连拱隧道无导洞后扩挖法设计参数及其影响性分析

为了研究双连拱隧道采用无导洞后扩挖法施工时的设计参数取值及其对隧道稳定性的影响,采用数值模拟方法分析连拱隧道主洞错距、台阶长度、中隔墙厚度以及二衬施作时机4个参数对隧道受力与变形的影响规律,并与现场监测结果进行对比验证。研究结果表明：主洞错距达到75 m时,既能保证先行洞隧道的变形稳定,又能缩短工期;隧道先行洞台阶长度可以按单洞隧道取值,后行洞台阶长度建议控制在5～10 m为宜;考虑施工扰动的影响,隧道中隔墙厚度在1.4～1.6 m范围内取值较为合理;先行洞二衬在后行洞掌子面前保持35 m以上距离施工有利于隧道稳定性的控制。研究结果可为隧道工程施工提供参考。     

既有大型公共设施改造下紧邻深基坑开挖变形分析*

为探索深基坑开挖与紧邻大型公共设施改造的相互影响,确保施工安全,基于上海体育馆改造及新建地下体育综合体工程,采用有限元软件Plaxis对紧邻深基坑工程大型公共设施“卸载-加载”改造过程进行模拟,详细分析上海体育馆“卸载-加载”改造与紧邻综合体深基坑开挖同时进行对基坑本体及上海体育馆的安全影响,并在此基础上探讨紧邻深基坑工程大型公共设施改造最优工序。结果表明:在基坑开挖至第2道支撑时进行加载改造为最不利工况,且围护结构侧向位移将超过规范允许值,在施工中应严格避免;最优工序为完成第1道支撑后进行卸载改造,完成第2道支撑后进行加载改造。     

含地下采空区岩质边坡的施工过程数值分析

为研究含地下采空区的岩质边坡在施工过程中的各种响应与稳定性,采用SURPAC建立某磷矿的三维地质模型。在边坡坡顶、坡角与采空区四周布置应力与位移监测点。利用接口程序将三维模型导入FLAC3D,计算露天边坡开挖过程中监测点的应力与位移。计算结果表明:坡顶与坡角水平位移与竖向反弹位移随着边坡开挖的进行越来越大,但每步开挖完成后新增的反弹位移越来越小,这与每步开挖的卸载量大小有关。坡顶监测点处于拉应力状态,坡角监测点处于压剪应力状态,在监测点所在位置开挖时,压应力显著变大。地下空区的开挖过程对空区的竖向位移与应力有极大影响,最大主应力在每步开挖完成时突然增加,且增幅很大。建议在施工过程中,加强对采空区与边坡坡顶及坡脚的位移与应力的量测,以确保施工安全。     

隧道先后行洞开挖步距间隔的施工影响分析

针对分离式隧道的先后行洞在不同的步距间隔情况下开挖对隧道围岩稳定性的影响进行研究。运用有限元软件ABAQUS,并且选用D-P屈服准则对分离式隧道左右洞开挖的过程进行数值模拟,结合实际工程分析隧道开挖过程中的围岩应力分布、塑性区域和位移变化。研究结果表明,先行洞在开挖步距小的情况下会对后行洞产生较大的竖向应力,开挖前拱顶处产生3.01 MPa,开挖后拱顶处产生1.55 MPa,出现塑性区域范围较大,塑性应变值为0.24 mm,隧道位移变化量同样大于开挖步距大的情况。由研究结果得出,分离式隧道在开挖过程中应避免在先行洞开挖步距小的情况下对后行洞进行开挖,施工现场应根据实际工程围岩情况合理调整两洞之间的开挖步距。     

球接管容器气体爆炸尺寸效应的试验研究与数值分析

为了解尺寸对球形容器连接管道甲烷-空气混合物爆炸的影响规律,利用Fluent软件,采用κ-ε湍流模型、涡耗散模型(简称EDC模型)、壁面热耗散、热辐射模型及SIMPLE算法,建立了球形容器连接管道内甲烷-空气混合物爆炸的数值模型,对容器与管道内甲烷-空气预混气体爆炸的尺寸效应进行了数值模拟。结果表明:随管道内径增大,球形容器内最大爆炸压力逐渐增大,管道末端最大爆炸压力变化无明显规律;而随管道长度增加,球形容器内最大爆炸压力逐渐减小;改变管道内径,较大体积球形容器内最大爆炸压力均大于较小体积球形容器内最大爆炸压力,最大爆炸压力上升速率的规律则相反,容器体积对管道末端最大爆炸压力的影响无明显规律。     

巷道多块体岩梁顶板变形破坏过程分析

针对巷道顶板岩层常受节理裂隙等各种软弱结构面切割,而形成外形似梁、实际是拱的多块体平衡岩梁结构,采用数值模拟方法,研究了巷道顶板多块体岩梁变形破坏过程,揭示了多块体岩梁的变形失稳机制及其过程中应力调整变化规律。研究结果表明:多块体梁回转危险截面为靠近跨中结构面;压应力部分的应力分布形态基本接近三角形;在达到极限状态时,整体形状由曲线变为折线。该结果对确定多块体梁的承载能力、维持平衡条件,进而进行巷道支护参数定量设计有重要的理论意义。     

大型地下洞室施工期间排烟数值分析及需风量计算方法研究

对大断面洞室在爆破后工作面烟气快速达标的影响因素进行了事故树分析,基于分析的要素运用Fluent仿真模拟软件对其开挖爆破后的通风排烟进行了仿真模拟。通过改变风筒的风量值,对不同断面的洞室进行了数值模拟试验。结果表明:大断面洞室烟气稀释时,不同的风筒送风量导致排烟时间不同,但总需风量体积基本保持定值;对总需风量体积影响较大的因素是洞室的全断面;洞室内距掌子面200 m左右范围内风速方向、大小不断变化,形成涡流。将数值试验结果与已有的矿用风量计算公式进行对比分析,并对其进行修正,得出大断面洞室在爆破开挖时,稀释烟气所需总风量计算公式,该公式适用于断面在200~600 m2的大型地下洞室爆破后排烟需风量的计算。     

多跨单层网壳施工平台分析与安全监测

为保证结构在施工过程中的安全性及稳定性,采用施工过程分析数值模拟某多跨单层连续网壳结构的施工,基于模拟结果选取具有代表性的杆件作为测点,实时监测结构在整个施工过程中,因结构体系、传力路径、荷载条件和边界条件改变而变化的应力,并对比数值模拟结果与实测结果,预警结构在施工过程中可能出现的事故.研究结果表明:实测值能够反映结...     

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。     

多承载索货运索道计算方法及张力不平衡效应分析

通过分析多承载索货运索道工作索的空间位置关系,在弹性悬链线计算方法的基础上,建立包括索道结构守恒方程和力平衡方程的非线性方程组,形成多承载索货运索道系统整体耦合计算方法。针对四承载索货运索道的典型设计工况,应用该方法完成承载索长度不一致情况下,货运索道的承载索张力变化分析。研究结果表明:多承载索货运索道承载索间的张力不平衡受索长偏差影响极大,而且不平衡效应与索长变化工况（索长偏差变化量、变化索的位置等）和载荷重量密切相关,多索索长不一致造成的张力不平衡使得承载索破断风险急剧增加。     

瓦斯爆炸传播过程中障碍物激励效应的数值模拟

笔者对瓦斯爆炸传播过程中的障碍物的激励效应的物理机制进行了分析 ,并构建了相应的物理模型 ,设计了 3种情况下 ,对冲击波经过障碍物附近时的变化特征进行了数值模拟。结论表明 ,非燃烧区的障碍物同样存在激励效应 ,激励效应取决于瓦斯爆炸冲击波的初始强度 ,即爆轰状态激励效应最为强烈。     

斜拉桥支架法施工的自适应安全监测技术

介绍自适应控制的基本原理及其运用现状。根据斜拉桥的实际情况选用自适应控制形式,在主要部位埋设传感器和相关的测试仪器,明确监测时间并在实施中严格执行。依据实测结果对标高、应力、容重等参数按实际情况进行修正,得出施工过程中的受力状态,从而调整施工。算出主梁各节点理论施工预拱度变化曲线等数据并与实测值进行比较,反复修正。自适应法达到了仿真计算与实际施工过程保持一致的最佳施工控制效果。绥芬河斜拉桥的施工证明,自适应法是一种很适合斜拉桥支架施工安全监测的技术,值得推广应用。     

中国安全文化建设的时代背景——兼谈21世纪安全科技文化新观点

虽然,职业安全卫生在其硬件、管理及人的行为规范方面取得了较大成效,但在世界范围内,意外职业伤亡事故的严峻形势仍令人十分担忧。随着科技进步、工业发展和社会文明的要求,本世纪８０ 年代,有人提出安全文化的理论。在国内一些工业企业中,大量的实践证明,安全文化建设是做好职业安全卫生工作的基础,也是大众安全及社区安全的基础。笔者分析了中国安全文化建设产生的背景,研究了弘扬和传播安全文化的途径,提出了当代人应树立跨世纪的安全科技文化新观点     

关于地铁轴流风机叶片发生断裂和出现裂纹的分析

叶片断裂和裂纹是旋转机械中普遍存在的一种安全隐患。对其发生规律进行分析是十分重要的。笔者针对地铁通风系统的某型号 18#轴流式风机发生断裂和出现裂纹的情况 ,采用Star—CD流体计算软件和ANSYS有限元软件计算了有、无软连接两种情况下的风机内流场和风机叶片的内应力。结果表明 ,软连接结构虽然对风机的内流场和叶片内应力有影响 ,但不足以对风机安全运行构成威胁。同时 ,分析了导致叶片断裂和出现裂纹的多种因素 ,并提出了避免类似现象发生的若干建议。     

机械伤害事故的事故树分析方法研究

根据机械设备操作的特点,采用安全系统工程中的事故树分析方法,对机械伤害事故进行定性分析,找出了影响机械伤害的主要因素,并提出了防止机械伤害事故的对策,从而保证机械没备操作的顺利进行,提高整个操作过程的安全度.     

Dynamic responses and damage of storage tanks under the coupling effect of blast wave and fragment impact

Blast wave and fragment are two main types of physical damage effects representing a significant threat to storage tank structures in chemical industrial parks. Compared with the effect of only blast wave or fragment, the coupling effect of them may cause more severe consequences and is worthy of study. A numerical study of the dynamic responses and damage of a vertical storage tank subjected to the coupling effect of blast wave and fragment is conducted based on a typical accident. The simulation results reveal that stress-concentration and rapid increase of the stress exist in the impacted region of the storage tank under the coupling effect, which leads to the structural damage of the tank exhibiting different failure modes. The coupling effect is significantly apparent following a dramatic increase of the plastic strain, and the damage of the storage tank is further aggravated. From the displacement response and energy absorption, the overall damage of the storage tank subjected to the coupling effect is more severe than that caused by blast wave and fragment separately, which also indicates that the coupling effect is an enhanced damage effect. Besides, the contribution of blast wave and fragment to the coupling effect depends on scaled distance. The results of the study help reveal the coupling effect of blast wave and fragment and prevent domino accidents caused by the coupling effect.     

城市地铁安全施工第三方监测的研究与实施

实施城市地铁施工第三方监测是保证施工安全和工程质量十分重要的举措 ,有效地避免了施工过程中可能发生的事故。笔者以深圳地铁一期工程为例 ,详细阐述该工程中实施第三方监测的内容、第三方监测分析管理信息系统的研究和开发 ,包括地铁施工过程中对线路及沿线两侧建筑物倾斜和沉降、道路及各种管线沉降、土体位移、水位变化、桥梁墩台位移、隧道收敛及拱顶下沉等进行及时的监测、分析和信息反馈 ,从地铁工程第三方监测分析管理信息系统的内容、主要功能、系统结构等方面论述该系统的设计及开发。第三方监测及其管理的信息化 ,对全国其他城市的地铁施工安全 ,具有借鉴作用。     

Numerical and experimental study of the explosions caused by residual pressure in quick actuating vessels

The explosion accident caused by residual pressure is one of the most common kinds of accidents in quick actuating pressure vessels. And it is important to provide some reliable methods, which can give reasonable analysis of the explosion. In this study, experiments of the explosion are preformed by using two quick actuating pressure vessels with residual pressure, and a new mathematical model is presented. The model is based on the combination of the Spalart-Allmaras turbulence fluid model and Newton’s second Law for the solid motion. And the model is solved with local remeshing method. By performing the simulation with the same parameters of experiments, the results of the simulation confirm the accuracy of the model. And the results shows the crucial factor of vessel structure, which the maximum ejected speed of the lid highly depends on. Based on that, the optimal design of the structure is presented, which can provide better security.     

上、下悬窗阻风能力对比研究

环境风会改变排烟窗附近的烟气流向和速度,影响建筑内烟气流动,进而导致建筑自然排烟效率受到影响。采用数值模拟方法,对比研究了排烟窗开启角度和环境风对上、下悬窗阻风能力的影响,分析了不同开窗角度下,悬窗进风量和进风区域随开窗角度和风速的变化规律。结果表明:上、下悬窗相对进风量与开窗角度均成指数关系,但上悬窗阻风能力弱于下悬窗,上悬窗开窗角度大于45°后即失去阻风能力,而下悬窗开窗角度大于75°后才逐渐失去阻风能力,且开窗角度小于30°时,下悬窗至少能比上悬窗多减少50%空气进入室内。上悬窗开窗角度小于56°时,主要进风区域为近窗下侧水平区域;下悬窗开窗角度小于30°时,主要进风区域为窗体两侧及远窗下侧竖直区域,随着开窗角度增大,上、下悬窗主要进风区域均过渡到远窗下侧竖直区域。窗体用于日常通风时建议优选上悬窗。若要用于排烟,则应首选下悬窗,开窗角度15°即可满足阻风要求,若选用上悬窗,开窗角度不宜大于45°。     

7.63 m焦炉建设调试过程中的技术分析

通过对我国首座7.63 m焦炉建设调试过程中需关注的问题从工艺、环保、安全方面进行了全面的技术分析,为同行业建设同类型焦炉提供参考.