钢网壳抗火非线性有限元分析

通过两种方式研究钢网壳的抗火性能,其一是对火的分析及单个构件的抗火力学性能分析;其二是对钢网壳结构进行抗火分析,以结构具有一定的抗火时间为标准,通过模拟预测实际火灾特性和结构的非线性有限元分析,求得直到倒塌时的结构抗火全过程响应,从而确定结构的抗火性能及临界温度。并通过一个实际的算例进行了结构的倒塌分析,得到了一些结论,从而对其实际抗火能力有一个理性的了解和认识,为经济、科学的结构综合防火设计提供理论依据。     

基于故障树与贝叶斯网络的钻井井塌事故的定量分析

井塌事故在钻井过程极其常见,由于钻井液、井身结构等设计不合理,以及钻井过程的误操作均会造成井塌的发生,其后果主要是造成卡钻、卡套管等事故,严重时造成井眼毁坏。为了对井塌事故进行危险性分析,采用贝叶斯网络与故障树相结合的方法,避免传统故障树方法的局限性。首先对井塌事故的所有危险因素进行辨识建立故障树,然后将故障树转化为贝叶斯网络,建立条件概率表,运用贝叶斯网络的推理能力对井塌事故进行危险性分析。对井塌事故各基本事件概率分布的计算分析结果表明,考虑事件的多态性,综合利用故障树分析法和贝叶斯网络法能有效提高井塌事故分析的有效性,推算出井塌事故概率分布更为准确。     

极近距离煤层综放开采工作面覆岩“两带”发育规律研究*

为深入研究极近距离煤层综放开采工作面覆岩“两带”的动态发育规律,采用理论推导、数值模拟和现场实测相结合的方法,分析袁店一矿824工作面覆岩“两带”的裂隙演化特征。结果表明:从岩层层向拉伸率角度,研究上覆岩层垮落带和导水裂隙带的垮落程度,考虑角度影响推导出岩层弯曲下沉边缘段变形前后的长度计算公式,根据覆岩的碎胀特征计算各岩层的最大下沉量,预测垮落带和裂隙带的范围分别为30.2~41.2 m和70.7~78.2 m;采用3DEC数值模拟分析该矿824工作面开挖后上覆岩层垮落的基本形态和裂隙分布规律,结合其应力、位移云图和监测线位移曲线的分布特征,得出垮落带和裂隙带的高度分别为32.50 m和77.25 m;采用分布式光纤应变监测系统,监测工作面前方80 m处上部顶板的受力情况,得出受采动影响的光纤应变呈起伏变化,且应变分布与地层岩性存在对应关系,得出垮落带高度约30.4 m,裂隙带高度约74.8 m,验证采用层向拉伸率和覆岩碎胀性2个方面来预测工作面覆岩“两带”高度的合理性,可为类似方面的研究与施工提供相应的技术依据。     

复合装药安全性优选BP神经网络模型

为在设计复合装药结构时得到复合装药的能量输出和安全性双优结构,利用BP人工神经网络理论,建立结构优选模型。利用不同的感度和能量输出试验数据,进行模型的训练,训练后对样本进行预测和优选。结果表明,该方法能够克服评估复合装药结构性能优劣的各因素之间的复杂关系,实现精确的非线性预测,得到安全性和能量输出双优的设计结构。     

软弱围岩节理性质对隧道塌方范围影响研究*

为探究节理岩体在节理扩展-节理破坏-岩体失稳过程中的力学特性变化及变形破坏规律,采用块体离散元软件3DEC进行数值模拟,对节理岩体中隧道开挖后围岩的应力变形状态进行研究。结果表明:法向刚度较小时,可能造成的塌方范围大,法向刚度较大时,造成的塌方范围小;节理剪切刚度对隧道塌方范围的影响较小;节理内摩擦角变化对断层塌落体及上覆未塌落体范围的影响较小。     

大批波纹拱壳屋顶倒塌的事故分析及其安全改进措施

波纹拱壳屋顶是一种新型的大跨轻钢结构。由于其造价低、施工期短 ,在国内已得到大规模的应用。1996年起 ,我国有几十个大跨波纹拱壳屋顶由于大风或大雪而相继发生坍塌事故 ,这类伤亡事故引起了业界的高度重视。笔者从波纹拱壳屋顶的设计理论、成型工艺、施工工艺、材质等几个方面探讨了波纹拱壳屋顶发生坍塌的原因 ,分析了影响波纹拱壳屋顶安全性能的几个主要因素 ,还提出了防止该结构倒塌的安全改进措施     

Revised emergency vacuum relief device sizing for atmospheric distillation systems

Conventional vacuum relief methodologies are usually protective responses; that is, they accomplish their purpose by substitution of an inert gas (usually nitrogen) for the process gases removed by an external vacuum source, or for condensable vapour collapsed by an internal process mechanism (e.g. condensation). While this approach is theoretically possible for all potential vacuum scenarios, it becomes practically impossible to implement for installations where a rapid phase change can impart near-instantaneous system pressure reductions. The procedure outlined in this paper takes a preventive approach: eliminate the source of vacuum generation before the safe lower system pressure limit is reached. For distillation and other refluxing systems, this vacuum source is usually the main overhead condenser, which is designed to collapse large volumes of condensable vapour. To eliminate the vacuum source requires elimination of the system's ability to rapidly condense vapour. This goal is accomplished by introduction of inert gas directly into the condensing system to ‘blanket’ the heat transfer surface and stop condensation. The procedure determines the rate, amount and location for introduction of inert gas. The required design data include: (i) system starting pressure, (ii) maximum allowable system vacuum, (iii) volume of the condensing system, and (iv) normal system condensing rate. By determining the rate at which the condenser removes vapour volume from the system, and designing an inert gas delivery system to meet or exceed this rate, the vacuum generation potential of the system is effectively eliminated using a much smaller quantity of inert gas than with the more traditional volume substitution methods.     

突变级数法在采空区塌陷预测中的应用

基于突变级数理论,分析影响采空区稳定性的因素(包括采空区体积率、距地表的垂深、地质构造复杂程度、煤层倾角、覆盖层厚度、覆盖层类型等),研究采空区塌陷的预测方法.对各影响因素进行排序并确定各因素指标体系,得到各样本的突变级数,从而对采空区稳定性进行预测.实例验证表明,突变级数法的判断结果符合实际,与神经网络分级法的判断结果一致.可见,基于突变级数理论的采空区塌陷预测方法具有科学性和有效性.     

建筑倒塌事故的原因和对策──—建设监理初探

以１１０起建筑倒塌事故为研究对象，调查并分析了事故的主要原因。阐述了加强建设监理工作的必要性和重要性、建设监理的性质和任务，以及监理工程师所应具备的素质。指出，减少并进一步根除建筑工程事故的有效手段之一是进行建设监理。     

采煤工作面瓦斯爆炸事故树分析

根据矿井采煤面瓦斯爆炸的一些典型事例，概括出导致瓦斯爆炸的基本事件，编制了采煤工作面瓦斯爆炸事故树。应用事故树分析中的最小割集、最小径集和结构重要度，对矿井采煤工作面瓦斯爆炸事故进行了研究。结论表明，严格控制瓦斯浓度，杜绝一切火源，是预防矿井瓦斯爆炸的基本途径。     

采煤塌陷地区土地生态环境的影响与防治研究

以地质学和环境科学为理论基础,以保障煤矿可持续性发展和保护煤矿地质环境为目标,在分析采煤塌陷对土壤资源、土壤构型、土壤水份运移、土壤养分运移4个方面影响的基础上,针对采煤塌陷引起的土壤破坏,探讨有关保护途径,提出在原地土壤中加入一些有益物质或养分,以调节控制和保护土地质量的“原位保护”方法和建立“土壤资源库”,选择合适的地方,采取一定的措施,将尚未受到破坏的土壤资源储存起来,保证土地质量不产生恶化和再利用的“异位保护”方法。     

基于可拓联系云模型的隧道塌方风险等级评价方法

为准确预测隧道塌方风险等级,基于塌方相关理论和工程实际,建立塌方风险等级评价因子体系,借助云理论中云雾化现象检验采用综合权重方法确定的评价因子权重,利用物元可拓理论与联系云模型实现评价因子定性与定量之间的转换,提出1种基于可拓联系云的隧道塌方风险等级评价方法。计算待评价物元与联系云模型间的综合确定度,结合模糊等级特征值确定塌方风险等级,并引入距离相似性判断风险的演变趋势。研究结果表明:可拓联系云模型评价结果与实际塌方风险等级一致,模型可以较好地适用于隧道塌方风险等级评价。     

基于可变模糊集的地震崩塌危险性评价

为了使地震崩塌危险性评价过程更具操作性,提出了可变模糊集评价方法。首先,综合考虑地形地貌、地震地质、地层、气象水文等15项影响因子作为评价地震崩塌危险性指标体系并建立了相应等级标准;其次,选取受汶川地震影响的映秀至耿达段公路两侧崩塌点为样本,将离差最大化方法引入权重计算过程中,利用指标实际数据离散性求得权重;最后,应用可变模糊集理论,通过改变可变模糊评价模型参数对地震崩塌危险性进行线性与非线性组合评价,并将均值作为最终评价结果,且通过与其他方法计算结果的对比,验证了可变模糊集方法在地震崩塌危险性评价中有更好的适用性。     

Numerical investigation on performance of protective layer around large-scale chemical storage tank against impact by projectile

The protective layer of chemical storage tank has a significant effect in risk mitigation of projectile-related accidents but the research is still in infancy. In order to investigate the performance of protective layer against projectile, dynamic response process of the large-scale vertical storage tank impacted by the end-cap fragment is simulated based on the LS-DYNA. In this paper, some key factors (thickness, layering order and number of layers) affecting its performance are discussed, which can be characterized by the deformation degrees of the target tank. It is found that the anti-penetration performance is improved rapidly with the increase of thickness, and aluminum (Al) protective layer shows a higher sensitivity to thickness change compared to Ultra-High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) protective layer. Three double-layered protective layers for different sequences are investigated and the Al-UHMWPE protective layer shows best performance. For the Al protective layers arranged in various combinations of equivalent total thickness, better performance is provided by monolithic structures than layered one. This study demonstrated the rational design of the protective layer around chemical storage tanks in material selection and structure configuration.     

群孔爆扩中的安全问题

探索提高深孔药壶爆破中群孔爆扩安全的技术途径，根据深孔药壳爆破中存在的主要安全隐患，结合技术分析和现场实践进行分析。从设计和施工两方面提出了群孔爆破扩最小爆扩安全间距的校核方法和施工技术措施。对减少壶腔坍塌，贯通及其他事故隐患，提高群孔药壳爆扩施工中的安全性具有重要意义。     

深埋长隧道施工地质灾害风险模糊层次评价

地质灾害是影响深埋长隧道安全施工的重要因素,将综合超前地质预报和模糊层次评价相结合,建立深埋长隧道地质灾害风险预测体系。首先对超前地质预报进行了研究并建立综合超前地质预报体系,以该体系为指导对隧道进行地质预报,了解掌子面前方的地质信息。其次在地质预报基础上作隧道施工地质灾害风险模糊层次评价,对隧道施工中可能遇到的地质灾害及整体风险程度进行评估。最后以米仓山隧道为工程背景,对建立的地质灾害风险预测体系进行了实践,得到里程段内发生涌水突泥、塌方、大变形及岩爆等地质灾害的风险等级,以及地质灾害整体综合评价风险等级。     

论金属矿山地质灾害模式识别模型

从崩塌与滑坡、泥石流、采空塌陷3个方面探讨了金属矿山地质灾害模式,运用层次分析法确定了金属矿山地质灾害模式识别指标的权重。考虑到影响金属矿山地质灾害因素的不确定性,引入SPA,并与最优化原理相结合,提出了同异反最优模式识别模型,将其与现有的最大联系测度方法应用于某金属矿山地质灾害模式识别中。实例应用表明,同异反最优模式识别模型从整体上判断金属矿山地质灾害模式,较最大联系测度方法更为科学、合理。     

The impact of the 12 May 2008 Wenchuan earthquake on industrial facilities

This study describes the results of a field trip to the area affected by the 12 May, 2008, Wenchuan earthquake to analyse its impact on industrial facilities. The damage severity correlates well with the age of the plant, with older facilities having suffered more extensive and severe damage than those built more recently according to the latest design codes. The main cause of worker death and injury was the collapse of warehouses, office and manufacturing buildings. This concerned mostly concrete structures with insufficient confinement or poor reinforcement. The falling debris resulted in equipment damage and loss, as well as pipe severing and crushing. Pipes were also severed or bent when connected tanks were displaced or buildings collapsed. Numerous hazardous-materials releases occurred with spills being the dominant accident scenario. In some sites soil–liquefaction induced damage was evident, highlighting the need to consider potential site effects when selecting the location for a facility. The impact of the Wenchuan earthquake on chemical facilities confirms the findings from other earthquakes in terms of typical Natech damage and failure modes, as well as of hazardous-materials release potential and mechanisms.     

山岭隧道施工中塌方风险评估模型研究及应用

为评估隧道施工中塌方风险,以确定其可能性及严重程度作为2条主线。由文献调研并结合待评估隧道风险特征、施工现状、工程概况等建立塌方可能性评估指标体系,运用层次分析法(AHP)与多层次模糊综合决策确定塌方风险事件可能性等级,定性指标由专家评判确定对各可能性等级的隶属度,定量指标的隶属度以正态分布作为隶属函数求出;综合考虑多种事故后果类型,选用当量估计法确定塌方风险事件严重程度;最后基于风险矩阵法确定隧道塌方风险等级。将本模型应用于兴隆隧道1号斜井,经评估该斜井塌方风险等级为Ⅲ级,即较大风险,后续施工中须采取有效措施降低风险,减少风险可能导致的损失。     

焊接触电事故的预防

对交流弧焊机焊接触电事故产生的多种原因进行了深入分析，并针对焊接触电事故产生原因提出了预防和保护措施，研究和实践证明交流弧焊机焊接触电事故是可以预防和保护的。