扁鋼精整過程影響因數(shù)的數(shù)值模擬分析

建立了等徑冷拔鋼管的分析模型,運(yùn)用marc.superform有限元軟件對(duì)整個(gè)拔制過程進(jìn)行了仿真,得到了各種場變量的分布規(guī)律及特點(diǎn),并給出來不同工況下使得拔制力最小的最佳模角,及縱向壁厚變化率,為實(shí)際生產(chǎn)提供依據(jù)。

建立等徑冷拔鋼管的分析模型,運(yùn)用marc.superform有限元軟件對(duì)整個(gè)拔制過程進(jìn)行仿真,得到了各種場變量的分布規(guī)律及特點(diǎn),并給出不同工況下拔制力最小的最佳模角,為實(shí)際生產(chǎn)提供依據(jù)。

本文提出采用水冷工藝生產(chǎn)巨型扁鋼錠,對(duì)水冷生產(chǎn)80t巨型扁鋼錠(尺寸為4200mm×1100mm×2600mm)的澆注、凝固行為進(jìn)行模擬,并與空冷條件的凝固進(jìn)行對(duì)比,討論了水冷工藝生產(chǎn)巨型扁鋼錠可能存在的缺陷及解決辦法。研究表明,巨型鋼錠澆注完成時(shí),凝固區(qū)主要集中在鋼錠下部、邊部和角部;水冷厚度為1100mm巨型扁鋼錠凝固時(shí)間為空冷的四分之一,內(nèi)部質(zhì)量可以顯著改善;水冷工藝有利于改善鋼錠組織結(jié)構(gòu),減少偏析。

為了模擬水泥粒徑分布對(duì)水泥水化過程的影響,本文建立了一個(gè)基于水化深度的水化模型。該模型假定水泥水化過程由水化深度控制,且水化深度隨時(shí)間的變化關(guān)系與顆粒粒徑無關(guān)。通過等溫差示掃描量熱儀測定了2種不同粒徑分布水泥的等溫水化熱曲線,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析得出最大水化深度的存在,并推導(dǎo)得出水化模型所需的基準(zhǔn)水化速率。最后將建立的水化模型用于模擬水泥的等溫水化熱曲線。結(jié)果表明:基于水化深度的水化模型能夠準(zhǔn)確模擬水泥粒徑分布對(duì)水泥水化過程的影響。

電渣重熔過程中,爐渣成分會(huì)發(fā)生連續(xù)變化,使渣池、渣殼的熱物性參數(shù)也處于不斷的變化之中。渣池及渣殼熱物性參數(shù)的變化會(huì)影響電渣重熔過程。本文根據(jù)重熔過程中渣池、渣殼的變化及爐渣熱物性參數(shù)變化(導(dǎo)熱系數(shù)及電導(dǎo)率),對(duì)重熔過程的影響進(jìn)行了模擬。通過與未考慮爐渣成分變化及渣殼、渣池?zé)嵛镄詤?shù)變化兩種情況的重熔過程比對(duì),揭示了爐渣成分變化對(duì)電渣重熔過程溫度分布的影響。

電渣重熔過程中,爐渣成分會(huì)發(fā)生連續(xù)變化,使渣池、渣殼的熱物性參數(shù)也處于不斷的變化之中。渣池及渣殼熱物性參數(shù)的變化會(huì)影響電渣重熔過程。本文根據(jù)重熔過程中渣池、渣殼的變化及爐渣熱物性參數(shù)變化（導(dǎo)熱系數(shù)及電導(dǎo)率）,對(duì)重熔過程的影響進(jìn)行了模擬。通過與未考慮爐渣成分變化及渣殼、渣池?zé)嵛镄詤?shù)變化兩種情況的重熔過程比對(duì),揭示了爐渣成分變化對(duì)電渣重熔過程溫度分布的影響。

大水溝隧道是錦屏水電站上線公路的最后一座隧道,最大開挖跨度達(dá)16.4m,高跨比僅有0.57,進(jìn)口段埋深淺且存在偏壓。根據(jù)大跨扁平隧道的受力和變形特點(diǎn),在施工時(shí)采用密排多層小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)加固圍巖、臺(tái)階法開挖并及時(shí)進(jìn)行支護(hù)。施工過程的三維數(shù)值模擬結(jié)果及隧道變形監(jiān)測結(jié)果都表明,所采用的施工方案是合理的,保證了施工安全。

消失模鑄造充型過程的數(shù)值模擬分析

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盾構(gòu)法施工不可避免對(duì)隧道周圍巖體產(chǎn)生擾動(dòng)，引發(fā)不同程度的土體變形和地表沉降，對(duì)地表結(jié)構(gòu)造成不利影響。以鄭州市軌道交通5號(hào)線西站街站—建設(shè)路站區(qū)間隧道工程為工程實(shí)例，利用abaqus有限元軟件，建立三維盾構(gòu)開挖模型，對(duì)比分析不同工況下模擬沉降數(shù)據(jù)。模擬數(shù)據(jù)表明，在理想施工質(zhì)量條件下，建筑物沉降量最??；雙線同步開挖時(shí)，建筑物沉降量最大，變形也大，因此應(yīng)避免雙線同步開挖施工。

將建筑基礎(chǔ)(或承臺(tái))底面以下,采用樁基礎(chǔ)或地基加固措施后的地層視作"等效加固地基",在基坑開挖對(duì)鄰近基礎(chǔ)影響的數(shù)值模擬分析中,為地基土層力學(xué)參數(shù)量化選取和樁土相互作用模擬提供了一種等效簡單做法。并通過工程實(shí)例對(duì)基礎(chǔ)穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

采用二維潮流泥沙數(shù)學(xué)模型,根據(jù)深圳西部港區(qū)主要港口的年維護(hù)疏浚量,計(jì)算分析疏浚工程對(duì)周圍港區(qū)回淤的影響,為港區(qū)施工的科學(xué)管理提供依據(jù)。

結(jié)合某高速公路隧道側(cè)部溶洞的具體情況，針對(duì)先開挖靠近溶洞側(cè)和先開挖遠(yuǎn)離溶洞側(cè)兩種不同的開挖順序，利用有限元軟件ansys和有限差分軟件flac3d進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了兩種不同開挖順序?qū)λ淼牢灰茍龊蛻?yīng)力場的影響，并通過比較得出了最優(yōu)的開挖順序。

為研究常見小型溶洞引起的隧道穩(wěn)定性問題,結(jié)合工程實(shí)例,應(yīng)用有限元方法,分析全斷面開挖時(shí),ⅱ類溶洞處于隧道不同位置對(duì)圍巖位移和隧道結(jié)構(gòu)受力的影響。結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)對(duì)比分析,總結(jié)圍巖位移和襯砌受力變化的規(guī)律和原因。模擬結(jié)果表明,隧底溶洞距離為1m時(shí),仰拱軸力增加21%,其余部分變化微弱;側(cè)壁溶洞距離為1m時(shí),邊墻軸力增加14.8%,其余部分變化微弱;隧頂溶洞距離為1m時(shí),拱頂軸力增加10%,其余部分變化微弱。實(shí)測數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果表明,溶洞位置對(duì)于收斂值的影響,隧底溶洞>隧頂溶洞>側(cè)壁溶洞,溶洞位置對(duì)于沉降值的影響,側(cè)壁溶洞>隧頂溶洞>隧底溶洞。溶洞范圍較小(r2m)或相對(duì)距離較遠(yuǎn)(l5m)的情況下,襯砌安全系數(shù)滿足要求,可不予處治。

為了模擬花崗巖殘積土地基施工過程中不同位置受地下水滲流影響實(shí)際的變形狀態(tài)，以應(yīng)變?滲流耦合為切入點(diǎn)，將計(jì)算模型分析步驟分為14個(gè)工況3步開挖，利用有限元計(jì)算軟件模擬開挖基坑受地下水滲流的影響范圍，并繪制了相應(yīng)的開挖降水水頭云圖及分步開挖基坑水平、豎向位移云圖．研究結(jié)果表明：基坑在不同開挖步數(shù)時(shí)，地鐵隧道最大水平位移小于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移，且開挖到底后，由于基巖裂隙灌漿的止水作用，地鐵沉降計(jì)算結(jié)果不大，最大為1．5mm，達(dá)到了地鐵結(jié)構(gòu)累積變形處于可控范圍內(nèi)的效果，解決了基本理論所無法定量計(jì)算地鐵結(jié)構(gòu)位移是否滿足地鐵位移允許值要求的問題．

利用mm5模式對(duì)2003年夏季6、7兩個(gè)月典型區(qū)域氣候極端事件進(jìn)行數(shù)值模擬,研究城市化急劇擴(kuò)張對(duì)區(qū)域氣候極端事件的影響和可能機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn):蘇南及鄰近地區(qū)城市化區(qū)域的擴(kuò)張,會(huì)引起區(qū)域降水分布的變化。在城市化區(qū)域,降水將減少,而在城市化的下風(fēng)區(qū)會(huì)有局地的降水增加;同時(shí),在蘇南城市化區(qū)域中,太湖等湖泊的影響也很重要,會(huì)加強(qiáng)其鄰近地區(qū)局地降水強(qiáng)度。城市化區(qū)域的地面氣溫有明顯的上升,對(duì)高溫天氣的作用更大。城市化也會(huì)影響地面風(fēng)場,阻擋穿越城市化區(qū)域的風(fēng);蘇南沿海城市化區(qū)域擴(kuò)張,會(huì)使海陸風(fēng)環(huán)流增強(qiáng),加大了海面向陸面的風(fēng)。城市化區(qū)域的潛熱通量明顯減少,而感熱通量顯著增加。城市化增暖產(chǎn)生的局地?zé)嵩?使城市化區(qū)域及鄰近地區(qū)局地環(huán)流發(fā)生變化,增強(qiáng)了低層城市化區(qū)域向周邊輻散的強(qiáng)度。隨著高度的增加,城市化的影響也越來越小。

采用有限元數(shù)值模擬對(duì)地下隧洞爆破進(jìn)行模擬,并與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,測試結(jié)果與數(shù)值模擬振動(dòng)速度峰值結(jié)果基本吻合。根據(jù)單元峰值有效應(yīng)力進(jìn)行回歸分析,得出基本遵循負(fù)冪指數(shù)的衰減規(guī)律,且數(shù)值模擬能夠揭示起爆藥量和爆心距的關(guān)系。研究結(jié)果對(duì)爆破施工有一定的指導(dǎo)意義。

本文將詳細(xì)介紹在建設(shè)工程領(lǐng)域中鍛打扁鋼的工藝過程。通過對(duì)鍛打扁鋼的詳細(xì)說明，讀者將了解到該工藝的步驟、關(guān)鍵技術(shù)和注意事項(xiàng)等內(nèi)容。

通過三維數(shù)值分析軟件flac3d分別模擬了phc管樁的開口樁以及閉口樁的單樁豎向抗壓承載力,分析了土塞效應(yīng)對(duì)phc管樁豎向抗壓承載力的影響因素,進(jìn)而得出了一些有益的結(jié)論。

針對(duì)上海某項(xiàng)目工程,運(yùn)用midasgts有限元軟件,分析了基坑開挖對(duì)側(cè)向及底部近接隧道的位移影響規(guī)律。結(jié)果顯示,基坑開挖主要造成側(cè)向隧道發(fā)生水平位移,對(duì)豎向位移影響不大,且水平位移隨著隧道與基坑間距的增大而減小,減小幅度逐漸變小。對(duì)底部隧道主要會(huì)引起豎向位移,水平位移可以忽略不計(jì),豎向位移隨著隧道與基坑間距的增大而減小,減小幅度呈增大趨勢。此外,對(duì)基坑周圍多管線存在情況進(jìn)行了安全分區(qū),通過分區(qū)對(duì)隧道管線進(jìn)行安全評(píng)估,并提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

通過諸永高速公路滑坡的現(xiàn)場監(jiān)測和勘察資料分析,初步確定了滑動(dòng)面位置。然后假定滑動(dòng)面原狀土與重塑土力學(xué)參數(shù)比值ξ,反演獲得比較符合坡體實(shí)際變形情況的滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,模擬高速公路施工過程中坡腳開挖對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響,揭示其變形破壞機(jī)理。

結(jié)合清連高速公路白須公特大巖溶隧道施工過程,采用三維有限元軟件(ansys)對(duì)白須公隧道的處治結(jié)構(gòu)與隧道開挖的相互作用進(jìn)行了數(shù)值模擬。以隧道開挖中處治結(jié)構(gòu)和圍巖穩(wěn)定性為研究對(duì)象,從而分析處治結(jié)構(gòu)在隧道開挖過程中的受力特性,以及隧道圍巖在隧道開挖過程中的位移。通過計(jì)算結(jié)果,對(duì)處治結(jié)構(gòu)在巖溶隧道中的支護(hù)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià),采用樁-承臺(tái)-單邊支撐墻-聯(lián)系梁的處治方式是安全可靠的。在隧道開挖過程中,開挖面附近的樁基應(yīng)變、支撐墻壓力都加速變大,隨后逐漸穩(wěn)定,說明處治結(jié)構(gòu)承擔(dān)了一部分圍巖壓力,在巖溶隧道施工開挖中發(fā)揮了重要作用。分析結(jié)果與工程實(shí)測數(shù)據(jù)比較吻合,可為隧道穿越大型溶洞提供設(shè)計(jì)和施工方面的借鑒和參考。