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关键词： 条带充填   直接顶   应力场   解析解   充填优化  

摘要： 条带充填开采后充填体-顶板系统共同承受承载系统的自重应力和上覆岩层传递的载荷，其强度关系到整个采场乃至地表建筑物的安全。基于弹性力学三角级数解法，计算了条带充填开采后直接顶的弹性应力解析解，探讨了条带充填参数对充填顶板应力分布的影响。运用直接顶的应力解析解结合材料力学第一强度准则建立了顶板破坏准则，分析了顶板最易发生拉伸破坏的区域，得到了一种新的确定最佳充填间距的方法。结果表明：条带充填顶板最容易发生拉伸破坏的区域是顶板下部两充填条带之间中部区域，顶板破坏危险点就处于该区域；危险点处最大拉应力随充填体宽度的增加而减小，随顶板高跨比的增加而增加。计算结果表明随着充填宽度增加危险点处最大拉应力值显著减小，说明增加充填宽度能有效抑制顶板发生拉伸破坏。

关键词： 断层滑移失稳   断层倾角   开采扰动   上行机制   应力场  

摘要： 断层滑移失稳是诱发煤矿冲击地压的主要因素之一，研究开采扰动诱发断层面应力场动态演化特征是揭示断层滑移失稳机制的重要课题。为了探究煤层开采过程中断层面应力场特征，本文建立了考虑采动影响的断层面及其围岩应力求解力学模型，分析了断层面正应力与剪应力随工作面开采的动态演化规律，研究了不同倾角时的断层应力场和结构势能演化规律。研究结果表明：随着工作面的推进，断层面应力响应呈逐渐向断层上部扩展趋势，断层对工作面开采的影响区域最早出现在距煤层较近的断层中下部，且随着工作面的推进，该影响区域逐渐向断层顶部扩展，断层应力影响范围的上行效应越发显著；断层倾角越大，开采扰动对断层应力的影响越减小，断层面应力影响区域由下至上逐渐增大。

关键词： 钢桁梁   位移   应力   支反力  

摘要： 本文依托龙游站新建天桥的钢桁梁项目,采用数值模拟方法对天桥顶推施工过程中的结构响应进行了模拟分析,其结果如下:在不同施工阶段,钢桁梁的应力分布呈现出显著的动态变化,尤其在悬臂区域和直腹杆区域;钢桁梁最大挠度主要出现在屋面横梁处;顶推过程中反力值与悬臂距离呈现正相关性;该设计方案满足抗倾覆和局部稳定的规范要求,以期研究成果对相似工程有一定的借鉴意义。

关键词： 高层建筑   空调管道   应力   支撑结构   稳定性  

摘要： 为优化高层建筑空调管道支撑结构,文中借助FLAC3D有限元软件建立模型,对管道管径、壁厚、法兰安装位置及水平弯头角度对管道应力的影响进行模拟分析。模拟结果表明,管径增大会导致管道一次应力增加,而增加壁厚能够有效降低应力;法兰位置的优化和弯头角度的调整有助于减少应力集中现象;当法兰安装位置距管道中部3 m时,其一次应力比率和挠度分别为7.35%和0.43 mm。基于此,应进一步提出针对大管径和复杂载荷工况下的支撑结构设计的优化方案,以进一步改善管道的应力分布。

关键词： 工程力学   课程思政教育   材料类专业  

摘要： 工程力学是材料类本科教育阶段由基础理论向专业基础过渡的重要先导型课程,基于引入思政教育培养学生爱国情怀、价值体系与职业精神,对于后续的专业学习与人格培养都至关重要。面向于工程力学课程思政教育缺乏教学案例参考,课程设计与教学体系构建困难的现状。本文立足于工程力学的知识体系框架与材料类专业的人才培养方向,结合教学实践系统解析了“引入哪些思政元素”、“在哪些位置引入”、“如何将思政教育与专业教育相融合”等问题。旨在为材料类专业工程力学课程思政教育体系的建立提供参考,实现学生人格素质与专业素质的共同培养。Engineering mechanics is an important leading course in the transition from basic theory to professional foundation in the undergraduate education of materials. Through the ideological and political education in this course, students’ patriotic feelings, value system and professional spirit can be cultivated, which can effectively provide help for professional learning and personality cultivation in the follow-up education process. Due to the lack of teaching case reference in the ideological and political education of engineering mechanics course, it is difficult to design the course and construct the teaching system. In view of this, while considering the knowledge system framework of engineering mechanics and the talent training direction of materials majors, this paper analyzes such issues as “which ideological and political elements to introduce”, “where to introduce them” and “how to integrate ideological and political education with professional education” in combination with teaching practice. The aim is to provide reference for the establishment of ideological and political education system of engineering mechanics course for materials majors, so as to realize the joint cultivation of students’ personality quality and professional quality.

关键词： 碳酸盐岩   缝洞体   振幅能量   定量分级   应力分析  

摘要： 有利缝洞带的准确预测可有效提高碳酸盐岩储层钻井的放空漏失率,达到油藏动用目的,对于断溶体内部缝洞储集体溶洞及断裂进行分级尤为重要,探索应用断裂发育模式、断裂规模分级及基于构造曲率的应力分析进行断溶体内部断裂的分类、分级研究;提出基于正演模型论证及实钻分析,应用振幅、波阻抗综合分级,并进行实钻井标定验证,形成溶洞分级标准。以塔河某研究区为例进行了应用,将该区断裂带按照规模和应力性质分为8个级别,实钻井表明拉张区储集性能明显优于挤压区。并在该研究区确定了孔洞-溶洞分级的地震属性门槛值,“串珠”位置能量比值范围在54%~62%为孔洞,能量比大于62%为溶洞。最后利用实钻井分析验证了该技术的可靠性。

关键词： 煤层群开采   应力场   演化规律   巷道布置  

摘要： 淮南矿区内含多组层煤,不同的开采方式使煤层群的瓦斯抽采、卸压效果有很大不同,因此,如何使巷道布置在合适方位,破坏范围更小,是淮南矿区煤层群开采需要研究的重点。基于潘三煤矿11煤工作面、13煤工作面地质条件,通过理论分析了上行开采工作面合理布置方式,数值模拟分析了淮南矿区近距离煤层群上行开采模式下,工作面采场的覆岩运移特征及采动应力演化分布规律,提出了上行开采模式下13煤工作面回采巷道合理的布置方式。研究结果表明:当前潘三煤矿11煤工作面和13煤工作面按照上下顺序依次开采布局,且上下煤层工作面基本垂直布置下;13煤层工作面无论轨道顺槽还是运输顺槽均受11煤层开采影响;13煤工作面轨道顺槽基本处于11煤开采形成的离层区内,易产生张拉裂隙,不利于巷道的维护。同时给出了岩层内外错距计算准则,将11煤类似开采条件工作面留煤柱沿空轨道顺槽的内错或外错距离增大,从而将上层13煤回采巷道轨道和运输顺槽全部布置于下层煤工作面开采形成的卸压范围内,即保护层工作面上方,最终可实现保护层开采合理的巷道布置方式。

关键词： 裙座   焊接型式   环境温度   高强钢   应力分析  

摘要： 本文分别对常规裙座、带凸台裙座两种裙座焊接型式进行对比研究,运用有限元分析软件ANSYS WORKBENCH,考察裙座与封头的焊接型式对裙座应力的影响。结果表明,同常规裙座相比,带凸台裙座焊接型式能够有效改善裙座与设备封头焊缝处的应力水平。同时,进一步考察了环境温度的取值对不同焊接型式裙座应力的影响,分析结果为裙座应力的计算提供了参考,为裙座与封头焊接型式的选取提供了建议。

关键词： 悬索桥   横梁施工   钢管支架   有限元法   应力  

摘要： 大跨度桥梁索塔横梁支架支撑体系测试分析是保障桥梁施工安全的关键手段。横州大桥为主跨400 m的单跨双铰钢箱梁悬索桥,桥塔上横梁采用牛腿支架法施工。文章设计了上横梁施工牛腿高支架支撑体系,开展了施工过程中支架体系受力实测,建立了分步施工有限元模型,并计算、分析了上横梁施工过程中支架支撑体系的结构安全性。结果表明:横梁已浇筑结构在张拉预应力形成刚度后,能够与支架支撑体系共同承载并分担大部分的后期荷载,引起钢管支架各测点在腹板浇筑及后续施工中实测应变发展相对较小;数值模型计算应变结果与实测结果总体吻合良好,可较好地应用于支架支撑体系上横梁分步施工的计算分析;所提出的支架支撑体系能够较好地满足大桥上横梁施工的安全性要求。

关键词： 坚硬顶板   预裂弱化   应力场   裂隙场   数值模拟  

摘要： 工作面上覆坚硬顶板,开采过程不易垮落,采场周围形成高应力场,易引发冲击地压与瓦斯异常涌出灾害事故。为确保安全生产,工作面回采过程中,需对坚硬顶板进行弱化处理,弱化后煤、岩层应力场、裂隙场演化特征是工作面灾害治理的依据和关键,通过理论分析获得顶板的初次来压步距和坚硬顶板分类,以宽沟煤矿I010202工作面为工程背景,利用UDEC数值模拟软件,结合矿井实际地质资料及相关煤岩力学参数,建立平面数值模型,对工作面开采过程中应力场及裂隙场演化特征进行模拟。模拟计算得出顶板弱化后应力场、裂隙场分布特征,为工作面冲击地压及瓦斯灾害治理提供了理论依据。