Dynamic Performance Test and Estimation of Reinforcement Effect on a Workshop after Column-Cut Supported by Joist

The reinforcement effect of a reconstruction scheme for a steel factory building was investigated using finite element method and dynamic performance test. The workshop concerned is a portal frame structure with four spans and two slope roofs, of which ten columns need cutting for expanding span. The design and reconstruction project of column-cut supported by joist were introduced, which includes column reinforcement, connection rebuilding between brackets and crane beams, and the changing of rigid joint into hinge joint. The construction scheme was put forward in the light of the characteristics of the reinforcement and reconstruction. Spot test of dynamic performance on the workshop and comparison with theoretical analysis results show that the column-cut supported by joist design is effective and the reconstruction project is successful.

脉冲放电氦离子化气相色谱仪在高纯氦、高纯氮、高纯氩分析中的应用

脉冲放电氦离子化检测器是一种灵敏度极高的通用型检测器,对几乎所有无机和有机化合物均有很高的响应,它是一种能够检测至ng/g(10^(-9))级的检测器。脉冲放电氦离子化气相色谱仪特别适用于高纯氦、高纯氮、高纯氩的痕量杂质分析。通过确定色谱的最佳工作参数和切阀时间可以有效提高分析高纯氦、高纯氮、高纯氩杂质的检测效率和准确度,适用于工业连续性检验。

巧设Δ用微元思想解决物理问题

微元法是分析、解决物理问题常用的方法,微元法可以把复杂的物理过程简化为学生熟知的简单的物理过程、物理规律.以3个问题为例,在分析和解决问题过程中通过微元法巧妙设置Δl、ΔT、Δθ,避开繁杂运算过程,旨在培养学生从局部到整体的科学思维和提高学生运用核心知识解决问题的能力.

基于列生成的三阶段二维板材切割优化

在大规模定制生产需求的背景下,对于方形件产品制造企业来说,面对一组多品种、小批量的矩形产品订单,如何生成科学合理的排样方案,以最小化使用板材的数量,从而有效降低企业下料生产调整费用、提高生产效率,是一个具有挑战性的现实问题。针对具有齐头切约束的二维板材下料问题,以最小化使用的板材数量为目标,建立基于各切割阶段的长宽限制、产品项的完整性和齐头切等约束条件的三阶段二维矩形板材排样的整数规划模型。为求解该模型设计了基于列生成的算法,将原问题分解为限制主问题和子问题,子问题为生成满足约束并可能提高板材利用率的排样方案,限制主问题为获取最优排样组合。算例分析结果验证了模型的有效性和可行性。结果表明,在大规模算例下,所设计的算法不仅能明显提高求解效率,还能得到更具优势的排样方案。

基于FLAC^(3D)点柱式上向水平分层充填法点柱参数研究

在点柱式上向水平分层充填法中留设点柱的尺寸与间距对矿山的生产有较大影响,不合理的点柱参数会影响回采的安全性及采场的经济技术指标,因此留设点柱参数的合理选取是点柱式上向水平分层充填采矿法成功应用的关键。文章以大红山铜矿西矿段为工程背景,运用数值模拟方法对其点柱式上向水平分层充填法的点柱留设参数进行研究,最终确定其最优参数为点柱尺寸4 m×5 m,点柱跨度12 m。

多块排样方式的二维板材下料优化模型与算法

针对矩形件二维板材剪切下料问题,提出一种多块排样方式的二维板材下料优化模型与求解算法。为了均衡考虑排样方式的计算复杂度和板材利用率,将多块排样方式的块数定为八块。通过3次一分为二剪切操作将板材分割成八个矩形块,并将每个块剪切成方向相同的同种矩形件。构造八块排样的优化模型及算法是按照排样价值最大原则来确定所有可能尺寸的块中矩形件的最优布局和板材的最优八块划分。提出的列生成算法迭代调用上述八块排样算法生成一系列下料方案,选择耗费板材最少的一个下料方案作为最终解。通过采用文献基准例题和实际生产实例验证了本文算法,实验结果表明:八块排样算法的排样价值高于3种文献排样算法,并且,八块排样方式的下料算法板材利用率高于已有文献给出的下料算法。本文给出算法计算时间可满足实际应用需要。

深基坑超深钢管柱精准定位施工技术研究

以武汉地铁12号线汉钢站深基坑开挖工程为依托,采用深基坑盖挖逆作法下进行主体构造施工,并对此工序下超深钢管柱的垂吊定位技术进行研究创新。通过以优化施工工艺、应用先进监测技术以及精准定位技术,通过“三项标高定位法”在深基坑盖挖逆作施工条件下实施超深钢管柱高精度垂吊,以保证施工质量和工程进度,并为今后的类似工程打下基础。

回采工作面沿空留巷爆破切顶卸压实践

煤层掘巷留保护煤柱开采,不仅会造成应力集中,还会损失高达10%~30%的煤炭资源。通过对比德丰源煤矿1334采面运输巷实施切顶卸压沿空留巷的效果总结、分析,得到巷道顶底板最大移近373 mm,非回采侧最大移近63 mm,且巷道顶板8 m范围内没有发生离层现象,该巷道可为下一回采工作面安全回采提供可靠保障。沿空留巷爆破切顶卸压有利于解决煤柱应力集中、提高煤炭回采率、缓解采掘接替紧张、防止煤柱自燃、改善矿井安全生产条件、提高煤炭开采的经济效益,为矿井无煤柱安全高效开采奠定了基础。

破碎薄矿体采场整体地压控制方案与参数优化研究

针对某企业所属矿区破碎薄矿体在采用削壁充填法回采时存在冒顶片帮问题,提出向上回采过程中浇筑水平和垂直方向的混凝土柱,用于控制采场整体地压,防止上盘岩体的大规模变形。利用FLAC3D软件对混凝土柱双向间隔参数进行数值优化,设计了9组参数方案,模拟得到了各分层回采后采场内部、周边矿岩以及混凝土柱的应力场、位移场及塑性区的分布情况,结果显示当混凝土柱间距参数为25 m×20 m时,混凝土柱内部塑性显著增长,并随着间距参数的增大呈现大面积贯通,导致混凝土柱支护强度减弱,影响整个采场的稳定性,因此,从塑性区角度和矿山需求进行判断,建议采场混凝土柱间距尺寸选为25 m×15 m。

盖挖逆作法液压垂直插入钢管柱技术在地铁施工中的应用

随着城市轨道交通的发展和地下空间的开发利用,盖挖逆作法成为地铁施工的常见方法。钢管柱作为盖挖逆作施工的主体承载及力学传导结构,其施工质量直接影响地铁站整体施工质量和安全。为此,文章结合深惠城际西丽站盖挖逆作法施工实例,总结了盖挖逆作法施工钢管柱的重难点,并对液压垂直插入钢管柱技术在盖挖逆作法地铁站施工中的应用展开论述,以期为类似地铁站钢管柱施工提供参考。

角柱形掏槽孔布置及毫秒延时爆破效果分析与应用

角柱形掏槽在提高巷道爆破进尺方面起到了主要作用,因此对角柱形掏槽爆破参数进行深入分析,能够更好地提高巷道掘进效率。结合补偿空间理论和经验公式确定了最适宜孔间距为179 mm,并运用LS-DYNA数值模拟软件建立多种数值计算模型,对岩巷掘进中角柱形掏槽的孔间距、掏槽孔布置和延时段数等参数进行了分析。结合数值计算和现场爆破效果综合分析,得出最适宜孔间距为170 mm,最优布孔方式为两段毫秒延时起爆模型4,最优起爆方式为两段毫秒延时起爆。应用最优参数的新方案对比旧方案发现:爆破进尺增加了0.7 m,炸药单耗降低了0.11 kg/m^(3),合速度峰值振动速度平均减少了0.12 cm/s。研究表明:新方案不仅能够提高掘进效率和经济效益,还能减少振动带来的影响,保障巷道掘进安全施工。研究结果可为角柱形掏槽爆破参数优选提供参考,对于类似施工条件的爆破方案设计具有一定的指导意义。

地铁盾构并行下穿既有明挖隧道加固方案研究——以济南黄河隧道北岸段地铁下穿明挖公路隧道为例

为解决公轨合建水下隧道分离后,地铁隧道长距离并行近接下穿明挖隧道过程中面临的变间距下穿扰动、地层脱空的问题,以济南黄河隧道北岸段地铁下穿明挖公路隧道为依托,建立考虑可张开地层-结构界面和结构变形缝的精细化三维仿真模型,探究不同加固方案下盾构施工对地层脱空及既有结构的影响。结果表明:1)相比于无加固措施,采用立柱桩加固后,最大地表沉降减少52%,沉降曲线峰值叠加效应得到有效控制;2)采用立柱桩配合三轴搅拌桩加固,盾构下穿过程中既有结构底板横向最大差异沉降减少43.4%,最大沉降降低47.0%;3)无加固措施下,盾构掘进导致既有隧道结构底板与地层之间脱空效应明显,最大脱空位移达1.44 mm,相比于三轴搅拌桩加固,采用立柱桩加固更能有效减少结构底板脱空;4)无加固措施下既有结构最大拉应力增量超限(1 MPa),采用单一三轴搅拌桩加固有增大既有结构注浆范围内拉应力增量趋势,而采用立柱桩配合三轴搅拌桩加固,可有效减少50%的既有结构拉应力增量。盾构并行下穿既有结构时,相比显著强化单一加固措施,综合考虑地层位移控制(防脱空)和结构应力控制的加固措施更加安全有效。

基于分离因数法的简捷炼油塔模型开发及应用

简捷炼油塔模型在炼油厂生产调度实际应用具有重要作用,但传统简捷模型不符合实际的假设,无法反映产品蒸馏曲线的真实非线性性质。本研究开发出一种基于分离因数的简捷炼油塔模型。首先,针对炼油塔分离过程,利用组分分离程度与沸点之间关系,将炼油塔分离过程简化为连续分离单元,合理地提高模型的非线性程度。其次,模型可以满足给定切割点或产率两种模式计算,基于切割温度或产率、分离因数等参数,采用割线算法迭代求解,较好地模拟在产品切割点附近组分不完全分离过程。最后,通过常减压过程实例进行模型验证,主要工艺指标计算值与实际值相对偏差均在5%以内,证明开发的模型能够较好地模拟炼油塔生产过程。

梁柱预埋孔机械切割异地爆破绿色拆除技术

为适应城市复杂环境下绿色拆除的需要,在结合机械切割和爆破破碎优点的基础上,提出了钢筋混凝土梁或柱预埋孔机械切割异地爆破绿色拆除技术。该技术的主要特征是将钢筋混凝土梁柱体系拆除全过程分解成现场拆解和异地破碎两个环节,在钢筋混凝土梁或柱浇筑时就预埋布置切割穿绳孔和爆破轴向孔,拆除时在现场利用穿绳孔对梁柱分段机械切割,然后吊装作业并运输至偏僻场所,利用梁柱段中预埋孔进行爆破破碎。为验证新技术的先进性,以某基坑支撑梁拆除工程为例,将采用新技术拆除方案与已有可行拆除方案进行了对比。结果表明:钢筋的回收价值已覆盖拆除成本,采用新技术的方案比最接近的可行方案(绳锯切割+异地破碎锤破碎)单位体积拆除成本降低了11.8%;该技术实现了钢筋混凝土梁柱的免钻孔、低成本、低环境影响的绿色拆除,让城市拆除钢筋混凝土爆破免除安全评估、安全监理和安全检测的作业模式成为可能,提供了在破碎场地同时开展建筑固废物回收处理的新思路,具有极高的实际应用价值。

浪潮青岛大数据产业园结构设计

浪潮青岛大数据产业园建筑灵感源于“莫比乌斯环”,其平面呈8字形,从18.1m至44.5m标高形成连续收进整体坡屋面。结构存在扭转不规则、偏心布置、细腰形、楼板不连续、尺寸突变、转换层、错层、连体,为多重复杂超限高层。结构采用带转换桁架的钢框架-混凝土剪力墙体系,转换桁架集中设置于地上4层,采用上托下挂的形式实现建筑立面大切角、首层大堂拔柱的需求。详细介绍了结构体系的对比选取,转换桁架、细腰连体及整体坡屋面的设计策略等,针对结构不规则及关键部位采取有效的加强措施,通过基于性能化的抗震设计及专项分析研究,在保证结构安全可行的前提下很好地实现了建筑效果和使用功能。

开切眼爆破掘进隐伏陷落柱滞后突水灾变规律研究

为研究桃园煤矿1035开切眼爆破掘进过程中隐伏陷落柱的滞后突水灾变时空演化特征,基于爆破动荷载与流固耦合作用下围岩的渗透率突变特性,采用FLAC^(3D)软件对其应力、位移、塑性区,以及涌水量的变化规律进行数值模拟研究,探讨陷落柱影响带宽度对突水的影响。研究结果表明:在开切眼掘进工作面超过陷落柱中心10 m后,开切眼底板破坏塑性区将与隐伏陷落柱影响带贯通而导致陷落柱突水,其突水具有一定的滞后性、突发性及大量性;同时,只有当陷落柱影响带与桃园煤矿1035开切眼间距小于5 m时,开切眼爆破掘进才会引发突水事故。研究结果可为类似条件下的突水治理提供理论参考。

长安金矿无底柱分段崩落法首采中段损失贫化控制方法

长安金矿露天转入地下开采,采用无底柱分段崩落法,出现覆盖层形成困难的问题,且现场矿岩物理力学性质相似,较难区分,使得矿石损失贫化不易控制。为此,设计3种试验方案对3个分段在不同出矿量、不同贫化率条件下展开室内放矿试验研究,优选放矿方案并提出了量化控制方法。试验结果表明:方案1视在回收率和回贫差均高于方案2;其留下的矿石垫层厚度最大,且废石混入率、矿石贫化率均比方案2和方案3低,综合分析方案1为最优方案。首采分段出矿控制有利于保持矿岩界面均匀下降,能够有效缓解覆盖层厚度不足的问题。分析方案1第2分段可知,放出矿量控制在65%~70%时,可以有效地降低矿石贫化率;结合矿石当次品位和当次贫化率随放出矿量的变化关系式,提出了对放出矿量进行相应的量化控制从而有效地降低矿石损失贫化的方法。试验结果在长安金矿1518、1509、1500 m等分段得到实践应用,效果良好,对类似矿山有一定的参考意义。

不同工艺条件对打叶质量及经济指标的影响

为掌握叶片结构控制的方法,本试验开展了切断方式、大片回打工艺、框栏组合3种工艺条件对打叶质量及经济指标的影响研究,结果表明:(1)切断打叶能提升润叶含水率的稳定性和叶片结构的均匀性,切断方式对叶片结构、叶中含梗率及经济指标无明显影响;(2)大片回打工艺对叶片结构“降大、提中”具有明显促进作用,同时能提升叶片结构的均匀性,对叶中含梗率无明显影响,对经济指标影响甚微;(3)框栏组合对叶片结构、叶中含梗率、经济指标均有明显影响,六边形框栏数量增加对叶片结构和叶中含梗率改善作用明显,但不利于改善经济指标,因此框栏组合方式要兼顾质量指标和经济指标平衡。综合安徽中烟细支卷烟原料需求,采用2刀3段切断方式和大片回打工艺,打叶框采用六边形框栏和菱形框栏相结合,其中六边形框栏数5~6组为宜。

连续管旋转喷砂切割复杂管柱的试验研究

随着国内油田勘探开发的深入,油气水井生产、钻井及压裂过程中,管柱卡钻事故呈上升趋势。一些特殊管柱解卡,采用传统的解卡方式,劳动强度大、费用高、耗时长,甚至无法解决。为满足现场施工需求,适应油管、钻杆、钻铤、筛管、组合管柱等多种复杂管柱的切割解卡,笔者对连续管旋转喷砂切割技术进行了系统的研究,研制了连续管旋转喷砂切割的系列工具,通过地面试验给出了射流速度、喷距、喷射时间、喷射角度对切割影响程度,地面切割几种典型管柱的可行性测试,并给出了下一步现场应用施工工艺及工具串配套。

钢管格构立柱桩在盖挖法高岩面深基坑中的应用研究

针对如何解决高岩面深基坑传统格构立柱桩成孔工效低、垂直度控制低下,影响盖板及基坑支护结构的安全性问题,依据项目实际情况,通过钢管格构立柱桩在盖挖法高岩面深基坑中的应用研究,提出了“大桩变小桩、角钢改钢管”的钢管格构立柱桩替代方法,大大提高了成孔工效、保障格构立柱桩垂直度,提高盖板及基坑支护结构的安全性,有效地解决了传统格构柱在碰到硬度较高的片麻岩、花岗岩等岩层则难于成孔的施工难题。