Porosity and permeability variations of a dam curtain during dissolution

During reservoir operation,the erosion effects of groundwater change the porosity and permeability of the dam curtain,causing changes to the seepage field.To understand where the changes take place and to what degree the porosity and permeability change,a multi-field coupling model was built and solved.The model takes into account seepage,solution concentration,and solid structure.The model was validated using uplift pressure monitoring data.Then,the variations in curtain porosity,seepage flow,and loss quantity of Ca(OH)2 were calculated.The key time nodes were obtained through curve fitting of the variation of seepage flow with the BiDoseResp function.The results showed that the model could reflect the attenuation trend of curtain performance well.The process and position of the erosion were not homogeneous.Although erosion mainly occurred at the top and bottom of the curtain,it was most developed at the top.The erosion effects developed slowly during the early stage,much fast during the middle and late stages,and culminated in complete dissolution.The model results and the daily monitoring data can provide a scientific basis for the safe operation and management of reservoirs.

多冷媒非均质人工冻结壁弹塑性应力分析

【目的】受制冷媒介温度差异以及被冻地层与冻结管距离差异的影响,多冷媒联合双排管冻结壁的非均匀性较为显著,为了合理评价该类冻结壁的安全性,需开展考虑非均质性的多冷媒人工冻结壁弹塑性应力分析。【方法】选取距离1/4管距处的冻结壁作为特征截面,将该截面上的温度分布曲线等效成三段一次函数形式,并将冻结壁视为随温度成线性变化的非均质材料,分别基于4种冻土屈服准则,推导得出多冷媒联合双排管非均质冻结壁弹塑性应力解析表达式。基于该解析表达式,对多冷媒冻结壁的受力特性进行计算,并将该计算结果与均质冻结壁计算得出的结果进行对比。【结果和结论】研究发现:(1)在盐水-二氧化碳联合双排管冻结壁中,径向应力随着相对半径r的增加而上升,环向应力在不同冻结区间(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)表现出不同的变化趋势。(2)基于均质冻结壁计算理论,弹性极限状态的冻结壁的环向应力最大值出现在冻结壁内侧,弹塑性状态的冻结壁的环向应力最大值出现在弹塑性分界面处,塑性极限状态的冻结壁的环向应力最大值出现在冻结壁最外侧;而基于非均质冻结壁计算理论,冻结壁环向应力最大值始终出现在冻结壁分区界线(r=2)处。(3)在考虑非均质特性后,冻结壁的弹性极限承载力降低1.8%,而塑性极限承载力提高8.1%。在弹塑性状态下,对应相同塑性区相对半径,非均质冻结壁具有更高的承载力,且这种现象随着塑性区相对半径的增大而愈发明显。研究成果对富水地层多冷媒联合冻结帷幕的设计具有重要的参考价值。

某高层建筑幕墙玻璃面板的多源感知与特征提取初探

近年来,高层建筑玻璃幕墙面板因自爆、脱落等引发的安全事故在我国频频发生,其主要原因是幕墙面板的性能特征不清晰。论文提出了玻璃幕墙面板的多源感知与特征值提取方法,结合实际工程案例,通过设计施工资料、振动测试、图像识别3种多源感知方法获取玻璃幕墙特征信息,并从中提取出典型特征值。

基于改进最小二乘法的椭圆形玻璃幕墙缺陷多传感器融合检测技术

针对常规椭圆形玻璃幕墙缺陷多传感器融合检测的结果误差较大的问题,提出基于改进最小二乘法的椭圆形玻璃幕墙缺陷多传感器融合检测技术。在分析椭圆形玻璃幕墙受力点处应力值和反差增强分组传感器检测数据信号而获取缺陷部位的初始拟合曲线后,采用改进最小二乘法拟合缺陷部位立体位置曲线,融合缺陷检测图像得到检测结果。试验结果表明:应用该方法得出的检测累积误差平均值为0.07,可满足椭圆形玻璃幕墙缺陷的检测要求。

长距离管幕法在下穿高速连拱隧道中的应用技术研究

管幕法常用于对沉降要求严格的下穿高速公路隧道工程中。由于管幕施工会引起地层损失进而引起地表沉降,因此长距离管幕施工流程和精度控制成为了下穿高速公路的砂层连拱隧道工程关键技术。以某下穿高速公路连拱隧道工程为背景,详细阐述了长距离管幕法设计总体方案、管幕施工工艺、顶进施工、精度控制和纠偏方法等,并针对管幕法连拱隧道施工匝道沉降变形进行了数值模拟计算。计算结果表明,长距离管幕法可有效控制高速公路路基沉降变形,为隧道施工、运营安全及既有道路的正常运行提供保障。

天幕钢结构施工关键技术研究

钢结构因其轻质高强、环保美观,在大跨度空间结构中的应用变得日益广泛,但钢结构对施工技术要求较高。以上海市黄浦区太平洋新天地商业中心项目为例,结合钢结构施工的特点与难点,介绍了天幕钢结构施工技术,详细阐述了多点支撑分片吊装的总体施工技术路线、分批同步拉索张拉技术工艺,以及分批、分级的天幕卸载施工工艺等,形成了一系列天幕钢结构建造关键技术。该技术成功地应对了大跨度单层空间网壳结构的复杂性,确保了施工的顺利进行,可为类似工程提供参考。

地铁暗挖工程不降水施工关键技术研究与应用

在过去的50年,北京地铁暗挖工程主要以降水方案组织施工,使大量水资源流失。为保护地下水资源,北京连续出台了多项管控措施,对水资源进行了严格的限制和计量并征收水资源税。为响应北京市重大项目建设指挥部办公室提出的“在轨道交通工程建设中采用不降水(或少降水)施工,提高不降水(或少降水)施工技术水平”的要求。因此,开展暗挖工程不降水施工技术研究是必要和迫切的。本工程针对地铁暗挖工程不降水相关工法进行了深入广泛的调研,创新性地提出并实施了低净空下咬合桩施工技术和暗挖隧道机械化止水帷幕注浆施工技术,首次安全实现了地铁暗挖工程不降水施工,为后续不降水暗挖设计与施工提供参考。

基于射频雷达的输电线路预警联控系统研究

针对因吊车等机械施工造成输电线路外力破坏的问题,提出基于射频雷达的输电线路预警联控系统,构建输电线路下的三维多级警戒区,通过计算目标RCS值、距离、速度、经纬度,进行空间分割、聚类、动静分离、跟踪等过滤识别处理,实现了输电线路下超高机械的状态监测、跟踪及预警。研发的吊车配备自主联动、监测及锁止装置,具备激光光幕定向警示及语音提示功能。现场试验结果表明,系统能有效防范输电线路外力破坏事件,可对吊车等超高机械入侵危险源提前预警、主动干预。

杭州运河湾办公总部幕墙设计

杭州运河湾办公总部外立面设计新颖,幕墙体系复杂、构造精细。在此针对其设计的重难点进行分析,介绍了包括幕墙材料的选用、穿孔铝板与玻璃组合幕墙系统、全明框组合幕墙系统、穿孔铝板幕墙系统、精制直角钢龙骨玻璃幕墙系统的优化设计等。各系统设计在构造设计与安装工艺上较常规做法有明显改进和优化,通过系统结构静力分析、重要节点的有限元分析等,验证了设计的合理性和安全性。

循环型空气幕多机联合隔断巷道风流效果的分析

针对大断面大风流压差的巷道内的风流控制一般需要空气幕联合作业的问题,依据动量守恒定律对循环型空气幕串联、并联时的隔断能力进行理论分析。依据有效压力平衡原理,采用FLUENT软件对循环型空气幕联合作业时巷道风流流场特性进行模拟分析。研究结果表明:空气幕隔断能力由强到弱的联合作业方式依次为双侧串联、单侧串联、并联;循环型空气幕串联作业时,其隔断能力与空气幕间的间距有关;对于单侧串联空气幕,其隔断能力随着间距的增大而增大,当间距增大到使两股射流无相互影响时,隔断能力达到最大值;对于双侧串联空气幕,其隔断能力随着间距的增大先略有增大,然后迅速减小到一定值,再继续增大间距,隔断能力无明显变化。

多层螺旋雾幕技术的喷雾模拟及降尘试验研究

为了解决掘进工作面传统喷雾除尘无法有效抑制粉尘扩散的问题,提出了一种将气动喷嘴呈螺旋状布置的多层螺旋雾幕除尘方法。采用k-ω湍流模型与K-H液滴破碎模型,通过Comsol多物理场耦合数值模拟,得出了多层螺旋雾幕速度场分布和粒子轨迹的变化规律,结合模拟结果搭建试验平台,并将多层螺旋雾幕与传统喷雾的除尘效果进行对比分析。以2层雾幕为例的模拟结果显示,喷雾2 s时就会形成明显的2层螺旋状雾幕,10 s后旋转水雾充满整个模拟区域,并且雾滴粒径较传统喷雾更小。试验表明多层螺旋雾幕的除尘效果明显强于自然降尘与传统喷雾,3 min后可将浓度470 mg/m^3左右的粉尘降到4 mg/m^3以下。

气幕挡墙技术优化多流中间包数模研究

采用数学模拟方法,依据某无缝钢厂实际六流中间包操作工艺参数,应用欧拉两流体模型、多孔介质模型、欧拉-拉格朗日随机轨道模型及Monte-Carlo法,引入气泡吸附模型,研究了气幕挡墙技术对中间包内钢液流动特性及夹杂物去除率的影响。结果表明,采用气幕挡墙技术,对于改善钢液流动状态、均衡各出口停留时间、延长钢液平均停留时间、降低死区体积、提高夹杂物去除率和实现多流超纯净钢冶炼效果显著。

多向涡流风幕阻隔粉尘弥散的模拟实验

针对掘进面迎头粉尘弥散难以控制的难题,设计新型多向涡流风幕发生装置,并基于自行设计的模拟实验平台得出多向涡流风幕风流运移及阻隔粉尘弥散规律。研究结果表明:风流运移规律为多向涡流风幕与迎头距离L_c越大,压抽比Y、压风量Q_f及轴径比Z越小,越利于形成风流均指向迎头运移的阻尘风流场。阻隔粉尘弥散规律为粉尘质量浓度基本随巷道断面与迎头距离的增大而减小或波动减小;随着L_c的增大,阻隔粉尘弥散能力先减小后增大;Y、Z越小,Q_f越大,越利于阻隔粉尘弥散。通风参数变至一定值后,形成阻尘风流场的均匀程度及阻隔粉尘弥散能力基本稳定,并确定了实验掘进面较优通风参数为:L_c=20 m,Y=5:4,Q_f=300 m^3/min,Z=1:9;该参数时全尘、呼吸性粉尘的降尘率平均值分别为95.85%和94.32%。

基于红外对射光幕技术的小量程多介质液位传感器设计

针对水下发射舱可能出现的少量渗水定量测量问题,基于红外对射光幕原理研制了一种小量程液位传感器。该传感器不仅能对水、海水、防冻液等多种介质进行液位测量,而且精度高、体积小、抗电磁干扰能力强。经实验验证,传感器测量量程（0~20）mm准确度达0.57%FS,盲区小于2 mm,仅有少量水进入就会及时报警。在实际应用中,该产品性能稳定可靠,满足海面舰艇设备对传感器提出的各项要求。

管幕-结构法群管顶进对车站站场站台及股道沉降影响研究

为揭示管幕施工中群管顶进对站台和股道的影响规律,以迎泽大街下穿太原市火车站通道工程暗挖段管幕-结构法施工为例,采用数值计算对钢管不同顶进次序对地表沉降影响进行分析,推荐先下后上的群管顶进次序;采用数值计算和现场监测相结合的手段,对群管顶进过程中站台和股道沉降变化特征进行研究。研究结论如下:1)群管顶进对地层沉降变形影响是一个多次叠加效应,具有应力路径相关性,顶进过程中地表横向沉降曲线形态处于动态变化之中,最终呈现出类似Peck横向沉降槽的曲线形态;2)群管顶进结束后地表沉降横向槽宽度约为50 m,位于管幕底部两侧约45°地层滑移角范围之内;3)现场监测结果表明管幕-结构工法有良好的地层变位控制效果,在多次顶进扰动影响下,站台和股道沉降、轨道高低及水平变形皆在控制范围之内。

建筑幕墙地震作用机理及多模式再现试验方法

分析了建筑玻璃幕墙受到由主体结构传来的楼层加速度、层间位移变形等地震作用机理,提出了应用模拟地震振动台再现多维地震作用的多模式加载试验方法.针对某吊挂式玻璃幕墙支承结构特点,设计和制作了安装在振动台上的多模式加载装置,实现对该玻璃幕墙的多维加速度动力加载、平面内相对位移及吊杆内力的多模式加载,验证了该方法的有效性和可行性.最后,对应用混合模拟方法研究建筑玻璃幕墙抗震性能进行了探讨.

立式冷藏陈列柜内部结构对冷风幕流动的影响

针对立式冷藏陈列柜内部结构对冷风幕流动的影响进行了数值模拟研究，分析了表征搁板位置的几何参数Dv和Dh对温度分布、速度分布与热负荷的影响。结果表明：内部搁板的位置和尺寸对于风幕流动和柜内温度分布具有重要影响，搁板的存在有助于提高风幕流动的稳定性，可使保证风幕稳定的Richardson数范围拓宽；Dv对柜内温度分布影响较大，相邻各层搁板之间的温差沿风幕流动方向逐渐增大，且随着H／Dv增大，柜内温度分布均匀程度增强，但柜内平均温度差异较小；Dh则对风幕流动轨迹和空气卷吸量影响显著，因此对热负荷有较大影响，但对柜内温度分布影响很小．将Dh／b0控制在0～0．5范围内可以降低热负荷，从而改善风幕的性能。

上海信息枢纽大厦点支承玻璃幕墙的预应力张力桁架

上海信息枢纽大厦的点支承玻璃幕墙体系由预应力张力桁架等组成。计算采用有限元分析法 ,经过方案比较 ,施工时先预拼装水平桁架的内外弦杆 ,采用一端张拉的方式施加150kN预拉力后 ,再安装直腹杆和斜腹杆 ,采用该方案能在弦杆中建立均匀可靠的预拉力 ,并提高施工精度。

多斜率复杂异形幕墙钢环梁结构关键施工技术

某建筑层高9m,采用多斜率框架+单元体组合幕墙。为了确保施工顺利开展,从设计到施工全过程采用了BIM技术,并开发了相关设施装置,可为类似工程施工提供借鉴与参考。

舰船泡沫-水两用幕的电磁波干扰特性研究

针对泡沫型干扰幕难以同时满足留空时间长和施放距离远这两大关键指标,且易受风、雨等影响的固有不足,提出了舰船泡沫水两用幕(Foam-Water Dual-Purpose Curtain,FWDC)干扰技术.利用舰船水幕系统的现有管系,通过在其水泵后并入特定的泡沫化模块,既可生成泡沫幕笼罩舰船以干扰电磁波的传播,也可直接施放传统水幕.实验结果表明:FWDC可有效干扰多波段电磁波,且气体含量越高时干扰效果越明显(可见光、红外、毫米波与微波在干扰前后的辐射强度之比T最低达18.1%、0.7%,18.6%和28.8%),有效干扰的时间也越长(停止施放1 min后T最低仍可达69.0%、23.0%、66.1%和75.8%),证明了舰船利用FWDC进行多波段干扰这一技术的可行性和高效性.研究结论可为舰船多波段干扰技术的进一步丰富完善以及相应装备的研制提供必要的理论基础和实验依据.