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关键词： 半潜平台   结构强度分析   有限元  

摘要： 以某深水作业的半潜式平台为例,基于三维势流辐射-绕射理论进行水动力计算,并根据随机性设计波法计算波浪参数,将波浪载荷映射到结构模型进行强度校核。使用AQWA软件进行水动力计算,选取设计波参数时考虑不同特征波浪载荷的耦合响应,并用FEMAP软件建立全船结构的有限元模型,将水动力模型的波浪压力及加速度映射到结构模型,计算结构应力。结果表明,选择设计波时除考虑规范中推荐的特征波浪载荷的最大响应对应的设计波外,应进一步考虑不同响应间的耦合效应,选取合适的设计波参数以保证平台设计强度。

关键词： 干湿循环   浸泡时间   抗剪强度   微观结构   水致劣化机理  

摘要： 【目的】区域内一旦遭遇极端降雨,雨水入渗将造成地下水位抬升,而地下水位的周期性波动使土体处于干湿循环条件,其内部结构与力学强度都会遭到破坏;另外,土体长时间处于浸泡状态,将导致土体胶结作用减弱,强度进一步降低。因此,研究土体强度水致劣化机理对准确评估极端降雨条件下隧洞工程防护设计具有重要理论意义与实践价值。【方法】以小浪底北岸灌区隧洞工程原状土体为研究对象,对经历不同干湿循环次数和不同浸泡时间的土样进行剪切试验和电子扫描显微镜试验,分析干湿循环过程、饱水浸泡过程中土体的抗剪强度及指标变化规律,深入探讨土体强度水致劣化机理。【结果】(1)前3次干湿循环对土体强度及强度参数的劣化效应最明显,后期循环次数再增加,强度的减小趋于缓慢;(2)黏聚力随干湿循环次数增加逐渐下降,内摩擦角整体呈下降趋势,但变动幅度不大;(3)土体抗剪强度随浸泡天数的增加呈逐渐降低的趋势,前15 d降低幅度最明显;(4)以15 d为分界点,黏聚力下降速度先快后慢,表现出明显的非线性下降规律;(5)内摩擦角随浸泡天数的增加呈下降趋势,但总体波动幅度不大。【结论】干湿循环和浸泡作用导致抗剪强度劣化,这是土体内亲水性黏土矿物吸水膨胀、失水收缩从而引发土颗粒水解、泥化等微结构变化的综合体现。

关键词： 边坡   倾斜摄影   开挖质量分析   稳定性分析  

摘要： 由于施工现场的复杂性以及不确定性,边坡实际开挖形态与设计开挖形态往往会存在偏差,为了规避因偏差导致边坡稳定性降低从而留下的安全隐患,进行边坡开挖质量分析与稳定性分析研究。以全容高速某段岩质高边坡为研究对象,针对其在开挖过程中坡面出现的岩块滑落现象,采用无人机倾斜摄影采集边坡多视角影像,结合三维重建方法构建边坡三维模型,在此基础上通过断面法进行边坡开挖质量分析,并采用数值模拟方法进行边坡稳定性分析。分析结果表明:①边坡存在两处缺陷,分别体现为局部凹陷和局部坡率偏高;②边坡整体稳定性达标,但因3组节理裂隙存在,近坡面部分仍可能出现碎石滑落。为防止坡面岩体再度剥落,应加装主动防护网系统进行坡面岩体加固。可见基于倾斜摄影重建的边坡三维模型,能同时为开挖质量分析和稳定性分析提供可靠的空间数据支持,在此基础上实现了对开挖边坡的多维度分析,具有较强的实际应用价值。

关键词： 换热器   流体弹性   管束振动   稳定性   临界流速   离散粘性涡   配置法  

摘要： 为研究流体动力激励下换热管束振动机制及其失稳边界,减少对复杂物理实验的依赖。本文采用离散粘性涡域方法求解了换热管束的流体激励载荷,结合管束振动微分方程,建立了换热管束横向绕流弹性激振数学模型;并基于小参数和线性系统假设,确定了多管束稳定性临界流速求解条件;同时,基于对换热管束流体载荷近程特性和管束对称性的分析,利用相似性准则,研究了由典型3管束单元求解5管束结果稳定性临界流速计算。研究结果表明:通过与试验数据对比,相对误差为15%–20%,证明计算方法对线性对称换热管束稳定性分析的可靠性。

关键词： 爆破振动   运输道路稳定性   露天矿山高陡边坡  

摘要： 针对露天矿山高陡边坡爆破开挖对运输道路稳定性的威胁,以西南某石灰石矿为工程背景,通过现场监测与数值模拟开展系统性研究。监测结果表明:爆破振动速度峰值(PPV)随爆心距增大呈指数衰减,道路关键位置PPV(最高3.8 cm/s)频繁超安全标准(2.5 cm/s),低频振动(10~30 Hz)诱发路基沉降与纵向裂缝。数值模拟揭示路肩沉降量(8.3 mm)约为路中心的2倍,边坡浅层15 m深度存在滑移风险。基于此,提出“控源—强体—预警”综合防控体系:优化爆破参数、实施道路挡墙与加筋土加固及边坡锚索支护、实时监测。应用后路肩PPV降幅达47.4%,路基沉降速率降低70.8%,裂缝扩展与落石风险显著控制,验证了措施的有效性。

关键词： 风化作用   崩解性软岩边坡   稳定性分析   数值模拟   坡率优化  

摘要： 为研究风化作用下崩解性软岩边坡稳定性,依托广西地区全州—容县高速公路(平乐至昭平段)某含泥质粉砂岩路堑边坡开挖工程,通过现场考察结合有限元数值模拟对考虑风化作用的崩解性软岩边坡稳定性进行分析,通过设计不同工况分析开挖坡率对边坡稳定性的影响,最后对该工点给出工程对策,得到结论:1)崩解性软岩边坡在开挖后,表层岩体极易发生风化,导致坡体物理力学性质明显劣化,进而引起边坡浅层失稳;2)崩解性软岩边坡风化后稳定性显著降低,在进行坡率设计时应考虑边坡的长期稳定性进而适当放缓坡率。

关键词： 高速公路   软土地基   蠕变   含水率   土体固结   换填   级配   稳定性  

摘要： 为探求高填方路堤沉降的变形规律,基于某高速公路路堤工程,采用数值模拟计算的方法,分析蠕变特性下路堤沉降变形特征、工后沉降特征及填土含水率对路堤沉降变形的影响。结果表明:随着路堤填筑高度的增大,路堤和地基沉降量均逐渐增大,当路堤填筑完成时,路堤沉降量占总沉降量的21.87%;当路堤填土完成后,在路堤中轴线截面区域,从底部至顶部各部位的沉降量先减小再增大,在路堤顶面的中轴线区域沉降量最大;当填筑土体含水率增大时,路堤底部沉降量逐渐增大,且含水率越大,路堤的沉降量就越大;在实际高填方路堤填筑工程中,选用级配好的砾石土或碎石土作为填筑材料,可有效减少路堤的沉降。

关键词： 直流充电桩   多应力耦合   加速寿命试验   平均无故障时间   可靠性评估  

摘要： 随着新能源汽车产业的快速发展,直流充电桩作为关键能源补给设备,其运行可靠性成为制约基础设施高质量发展的关键因素。现有可靠性评估方法多基于单应力加速寿命试验,无法全面反映实际工况下多种环境应力的耦合效应,导致平均无故障时间(MTBF)预测偏差大、可信度不足。本文针对直流充电桩服役过程中的温度、湿度、电负载及机械振动等典型应力源,构建了多应力耦合加速寿命试验平台,设计耦合加载路径,并在此基础上提出了MTBF评估与可信验证方法。通过构建失效概率模型、寿命分布函数和多应力加速因子转换机制,实现了寿命预测误差小于±10%、置信度90%以上的MTBF估算结果。试验结果表明,多应力协同加载显著加速了设备退化过程,提高了寿命评估的工程适应性,为充电桩产品质量控制与第三方检测提供了技术支撑。

关键词： 农田   深层土壤   碳来源   稳定性   固碳方法  

摘要： 粮食安全和全球气候变化是当今人类社会面临的两大主要挑战。在当前缓解气候变暖和保障粮食安全的大背景下,农田土壤面临着有机碳固持和生产力提升的双重压力。农田深层土壤(>30 cm)是陆地生态系统土壤碳循环的重要组成部分,全球超过一半的有机碳储存于深层土壤中,探究农田深层土壤有机碳固持机制及其调控策略对于应对气候变化和粮食安全问题具有重要意义。目前,国内外学者对于农田表层土壤有机碳的周转情况已有一定认知,但对于农田深层土壤有机碳的动态还缺乏深入研究。本文综述了农田深层土壤有机碳来源和稳定性机制,重点分析了农田生态系统中深层土壤有机碳固持的调控策略,并展望了农田深层土壤固碳的未来研究方向,期望为农田生态系统深层土壤碳固持相关研究提供参考。

关键词： 边坡工程   预应力锚索格构梁加固   数值模拟   稳定性   影响因素  

摘要： 为提升边坡稳定性,通过ABAQUS软件,建立预应力锚索格构梁支护结构模型,分析锚索竖向间距与锚索长度对边坡位移、锚索轴力及边坡稳定性的影响。结果表明,锚索竖向间距对边坡稳定性影响显著,锚索竖向间距为4 m时,对边坡变形的约束效果最优,支护体系加固效能最强;锚索长度存在合理区间,当锚索长度为10 m时综合性能最佳,能够有效贯穿潜在滑裂面,锚入稳定岩层,提供可靠抗滑力,且不会因长度过长而削弱对浅层土体的约束作用;基于模拟优化参数的预应力锚索格构梁支护体系加固效果显著,相较于加固前,边坡最大位移减少,位移集中区域显著收敛,坡体应力分布趋于均匀,坡脚应力集中现象得到了有效缓解,大幅提升了边坡的整体性、抗变形能力及长期安全性能。