泄压坑道式工房内爆试验与数值模拟研究

为探索复合构型坑道式工房内爆炸效应和泄压消波措施,提出泄压坑道式工房设计。通过理论分析和线性拓展预测的方法预判坑道内压力分布,建立多工况泄压坑道式工房的有限元模型。通过数值模拟得出结构内部和外部冲击波传播与衰减的规律,分析冲击波涡流成型机理以及泄压消波的过程,计算得到多工况下坑道内部和外部的压力分布规律。通过试验研究对线性拓展计算和数值模拟结果进行对比分析,揭示由丁字接头、泄压通道、膨胀室组成的复合构型坑道式工房对于消波效率的显著提升作用,得出坑道结构内泄压消波的效能以及坑道结构口部外冲击波分布规律,以期为坑道式工房的结构选型及布局优化设计提供技术支撑。

速凝剂对低水胶比浆体早期水化与微观结构的影响

低水胶比、高胶凝材料掺量的超高性能混凝土(UHPC)在常温养护条件下易产生凝结硬化不及时的问题。为促进UHPC在隧道初支、工程结构快速修复中的推广应用,拟采用有碱速凝剂(NA)和无碱速凝剂(AS)提升低水胶比浆体的早期凝结硬化速率。本工作通过水化热、水化溶出离子浓度、凝结时间和抗压强度试验研究速凝剂作用下低水胶比浆体的早期水化行为及凝结硬化规律,采用X射线衍射、SEM形貌观察和EDS能谱等手段对水化产物物相组成及微观结构演变规律进行了分析。结果表明,速凝剂的掺入加快了低水胶比复合胶凝材料浆体的早期水化速率,同时也促进了浆体的凝结硬化;NA对UHPC的促凝效果优于AS,其中NA-2%的1 d抗压强度为53.3 MPa,28 d强度比为94.9%,而AS-4%的1 d抗压强度为38.9 MPa,28 d强度比为92.3%;速凝剂促使低水胶比浆体快速生成大量水化产物,进而提高了浆体早期微观结构的致密性,且水化产物物相组成受速凝剂类型的影响较为显著。

喷锚支护处理深基坑边壁坍方

简述了锦绣花园第四期工程深基坑边壁坍方的情况；分析了坍方的主要原因；介绍了综合治理方案和治理效果。同时，对施工中的优化设计也进行了讨论。

钢结构住宅面临的机遇和挑战

钢结构是最符合可持续发展要求,具有节能、环保、绿色优势的结构体。本文介绍了钢结构住宅的优势,讨论了我国钢结构住宅发展面临的机遇以及钢结构住宅发展过程中所受到的制约瓶颈,在此基础上,对钢结构住宅如何进行技术研发和市场推广提出了一些建议。

自然灾害防控产业的技术突破与发展路径战略研究

在全球气候变化及地质活动日益活跃的孕灾大环境下,我国亟待实现自然灾害的快速高效应急处理,相应的灾害防控产业升级同样势在必行。结合自然灾害防控关键环节的发展方向,通过文献整理、现场调研、专家咨询及问卷调查等方式,分析了自然灾害防控产业面临的问题与挑战,开展自然灾害防控产业技术突破与发展路径的研究,提出以下对策措施:构建更为完善的标准化体系,严格核定从业资格,实时把控自然灾害防控产业的市场动态,保障产业市场良性竞争;立足本土化发展优势,集群化发展自然灾害防控产业,贯通自然灾害多产业链条;以自然灾害防灾减灾的基础研究为主导,通过理论创新和技术迭代,完成自然灾害产业升级,提升产业整体性、系统性和协同性,打造防灾减灾产业端的国际核心竞争力。本文将为自然灾害防控的产业高质量快速发展提供前瞻性、针对性、储备性的科学参考。

空气冲击波在坑道内走时规律的实验研究

介绍了内爆炸试验的发展及现状,通过实验研究建立了可以对高能炸药在坑道内爆炸的空气冲击波到时进行预计的公式。该公式适用于爆点在固定横截面的直通道口外、口内及口部处爆炸的情况。利用该公式可以求出空气冲击波在坑道中传播速度的变化。

应力波在有地下复合结构的岩石介质中传播规律研究

复合结构在抗动荷载方面具有明显的优势,它比一般的结构能够吸收更多的冲击能量。根据f 2.5 m爆炸模拟器上所做的实验结果和动力有限元方法对应力波的传播进行的计算,对应力波在有软回填层的地下复合圆形结构的介质中传播规律及与复合结构体系的相互作用进行了分析研究,给出了应力波在有软回填层的地下复合圆形结构的介质中传播规律。

砂质黏土中不同深度爆炸自由场地冲击参数预计方法研究

根据爆炸地冲击试验的主要影响因素,运用量纲分析方法推导出爆炸地冲击参数的经验表达式。由砂质黏土中不同深度爆炸地冲击试验所得的地冲击应力峰值衰减曲线可以看出,装药比例埋深变化范围为-0.2～1.0 m/kg1/3,装药比例埋深对地冲击应力峰值的大小有较大影响,但应力峰值的衰减规律是一致的,即应力峰值经验公式的衰减指数大致相同,只是衰减系数随装药比例埋深的增加而增大。当装药比例埋深达到0.80 m/kg1/3以后,地冲击应力峰值衰减曲线之间的间距已经很小,这说明装药到此比例埋深以后装药比例埋深对爆炸地冲击参数的影响不再明显。在上述砂质黏土中不同深度爆炸自由场地冲击衰减规律的基础上,以"等效当量埋深系数"定义同一介质在相同比例距离上产生相同地冲击强度的2种不同深度爆炸装药量之间的关系,并运用此系数给出砂质黏土中不同深度爆炸自由场地冲击参数的预计方法,为地下工程抗爆研究与结构设计提供荷载依据。

变埋深条件下饱和土爆炸能量耦合系数的试验研究

通过在φ2.5 m×5 m模拟爆炸装置中进行了饱和土爆炸试验。利用自由场试验研究了饱和土在不同埋设深度条件下的爆炸问题,得到了相应的爆炸破坏效应的宏观特征和压力实测波形,并对测试结果进行了分析,得到了饱和土中爆炸波传播规律,并通过试验得到耦合系数的试验数据,绘制了耦合系数曲线。实验结果表明,对于封闭爆炸最小比例埋深为2.62 m/kg1/3,当比例埋深大于2.62 m/kg1/3时,峰值压力与动量受比例埋深的影响不大,此时爆炸能量基本被封闭在饱和土中。

剥离型压制去污剂研制与性能

剥离型膜体压制去污技术是处置核事故、放射性恐怖“脏弹”爆炸后果有效的技术手段之一,压制去污材料与其相应的作业机械构成了压制去污技术的组成部分.本文分析了压制去污剂吸附放射性颗粒和消除放射性沉降物的机理,介绍了压制去污剂溶液的制备方法和配比.并对水溶性剥离型压制去污剂产品的去污效果、环境影响指数、与现有装备的适配性以及膜体的机械力学性能等进行了现场测试.测试结果表明:水溶性压制去污剂对放射性污染的水泥表面和粗糙铁块一次平均去污率可达88%以上,对环境无影响,满足现有装备的作业要求,形成的膜体机械力学性能也满足机械化回收的设计要求,是一种良好的压制消除材料.

提高岩体中地下工程承受动载能力的技术途径

通过定性的力学分析、原理性的模型试验、工程动载试验以及数值计算分析4方面的阐述,说明在地层介质中应力的传递与介质的相对刚度密切相关;提出“应力传递概念”的新思想;在防护工程、地下工程建设中,若能有效地运用应力传递概念的思想,就可以大幅度提高工程的承载能力。

爆炸冲击波作用下核电站安全壳动力分析模型

根据某国防科研课题 ,建立核电站安全壳在爆炸冲击波作用下的动力分析模型 ,讨论并分析了质点杆模型在安全壳预应力混凝土结构中的应用。质点杆模型可用于计算爆炸冲击波作用下的结构响应。

爆炸波在高饱和度饱和土中传播规律的研究

通过在φ2.5×5m模拟爆炸装置中进行饱和土爆炸试验,得到了变埋深条件下饱和土中的压力实测波形,实测到了冲击波和弹性波,二者之间具有较明显的分界,爆炸近区和远区荷载形式具有较大的区别。通过综合分析给出了饱和土中波的传播规律,揭示饱和土中爆炸冲击波传播时出现流体动力区和冲击波形成等性质,建立了饱和土双线性递增硬化本构关系,确定了由冲击波向弹性波转换的分界压力。

爆室内爆炸流场演化与壳体动力响应研究

针对内爆炸载荷的特点,采用等效单自由度法与薄膜理论分别得出了等效静载动效系数的解析式与径向位移的动态表达式。将反射压力代入径向位移与动效系数表达式中,得到最大径向位移与等效静载的解析式。所得解析式计算值与实验和数值模拟结果符合较好。运用三维有限元编码与现场实测的方法对爆室内冲击波流场的演化及壳体动力响应规律进行了研究。结果表明:①内爆炸加载容器的动力响应主要取决于首次压力脉冲。②壳体的最大应变由近爆点向远爆点方向逐渐降低。研究结果为相似工程设计提供了参考。

考虑土-结构相互作用的核电站动力分析方法

考虑不同土-结构相互作用(SSI),对核电站安全壳结构进行动力响应分析的程序很多,它们采用的分析方法各不相同,如地下结构基础分析法程序CLASSI、等效线性有限元程序FLUSH、非线性有限元分析程序DYNA3D。使用这3种程序简单分析了安全壳结构的动力响应,给出了动力响应分析结果。讨论了以上3种程序在进行SSI分析时的可靠性,比较了它们在峰值加速度和响应谱作用下的响应。

爆炸冲击波作用于墙体及对墙体绕射的实验研究

采用试验的方法，对爆炸冲击波作用于防爆墙及绕过墙体的规律进行了研究。采用压力传感器测压，获得了防爆墙前后不同距离的压力波形。试验结果表明：作用于前墙迎爆面反射超压一般要比墙后最大绕射超压大一个数量级，马赫反射一般发生在距离墙后1．5～2．0倍墙高处，药量与爆心距离对墙体反射超压及墙后绕射超压的变化规律有重要影响。通过综合分析和试验结果，得到了爆炸波绕射的内在机理，为防爆墙的设计与加固提供依据和参考。

软材料和松散材料SHPB冲击压缩实验方法研究

针对采用SHPB装置研究泡沫等软材料和黄土、砂等松散介质的动态特性时存在的实验技术问题,提出利用钢套筒约束试件横向变形的方法,在SHPB冲击加载装置上实现材料准一维应变实验,研究了上述材料在准一维应变条件下的动态力学特性。本文同时指出,可以通过引入一约束系数描述试件一维应变条件的满足程度,并指出钢套筒的横向变形对实现试件一维应变的影响不大。在此基础上,进行了相关实验研究,说明了该实验技术能较好地满足软材料或松散介质力学性能研究工作的需要。

应用灰色系统理论研究爆炸成型弹丸速度的影响因素

利用理论公式和数值模拟方法计算出12种不同方案下药型罩为大锥角型的EFP速度,应用灰色系统理论对所考虑的因素进行分析,建立了各个因素与EFP速度之间的灰关联度矩阵。通过对灰关联度矩阵的分析,得到了影响EFP速度的主要因素依次为装药密度、炸药爆轰速度、药型罩锥角、药型罩直径、装药高度和药型罩壁厚,对EFP的药型罩设计和装药结构设计具有重要参考价值。

常规装药侵彻预应力钢筋混凝土安全壳数值模拟

现代战争或反恐怖战争中,核电站极有可能遭受精确制导装药的打击。根据核电站安全壳的结构形式,采用Backman和Goldsmith侵彻方面的假设,建立了钢筋混凝土分离式有限元模型,分别对250m/s、400m/s和600m/s着靶速度的弹丸侵彻预应力混凝土结构的过程进行了数值模拟,结果表明:着靶速度对结构的破坏形式和区域有明显的影响,弹丸侵彻表现为明显的冲塞现象。

爆炸冲击波在复杂坑道内传播规律的数值研究

研究二维爆炸流场中空气冲击波在复杂坑道内传播的机制。对多物质流采用Eu ler方法和NND格式,对爆轰产物采用JWL状态方程;自行编制二维爆炸模拟计算程序。试验结果与数值模拟基本相符,反映了爆炸冲击波在坑道内传播的详细过程。结果表明:采用穿廊式出入口,可以削弱进入坑道内55%的空气冲击波强度;采用穿廊加扩散室可以削弱进入坑道75%的冲击波强度。