究长江航道环境敏感区高频破碎锤水下破礁特征,采用理论分析和数值模拟方法,分析高频破碎锤冲击作用下礁石的损伤特性及影响规律。结果表明,冲击钎杆周边岩体以剪切破坏为主,远离钎杆处岩体则以拉破坏为主。凿入深度、破碎深度及破碎宽度随工作压力与冲击频率的增大而增大,随礁石强度的增大而减小,高频破碎锤不宜破碎强度太高的礁石;大于临界冲击频率时,破碎参数改善不显著。工作压力是影响高频破碎锤破礁效果的主控因素,其次是冲击频率,最后是礁石强度。建立了钎杆凿入深度与岩体破碎体积的数学关系,提出了高频破碎锤破礁工效计算方法。研究成果对优化高频破碎锤破礁参数、提高破礁效率具有参考价值。

探析滑坡体强度参数对双排抗滑桩的影响规律

为掌握滑坡体强度参数变化对双排抗滑桩位移、内力分布及滑坡推力比例的影响,本文运用三维有限元分析方法对有关因素展开相关分析。研究表明,调整滑坡体的黏聚力c和内摩擦角φ的数值水平,对双排抗滑桩的桩身弯矩和剪切力的最大值有着明显的影响,对弯矩和剪力的分布影响则相对较弱。在c与φ的数值相对较低的情况下,桩的位移、内力,以及前后两排桩对应的滑坡推动力比例都会发生较大幅度的改变。当c与φ的数值上升时,其产生影响程度会逐步降低。φ对双排抗滑桩的影响大于c。这些研究结果对于优化双排抗滑桩的设计和增强其稳定性具有重要的指导意义。

燃气锅炉运行参数对氮氧化物排放浓度的影响规律研究

基于某燃气热源厂58MW燃气锅炉运行实时监测数据,研究了锅炉在低中高负荷运行状态下烟气含氧量、排烟温度、炉膛温度和炉膛压力对氮氧化物排放浓度的影响规律。研究发现:在不同运行负荷段锅炉均有各自不同的烟气含氧量、排烟温度、炉膛温度和炉膛压力适宜范围。氮氧化物在中低负荷运行状态下随着烟气含氧量的增加而增加,在高负荷时随着烟气含氧量的增加而减小。氮氧化物随着排烟温度的变化大致呈现出正比趋势。在低负荷状态下,氮氧化物排放浓度随着炉膛温度的增加而增加,随着炉膛压力的增加而减小。在中高负荷状态下,氮氧化物排放浓度均存在一段最适宜的炉膛温度和炉膛压力范围。最后,本文分别就不同负荷运行状态提出了运行调节建议。

高温井地层温度变化对井壁稳定性影响规律研究

高温井钻井过程中保持井壁稳定的关键是确定合理的钻井液密度范围 ,而确定地层坍塌压力和破裂压力的常规方法中并没有考虑地层温度变化的影响 ,为安全钻井带来了隐患。从钻井过程中井壁及地层温度场的数值模拟和附加温变应力下井壁周围应力场的计算出发 ,研究了井壁及地层温度变化规律和井周围岩应力状态。依据控制体单元能量守恒原理建立了钻井过程中井壁及地层温度场控制方程 ,并利用有限差分法对控制方程进行了离散 ,并对数值求解方法进行了优化 ,实现了温度场的快速计算。依据孔隙介质热弹性理论对井壁周围的应力分布规律进行了计算 ,结合地层的强度准则确定了考虑温度变化情况下地层坍塌压力、破裂压力的计算模型 ,为高温井安全钻井液密度窗口的设计提供了依据。

柴油机壁流式过滤体捕集与流阻性能影响规律

根据气流在柴油机壁流式微粒捕集器内的流动特点,将过滤壁面假设为由若干球状单元组成,建立了壁流式过滤体捕集过程的数学模型。研究了排气特征、过滤体结构参数对壁流式过滤体捕集及流阻性能的影响规律。结果表明,减小排气流量、增大过滤体体积等方法,既能优化捕集性能,又能优化流阻性能;减小过滤体长径比,能优化流阻性能,而对捕集性能没有影响;增大过滤壁厚度,能优化捕集性能,但会使流动性能恶化;改变排气温度和孔道宽度,对捕集性能及流阻性能的影响都较小。最后通过试验验证了数学模型的准确性。

地铁车站洞桩法施工对地层及邻近桩基的影响规律

以北京地铁国贸站工程为背景，分析大跨度分离式地铁车站采用洞桩法施工，对周围地层及邻近桩基的影响．采用现场实测方法分析洞桩法施工地层沉降的规律，认为纵向沉降明显分为前期沉降区、急剧沉降区和沉降收敛区，而急剧沉降区又分为导洞、扣拱及下部开挖3个阶段；横向沉降符合Peek曲线，影响范围为3～4倍洞径．采用三维数值分析方法模拟施工过程，选取典型的邻近桩基所在断面，研究车站施工对邻近桩基变形以及地表沉降的影响，对国贸站邻近桩基变形现场量测数据进行对比分析，认为邻近桩基沉降变形与其施工过程相对应，也分为导洞、扣拱及下部土体开挖3个阶段．影响沉降盼主要因素是其空间位置，特别是桩基与车站结构的最小距离，其次桩端所处的地层条件也有一定的影响；施工对邻近桩基水平方向的扰动影响非常显著，扣拱施工对邻近桩基的侧向变形影响最大．在此基础上总结了车站上侧桩、中侧桩、下侧桩等邻近桩基的变形规律．

敏感条件对粉尘云最小点火能的影响规律分析

为使粉尘云最小点火能实验测量更准确,从多个方面分析影响最小点火能的测量因素,并根据粉尘云状态、粉尘颗粒固有性质、点火电路等几个方面对影响粉尘云最小点火能的因素,即敏感条件进行了分类。在实验测量中,具体归纳为:粉尘浓度、粉尘湿度、粉尘粒度及其分布、粉尘挥发份含量、粉尘温度(环境温度)、粉尘云的湍流度、粉尘分散质量、粉尘云初始压力、环境氧浓度、电极材料、电极直径和电极末端曲率、电极间距、电火花持续时间、点火延迟时间、电火花能量密度、火花触发电路、可燃气体影响、实验次数等18个影响因素。重点分析了敏感条件对最小点火能的影响规律,从粉尘云点火机理和过程出发,着重分析一些敏感条件对最小点火能影响的内在原因和实质。

水葫芦生长对水质的影响规律研究

[目的]探讨水葫芦生长对水质的影响规律。[方法]对一水葫芦分布密度和盖度较高的河流选取3个点进行跟踪调查研究,分出苗期、生长初期、生长盛期、生长后期、枯死期以及沉淀期,对水体中水温、透明度、pH、溶解氧、总氮含量以及总磷含量进行定点检测。[结果]5～9月是水葫芦生长旺盛期,随着其生命活动的加强,水体透明度逐渐增加,溶解氧含量有所增加;同时,水体中总氮、总磷含量明显下降;10～12月,当水葫芦生物量扩大到一定程度时,水质逐渐恶化,透明度又明显降低,水中溶解氧减少;同时总氮、总磷含量增加,水体呈富营养化。[结论]水葫芦在不同生长时期对水质的影响不同,在生长盛期对水质有一定的净化作用,在生长后期和枯死期又会引起水质恶化。

碳化作用下轻骨料混凝土干缩变形及影响规律

采用碳化试验和干燥收缩试验相结合,研究了轻骨料混凝土在碳化作用下的干缩变形发展规律及其影响因素。结果表明,加速碳化作用下,轻骨料混凝土的干缩变形显著增长,而随着矿物掺合料的掺入,干缩率得到一定程度的抑制,其中掺超细粉煤灰轻骨料混凝土碳化干缩率最小;骨料预湿完全条件下轻骨料混凝土水胶比越大,碳化干缩变形越大;轻骨料混凝土在高浓度CO2加速碳化作用下干缩变形显著高于自然碳化混凝土;而在相对湿度50%条件下碳化时,其干缩率要大于其它湿度条件下的试样;另外,轻骨料预湿后混凝土碳化干缩率要低于未预湿轻骨料混凝土。因此,在实际工程中,选择合适的矿物掺合料、水胶比、养护条件以及骨料的预湿工艺对轻骨料混凝土的减缩防裂具有较好的效果。

铁路工程边坡次降雨侵蚀产流模拟及影响规律

根据铁路工程边坡水力侵蚀试验结果以及坡面土壤入渗理论及水流波动理论进行铁路工程边坡的入渗分析及坡面流分析,提出铁路工程土质边坡的次降雨侵蚀入渗产流模拟方程。为预测及控制铁路工程边坡坡面水土流失问题,针对降雨强度、渗透系数、土壤吸力、压实度、含水率、糙率系数、坡度等对铁路工程边坡产流初始时刻、产流量的影响规律进行了计算分析。结果表明,渗透系数对产流时间和产流量影响较大,长时间降雨时,坡长对路堑产流量影响大;短时间强降雨时,糙率系数变大和坡度减小是降低路堑边坡产流量的主要因素。

粒度对红砂岩力学性质影响规律与机制试验研究

为研究颗粒粒度对岩石力学特性的影响规律,对不同粒度红砂岩进行了单轴压缩与巴西劈裂拉伸试验。研究表明:红砂岩试验试件密度、单轴抗压强度、弹性模量和单轴抗拉强度最大离散系数分别为0.74%、6.65%、1.12%、9.64%,试验所用红砂岩试件均质性良好;当砂岩颗粒粒度较大时,砂岩单轴抗拉强度、单轴抗压强度、弹性模量等都呈现偏低特征,细粒红砂岩单轴抗压强度、弹性模量、单轴抗拉强度分别是粗粒红砂岩1.28倍、1.19倍、1.62倍。颗粒作为砂岩最基本构成单位,其大小差异导致砂岩内部空间结构的改变,造成其矿物成分、微细观组构特征呈现差异性,进而影响其宏观物理性质,最终决定不同粒度红砂岩石具有相异力学特性。

均匀地应力下水泥环应力计算及影响规律分析

套管试压工况下水泥环受力状态恶劣,容易导致水泥环发生破坏。运用弹性力学理论,对套管试压工况下的套管、水泥环和地层模型计算公式进行了推导,得出均匀地应力条件下水泥环二维应力状态解析解,并对模型进行了有限元数值模拟。分析了套管试压值、地应力、水泥环厚度、水泥石弹性模量、水泥石泊松比等因素对水泥环受力状态的影响规律。分析结果表明,水泥环无论在何种受力情况下,其内径处均易聚集较大应力;水泥环厚度的确定不但要考虑固井顶替效率和固井质量等影响因素,还应考虑水泥环与地层匹配情况以及水泥环可能的受力状况;水泥石弹性模量越小,水泥环受力越小,水泥环也就越安全。该项研究成果对注水泥固井设计及水泥环受力优化具有一定的理论指导意义。

多波束测深系统各误差的传播影响规律分析

系统总结了多波束测深点的误差源,给出了测深点误差估计模型。通过对Seabat 8101型多波束测深仪单呯测深点的误差影响估计,得出了各误差的传播影响规律及其影响量级,对多波束数据处理和测量成果质量评估具有一定的参考价值。

角位置误差对回转误差测量的影响规律研究

由于编码器误差、安装误差、电机转矩波动以及环境扰动等不确定因素的存在,会造成旋转轴线转动速度波动从而带来动态角位置误差,而角位置误差会造成位移传感器产生测量误差,进而导致旋转轴线径向回转误差分离结果不准确。为识别角位置误差对旋转轴线回转误差测量的影响规律,首先,分析基于反转法的超精密径向回转误差测量原理,识别角位置误差对回转误差的影响机制;然后,建立角位置误差对传感器位移测量影响的数学模型,获得角度位置与位移测量误差之间的关系;接着,仿真分析角位置误差对位移测量误差和对径向回转误差分离结果的影响;最后,在一台标称回转误差为50 nm的超精密转台上进行试验验证。仿真结果和试验结果表明:标准球圆度误差及径向回转误差的测量误差将随着角位置误差的增大而增大,且对标准球圆度误差的影响较为显著。

开发方式对断块油藏开发效果影响规律研究

以实际油藏地质情况为原型建立概念模型 ,通过油藏数值模拟研究讨论了包括注水方式、井网密度、天然能量利用与注水时机等开发方式对断块油藏开发效果的影响 ,从不同开发方式驱油特征的角度分析了造成开发效果差异的原因。研究结果对断块油藏的早期开发设计和后期综合调整都具有一定的借鉴作用 ,将有助于提高此类油藏的开发水平。

主梁式TBM关键结构参数对其动力学特性的影响规律

全断面岩石隧道掘进机(TBM)在掘进过程中,承受不断变化的大推力、大扭矩、倾覆力矩等随机载荷,引起主机较大的振动。为了减少主机系统各部件的疲劳失效,提高掘进效率,基于动力学仿真软件建立了主梁式TBM主机系统动力学模型,研究主机系统的动力学特性及主梁结构参数对其动力学特性的影响规律。研究结果表明:主梁1长度增加会导致主梁1振动变大,主梁2和鞍架的振动减小。主梁1板厚增加会导致主梁1振动减小,主梁2的振动缓慢增大,鞍架的振动先增加后减小,在上、下腹板厚度50 mm,侧板厚度40 mm,前、后法兰厚度105 mm时,振动达到最大值;刀盘掘进方向的加速度有效值为1.1 g,主梁加速度有效值为0.21 g,随着向后传递振动逐渐减弱,振动频率主要集中在0~50 Hz;依据仿真结果确定了主梁的相关参数,该TBM在某引水工程中经过2年的应用,工程已顺利贯通;现场测试结果表明,三向振动测试数据与仿真结果的误差基本低于20%。

表面起伏光栅形成速率的影响规律 Ⅰ.偶氮生色团种类和官能度的影响

设计并合成了含有不同生色团以及不同官能度的环氧树脂基偶氮高分子 ,系统研究了偶氮生色团的种类和官能度对光栅形成速率的影响规律 .实验结果表明 ,偶氮苯对位是羧基的聚合物的光栅形成速率明显快于偶氮苯对位是硝基的聚合物 ,光栅形成速率随偶氮生色团官能度的增加而加快 .