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基于多切线技术的盾构隧道开挖面稳定性分析

岩土工程学报 2024年

作者：钟军豪 Chian Siau Chen 李永鑫刘明芳陈明辉吴振元龙桂华杨小礼周德中南大学土木工程学院新加坡国立大学土木与环境工程系合肥工业大学汽车与交通工程学院深圳市市政工程总公司

针对非线性条件下深埋隧道开挖面稳定性问题，采用多切线技术分段线性近似Power-Law(P-L)准则，基于极限分析上限定理，构建1种新的开挖面多曲线圆锥破坏机构，提出1种考虑拉应力截断Tensioncut-off(T-C)效应的开挖面稳定性理论计算方... 详细信息

针对非线性条件下深埋隧道开挖面稳定性问题，采用多切线技术分段线性近似Power-Law(P-L)准则，基于极限分析上限定理，构建1种新的开挖面多曲线圆锥破坏机构，提出1种考虑拉应力截断Tensioncut-off(T-C)效应的开挖面稳定性理论计算方法。通过与既有文献结果对比，验证所提方法的可靠性。根据反算的应力分布和破坏机构几何特点，探究不同参数条件下T-C对开挖面稳定性的影响。结果表明：(1)在线性条件下，黏聚力较大且内摩擦角较小时，T-C对开挖面临界支护力的影响较大；在非线性条件下，m的增加并不会放大T-C对开挖面稳定性的影响。(2)在抗拉强度较大时，T-C对开挖面稳定性影响较为显著，随着抗拉强度的折减，T-C控制的破坏机构尺寸逐渐减小，且顶部区域明显钝化。

关键词：开挖面稳定性多切线技术 Power-Law准则拉应力截断极限分析

基于流固耦合的双线盾构隧道施工诱发地表沉降分析

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湖南文理学院学报（自然科学版） 2024年第1期36卷 67-75页

作者：刘明芳陈明辉吴振元龙桂华深圳市政工程总公司广东深圳518000

富水地区盾构掘进时,受地下水渗流影响,土体骨架中孔隙水消散产生土体固结,引起地表沉降明显增加。分析渗流条件下盾构隧道施工诱发的地表沉降对控制施工安全具有重要意义。在流固耦合影响下,本文基于厦门市轨道交通2号线东孚站—马銮... 详细信息

富水地区盾构掘进时,受地下水渗流影响,土体骨架中孔隙水消散产生土体固结,引起地表沉降明显增加。分析渗流条件下盾构隧道施工诱发的地表沉降对控制施工安全具有重要意义。在流固耦合影响下,本文基于厦门市轨道交通2号线东孚站—马銮北站区间某区间段双线盾构隧道工程,研究了隧道盾构施工过程所引发的地表动态沉降问题。通过建立有限差分三维数值计算模型,分析了隧道施工过程中地表沉降、管片变形和隧道洞周孔隙水压变化的规律。计算结果与工程实测数据规律吻合较好,可为类似工程施工提供指导。

关键词：流固耦合双线盾构隧道地表动态沉降渗流数值模拟

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机制砂混凝土的力学性能及体积变形试验研究

混凝土与水泥制品 2024年第5期 34-36,41页

作者：吴振元曾路实汪洋李华王育江深圳市市政工程总公司广东深圳518000 深圳地铁建设集团有限公司广东深圳518035 江苏苏博特新材料股份有限公司高性能土木工程材料国家重点实验室江苏南京211103 东南大学材料科学与工程学院江苏南京211189

对比研究了相同配合比条件下,机制砂和天然砂对C35混凝土的力学性能及体积变形的影响。结果表明:机制砂混凝土的力学性能明显优于天然砂混凝土;180 d时,机制砂混凝土的抗压强度较天然砂混凝土提高了15.3%,劈裂抗拉强度提高了4.3%;90 d时... 详细信息

对比研究了相同配合比条件下,机制砂和天然砂对C35混凝土的力学性能及体积变形的影响。结果表明:机制砂混凝土的力学性能明显优于天然砂混凝土;180 d时,机制砂混凝土的抗压强度较天然砂混凝土提高了15.3%,劈裂抗拉强度提高了4.3%;90 d时,机制砂混凝土的静弹性模量较天然砂混凝土提高了5.8%;机制砂混凝土的体积变形明显大于天然砂混凝土,180 d时,机制砂混凝土较天然砂混凝土的自收缩增大了约16.4%;机制砂中石粉掺量不宜过大,否则会显著增大混凝土的收缩开裂。

关键词：机制砂混凝土天然砂混凝土力学性能体积变形

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石灰石-石膏脱硫喷淋塔吸收区高度计算模型

化工学报 2014年第8期65卷 2896-2901页

作者：祝杰叶世超吴振元白洁郑毅骏四川大学化学工程学院四川成都610065

从液滴受力分析入手,建立了喷淋塔的比表面积和传质速率方程,将吸收区划分为变速段与恒速段,推导了吸收区高度的计算模型,引用工业脱硫塔实际的工艺数据验证了模型的正确性,讨论了操作参数对吸收区高度的影响。结果表明,增加喷淋密度、... 详细信息

从液滴受力分析入手,建立了喷淋塔的比表面积和传质速率方程,将吸收区划分为变速段与恒速段,推导了吸收区高度的计算模型,引用工业脱硫塔实际的工艺数据验证了模型的正确性,讨论了操作参数对吸收区高度的影响。结果表明,增加喷淋密度、提高吸收液pH值、减小液滴直径,均可降低吸收区高度;提高操作气速、增大烟气入口SO2浓度,吸收区高度增加;脱硫率随塔高而增加,但当脱硫率超过90%以后,增加塔高对脱硫率的影响不大。

关键词：设计传质模型喷淋塔湿法脱硫高度

无人机施肥装置的设计及在水稻穗肥上的应用与评价

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无人机施肥装置的设计及在水稻穗肥上的应用与评价

作者：吴振元四川农业大学

学位级别：硕士

针对水稻穗肥撒施效率低、机械化难度大等问题,基于无人机平台设计了一种无人机专用的撒肥装置。基于撒肥装置的工作过程、机械结构以及肥料颗粒运动特性,应用EDEM软件仿真对撒肥装置的工作参数进行优化;台架试验验证了仿真结果。应用... 详细信息

针对水稻穗肥撒施效率低、机械化难度大等问题,基于无人机平台设计了一种无人机专用的撒肥装置。基于撒肥装置的工作过程、机械结构以及肥料颗粒运动特性,应用EDEM软件仿真对撒肥装置的工作参数进行优化;台架试验验证了仿真结果。应用田间试验对比分析了,无人机施肥与人工施肥的经济效益、工作效率和水稻生长状况。主要研究结果如下:设计了电池舱、固定架、承重滑轨、流量控制单元、离心盘、和肥箱等机械结构。其中,离心盘结构体积较小对高转速适应强,曲面拨肥片能够改变肥料颗粒运动方向,以适应无人机风场;设计的一体式流量控制单元,流量控制稳定,结构轻便;抽拉式结构使得肥料填装更高效。应用EDEM软件分析了肥料颗粒在肥箱、离心盘与空中三个阶段的运动特性,以及无人机撒肥装置的工作过程与原理。单因素仿真试验果表明,幅宽随飞行高度增高而增加,随离心盘转速增大而增加;飞行高度对撒肥均匀性影响较小,离心盘转速为1000～1300 r/min撒肥均匀性较好;落入位置角对排肥均匀性影响较大,在35°～55°时排肥均匀性较好;俯仰与横滚倾斜角度中横滚倾斜角度对均匀性的影响较大,俯仰倾斜角度影响相对较小。四因素五水平的二次正交回归旋转中心组合仿真试验结果表明,流量、飞行速度和离心盘转速三者分别与落入位置角的交互作用,对装置的撒肥均匀性有显著影响。各因素对均匀性的影响由大到小的顺序分别为:落入位置角、离心盘转速、流量、飞行速度;当落入位置角为40°、离心盘转速为1100 r/min、流量为3460颗/s、飞行速度为5m/s时,为最优参数组合,变异系数最小,为8.86%。在最优组合下进行台架试验,得到变异系数均值为9.74%,与仿真结果差异小,说明仿真结果可靠。田间试验结果表明,无人机施肥的氮素干物质生产效率、氮素稻谷生产效率高于人工施肥,百千克籽粒吸氮量两年趋势相反,产量略高于人工施肥,工作效率约为人工12.5倍,单位成本相对于人工减少18.45元/hm。无人机施用水稻穗肥具有优势。

关键词：水稻撒肥装置多旋翼无人机离散元法均匀性

深圳地铁车站主体结构侧墙混凝土抗裂技术应用研究

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广东建材 2023年第9期39卷 78-81,150页

作者：吴振元曾路实张坚徐文宁荣森深圳市市政工程总公司深圳地铁建设集团有限公司江苏苏博特新材料股份有限公司

为解决深圳地铁地下车站大体积混凝土收缩裂缝难题,从材料与工艺方面开展成套技术应用研究。将水化放热及收缩历程协同调控技术应用于制备抗裂混凝土降低收缩应力及开裂风险,在此基础上通过科学定位施工缝降低外约束,对入模温度控制及... 详细信息

为解决深圳地铁地下车站大体积混凝土收缩裂缝难题,从材料与工艺方面开展成套技术应用研究。将水化放热及收缩历程协同调控技术应用于制备抗裂混凝土降低收缩应力及开裂风险,在此基础上通过科学定位施工缝降低外约束,对入模温度控制及养护满足温控要求以及全过程跟踪控制等配合。结果表明,抗裂混凝土1d绝热温升值降低率55.4%,7d不超45℃,120d仍具有187.56με自生体积膨胀,应用于实体结构温升及降温阶段变形控制良好,实现了深圳地下车站现浇混凝土抗裂防渗目标要求。

关键词：深圳地铁大体积混凝土抗裂防渗温控开裂风险

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亚式期权的三叉树定价模型的探究

亚式期权的三叉树定价模型的探究

作者：吴振元华中科技大学

学位级别：硕士

本文根据二叉树模型和三叉树模型分别在四种不同的假设条件(构造模型)下进行分析以及对方程组求解,并给出了各自的求解公式。文章主要综合了在各种假设情况下的二叉树模型和三叉树模型的求解公式,以及简略分析了各公式的收敛速度和偏差... 详细信息

本文根据二叉树模型和三叉树模型分别在四种不同的假设条件(构造模型)下进行分析以及对方程组求解,并给出了各自的求解公式。文章主要综合了在各种假设情况下的二叉树模型和三叉树模型的求解公式,以及简略分析了各公式的收敛速度和偏差程度,并在亚式期权定价模型下进行了二叉树和三叉树方法的数值计算。本文共分五章进行论述。第一章是引言部分,主要介绍论文的研究背景、意义,综述,包括期权的概念、期权定价理论,和一些概率预备知识。本章最后给出了全文的主要内容。第二章是基础知识部分。以算术平均定价模型和几何平均定价模型为例,介绍了亚式期权定价模型方法。第三章是基础部分。首先从Black-Scholes微分方程引出期权定价二叉树模型。其次分别对二叉树方法模型在四种假设条件(构造模型)下进行求解,得出求解公式。然后我们以离散情形下具有浮动敲定价格为例,给出几何平均亚式期权定价公式。最后写出了对二叉树的Monte–Carlo模拟的方法步骤。第四章是主体部分。对三叉树方法模型在四种假设条件(构造模型)下进行分析求解,并简略分析比较了偏差的收敛度。最后是结束语。对本文内容进行总结和对有待进一步的进展工作。

关键词：亚式期权 Black-Scholes期权定价模型期权定价二叉树模型三叉树模型

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喷淋塔液滴粒径分布及比表面积的实验研究

化工学报 2014年第12期65卷 4709-4715页

作者：祝杰吴振元叶世超刘振华杨云峰白洁四川大学化学工程学院四川成都610065

以水和空气为实验介质,通过拍照法获得喷淋塔内液滴粒径分布,考察了不同喷淋量及空塔气速对塔内不同高度处液滴Sauter平均直径(SMD)的影响,并对液滴粒径分布进行了理论分析。结果表明,喷淋塔顶部液滴分布密集,底部稀疏,液滴群在下落过程... 详细信息

以水和空气为实验介质,通过拍照法获得喷淋塔内液滴粒径分布,考察了不同喷淋量及空塔气速对塔内不同高度处液滴Sauter平均直径(SMD)的影响,并对液滴粒径分布进行了理论分析。结果表明,喷淋塔顶部液滴分布密集,底部稀疏,液滴群在下落过程中,平均粒径减小且趋于均匀化;塔顶处液滴SMD随喷淋量的增加而增大,处在塔中下部的液滴SMD则随喷淋量增大而减小,提高空塔气速,可减小平均粒径;理论分析认为,液滴粒径减小主要是由于发生了碰撞破碎的缘故,而塔内液滴大小不一是碰撞的主要原因;通过量纲1化拟合得到喷淋塔内液滴SMD经验关联式,其计算结果与实验值吻合较好;考虑液滴破碎的喷淋塔比表面积比不考虑破碎的比表面积大70%左右。

关键词：喷淋塔碰撞液滴 Sauter平均直径分布

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喷淋塔传质特性的实验与模型研究

环境工程学报 2015年第1期9卷 317-322页

作者：祝杰吴振元叶世超白洁杨云峰四川大学化学工程学院成都610065

从液滴受力分析入手,分析了喷淋塔内液滴的运动特性,采用类比定律推导了气相传质系数计算式,建立了喷淋塔脱氨传质模型,并进行了实验验证,分别在不同的喷淋密度和空塔气速的条件下,对传质系数、比表面积及容积吸收率沿塔高的分布进行了... 详细信息

从液滴受力分析入手,分析了喷淋塔内液滴的运动特性,采用类比定律推导了气相传质系数计算式,建立了喷淋塔脱氨传质模型,并进行了实验验证,分别在不同的喷淋密度和空塔气速的条件下,对传质系数、比表面积及容积吸收率沿塔高的分布进行了模拟。结果表明,沿着液滴的下落方向,比表面积逐渐减小,传质系数缓慢增大,二者在塔顶附近变化显著;传质速率受比表面积和传质推动力的影响较大,增大喷淋密度可显著增加比表面积,提高空塔气速可增大平均传质系数;喷淋塔下半段比表面积小,增大比表面积是强化传质的有效手段。

关键词：喷淋塔氨气模型传质系数