非稳定流巷道火灾试验系统的研制

介绍了巷道火灾试验系统的构成,测定燃烧区膨胀热阻时测点位置的确定方法,火灾时期烟气温度、壁温及岩体温度、烟流中CO2及O2体积分数、沿程压力和风速等的测试方法及测试仪表精度,系统抗干扰方法,数据采集和处理软件的功能以及测试系统的调试方法.系统采用无补偿导线经济地解决了巷道燃烧区测温热电偶冷端温度补偿的方法,使测温系统误差由过去的10%左右下降到3%.     

羊场湾大采高易自燃工作面CO分布规律研究

为探明羊场湾160205工作面上隅角CO体积分数超限明显的原因,沿工作面倾向和走向布置测点,测试早中晚三班开始前的CO体积分数,并在采空区布置束管,对不同位置气体进行取样分析,得出160205工作面CO体积分数分布.结合煤炭开采过程CO的主要来源与煤氧化产生CO的机理,分析得出羊场湾160205工作面CO主要来源.结果...     

矿井通风风量测量及误差补偿的仿真研究

为解决风速法测风量时因搭建支架使巷道内风流发生变化,造成较大测量误差,影响对矿井通风安全评价的准确性问题,以拱形巷道为例,首先用改进的切贝切夫横向型线方法确定测风点及传感器安装位置;然后,建立巷道仿真模型,通过仿真分析支架对风流分布的影响,得到测风断面处风速分布云图、测试线上的速度散点图及测风点风速值,并采用曲线拟合法由仿真数据得到风速误差补偿方程,以此修正风量测量值;最后,通过试验验证仿真分析结果和误差补偿方程。研究表明:搭建支架使各测点风速值增大,风量相对误差达到6.5%~6.8%,通过误差补偿后下降至0.5%~0.6%。     

基于细观层次的混凝土断裂过程及破坏机理的数值分析

笔者利用蒙特卡罗方法随机生成混凝土的骨料分布,以模拟混凝土的细观结构;利用非线性有限元方法从细观层次上对混凝土试件的断裂过程进行数值分析,采用3种不同骨料分布的混凝土试件分别研究了混凝土试件在单轴受拉和单轴受压时的破坏机理。研究结果表明:混凝土的断裂主要发生在骨料与砂浆的粘结面上;试件在单轴受拉时的裂纹沿垂直于最大拉应力的方向扩展;而试件在单轴受压时的裂纹沿平行于最大压应力的方向扩展;数值研究还发现:裂缝的扩展方式不是直线和连续的,而是弯曲的,还出现裂纹交错分叉以及所谓的裂缝面桥现象。     

在役混凝土结构强度评定的几种方法

1 概述 混凝土强度评定是对已有建（构）筑物检测鉴定的一项重要内容。目前,检测混凝土强度的方法有两种:一种是非破损法,如回弹法、超声—回弹综合法。该方法具有许多优点,但也有一定的局限性,其检测结果误差较大,尤其是对于已经使用20年以上的结构。为了提高非破损法的检测精确度,对检测结果进行修正是十分必要的。另一种测强方法是破损法。其中最可靠的是钻取芯样法,但此方法费用较高,且试验时结构局部破损。2 检测混凝土强度的几种修正方法。 据笔者多年的工作经验,检测混凝土强度时,采用回弹法普测,钻芯法修正是一种行之有效的方法。常用的修正方法有三种:平均值法、分区段平均值法、回归曲线法,下面分别介绍。2.1 平均值法 这是最常用的方法,即从结构件测试区钻取4～6个芯样,在钻取芯样的部位测试回弹值,并求出强度值。然后,与该部位的芯样强度比较,求出修正系数。用修正系数修正其余回弹测区的强度。修正系数可按下列公式计算:     

基于细观层次的混凝士断裂过程及破坏机理的数值分析

笔者利用蒙特卡罗方法随机生成混凝土的骨料分布,以模拟混凝土的细观结构;利用非线性有限元方法从细观层次上对混凝土试件的断裂过程进行数值分析,采用3种不同骨料分布的混凝土试件分别研究了混凝土试件在单轴受拉和单轴受压时的破坏机理.研究结果表明:混凝土的断裂主要发生在骨料与砂浆的粘结面上;试件在单轴受拉时的裂纹沿垂直于最大拉应力的方向扩展;而试件在单轴受压时的裂纹沿平行于最大压应力的方向扩展;数值研究还发现:裂缝的扩展方式不是直线和连续的,而是弯曲的,还出现裂纹交错分叉以及所谓的裂缝面桥现象.     

工业建筑可靠性检测鉴定技术讲座(八)

4 砖砌体强度检测 砖砌体强度检测方法可分成两大类:直接法和间接法。直接法是直接测定砌体的某一单项强度指标,如抗压强度、抗剪强度、弯拉强度。而间接法则是先分别测定砌体砂浆的强度和砖的强度,再评定砌体的强度。 按测定数据的场所区分,又可分成取样法和原位法两大类。原位法是在现场砌体上直接测定砌体或砂浆的强度,而取样法是从砌体中取出试样,再测定所需的参数。原位法测定较快,但有一些影响因素不易排除;取样法可适当排除一些影响因素,但取样较麻烦。 按测试时对结构损伤的程度区分,可分为破损法、局部破损法和非破损法。破损法测试精度最高,局部破损法次之,非破损法较差。各种测试方法的对比见表5—7。     

某工程钢筋混凝土悬臂梁施工质量的超声波监测

采用超声波法,通常可简便而有效地检测混凝土结构内部因施工形成的缺陷。通过检测可以获得四种信息——声速、波幅、频率和波形,根据这些信息,采用类比法(在相同的构件上将各测点相互比较)进行综合分析,便能够确定混凝土内部缺陷的位置及大小。我们曾对某工程混凝土悬臂梁的受力缝,采用该法进行测试,收到了较好的效果。一、工程概况某工程的15根钢筋混凝土悬臂梁(长1600mm,宽240mm,高300mm),混凝土设计强度等级为C20,养护40天拆模,梁端部或中部出现45°的斜裂缝。据了解和现场检查,混凝土为人工搅拌的,大部分梁上部     

混凝土保护层测试结果的数理统计方法

1 基本理论和方法 由于混凝土结构中保护层厚度是结构耐久性评估的重要参数之一,因此,混凝土构件保护层厚度的测试过程中,其准确程度及测试方法的合理性,将直接或间接地影响混凝土结构耐久性评估的准确性,所以,混凝土结构保护层厚度的非破损测试也必将引起广泛的重视。现有的测试方法及数据处理为每测点估测5～10次,求算术平均值作为保     

立井揭煤前测定煤层瓦斯压力的方法与实践

为了解决复杂环境下立井揭煤前煤层瓦斯压力的可靠测定,基于揭煤井筒瓦斯地质特征、煤岩体物理力学性质,应用COMSOL软件模拟揭煤工作面在接近目标煤层时,井筒周围煤岩的地应力分布特征,直观展现了目标煤层中的应力分布结果。模拟结果表明,立井工作面距煤层的垂直距离为7 m时,煤层中会形成一个近似于环形的卸压圈,卸压半径为16 m,因此煤层瓦斯压力测试孔的终孔位置应布置在井筒中心线16 m以外的原始地应力区,以保证测压点瓦斯压力不受揭煤井筒卸压区的影响,令测压结果准确可靠,从而更好地预测煤与瓦斯突出区域的危险性。同时,结合立井揭煤工作面的水文地质特征和井筒严重淋水情况,自主研发并应用了瓦斯测压孔"两堵一注"封孔材料及特定的封孔工艺,进一步保障了封孔质量和瓦斯压力测试结果的可靠性。最后,依据测压结束时测压管内的实际水压情况,对测压结果进行修正,并依据实测瓦斯含量,采用间接法对所测得的瓦斯压力进行验证,实测值在反算得到的瓦斯压力值域内,表明此方法有效可行。     

单室窗开度对着火房间温度分布的影响

采用基于Fire Dynamics Simulator (FDS)的数值模拟方法研究了单室窗开度对着火房间温度分布的影响。结果表明:同一窗开度下,窗户面温度测点高度越高,温度越高;对窗户面同一高度处,窗开角度越大,温度降低值越大,窗户面的降温排烟效果越好,但窗开度较小(15°、45°)时,对窗户面较高位置(0. 35 m、0. 45 m)温度影响并不明显;同一窗开度下,门口温度测点高度越高,温度越高;门口0. 42～0. 52 m高度范围内和0. 52～0. 62 m高度范围内分别存在一个临界高度,分别使不同窗开度对临界高度内温度测点的降温效果几乎相同。因此,若紧急情况下被困人员无法逃出着火房间,被迫通过窗户面呼吸,应尽可能将窗户开到最大;在真实火场中,无论窗开度为多少,若被困人员能够选择从门口逃生,应尽量降低自己的重心,弯腰或匍匐前进;如救助对象(如珍贵历史资料等)处于门口较高位置(1. 68～2. 48 m),窗开度对这些高度处的降温效果影响十分有限。     

考虑动态施工超长管棚预支护力学特性及参数影响分析*

为研究复杂地层超长管棚随动态施工的力学特性和管棚合理化参数,依托某下穿高速公路浅埋暗挖隧道工程,采用数值法进行三维动态建模分析。研究结果表明:管棚挠度曲线呈鱼腹形,拱顶部和拱腰管棚最终稳定在10.7,2.9 mm;管棚各测点轴力经历由受拉到受压的变化过程,通过各测点后受压区轴力逐渐减小,拱顶部动态响应更明显;管棚弯矩集中于掌子面前后方区域,随开挖面推进,弯矩作用范围逐渐向前扩张,最大弯矩发生在洞口套拱处;通过参数影响分析,当采用短进尺开挖时,管棚直径取129~159 mm、间距为0.4~0.5 m、注浆区厚度为0.4~0.5 m时可确保上方高速公路安全。研究结果可为类似工程施工和设计提供参考。     

建筑火灾升温条件下电缆耐火性能测试方法

为测试电缆在火灾充分发展阶段的耐火性能,首先从受火条件、判定方法、耐火时间和样品安装等方面,提出建筑火灾升温条件下电缆耐火性能测试方法(简称新测试方法,包括新方法A和新方法B);然后搭建建筑火灾升温条件下电缆耐火性能测试平台,采用传统电缆耐火性能测试方法和2种新测试方法分别测试21根电缆的耐火性能,并加以对比。结果表明：与传统电缆耐火性能测试方法相比,新测试方法能有效区分电缆耐火时间长短,而且可同时测试1～12根电缆的耐火性能,提高了测试效率。9根电缆2次耐火试验的耐火时间基本接近,新测试方法测试电缆耐火性能的重现性好。     

基于超声脉冲法的火灾损伤后混凝土裂纹深度检测

检测或诊断裂纹深度是火灾后混凝土结构受损综合评判的重要依据。开发一种专用的火灾后混凝土裂纹深度检测仪器,是一项填补国内该领域空白的重要研究课题。在研讨和分析超声脉冲法检测混凝土表面损伤裂纹深度的单面平测法、逐层穿透法和损伤层厚度判定3种测试方法的基础上,笔者设计开发了一种超声测试诊断仪,采用高精度计时电路、传感器驱动电路和自动增益电路,提高了仪器计时精度和抗干扰性。经对多组火灾损伤后的结构混凝土试件的测试,获取了6组共60个声时数据,用给出的方法进行了计算,得出的裂纹深度值与观察结果能较好地吻合。理论与实测表明,提出的裂纹检测方法和开发出的测试仪器具有实用性。     

露天矿边坡稳定性的断面形态效应研究

为探究非线性坡面对边坡安全的影响,基于简化Bishop法理论,分析条块自重作用在滑面不同位置时产生的下滑力与抗滑力的数值关系,进而研究坡面形态对稳定性的影响,据此提出边坡的断面形态效应概念;以黑山露天矿边坡为例,通过简化Bishop法与基于强度折减法的数值模拟分别评估原设计坡面与不同外凸度的非线性坡面边坡的稳定性。结果表明:底面倾角αi均存在一个特定的值θ使既定滑面分为抗滑与利滑的2部分;当断面形态差异主要分布在抗滑滑面上时,产生的断面形态效应有利于边坡稳定,反之则反;就露天矿边坡而言,合理的外凸坡面产生的形态效应有利于边坡稳定,其在减少剥离成本上有显著的优势。     

往复式推动炉排几何形状的改进

往复式推动炉排在火床中的位置是固定不变的,一般连续运行不到1,000小时,就会被破坏。为此,我们除了对往复式推动炉排的结构进行了改进之外(见本刊1983年第3期),还对它的几何形状作了改进。 燃烧面布置三种不同形状的炉排 在炉膛的整个燃烧面上,布置三种不同形状的炉排。点火区     

基于LDA的矩形巷道测风站风速测定与校正实验研究

针对传统接触性瞬时测风方法未能体现风流脉动性及随机性的特点,在15组不同断面平均风速下,采用非接触式湍流测试手段激光多普勒测速仪（LDA）,对测风站巷道断面中垂线上24个测点的风速进行测试。实验表明,断面测点瞬时速度时间序列极不规则,但速度大小服从正态分布,具有规则的统计规律。基于湍流统计平均后,测风站断面某点的测点风速与断面平均风速呈线性关系,经验证,通过校正系数,可根据断面任意一点风速值来确定断面平均风速的大小。研究表明,LDA测量技术可以精准测试巷道流场的湍流特性,基于统计平均的结果为井下测风站风速传感器的校正提供一种新的技术途径。     

煤巷顶板岩层赋存特征及块体梁顶板稳定性分析

通过煤系地层露头的现场考察研究,揭示了煤巷顶板岩层基本赋存特征,采用数值模拟研究了规则块状赋存顶板稳定性,进而分析总结了煤巷顶板岩层力学结构形式及其稳定性,并对葛泉矿一条轨道巷大青灰岩顶板进行了探测分析及支护应用。结果表明:煤巷顶板具有层状赋存、受节理裂隙面切割成为不同尺度的块体两个显著特征;规则块状赋存顶板易于形成相互铰接的多块体平衡岩梁结构,属于易于稳定岩层,其中弱面间距与岩层悬露跨度相近情况下,弱面位于巷道跨中位置,岩层和巷道围岩整体的稳定性最差,位于帮角时次之;当弱面间距远小于岩层悬露尺寸时,影响相对较小,岩层和巷道围岩整体比较易于稳定。     

鞋类保暖性能研究

本文采用鞋类保暖性能的测试方法,测定不同帮面材料、不同鞋底材料对鞋类保暖性能的影响,对于不同的测试对象探索相同环境下的测试结果,从而为企业生产提供一定的科学指导。     

龙滩水电站蠕变体B区岩体结构面规模的定量化描述

结构面的大小规模不仅影响岩体的力学性质,而且影响工程岩体的力学作用及其稳定性。假定岩体结构面的形态为圆盘状,利用建立的结构面迹长与其直径间的概率关系综合模型,结合结构面迹长的估计值可以反算结构面直径,从而用来直接反映结构面的规模大小。以龙滩水电站蠕变体B区为例,在该区某监测平硐结构面测量的基础上,运用Dips软件对所测结构面进行优势分组,然后采用广义H-H法对每组优势结构面迹长进行估计。基于3种结构面迹长与其直径间的基本概率关系模型,分析取样面的分布特征,考虑2个主要影响因素,推导了适用于该区域结构面迹长与其直径间的综合模型。计算得到3组优势结构面的直径分别为3.80,3.29,1.00,表明结构面的规模较小,该区域岩体较为稳定。