复合隔震摩擦承压比的振动台试验研究

对复合隔震结构的重要参数之一摩擦承压比进行了振动台试验研究,分析试验结果表明摩擦承压比对复合隔震结构的减震效果影响很大,并且存在合理取值范围。合理的摩擦承压比取值可以使复合隔震结构的地震反应比橡胶支座隔震结构小。因此复合隔震结构具有显著的优越性。

水利阀门密封结构非均匀承压极限检测仿真

由于水体流动具有较强的动态性,当前与前一时刻的流场信息会发生较大变化,因此防水阀门的承压波动性较为明显,其极限的检测具有较大难度。为此,提出一种水利防水阀门密封结构非均匀承压极限检测方法。根据水体当前与前一时刻的流场信息,判定承压波动程度,自适应生成密封结构的非均匀承压网格。基于此,基于光纤光栅传感技术设计双梁菱形检测基体,优化方法的抗温度干扰性能。通过卡扣连接成紧贴阀门密封结构的承压极限检测模型,检测非均匀网格对应的承压极限。实验结果验证了所提方法的能够成功、稳定地检测出各网格的承压极限值,最大误差绝对值不到0.2MPa。

高承压水地层深基坑抗突涌技术

为了防止高承压水地层深基坑突涌破坏,以韩江-榕江-练江水系连通后续优化工程GX12号井深基坑为依托,采用有限元软件建立三维数值模型,对考虑地连墙深度以及布设减压井的5种技术方案进行模拟分析,研究各方案的抗突涌效果,并通过综合考虑基坑抗突涌效果及地连墙施工技术难度和工程造价等,确定基坑工程抗突涌的优化方案。结果表明:1)地连墙深度可由原设计的91.8m优化为78m;2)坑内增设减压井可有效减小坑底隆起和地连墙水平位移,但是增加了基坑周边地表沉降,而增加地连墙深度可显著减小基坑周边地表沉降和坑底隆起;3)增大地连墙深度的抗突涌效果优于增设减压井的效果。本文成果可为类似高承压水地层深基坑工程抗突涌技术提供一定的借鉴。

石油化工厂区承压设备使用管理智能化需求分析

石油化工厂区承压设备是特种设备的重要组成部分,一旦发生事故,严重危害人身和财产安全。国家法规标准对企业的特种设备使用管理有相关要求,设备使用管理的智能化是保障设备安全运行的必然趋势。本文介绍了某大型石化企业承压设备使用管理智能化的现状,以此为基础分析了当前智能化存在的问题和进一步发展的需求,提出了承压设备实现使用管理智能化过程中亟待解决的重点任务,为推进相关工作提供参考。

基坑开挖与承压水突涌对桩基承载力影响分析

为研究基坑开挖与承压水突涌对桩基承载力的影响,选取典型工程案例,通过现场水位观测调查含水层分布情况及水位埋深,进行了坑底抗突涌验算,结合现场突涌发生过程,分析了突涌发生的原因。通过原位静力触探试验结果的对比,分析了坑底各土层扰动度以及扰动度随深度的变化规律,并提出了扰动度与桩基设计参数的关系。结果发现:承压水击穿管桩土塞是引起突涌的主要原因;基坑开挖对坑底以下土体的影响深度约6.5 m~9 m,扰动度随深度线性递减;突涌对桩端以上约2 m范围土体强度影响最大,最大扰动度达到0.91,对桩端以下2 m~4 m深度范围土体影响线性递减;承压水突涌对桩基承载力影响远大于基坑开挖对桩基承载力的影响,突涌点位置桩基承载力受到的影响最大,距离突涌点越远影响越小。

深部巨厚承压含水层采动疏水诱冲机理

陕蒙地区覆岩普遍赋存较厚承压含水砂岩层,工作面涌水量大、承压含水层水位显著下降,巨厚覆岩承压含水层下冲击地压和高能矿震监测表明覆岩承压水的采动疏放具有一定的诱冲效应。为揭示覆岩承压含水层采动疏水诱冲机理,开展了流固耦合数值模拟,分析了不同孔隙水压岩体力学行为及巨厚覆岩承压含水层采动疏水条件下围岩应力-能量场演化特征,揭示了覆岩承压含水砂岩层采动疏水对围岩应力场作用机制;并考虑巨厚覆岩对围岩动静载应力作用效应,提出了覆岩承压含水层采动疏水诱冲机理。研究结果表明:覆岩巨厚承压含水砂岩层下动力显现均发生在覆岩承压水位快速下降期间,覆岩承压水的采动疏放对围岩产生应力扰动;采动疏水条件下覆岩承压含水岩层孔隙水压降低,岩层强度和承载能力增大,覆岩载荷向采场两侧转移,导致围岩应力升高、能量进一步积聚,其对围岩应力场-能量场作用程度与采场尺度和疏放程度正相关,与煤层-承压含水层距离、承压含水层岩层厚度及强度负相关;巨厚覆岩承压含水层下顶板大尺度悬臂-铰接结构导致采场围岩高静载及强动载,在覆岩承压含水层采动疏水对围岩应力场作用下,煤岩体中叠加应力超过其临界载荷且释放的总能量超过其破坏所消耗能量,诱发冲击地压,其中高静载是冲击地压发生的应力基础,矿震动载和覆岩承压含水层采动疏水导致的应力扰动是重要诱因。针对覆岩承压含水层采动疏水及巨厚承压含水层覆岩结构对冲击风险的影响特征,提出了巨厚承压水含水层注浆堵水和优化盘区尺寸的防冲措施,通过地面注浆和降低采场尺寸能够降低覆岩承压含水层采动疏水对围岩应力场的作用效应、避免巨厚覆岩形成大尺度悬臂-铰接结构,从而降低巨厚承压含水层下冲击地压风险。

非达西效应下瞬态承压无压转换数值解

为了研究承压含水层中不稳定承压无压完整井渗流转换机制,提出了一个考虑非达西效应的数值模型。利用Izbash方程描述了比流量与水力梯度之间的非线性关系,并通过有限差分法对模型进行求解。通过与达西渗流模型进行比较,验证了所提出模型的可靠性。结果表明,非达西指数、准水力渗透系数及单位储水量与非承压区的发育和含水层的降深之间呈负相关关系,这是由湍流程度的增大加速了对抽水井的补给所致。通过敏感性分析发现,降深对非达西指数、准水力渗透系数较为敏感,但对弹性储水系数和重力储水系数等不敏感。

韧性视角下华北型煤田底板承压灰岩水原位保护技术研究

目的为推进保水开采技术高质量发展,有效解决华北型煤田底板承压灰岩水原位保护问题,方法根据扰动下系统韧性演化特征,从韧性抵抗力、恢复力和适应力出发,分析煤层底板在采动和承压水影响下由抵抗到恢复及再适应的全过程。基于“精准、高效、全面”的核心内涵,构建以“治理靶区精准确定、多分支井高效注浆、保水效果全面评价”为主体的华北型煤田底板承压灰岩水原位保护技术框架。结果结果表明:治理靶区精准确定包括垂向层位确定和横向靶位确定;多分支井高效注浆包括定、钻、注3个步骤;保水效果全面评价包括底板岩层注浆效果评价和水资源承载力恢复评价。根据底板破坏深度和临界隔水层厚度计算,确定底板注浆垂向层位,根据关键指标参数探测和脆弱性指数模型计算确定底板注浆横向靶位,形成底板注浆靶区的量化确定方法并开发相应的软件系统。多分支井注浆结合随钻定向技术,对相关裂隙等进行注浆封堵,减少直井段数量,提高钻井效率。针对保水开采中“安全开采”和“水资源保护”理念,提出基于底板岩层注浆效果探测和水资源承载力恢复监测的原位保水效果评价方法。结论在安徽某矿进行工程应用,保障底板承压灰岩水上开采煤层安全性的同时,兼顾矿区经济效益与生态环境发展。研究结果完善了承压水上保水开采技术体系,为后续研究及现场应用提供借鉴。

落底式止水帷幕条件下承压含水层水文地质参数计算方法研究

落底式止水帷幕在具有典型二元结构地层的武汉地区深基坑工程中被广泛应用,而落底式止水帷幕的存在改变了二元结构含水层中地下水的渗流环境,为此提出了落底式止水帷幕条件下承压含水层水文地质参数的解析和数值计算方法,并结合武汉园林路地铁站深基坑现场抽水连通试验数据验证方法的正确性和可靠性。结果表明:根据新建立的考虑落底式止水帷幕条件下的解析法公式计算得出承压含水层的渗透系数为17.47~25.55 m/d,平均值为20.722m/d,而通过三维数值模拟反演得到承压含水层的水平向渗透系数(粉细砂层为21.6m/d,细砂层为25.92m/d)和垂向渗透系数(粉细砂层为2.592m/d,细砂层为3.456m/d)具有明显的各向异性,新提出的解析法和数值法均能得到可靠的承压含水层水文地质参数,可为落底式止水帷幕条件下基坑降水设计提供更直接的科学依据,具有一定的推广和应用价值。

常州城区承压水影响下基坑抗突涌稳定性判定

以常州地铁2号线青枫公园站深基坑工程为例,通过有限元软件建立承压水条件下基坑开挖计算模型。利用数值模拟方法研究承压水条件下基坑稳定性及周围环境变形影响,将数值计算结果与基坑抗突涌理论判定计算结果进行对比得到合理的基坑抗突涌隔水层临界厚度值。结果表明:传统的基坑抗突涌压力平衡判别法计算得到的隔水层临界厚度值偏大,而基于强度破坏的数值模拟判别法得到的隔水层临界厚度值偏小,基于变形控制的基坑突涌数值模拟判别标准得到的隔水层临界厚度值较合理。

涟水高沟地区承压地下水可更新性研究

为合理开发利用和保护地下水资源,评价区域地下水可更新性成为当前首要解决的问题。本文从定性和定量两个角度进行分析研究,首先从区域水文地质条件与地下水水动力等方面,进行地下水系统划分及特征研究,分析含水层空间结构及补径排条件;其次在收集利用以往测试资料基础上,通过现场采样分析,开展不同水体环境同位素特征研究;最后利用水均衡法计算地下水可更新能力指标。研究结果表明:涟水高沟地区承压水具备地下水补给通道,主要接受上游山区侧向径流补给,且在开发利用过程中不会引发地面沉降等环境地质问题;地下水水龄2万年左右,水循环更新周期上千年,可认为其具有一定的更新能力,不属于难以更新的地下水;同时,地下水的合理开发利用有助于加快地下水循环速率,进一步提高地下水更新能力。

盐城坳陷带典型区域新近系盐城组第Ⅴ承压含水层特征方法研究

盐城市区地处苏北盐城坳陷带,境内的新近系盐城组孔隙含水层深达1000~1300m。前人对400m以下的第Ⅴ承压含水层划分、研究较为粗略。通过岩芯分析、物探、野外调查、水化学分析、数值模拟等多种方法的综合运用,重新划定了第Ⅴ承压含水层的赋存边界,深入研究了区域该含水层的赋存特征,同时计算了其可持续利用资源量。研究成果可为盐城坳陷带其他区域该含水层的研究提供科学的借鉴。

抗拔桩与承压型囊式扩体锚杆性价比浅析

对建(构)筑物抗浮工程两种常用锚固体钢筋混凝土抗拔桩和承压型囊式扩体锚杆设计计算理论进行了研究和梳理;并结合北京某一实际工程案例,对两种抗浮锚固体在设计中的可靠性、适用性和经济性进行对比分析。结果表明,在天然地基承载力满足基底压力要求,地基土层构成情况相同,两种抗浮锚固体提供相同抗力的条件下,承压型囊式扩体锚杆综合性价比优于钢筋混凝土抗拔桩,仅工程造价就可以节省20%左右,可为抗浮工程锚固设计时的锚固体方案比选提供借鉴与参考。

承压破碎煤体应变和孔渗演化机制与模型研究

采空区垮落带遗煤区域作为煤、氧低温反应的主要场所,其应变、孔隙率和渗透率演化模型的研究对深入认识煤自燃发展过程与规律有重要意义。基于团队自主研发的承压破碎煤体气体渗流实验装置,开展了单一粒径与混合粒径煤体承压渗流过程应变、孔隙率和渗透率演化规律研究。对不同粒径下的应变、孔隙率和渗透率随应力变化情况进行分析,结果显示:相关变化过程可以分为2个阶段,即轴向应力≤6MPa时的线性变化阶段与>6MPa时的指数函数变化阶段,初步表明破碎煤体的变形、孔隙率和渗透率的变化机制一致、同粒径无关,轴向应力=6MPa时的状态属于关键节点状态,其对应的应变、孔隙率和渗透率分别承接着各自上下2种不同的变化机制;轴向应力≤6MPa和>6MPa条件下三者变化的主要原因分别是颗粒的压缩作用和滑移填充作用;轴向应力=6MPa时不同粒径破碎煤体承压过程中的应变、孔隙率和渗透率分别同各自的应变、孔隙率、渗透率变化路径有一一映射关系,据此建立了相应的应力-应变、应力-孔隙率和应力-渗透率关系的模型;模型对比、验证结果表明,所建模型虽源于多种粒径破碎煤体实验,但摆脱了粒径因素的影响,同实验结果有着良好的匹配性,达到了较为理想的效果。相关研究成果可为采空区煤自燃早期预防与控制提供科学依据。

大采深高承压水条件下煤层底板突水问题及解决对策

在当前煤矿普遍面临大采深、底板高承压水、高地应力等采掘条件下,正确评价煤层底板承压水突水危险是做好防治水工作的基础。以河南省受底板灰岩承压水突水威胁的大水矿井为例,就底板破坏深度计算、突水系数计算及临界值、脆弱性指数法、不同水文地质单元的“双层水位”效应等问题进行了剖析。分析表明:在大采深和高地应力开采条件下,底板破坏深度较现有用经验公式计算得到的值偏大,一些矿井突水系数虽小于全国临界值,但回采过程中却发生了突水,脆弱性指数法有待于规范化。此外,井田范围内水文地质条件存在着时空变化,甚至会出现“双层水位”等现象。鉴于此,提出了建立大采深和高地应力开采条件下的底板破坏深度计算模型、确定矿区或矿井范围的临界突水系数值、规范脆弱性指数评价方法、查明水文地质条件的时空变化和不同单元的水动力参数、制定同各单元水文地质条件相适应的防治水措施等各项对策。

电站锅炉承压部件剩余寿命评估方法专利申请概况

【目的】更好地掌握电站锅炉承压部件剩余寿命评估方法领域的发展现状。【方法】对国内外电站锅炉承压部件剩余寿命评估方法领域的专利文献进行搜集、标引和梳理,分析该领域国内外专利申请情况、重要专利申请人、地域分布和法律状态。【结果】电站锅炉承压部件剩余寿命评估方法的相关技术在日本已较为成熟,专利申请量趋于平稳;我国在该领域的研究虽然起步较晚,但近几年研发活跃度较高,已经成为相关技术的专利申请大国。【结论】电站锅炉承压部件剩余寿命评估方法的产业化应用还有待进一步加强,如何将这些技术投入实际工业生产获得产业化收益,是未来需要解决的问题。

承压含水层深基坑降水引起地表沉降试验研究

由于受到经济或技术因素影响,当基坑所在承压水层埋深范围较大时,承压水层未被地连墙完全隔离,基坑内外水流在地连墙底部流动。为研究在基坑内外承压水层未完全隔离条件下基坑内不完整井降水引起坑外地表沉降变化,以深圳某地铁车站基坑工程为例,采用模型试验及理论分析研究手段,揭示了典型承压水层绕渗引起水位变化规律,提出了承压水层不完整井降水有效影响深度确定方法、坑外水位变化曲线公式及绕渗区范围确定方法。基于上述理论研究,提出考虑绕渗影响坑外地表沉降计算方法,通过与试验对比,可较准确反映绕渗作用下坑外地表沉降变化。上述成果为类似区域基坑降水引起坑外地表沉降的研究提供了理论基础。

承压含水层水压传递速率变化规律

含水层内水压以能量的形式传递,其传递速率远大于水质点的迁移速率,水压传递速率对高压水体下工程安全施工及灾害预测预报具有重要意义。以无黏性土承压含水层为研究对象,通过理论分析、数值模拟、现场试验及室内物理模型试验等方法对水压传递速率变化规律进行探讨。结果表明:含水层中水压变化传递具有明显的滞后性,传递速率并不是无限大或接近声速,且存在随传递距离增加逐渐衰减的现象,水压径向传递的滞后时间t与水压传递距离r呈二次幂函数关系;稳定边界压力水头越大,在承压含水层中同等水压变量的传递速率越快,渗透系数越大水压传递速率越快;当渗透系数一定时,水压传递滞后时间与传播距离的拟合系数C随边界稳定压力水头的增加呈一阶指数函数减小;现场试验表明,边界稳定压力水头差异性不大时,在传输距离较远的条件下,其水压传递平均速率基本相当;室内试验表明,瞬态脉冲水压力随传递距离增加,波形发生明显变异,峰值压力逐渐减小、脉冲压力波波长变大、峰值压力传递速率减小,随传输距离的增加其传递速率呈指数函数衰减,说明瞬态脉冲水压力能量随传输距离增加快速衰减;瞬态脉冲压力值越大其初始阶段的传递速率越快,但随传输距离的增加其传递速率衰减幅度更大。研究成果对水压传递速率变化规律的影响机制及其应用于地下工程突水灾害预测及防治具有重要的理论及实践指导意义。

承压构件缺陷磁记忆检测信号的量化分析

将金属磁记忆检测技术应用于含埋藏缺陷承压构件的检测中,将承压构件简化为平板结构,对平板试件进行单向拉伸的有限元模拟试验,分析了不同裂纹尺寸和载荷对检测信号的影响以及构件焊缝缺陷磁记忆信号的变化规律,得到了磁记忆信号特征参数与缺陷的关系。结合磁记忆检测试验,对磁记忆信号特征参数与缺陷参数、加载结果进行了量化分析。试验结果表明,磁记忆信号可以对承压构件缺陷进行有效表征,并可以对裂纹扩展趋势进行预测。研究为金属磁记忆检测技术在承压构件检测中的应用提供了理论支持。

腐蚀对小径管承压能力的影响分析

为保障小径管安全运行,明确缺陷对小径管承压能力影响,采用有限元软件对含常见腐蚀缺陷的小径管进行有限元模拟。结果表明:小径管承压能力随腐蚀深度增加呈线性下降趋势,随腐蚀长度增加呈指数型下降。腐蚀宽度对小径管承压能力的影响受腐蚀长度及腐蚀深度的影响,对于腐蚀深度大的短腐蚀缺陷,小径管承压能力随腐蚀宽度增加呈线性或指数型下降;当腐蚀长度≥■时,小径管承压能力几乎不受腐蚀宽度的影响。