急倾斜煤层水平分段开采顶板应力演化规律数值模拟研究

针对急倾斜煤层开采难题,以甘肃某矿1#煤层为研究对象,采用FLAC^(3D)数值模拟软件模拟3个分段开挖25、50、75、100 m过程的应力分布情况,分析了3个分段走向、倾向方向的应力分布特征,研究顶板应力演化规律,为有顶板灾害危险的急倾斜煤层进行顶板防治提供依据,为能安全高效开采急倾斜煤层提供新思路。研究表明:急倾斜煤层水平分段开采顶板应力呈非对称性分布;沿走向方向一定范围内,顶板应力随距工作面煤壁距离的增大而增大;倾向方向围岩应力随距采空区距离的增大而增大,到一定范围后基本稳定;随着工作面推进,采场围岩破坏卸压,应力被释放,且应力释放区域逐渐扩大;随着煤层开挖,第1分段底板上部与第3分段顶板下部有应力集中现象,煤层顶板下滑垮落。

川南泸州区块五峰-龙马溪组现今地应力特征与页岩气开发

川南泸州区块是中国重要的页岩气产区,其内五峰-龙马溪组页岩气资源丰富,勘探-开发潜力巨大。现今地应力在页岩气运移与富集规律分析、钻完井工程、储层压裂改造以及井网部署等方面均具有重要应用。分析泸州区块五峰-龙马溪组深层页岩气储层现今地应力状态,并探讨在其影响下的天然裂缝活动性与压裂裂缝扩展。结果表明:五峰-龙马溪组页岩气储层现今地应力方向呈现WNW-ESE的优势方位;现今地应力值大小为:水平最大主应力最大、垂向主应力居中、水平最小主应力最小,指示走滑型地应力机制。五峰组和龙一11小层水平主应力差分别介于11.90~15.76 MPa和11.80~16.75 MPa范围内,具备形成复杂压裂缝网的地应力条件。在现今地应力条件下,川南泸州区块五峰-龙马溪组页岩气储层天然裂缝不活动,随着开发流体的注入,天然裂缝逐渐活化,其压力增量的临界值为15~23 MPa;压裂后主要形成垂向延伸的裂缝系统。研究成果可为川南泸州区块深层页岩气效益开发提供现今地应力分析的基础与科学依据。

H形钢构件双向压弯下全过程弯矩计算模型

为探究可发展全截面塑性的H形钢构件在双向压弯加载全过程中塑性应力及两主轴弯矩的发展机制,基于经由已有实验数据校核过的建模方法,采用ABAQUS建立了不同轴压比、腹板和翼缘宽厚比的H形截面构件在不同加载角度下的参数分析模型。结合有限元分析结果,考察了双向压弯下H形截面钢构件的塑性应力发展规律,引入平截面假定,对其应力分布形式进行一定的简化处理。进一步,通过最小二乘法拟合得到相关参数,建立加载位移、塑性发展程度和宏观承载能力三者之间内在联系,构建H形钢构件双向弯矩的理论计算模型。该模型充分考虑了截面尺寸、位移加载方向角、轴压比和加载位移的影响。通过对模型计算结果的分析,验证了该模型可得到构件在加载任意时刻的应力分布形式,并为考虑一定截面塑性发展的双向抗弯设计提供更为简便的设计方法。

单箱双室变截面波形钢腹板组合梁剪应力分析

为了研究单箱双室变截面波形钢腹板组合箱梁(CBBCSW)的剪应力分布规律,分析了单箱双室变截面CBBCSW的顶底板与波形钢腹板(CSW)的承剪问题。基于微元体平衡和切应力互等定理推导了变截面CSW的剪应力计算公式,并与等截面CSW剪应力计算公式进行了对比。对各项剪应力的性质展开了研究,针对变截面CBBCSW的顶底板和参与承剪机理进行了分析,提出了底板承剪比例计算公式。以室内模型试验梁和一座单箱双室变截面CBBCSW为例,采用ANSYS有限元软件分别建立了试验梁与实桥的有限元模型,研究了不同约束体系下,剪应力在CSW上的分布以及顶底板与CSW参与承剪的规律。对比不同荷载情况下,有限元计算结果与理论公式计算结果的差异,分析不同荷载工况对顶底板与CSW参与承剪的影响。此外,分析了横隔板对单箱多室CBBCSW剪力分配的影响。研究结果表明:所提公式的理论结果与试验实测结果和有限元结果吻合较好,且底板参与承剪的比例不可忽视;变截面引起的“附加剪应力”是影响剪力传递的直接原因,弯矩的大小会直接影响底板参与承剪的比例;对称荷载下中腹板与边腹板的剪力分布几乎相同,而横隔板会改变CSW上剪力分配,靠近横隔板处的部位剪应力分布更均匀。研究结果可以为实际工程中变截面CSW的剪应力和承剪比的分析提供参考依据。

橡胶粗细集料含量对FRP约束橡胶混凝土应力-应变关系的影响

为研究橡胶粗细集料体积分数对纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer, FRP)约束橡胶混凝土应力-应变关系的影响,提出了橡胶粗细集料体积替换率的概念,并通过收集已发表文献的110组应力-应变关系试验曲线,分析了橡胶粗细集料体积替换率对FRP约束不同截面橡胶混凝土柱应力-应变关系关键参数的影响,基于分析结果建立了FRP约束橡胶混凝土的应力-应变关系模型和抗压强度模型,两个模型中均考虑了橡胶粗细集料体积替换率和橡胶混凝土截面形状的影响.模型评估结果表明:随着橡胶粗细集料体积替换率、FRP约束应力比和截面倒角半径比的增加,FRP约束橡胶混凝土的抗压强度均呈增大的趋势;建立的抗压强度模型可准确预测橡胶颗粒取代部分细集料或粗细集料的FRP约束橡胶混凝土抗压强度,平均误差仅为1.03;建立的应力-应变关系模型能够较好预测FRP约束橡胶混凝土的应力-应变关系曲线变化.

基于预应力扩散的变截面箱梁剪应力计算方法

文中在变截面箱梁剪应力计算传统方法的基础上,考虑轴力变化产生的附加剪应力,并提出预应力扩散的概念,引入预应力扩散函数,运用楔形弹性体理论求解,建立了基于预应力的扩散的变截面箱梁剪应力计算方法.以某特大桥中跨悬浇段为例,对比使用传统计算方法和本文计算方法的计算结果发现:在根部附近轴力变化对剪应力影响很大,在悬臂自由端附近影响较小;在施工阶段中传统计算方法会大大低估截面中的剪应力和主拉应力,因此不能忽略轴力变化对剪应力的影响.

连续变截面箱梁主墩0号块复杂受力模式与力学仿真分析

连续变截面箱梁是钢箱梁桥中应用较多的型式,具有受力复杂、施工变形控制难的特点.依托雄安新区骨干路网京雄高速高碑店连接线白沟河特大桥项目,结合钢箱梁结构异性结构设计理论,采用线性监测、毫米波雷达监测、埋设应变片应力监测与数值仿真分析相结合的方法,获得连续变截面箱梁主墩0号块各项受力变形数据,得到了连续变截面箱梁主墩0号块复杂受力模式的工作机制.结果表明:1)针对线性监测、内应力监测与毫米波雷达监测,提出了连续变截面箱梁主墩0号块控制阀值范围,内应力变化范围为0.71~12.58 MPa,沉降量0.78~-0.2 mm;2)对比分析线性监测与内应力监测数据,并对其进行拟合回归,构建了主墩0号块变形受力模型;3)通过提取主墩0号块毫米波雷达波谱图,获取其变形异常点数据,分析得出了连续变截面箱梁主墩0号块失稳破坏工作机制.上述研究成果可为连续变截面箱梁主墩0号块设计参数优化、主墩施工质量控制与施工工艺优化提供理论支撑与技术指导.

子痫前期患者剖宫产术前心理应激状况及对产后子宫复旧进程的影响

目的分析子痫前期患者剖宫产术前心理应激状况及对产后子宫复旧进程的影响。方法纳入2021年1月至2022年12月进行剖宫产分娩的127例子痫前期患者作为研究对象,术前评估心理应激状况[躯体症状自评量表(SCL-90)],出院时、剖宫产术后42 d评估子宫复旧情况,分析子痫前期患者剖宫产术前心理应激状况对产后子宫复旧进程的影响。结果127例子痫前期患者剖宫产术前心理应激整体呈中低水平,剖宫产后宫底下降指数为15.74%~25.50%,平均(20.62±1.75)%;不同年龄、体重指数、产次、重度子痫前期、喂养方式、营养状况、心理应激状况宫底下降指数比较,差异有统计学意义(P<0.05);经多元线性回归得到方程:Y=22.135-0.957×1+0.806×3-0.721×5-0.933×7,结果显示,年龄≥35岁、经产妇、人工喂养、存在心理应激是子痫前期患者剖宫产后子宫复旧进程的影响因素(P<0.05)。结论子痫前期患者剖宫产术前心理应激状况会影响产后子宫复旧进程,临床上应加强对子痫前期患者产前的心理干预,减轻其心理应激水平,促进产后子宫复旧。

神经科护士工作投入的现状及影响因素分析

目的分析神经科护士工作投入现状及其影响因素。方法采用便利抽样的方法,于2022年4月—5月对北京某三级甲等综合医院神经科护士进行横断面调查。采用自行设计的一般资料调查问卷、工作投入量表、中文版知觉压力量表,对神经科护士进行调查问卷。结果本研究共发放问卷660份,回收630份,回收率95.45%;有效问卷630份,有效率100.00%。630名神经科护士工作投入得分为(35.15±5.34)分,各个维度的平均分对比,差异有统计学意义(P<0.05)。单因素分析结果显示,神经科护士的工作投入评分在年龄、聘用关系、技术职称、工作年限和子女情况上的差异有统计学意义(P<0.05)。神经科护士的知觉压力总分为(36.76±8.10)分,工作投入总分与失控感评分、知觉压力总分呈正相关(P<0.05),与紧张感评分呈负相关(P<0.05)。多因素分析结果显示,失控感、聘用关系、工作1~10年、紧张感是工作投入的独立影响因素(P<0.05)。结论神经科护士工作投入的影响因素众多。作为临床护理管理者可以通过有效的科学管理办法,采取有效措施缓解护士心理压力,降低反刍思维水平,正向引导建立正向的应急心理,从而提高护士工作投入程度,最终达到提高护理质量和患者满意度的目的。

长期碳酸盐碱度胁迫对脊尾白虾生长及卵巢发育的影响

为探讨碳酸盐碱度对脊尾白虾生长及卵巢发育的影响。本研究设置3 mmol/L(对照组)、5 mmol/L和8 mmol/L三种碳酸盐碱度梯度养殖脊尾白虾60 d,比较不同碳酸盐碱度胁迫对脊尾白虾生长性能、组织结构、酶活性以及卵巢发育的影响,结果显示,5 mmol/L组与对照组体长增长率、体重增长率以及成活率差异不显著,8 mmol/L组体长增长率、体重增长率以及成活率显著低于对照组。肝胰腺组织切片显示,5 mmol/L组中部分B细胞体积增大,部分转运泡内出现颗粒物质,8 mmol/L组管腔的形态结构严重变形。鳃组织切片显示,5 mmol/L组出现轻微鳃丝肿大现象,角质层略有变形,且角质层下间隙扩张变长,上皮细胞与支柱细胞排列紊乱;8 mmol/L组鳃丝肿大,排列不规则,出现血细胞肿胀现象,鳃丝上皮细胞严重破坏,毛细血管网结构形态改变,角质层下间隙变形。肌肉组织酶活性测定结果显示,5 mmol/L组的碳酸酐酶活性显著高于对照组,Na^(+)/K^(+)-ATP酶活性在肌肉中差异不显著;肝胰腺组织酶活性测定结果显示,碳酸酐酶在肝胰腺组织中差异不显著,8 mmol/L组Na^(+)/K^(+)-ATP酶活性显著低于其他组,鳃组织中,5和8 mmol/L组鳃组织中和Na^(+)/K^(+)-ATP酶活性均显著高于对照组,且两组间差异显著。卵巢发育统计结果显示,三组脊尾白虾卵巢均能发育,其发育至Ⅱ期的百分比分别为20.51%、10.52%和6.25%,其中5 mmol/L组与对照组间无显著差异,8 mmol/L组显著低于对照组;3 mmol/L组和5 mmol/L组均有卵巢发育至Ⅲ期的脊尾白虾,但两组差异不显著,8 mmol/L组未见有卵巢发育至Ⅲ期的脊尾白虾。卵巢组织切片显示,8 mmol/L组卵原细胞细胞排列疏松,周围滤泡细胞排列疏松且数量较少。研究表明,脊尾白虾可以在低于8 mmol/L的碳酸盐碱度中生长发育,但高碳酸盐碱度可能会造成脊尾白虾鳃和肝胰腺组织损伤,导致其生长受到影响,同时猜测高碳酸盐碱度可能也会影响卵巢的发育速率。本研究可为开展脊尾白虾在盐碱水中的增养殖提供基础数据和参考信息。

高应力大断面巷道围岩注浆加固机理及其应用

为解决高应力大断面巷道服务期间变形严重的问题,利用莫尔-库仑准则和力学平衡原理,开展巷道松动圈注浆加固机理和力学模型分析,采用FLAC3D仿真计算软件对4种不同支护形式进行数值模拟,研究不同支护状态下巷道变形演化规律,并开展现场工程实践。研究结果表明:增加承载层的长度可以有效提高巷道围岩的稳定性,注浆加固可黏合破碎岩体,形成骨架结构;分层掘进可减小巷道围岩自由面,从而减缓应力释放速度;滞后注浆可在应力基本释放后对破碎岩体进行最大程度的黏合加固,加固后的松动圈形成整体结构后配合锚杆索支护,能够有效减少围岩破坏以及塑性区发育。实践证明:采用“分层掘进+滞后注浆+锚索补强”支护方案后,掘进期间,顶底板最大移近量约为50 mm,两帮最大移近量约为140 mm,底鼓量约为75 mm;5303工作面回采期间,顶底板最大移近量约为125 mm,两帮最大移近量约为350 mm,底鼓量约为173 mm,虽然回采期间巷道变形量较大,但整体变形可控,能满足深部大断面巷道支护要求。“分层掘进+滞后注浆+锚索补强”支护方案能够有效解决高应力大断面巷道严重变形问题,可在类似地质条件的矿井推广。

加氢装置原料运输线排污管节腐蚀失效原因

某加氢装置原料运输线排污管节发生了腐蚀开裂。通过宏微观形貌观察、化学成分分析、腐蚀产物成分分析、金相检查等手段分析了管节腐蚀失效的原因,并提出了相应的改进措施。结果表明:管节化学成分和组织正常,管节材料未敏化;裂纹从管节内壁开始扩展至外壁,分叉特征明显,为穿晶裂纹;断口表面腐蚀产物中残存着氯元素。综合裂纹特征和腐蚀产物成分可以推断该管节发生了由氯离子引起的应力腐蚀开裂。管节两端存在较大的温差,造成了局部水相析出,介质中的腐蚀性氯元素在水相中聚集,形成应力腐蚀开裂的环境。

随动辊压型低应力精密断料教学实验平台开发

为了增强学生对先进成形装备及低应力精密断料技术的理解,开发了随动辊压型低应力精密断料教学实验平台。该实验平台综合利用机械设计、传感器技术及计算机控制技术,将应力集中效应和随动辊压技术引入管料的精密分离断料工序中,设计了管料断面质量评价方法,对带有V型槽的45#钢及304不锈钢管料进行了裂纹可控式低应力精密下料实验,验证了断料效果。该实验平台不仅使低应力断料过程更加直观,还提升了学生对低应力精密成形技术的认识,增强了学生对“机械制造工程基础”“切削原理与刀具”及“先进制造技术”等课程的学习兴趣。

高地应力缓斜半煤岩巷道断面形状优化研究

为了优化高地应力缓斜半煤岩巷道的断面形状,以东欢坨矿3018工作面运道为工程背景展开研究。通过复变函数理论推导得出了倾斜煤层中不同断面形状的应力解析解,然后运用FLAC3D数值模拟求解了不同断面形状巷道的应力集中和塑性区情况,并以此为基础确定了巷道最优断面形状,最后结合现场工业性试验对研究结果的可靠性进行了验证。研究结果表明:高地应力作用下缓斜半煤岩巷道破坏呈现非对称形式;不管断面形状如何,巷道均在左、右两底角处呈现高应力集中,且应力集中程度矩形>梯形>直墙拱形;直墙拱形巷道稳定性最佳,梯形巷道次之,矩形稳定性最差,确定直墙拱形为最终巷道断面形状;现场巷道表面位移量监测结果表明,直墙拱形巷道更能满足现场安全生产要求。

舒芬太尼联合顺阿曲库铵用于剖宫产镇痛的疗效及对应激反应、血流动力学的影响

目的探讨舒芬太尼联合顺阿曲库铵用于剖宫产镇痛的疗效及对应激反应、血流动力学的影响。方法选取2021年3月至2022年3月金华市妇幼保健院收治的92例剖宫产产妇作为研究对象,按照入院先后顺序分为对照组和研究组,每组46例。比较两组不同时间点视觉模拟评分法(VAS)评分和Ramsay镇静评分、应激反应指标、血流动力学指标、炎症因子水平和镇痛期间的用药安全性。记录两组自控镇痛泵的使用情况。结果手术后,两组皮质醇(Cor)、内皮素-1(ET-1)、去甲肾上腺素(NE)、C-反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-10(IL-10)、心率(HR)、平均动脉压(MAP)、心排血量(CO)和中心静脉压(CVP)较手术前显著升高,研究组以上指标比对照组低(P<0.05)。手术后,两组收缩压(SBP)和舒张压(DBP)较手术前显著下降,研究组SBP和DBP高于对照组(P<0.05)。研究组手术后12、24、48 h的VAS评分显著低于对照组,Ramsay镇静评分显著高于对照组(P<0.05)。研究组不良反应发生率低于对照组(P<0.05)。研究组舒芬太尼用量和按压次数显著低于对照组(P<0.05)。结论舒芬太尼联合顺阿曲库铵用于剖宫产具有较好的镇痛效果,可以减轻患者体内的过度应激反应,用药安全性好,临床应用价值高。

高地应力特大断面隧道的适宜施工工法

为探索高地应力特大断面软岩隧道的适宜施工方法,以桐梓隧道为工程背景,通过现场监测和数值模拟,探索不同高地应力下的3种施工工法[三台阶、CD(cross diaphragm)法、双侧壁导坑法]的适宜性,从围岩变形、施工成本以及施工进度等方面评价施工方法的优劣。结果表明:Ⅴ级围岩:当隧道埋深为300、400 m时,适用三台阶法施工;当埋深为500 m时,适用CD法施工;当埋深为600 m时,适用双侧壁导坑法施工。Ⅳ级围岩:当隧道埋深为300~600 m时,都适用三台阶法施工。

复杂应力条件下不同断面尺寸巷道变形破坏规律

以三山岛金矿深部开采为研究背景,在现场实测基础上,利用FLAC3D数值分析软件对千米深部不同尺寸断面巷道进行数值模拟,旨在研究复杂应力条件下不同断面尺寸巷道围岩的应力和变形的变化特征。研究结果表明:随着巷道断面尺寸的增大,应力不断向围岩深部集中,巷道周边的最大主应力和最小主应力总体呈增长趋势,最大主应力的变化趋势大于最小主应力;在不同断面尺寸巷道中,垂直主应力分布均在巷道两帮出现集中,而水平主应力分布均在巷道顶板处出现集中;此外,巷道尺寸大小对深部巷道围岩变形影响显著,随着巷道断面尺寸的增大,巷道围岩变形量呈增大趋势。

盆底超声对剖宫产后压力性尿失禁特征的诊断效能及生物反馈疗效评估

目的 探讨盆底超声参数对剖宫产后压力性尿失禁(SUI)的诊断效能及生物反馈疗效评估效能。方法 采用简单抽样方式选取行剖宫产的孕妇215例作为研究对象,根据产后是否发生SUI,分为SUI组(n=88)和非SUI组(n=127)。SUI组实施生物反馈治疗。比较2组盆底超声参数。比较SUI组治疗前后的盆底超声参数。结果 SUI组的膀胱颈移动度(BND)、尿道旋转角(URA)及Valsalva状态下的肛提肌裂孔面积(LHA)、膀胱尿道后角(PUVA)大于非SUI组,差异有统计学意义(P<0.05)。88例剖宫产后SUI患者经生物反馈治疗后,总有效率为94.32%。SUI组治疗后的BND、URA及Valsalva状态下的LHA、PUVA小于治疗前,差异有统计学意义(P<0.05)。BND、URA、LHA、PUVA预测生物反馈治疗剖宫产后SUI疗效的曲线下面积(AUC)分别为0.853、0.897、0.865、0.887。结论 盆底超声参数在诊断剖宫产后SUI和评估生物反馈治疗效果方面具有较高效能。

高铁海底隧道矿山-盾构对接段渗流应力耦合特征研究

矿山法与盾构法水下对接施工是海底隧道修建的关键技术难题,明确渗流-应力耦合特征是隧道对接段建设和运营安全的重要保障。采用有限元软件对现场对接施工方案进行三维数值模拟,基于数值模拟结果,分析了隧道不同施工区段的渗流特征、位移变形和应力变化规律,揭示了隧道矿山-盾构对接段施工对围岩扰动的渗流-应力耦合机制。结果表明:隧道开挖后,围岩中的孔隙水向隧道洞周及开挖面汇集并不断补给,导致孔隙水压力减小,并形成降水漏斗,隧道洞周渗流速度增加,在开挖阶段涌水量较大;受水力梯度影响,拱底处孔隙水压力最大,施工可通过设置排水措施,进行引排泄压;隧道断面开挖时,位移变形产生突变,受开挖面排水泄压影响,在隧道断面开挖前,拱底处产生竖向位移沉降;相较于盾构法,矿山法施工的扰动程度更大,在不同施工段落区段,采用矿山法施工的开挖断面主应力分布一致。研究可为海底隧道矿山法与盾构法水下对接工程安全性评价提供参考。

基于有限元仿真的海缆热效应与截面力学性能研究

海缆作为高压电力的传输构件,运行过程中产生的热量会引起结构温度升高及膨胀。受各层约束作用,海缆将产生较大的热应力与变形,进而引起结构损坏。此外,温度升高会导致海缆内部高分子材料弹性模量降低,导致海缆截面力学性能的改变。因此有必要研究海缆运行过程中因热膨胀引起的应力和变形,分析温度对海缆截面力学性能的影响。本文以某海上风电工程为依托,基于有限元软件ABAQUS建立了海缆-土体整体有限元模型,获得了稳态载流量下的温度场分布;基于温度场结果,采用热力耦合方法计算了海缆的热应力和热变形,并分析了温度作用下海缆截面力学性能的改变。结果表明:海缆运行时最高温度出现在铜导体中,外被层温度最低,以铜导体为中心,沿径向往内侧温度变化梯度较小,往外侧温度变化梯度较大;热应力主要集中在金属结构中,最大变形出现在钢丝铠装层中,当铜导体与光纤位于截面顶部时位移最大,位于底部时位移最小;考虑温度影响后,铜导体与光纤的应力会增大,同时海缆的拉伸与扭转刚度会降低,且逆扭转刚度的降低程度大于顺扭转刚度。