层间弱面引起地表非连续变形的机理分析

急倾斜煤层开采时，地表特别是软弱面露头，常常出现台阶、裂缝等非连续变形现象，对建筑物构成极大的威胁，甚至造成建筑物的严重损坏。本文采用数值计算方法。

3D打印混凝土层间弱面的形成机制与改善方法

混凝土3D打印作为一种无模、快速、灵活的先进建造技术在土木建筑领域已获得成功应用。然而,逐层堆叠的固有属性使3D打印混凝土材料有规律性地产生层间弱面,造成了材料的非均质性,削弱了打印结构的力学承载性能和耐久性,制约了该技术的发展和应用。本文综述国内外相关研究进展,从宏观和微观分析打印结构层间弱面的形成机制,并总结层间力学结合的影响因素,提出相应的改善措施,可为优化3D打印材料和结构,进一步推动混凝土3D打印的工程应用提供科学的指导。

急倾斜煤层开采地表非连续变形计算方法研究

提出了急倾斜煤层开采地表非连续变形的度量方法 ;采用有限元法分析了层间弱面条件下地表非连续变形的影响因素 ;创建了急倾斜煤层开采地表非连续变形关于采动程度、弱面位置、弱面宽度、弱面介质特性的计算方法 .实例分析表明 ,计算方法应用简便 ,效果良好 ,为地表非连续变形的计算提供了新途经 .

3D打印混凝土的等效单元法有限元模拟

针对3D打印混凝土自身的层面特征和各向异性的力学性能,目前尚缺少有效的数值模拟方法对3D打印混凝土进行力学性能分析的现状,基于变形条件和力学平衡条件,推导出了3D打印混凝土各向异性等效单元的线弹性本构模型,并基于剪应力互等定理给出了3D打印混凝土的层面应力计算方法。以100 mm×100 mm×100 mm的3D打印混凝土立方块体为研究对象,利用ANSYS有限元软件对3D打印混凝土立方块体进行了受力性能的数值模拟分析。结果显示:采用等效单元法得到的单元网格数量减少了64倍,位移结果的整体误差能够控制在1%以内,计算效率提高了430多倍。通过本文研究,采用等效单元法实现了具有层面特征的各向异性3D打印混凝土的有限元模拟分析,能够保证计算精度的前提下大幅度提高计算效率。

3D打印混凝土空腹重力坝的静力学数值模拟探讨

目前关于3D打印混凝土技术在水利工程中的应用相对较少,本文以某一10 m高的小型空腹重力坝为研究对象,基于ANSYS软件模拟并探讨了在自重压力和静水压力作用下3D打印混凝土空腹重力坝的承载能力问题,讨论了层间弱面对水工结构承载能力的影响。结果表明:在自重压力和静水压力作用下,该10 m高的3D打印混凝土小型空腹重力坝未发生大变形,能够发挥其正常使用功能;在该空腹重力坝的上游坝踵位置出现超应力区,但范围极小且可以通过加设钢筋等措施予以解决;在空腹部分靠近上游面的位置出现了超过层间弱面抗拉强度的拉应力值,须采取增强层间弱面粘结能力或设置钢结构桁架抵消拉应力等措施来保证坝体安全可靠。