不同截面中空夹层钢管混凝土中长柱偏压分析

为探究方套方、方套圆截面中空夹层钢管混凝土中长柱偏压受力性能,利用ABAQUS有限元软件,创建方套方、方套圆两种截面中空夹层钢管混凝土中长柱有限元模型,以长细比、偏心距、核心混凝土强度、外钢管含钢率、内钢管含钢率作为变化参数,对上述两种截面中空夹层钢管混凝土中长柱进行偏压受力分析。对比分析了不同截面中空夹层钢管混凝土中长柱的荷载-跨中挠度曲线、压弯承载力、初始刚度的变化。研究结果表明:方套方、方套圆截面中空夹层钢管混凝土中长柱的极限承载能力,初始刚度随长细比,偏心距的增大而减小,随核心混凝土强度等级,内、外钢管含钢率的提高而增大;偏心距、核心混凝土强度、外钢管含钢率对方套方、方套圆截面中空夹层钢管混凝土中长柱的极限承载能力影响较大;长细比、核心混凝土强度对方套方、方套圆截面中空夹层钢管混凝土中长柱的初始刚度影响较大;相同条件下,方套圆截面中空夹层钢管混凝土中长柱受力性能优于方套方截面。

装配扶壁式钢筋混凝土挡土墙受力性能研究

本文提出一种新型装配扶壁式挡土墙结构,并研究其受力性能。通过ABAQUS有限元软件对不同键槽尺寸、键槽间距、扶壁墙高度、扶壁墙厚度的该结构在土压力作用下进行数值计算分析。研究发现该挡土墙结构的最优键槽尺寸为:键槽深度为50mm、宽度和间距均为180mm。在静止土压力作用下,采用最优键槽尺寸的挡土墙仅在预制扶壁墙底端的键槽处出现轻微的应力集中和损伤,但整体受力性能良好;整个墙体位移和变形均很小,满足工程设计要求;装配与现浇挡土墙极限承载力比较接近,该新型装配扶壁式钢筋混凝土挡土墙的安全性满足要求。

胜利油田水驱开发技术进展及发展方向

水驱油藏是中国东部老油田开发的主体,经过长期注水开发已整体进入特高含水期,室内研究及矿场实践表明,仍有大幅度提高采收率的潜力,但受储层非均质性和开发动态非均质性影响,科学开发和效益开发难度加大,亟需攻关进一步提高采收率技术。整装油藏针对特高含水后期极端耗水严重、效益稳产及水驱提高采收率难等问题,深化了极端耗水层带理论,创新形成了层系近阻重组开发技术、特高含水油藏矢量开发技术和特高含水后期流场调整开发技术,实现了控耗水、降递减,平均采收率为43.7%;断块油藏针对断层多、断块小的特点及特高含水期剩余油规模小、动用难的问题,深化剩余油富集规律及水动力调控机制认识,创新形成了人工边水驱、立体开发等主导开发技术系列,提高了储量控制和水驱动用程度,平均采收率为29.4%,支撑了断块油藏效益稳产;低渗透油藏针对储层物性差、有效建驱难等问题,持续开展非线性渗流机理和压驱开发机理研究,攻关配套开发技术,不断拓宽开发界限,创新形成特低渗透油藏仿水平井注水、一般低渗透油藏井网适配提高采收率、低渗透-致密油藏压驱注水等差异开发技术系列,平均采收率为15.7%,实现了低渗透油藏提速提效开发。通过以上技术进步,实现了特高含水期水驱油藏的效益开发。结合不同类型油藏开发特点及面临形势,对水驱油藏进一步提高采收率提出了下步发展方向。

特低渗透滩坝砂油藏超前压驱技术及其应用

胜利油田在特低渗透滩坝砂油藏创新提出一种“超前压驱”的开发技术模式,并取得高产稳产的应用效果。针对高产稳产的致效机制,开展了物理模拟、数值模拟和矿场应用对比研究,分析高压力系数条件下油水井间压力剖面的建立和水井先压驱条件下储层应力场的改变及其对油井产能的影响。结果表明:高压力系数构建连续稳定的驱替压力剖面、超前压驱变应力场油井差异造缝是高产稳产的两大致效机制,在高压力系数条件下,有利于压力与介质协同传导,同时高压压头前移,有利于克服启动压力梯度,形成连续稳定的压力剖面;在超前压驱注水条件下,高油藏压力可有效降低储层的破裂压力,易形成复杂缝网,同时改变储层地应力场的大小和分布,进而影响油井压裂裂缝展布及产能。研究成果揭示了超前压驱高产稳产的致效机制,对特低渗透滩坝砂油藏的规模效益建产具有重要的指导意义。

基于EDFM的页岩油水平井注水吞吐优化研究

陆相页岩油水平井自然产量递减快、采出程度低,而单井注水吞吐能有效补充地层能量并提高采出程度。以鄂尔多斯长7段页岩油为例,采用数值模拟方法,开展陆相页岩油水平井注水吞吐优化研究。为了提高页岩油藏体积压裂后数值模拟模型的准确性,引入EDFM(嵌入式离散裂缝模型)来表征储层天然裂缝和体积压裂形成的水力裂缝,建立了综合考虑渗吸作用以及储层应力敏感性的概念模型。对注水时机、注水量、注水速度、焖井时间和吞吐周期进行优化选择,数值模拟结果表明:注水速度过快,水容易沿裂缝窜流,导致注入水利用率降低;随吞吐周期增加,每轮周期内增油量呈下降趋势。针对模型所参考的鄂尔多斯某页岩油藏而言,注水吞吐参数优化为:压力系数降至0.706时进行注水,注水量优选为4000 m^(3),注水速度为300 m^(3)/d,焖井15 d,进行6轮吞吐,最终能将采出程度提高4.95%,总油水置换率达到6.65%。该研究能为页岩油藏注水吞吐研究提供参考。

胜利油田低渗透油藏开发技术进展及展望

胜利油田低渗透油藏资源丰富,已探明石油地质储量达11.8×10^(8)t,具有良好的开发前景。但低渗透油藏由于具有孔隙度低、储层非均质性强和渗流能力差的特点,在开发过程中存在“注不进、采不出”的问题。为实现低渗透油藏高效开发,系统梳理了胜利油田低渗透油藏储层预测分析方法以及高效开发技术,并结合现有技术的优缺点对低渗透油藏开发技术方向进行展望。通过研究与实践得到:①胜利油田通过攻关,研究形成了储层预测、地应力预测以及储层非均质性评价等精细油藏描述技术。②通过理论技术创新,不断突破储量动用物性下限,攻关形成了特低渗透油藏仿水平井注水开发技术、致密油藏长井段多级压裂水平井开发技术、一般低渗透油藏井网适配提高采收率技术、低渗透-致密油藏压驱开发技术和增黏型乳液-表面活性剂驱开发技术等差异开发技术系列,取得了良好的开发效果。③结合胜利油田低渗透油藏高质量发展及提速提效开发的实际需求,提出了双控转流线井网重构技术、CCUS技术和纳米气泡水驱技术,为低渗透油藏提高采收率指明发展方向。

考虑温度影响的大体积混凝土应力场分析方法

在大体积混凝土应力场计算中,混凝土的弹性模量和徐变变形都与温度有关,温度场应力场存在耦合现象.根据温度损伤和温度对徐变的影响,建立了考虑温度影响的混凝土弹性模量表达式和徐变应变计算的递推公式.应用粘弹性与损伤耦合和正交各向异性损伤理论,描述了混凝土在高应力水平下的非线性徐变特性和由于微裂缝扩展引起的刚度退化与应变软化,建立了考虑温度影响的大体积混凝土结构应力场分析的有限元表达式.将这一结果应用于沙牌拱坝应力场计算中,考虑温度影响后,发现坝体局部应力可能出现恶化,对开裂控制不利.

沙牌碾压混凝土拱坝诱导缝开裂研究

根据碾压混凝土拱坝诱导缝构造特点,分别将矩形诱导缝简化为穿透形裂缝和深埋椭圆形裂缝,假定为I型开裂;考虑相邻裂缝的影响,采用虚拟裂缝模型和线弹性断裂力学相结合的方法,建立了诱导缝失稳扩展时的亚临界扩展量和等效应力强度因子的解析表达式.结合碾压混凝土的试验断裂参数,计算了沙牌碾压混凝土拱坝诱导缝的等效强度,并将此结果应用到三维非线性应力场仿真分析中,对沙牌拱坝进行了开裂计算分析.计算结果表明,等效强度可以作为诱导缝的开裂准则.

碾压混凝土拱坝的发展与展望

近年来碾压混凝土拱坝在水利工程中得到了广泛应用,相应的规模也越来越大。首先简述了国内外碾压混凝土拱坝的发展概况;并以实际工程为背景,根据碾压混凝土材料、坝体分缝、坝体抗裂防渗以及施工技术等几个方面的工程实践经验,对碾压混凝土拱坝筑坝技术的最新进展进行了归纳和总结;最后从碾压混凝土材料、施工技术、拱坝的发展方向和仿真计算分析等方面探讨了碾压混凝土拱坝今后的发展趋势。通过对碾压混凝土拱坝设计、施工技术成熟经验的总结,将对碾压混凝土拱坝的建设具有指导和推动作用。

碾压混凝土拱坝等效本构模型研究

由于施工方式的影响,碾压混凝土坝在碾压层间出现结合面夹层,夹层的存在对其力学性能有较大的影响,夹层强度、刚度较低,形成结构破坏控制面。为计算层状结构体的应力应变分布,根据能量等效原理,把层状结构体转换为横观各向同性体,建立了一个连续等效模型,根据等效模型的计算结果进一步计算本体和夹层之间的应力、应变,使得计算工作量大大减少。连续等效模型与单元尺寸、夹层的数量无关,便于根据实际情况对坝体进行灵活的有限元网格剖分,通用性强,而且该模型能够计算夹层开裂后的情况,可用于坝体非线性损伤开裂分析。

碾压混凝土拱坝诱导缝开裂试验研究

通过多组由深埋椭圆裂缝、深埋矩形裂缝和穿透裂缝3种型式形成不同削弱度的碾压混凝土试件轴拉试验,研究了试件的应力强度因子,分析了不同裂缝的应力强度因子计算公式。由于试件的断裂韧度与裂缝形式无关,假设深埋矩形预留缝试件的应力强度因子可以由深埋椭圆预留缝或穿透预留缝试件的应力强度因子通过修正求得,建立了矩形预留缝试件应力强度因子的近似解析表达式。考虑了尺寸效应后,求得碾压混凝土材料的断裂韧度。根据碾压混凝土拱坝诱导缝的构造特点,并考虑了相邻缝的影响计算出诱导缝开裂的等效强度。这一结果应用于沙牌碾压混凝土拱坝开裂计算的三维非线性应力场仿真计算中。

基于应变空间的碾压混凝土各向异性损伤本构模型

根据碾压混凝土材料的力学特性和损伤拉压显著不同的特点,分别在拉应变和压应变空间建立了碾压混凝土的本构关系和损伤演化方程。在拉应变空间,碾压混凝土的变形特性表现为脆弹性,考虑弹性与损伤耦合,应用正交各向异性损伤理论描述碾压混凝土的刚度退化和应变软化;在压应变空间,考虑弹塑性与损伤耦合,应用内时理论来描述碾压混凝土的弹塑性特性,正交各向异性损伤理论来描述微裂缝扩展引起的刚度退化和应变软化,内时理论没有屈服面,使模型的参数和方程大大减少,从而简化了非线性计算过程。计算结果表明,该模型能够较好地描述碾压混凝土在单轴和多轴加载下的性质。

叠合楼板极限承载力研究

目的研究装配式混凝土结构中叠合楼板在竖向荷栽作用下的极限承栽力，为叠合楼板配筋设计提供参考．方法基于ABAQUS有限元分析软件对底部2块与3块预制板拼接，工程中常用预制厚度与现浇层厚度，以及长宽比1．0～1．5范围的30组叠合楼板在竖向荷载作用下进行数值计算分析，得到沿拼缝方向按单向板配筋且垂直拼缝方向固定构造配筋、竖向荷载作用下四边简支的叠合楼板极限承载力；并计算在楼板极限承载力不变的前提下，按照双向板进行计算，得出沿拼缝方向受力筋面积可减少的比率．结果沿拼缝方向按单向板配筋、垂直拼缝方向固定构造配筋的叠合楼板，如果拼缝方向作为长方向，当长宽比为1：1．5时，其实际极限承载力比按照单向板计算值可提高17％；长宽比为1：1时，承载力可提高39％，长宽比为1．5：1时，承载力可提高98％．极限承载力相同时，按照双向板计算，当长宽比为1：1．5时，预制板中沿拼缝方向受力筋可减少17％，可按照平行拼缝方向的单向板计算；当长宽比为l：1．2时，预制板中沿拼缝方向受力筋可减少30％，；当长宽比为l：1时，预制板中沿拼缝方向受力筋可减少40％；当长宽比为1．2：l时，预制板中沿拼缝方向配筋可减少60％；当长宽比为1．5：1时，预制板中沿拼缝方向受力筋计算上可不配，叠合板相当于垂直拼缝方向受力为主的单向板．结论同尺寸、不同预制厚度与现浇层厚度的叠合楼板，现浇层厚度与预制板比值越大，承载力越大；底部2块预制板的叠合楼板与相同配筋的底部3块预制板的叠合楼板相比，承载力较低．叠合楼板应避免拼缝与楼板中线重舍的布置，且当长宽比大于1．5：1时，建议沿短边方向布置预制板．

碾压混凝土浇筑层温度场计算模型研究

碾压混凝土浇筑层的初始温度和绝热温升是碾压混凝土坝设计中的常见问题之一,直接关系到温度场仿真计算的精度和计算量问题。本文考虑各碾压层混凝土浇筑时间和水化热散发时间的不同,应用L ap lace变换法和叠加原理求出了多层板状结构体的一维温度场理论解答。然后以此解析解为基础,合并多个碾压层为一个浇筑层,建立了温度场等效模型,并给出了复合浇筑层的等效初始温度和等效绝热温升的计算方法。本文的方法能够较好地模拟碾压混凝土分层碾压的施工过程,便于温度场有限元计算,计算结果表明,该方法具有较高的精度。

近岸波浪变形数值模型的比较研究

外海深水区的波浪传播到近岸浅水区时,受到岛屿、地形与建筑物等影响,发生折射、绕射、反射和破碎等一系列变形。准确计算近岸与港内波浪分布,成为港口与海岸工程研究的重要课题。文章在总结波浪数值模拟发展现状的基础上,对目前常用的基于椭圆型缓坡方程的CGWAVE模型、基于Boussinesq方程的MIKE21-BW模型和基于动谱平衡方程的SWAN模型进行了比较研究。

叠合楼板结合面剪切试验

目的研究混凝土叠合板结合面的水平剪力,为叠合楼板桁架钢筋布置计算提供参考.方法对进行拉毛处理与光面未拉毛处理的试件进行结合面受剪承载力试验研究,得出新旧混凝土结合面抗剪强度试验值;计算叠合板在满足抗剪强度条件下的桁架钢筋合理布置间距.结果试件的结合面积为1 000 mm×1 000 mm,通过千斤顶加载到500 k N时,结合面没有任何错动现象;试件的结合面积为200 mm×300 mm,加载通过500 t压力机进行,表面拉毛试件在压力施加到183 k N发生的破坏,表面未拉毛试件在压力施加到110 k N发生的破坏.结论叠合板新旧混凝土结合面的抗剪强度,拉毛处理结合面强度为3.0 MPa,光面未拉毛结合面抗剪强度为1.8 MPa.实际工程中,小于9 m跨度的叠合楼板可不需要设置抗剪桁架钢筋.假设结合面粘结失效,计算仍能满足水平抗剪强度要求的桁架钢筋设置情况.叠合楼板跨度小于3.0 m时,腹筋直径选用4 mm,布置间距可选用600 mm;腹筋直径选用5 mm,布置间距可选用1 000 mm.

水解酸化/生物接触氧化工艺处理印染废水应用实例

介绍了采用水解酸化/生物接触氧化工艺处理印染废水的应用实例。运行结果表明,该工艺能有效去除废水中的污染物,当进水CODCr为1025mg/L、BOD5为343mg/L、SS为421mg/L、色度为500倍时,处理后出水CODCr、BOD5、SS分别可达到43、16、32mg/L,色度可降低到19倍,去除率分别为95.8%、95.3%、92.4%、96.2%。经该工艺处理后的出水水质稳定,并达到了《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准。

装配式剪力墙结构拆分设计研究与应用

目的对比现有两种装配式剪力墙结构拆分方式,提出一种新的拆分方式,结合工程案例验证该方式的可行性.方法参照柱梁体系拆分方法,在此基础上改进现有装配式剪力墙结构拆分方式,在满足等同现浇要求的前提下,保证施工质量.结果新的拆分方式外墙几乎全预制,现浇部分设置在内墙,内墙可以选择部分预制或者全部现浇,梁与填充墙拆开,剪力墙与连梁拆开,现场操作简单,外墙湿作业明显减少,现浇部分模板基本为一字型,预制构件全部为一字型,构件制作简单,传力途径清晰,使连接构造与计算假定相符合.结论笔者提出的拆分方式解决了现有两种拆分方式存在的问题,可为装配式剪力墙结构拆分设计提供借鉴.

碾压混凝土拱坝诱导缝损伤开裂准则研究

混凝土宏观裂缝失稳扩展前 ,裂缝前缘存在较大范围的损伤区 ,使得线弹性断裂判据失效。本文采用虚拟裂缝模型和连续损伤力学方法 ,计算了断裂过程区的长度和损伤度。根据碾压混凝土拱坝诱导缝构造特点 ,分别将诱导缝简化为穿透形裂缝和椭圆形裂缝 ,应用双K断裂准则 ,计算了诱导缝起始扩展和失稳扩展时的等效损伤度和等效应变 。

非结构化网格在印尼亚齐电厂温排水模型中的应用研究

印尼亚齐(ACEH)电厂取水口温升是判断工程平面布置方案优劣的关键。应用局部加密的非结构化网格建立了平面二维潮流温排水数学模型。该模型能很好地描述复杂地形,既保证了工程区域水动力计算精度,也减少了计算量。在水动力计算过程中考虑了洋流和季风等长周期动力因素,研究了温排水在这种长周期动力条件下的扩散规律。计算了不同布置方案条件下温排水的影响范围,对不同布置方案进行了评价。