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关键词： 剪切岩爆   物理模型   双隧道围岩   离散元法   隧道间距   应力场  

摘要： 认识剪切型岩爆的触发机理对地下工程科学设计与安全施工具有重要意义。为揭示隧道围岩(DTR)的剪切触发型岩爆机理,进行了砂岩的双矩形隧道和双圆形隧道物理模型剪切试验。在剪切试验过程中,利用高速摄像机和声发射监测仪对DTR的岩爆过程进行监测和记录,揭示了压剪下DTR的宏观和细观断裂特征;进而建立了5种隧道间距数值模型,分析了压剪下含隧洞试样连续-非连续剪切过程及其触发的岩爆机理;提出了一种新的能量冲击指数(S)来评价剪切型岩爆倾向性。试验结果表明,在剪切试验中,DTR的实时剪切特征、内外破裂特征和微裂纹数演化特征可划分为4个典型阶段:整体剪切压缩阶段(Ⅰ阶段)、以裂纹萌生为主的弹性阶段(Ⅱ阶段)、以裂纹扩展-贯通和剪切岩爆为主的剪切破裂阶段(Ⅲ阶段)和剪切摩擦阶段(Ⅳ阶段)。此外,试验结果还表明DTR在剪切型岩爆发生后可形成对称猫耳形缺口;微裂纹演化过程中DTR经历了裂纹预备阶段(Ⅰ阶段)、裂纹初始增长阶段(Ⅱ阶段)、裂纹快速增长阶段(Ⅲ阶段)和裂纹稳定阶段(Ⅳ阶段)。更重要的是,综合分析发现,双矩形隧道和双圆形隧道触发剪切型岩爆机制存在差别的本质是截面形状导致的结构效应,即双矩形隧道和双圆形隧道应力场分布差异导致断裂行为不同。研究结果有利于加深对剪切型岩爆机理的认识,为岩土工程防治提供理论依据。

关键词： 空冷排汽管道   CAESAR II程序   应力分析  

摘要： 在某600 MW空冷机组电厂设计过程中,采用CAESAR II程序对大通径空冷排汽管道进行整体应力分析,对在分析过程中遇到的波纹管补偿器、支吊架约束模型的建立及计算工况的设立等问题和解决办法进行了论述,对目前国产化空冷排汽管道设计有一定的现实借鉴意义。

关键词： 大跨径连续刚构桥   运营期   应力   变形   监测  

摘要： 为分析大跨径连续刚构桥的运营情况,文章采用现场监测法对各监测断面挠度和应力进行监测,并结合理论计算值对桥梁稳定性进行分析。根据监测结果,主桥中部两跨跨中截面的挠度和应力均较大,在监测三年后挠度增速明显下降,进入稳定发展阶段,且挠度和应力实测值均小于理论计算值,说明桥梁变形和应力均在设计允许范围内,桥梁结构安全稳定。

关键词： 焊接参数   TC4钛合金   TIG焊接   温度场   位移场   应力场  

摘要： 目的揭示焊接参数对TC4薄板焊接过程中温度场、位移场及应力场的影响规律。方法基于有限元(FEM)模拟方法,运用Fortran语言对焊接热源及焊接参数进行定义,以模拟不同焊接参数下TC4薄板的TIG对接焊过程。结果在稳弧阶段,温度场为一组以焊接方向为长轴的椭圆,且存在温度梯度,随着焊接速度的增大,温度场峰值、温度场温度梯度、熔池宽度和熔池体积逐渐减小,而焊接效率和焊接电流对温度场的影响与焊接速度刚好相反;随着焊接速度的增大,薄板最大变形量逐渐减小,焊接角变形及挠度变形逐渐得到改善,而焊接效率和焊接电流对位移场的影响与焊接速度刚好相反。在稳弧阶段,焊缝位置的残余应力为拉应力,两侧为压应力,随着焊接速度和焊接电流的增大,纵向残余拉应力逐渐增大,焊缝处高应力集中区的宽度逐渐减小,而焊接效率对应力场的影响与焊接速度刚好相反。在高焊接速度、中等焊接效率、低焊接电流参数条件下,可获得熔池体积小及熔池宽度窄的焊缝,有利于减小焊后残余应力与变形。结论上述研究结果可为TC4薄板的焊接过程提供一定的理论指导。

关键词： 工程力学   思政元素   教学实施  

摘要： 为深入贯彻习近平总书记立德树人的根本任务,要积极探索将思想政治工作贯穿教学全过程的教学模式。思政教学效果的达成,需要从课程顶层设计入手,明确课程思政教学目标,构建层次递进、相互支撑的课程思政体系,探索工程力学课程融入思政元素的多种教学实施路径。

关键词： 钢牛腿   接触单元   有限元分析   应力  

摘要： 接合实际项目两建筑物间加建的钢结构连廊,设计支座牛腿的情况,利用有限元软件ANSYS建立两种牛腿计算力学模型,设置接触单元,模拟后置钢牛腿节点受力状态,得出牛腿各个部位的应变和位移,及牛腿的破坏机理和各个部件的破坏形态;对比两种模型计算结果,工字型牛腿极限承载力和位移变形均优于双肋型牛腿,但钢顶板与锚板相接处的集中应力双肋型更均匀,建议设计中优先选用工字型牛腿。顶排和第二排锚栓为节点关键构件,最先屈服,随着荷载加大,中间排锚栓也逐渐屈服。

关键词： 集中载荷   双模量   矩形   梁   弹性理论   应力   挠曲线  

摘要： 利用弹性理论的半逆解法研究了双模量矩形截面梁的弯曲变形,推导出了集中载荷作用下双模量简支矩形截面梁的应力及位移表达式。研究分析表明:对于集中载荷作用下双模量简支矩形截面梁,弹性理论给出了集中载荷作用下双模量简支矩形截面梁拉伸区、压缩区的轴向位移及弯曲挠度表达式,这说明双模量梁截面任意点的弯曲挠度都不相同,而材料力学方法仅能推导出集中载荷作用下双模量简支矩形截面梁的中性轴挠曲线表达式。双模量简支矩形截面梁中性轴处弯曲挠度对当模量比变化很敏感,原则上建议计算双模量简支矩形截面梁中性轴处弯曲挠度应采用弹性理论。

关键词： 超大型陆上沉井   自动化监控   应力分析   沉井下沉  

摘要： 在超大型陆上沉井下沉过程中,由于井壁土压力、端部阻力、沉井内水位以及沉井姿态的变化,沉井结构应力将会发生显著变化。依托南京龙潭长江大桥南锚碇陆上沉井工程,基于全自动化沉井监测数据,进行结构应力分析研究,结果表明:自动化监控系统能够实时高效地获取沉井关键数据,监控结果反应出不同施工阶段结构的受力及变位特征;沉井底部竖向土压力四角位置显著大于其余位置,说明四角存在明显应力集中现象;井壁水平土压力监测最下端应力小于中下部,验证了刃脚周边应力扰动区的存在;隔墙底部钢壳混凝土是沉井结构最薄弱的位置,在钢壳混凝土浇筑至第2次下沉完成阶段,结构安全风险较高。若在接高过程中出现拉裂风险,可将每次对角浇筑分多次开展,以充分利用结构自身抗力减轻拉应力发展。研究结论对类似工程的设计和施工具有一定借鉴价值。

关键词： 裂缝   应力   渗透率演化   非均质性   数值模拟  

摘要： 采用数值随机生成的裂缝研究有效应力作用下裂缝导流能力变化忽视了真实裂缝开度非均质性的影响。研究采用巴西劈裂法对不同种类岩石造缝获取真实裂缝样品,使用三维光学扫描仪提取真实裂缝形貌特征及裂缝开度信息,建立接触力学模型和单相渗流模型,开展了有效应力连续加载下的裂缝流场和渗透率演化行为数值研究,并分析了传统的经验公式对真实裂缝案例的适应性。结果表明:①巴西劈裂的25 mm×50 mm真实裂缝在原始开度、表面粗糙度等微观结构上具有非均质性强特征,与直接通过数值生成的达到平均化尺度的裂缝存在明显不同;②由于非均质性的影响,不同岩石裂缝在有效应力加载过程中的裂缝开度、接触面积和空间相关长度在x方向和y方向上的演化行为有显著区别,且对渗透率变化的控制机理不同;③采用传统的经验公式拟合裂缝应力敏感渗透率演化时,拟合程度随着裂缝样品的非均质性增加而出现偏差增大。研究认为,传统经验公式在研究达到平均化尺度的裂缝时具有较好的应用基础,但针对非均质性强或整体未能满足平均化裂缝的应用受限。

关键词： 高岩温   引水隧洞   支护结构   应力   位移  

摘要： 为防止高岩温对引水隧洞支护结构造成破坏,建立引水隧洞结构数值模型,对高岩温条件下引水隧洞围岩支护结构的稳定性进行分析,结果表明:增加支护结构厚度,降低引水隧洞的初始围岩温度,升高引水隧洞的水温,可增加支护结构的稳定性。以上研究可为引水隧洞工程提供参考。