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构建知识网络提升化学学科思维能力

数理化解题研究 2023年第26期 131-133页

作者：王圣涛苏州市第二十四中学校江苏苏州215000

文章以初中化学“金属的冶炼与利用”单元复习为探究载体,从“自主构建知识网络”“多角度构建知识网络”“用知识网络解决实际问题”等角度思考,呈现提升学科化学思维能力的重要手段.

关键词：知识网络学科思维能力初中化学

下穿民房密集区大断面黄土隧道变形控制工法的研究与应用

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现代隧道技术 2019年第S02期56卷 598-603页

作者：王圣涛中铁四局集团有限公司合肥230000

目前下穿建(构)筑物的隧道施工方法包括双侧壁导坑法、CRD法、三台阶临时仰拱法等,采用上述工法均能将建(构)筑物变形控制在允许范围内,但以上工法难以实施大型机械配套作业,施工进度较慢。针对上述缺陷,结合新建银西铁路岭上隧道下穿... 详细信息

目前下穿建(构)筑物的隧道施工方法包括双侧壁导坑法、CRD法、三台阶临时仰拱法等,采用上述工法均能将建(构)筑物变形控制在允许范围内,但以上工法难以实施大型机械配套作业,施工进度较慢。针对上述缺陷,结合新建银西铁路岭上隧道下穿民房密集区工程,提出一种基于三台阶临时仰拱法的微台阶法。通过FLAC3D数值模拟对该工法安全性进行分析,并结合现场实测地表沉降数据对该工法的应用效果进行了验证。结果表明:采用微台阶法施工,建(构)筑物沉降变形均在允许范围内;地表沉降主要集中在上台阶弧形导坑开挖阶段,其余各开挖部对沉降影响不大。

关键词：大断面黄土隧道民房密集区微台阶法变形控制

玄武岩纤维/聚乳酸/聚β-羟基丁酸酯复合材料的制备及加工性能和热性能

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高分子材料科学与工程 2022年第8期38卷 89-94,103页

作者：陈涛涛辛勇南昌大学机电工程学院江西南昌330031

以聚乳酸(PLA)、聚β-羟基丁酸酯(PHB)和玄武岩纤维(BF)为原料,通过一步反应熔融共混工艺,注塑成型制备出BF/PLA/PHB复合材料。探究了BF的含量对PLA/PHB基体复合材料的力学、热学以及流变性能的影响。通过拉伸测试,BF/PLA/PHB复合材料... 详细信息

以聚乳酸(PLA)、聚β-羟基丁酸酯(PHB)和玄武岩纤维(BF)为原料,通过一步反应熔融共混工艺,注塑成型制备出BF/PLA/PHB复合材料。探究了BF的含量对PLA/PHB基体复合材料的力学、热学以及流变性能的影响。通过拉伸测试,BF/PLA/PHB复合材料中BF的质量分数增加到10%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率虽然达到最大,但上升幅度明显减弱。通过X射线衍射以及差示扫描量热分析得出,加入的BF在PLA/PHB基体当中起到异相成核的作用,提升了PLA/PHB基体材料的结晶度,复合材料中BF质量分数超过5%时,结晶度提升明显减弱,达到阈值。通过旋转流变仪表征得出复合材料BF/PLA/PHB中BF质量分数增加到2%时,达到流变渗流阈值,继续增加BF含量,其复合材料的复数黏度将会显著提升,流动性差,不利于工程应用加工。

关键词：复合材料玄武岩纤维拉伸强度断裂伸长率热性能流变性能

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黏质黄土地层高铁隧道变形控制基准研究

地下空间与工程学报 2022年第3期18卷 973-981页

作者：王圣涛冯冀蒙中国中铁四局集团有限公司合肥230000 西南交通大学土木工程学院成都610036 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610036

黄土隧道具有埋深浅、开挖时变形量大、稳定性差的问题,下穿既有建构筑物时,给地表建构筑物的安全带来巨大的影响,需保证开挖过程中变形在规范规定的范围内。针对黏质黄土地层高铁隧道开挖过程中的拱顶及地表变形规律进行分析,结合现场... 详细信息

黄土隧道具有埋深浅、开挖时变形量大、稳定性差的问题,下穿既有建构筑物时,给地表建构筑物的安全带来巨大的影响,需保证开挖过程中变形在规范规定的范围内。针对黏质黄土地层高铁隧道开挖过程中的拱顶及地表变形规律进行分析,结合现场实测数据的分析,得出黏质黄土地层中隧道的沉降量与埋深及开挖方法有直接关系,相同的埋深下地表沉降与拱顶沉降有着显著的线性关系,其比值与施工方法的相关性不大。进一步得出了基于地表沉降控制要求的黏质黄土地层高铁隧道施工变形控制基准:S_(v)=[δ]/i_(H),可供类似工程进行变形控制提供依据。

关键词：黏质黄土高铁隧道下穿建构筑物变形控制基准

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描述饱和黏性土应变软化的弹塑性双面模型

岩土力学 2022年第10期43卷 2757-2767页

作者：张涛李涛冯硕北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

常规三轴压缩试验中具有较强结构性的黏性土在围压较低时其应力-应变关系会呈现应变软化现象,一般还伴有塑性变形,通常土体内部结构损伤是应变软化产生的主要原因。考虑到采用经典塑性理论描述材料的应变软化不仅会违背Drucker的稳定性... 详细信息

常规三轴压缩试验中具有较强结构性的黏性土在围压较低时其应力-应变关系会呈现应变软化现象,一般还伴有塑性变形,通常土体内部结构损伤是应变软化产生的主要原因。考虑到采用经典塑性理论描述材料的应变软化不仅会违背Drucker的稳定性假设,而且也不能描述卸载塑性。因此,基于修正剑桥模型及Li和Meissner提出的塑性硬化准则,建立了一个描述饱和黏性土不排水应变软化的弹塑性双面模型。该模型以应力-应变曲线的峰值点分界,将应变硬化和应变软化分别作为独立的加载事件进行分析,同时引入新的结构性参数表征剪切过程中土体结构损伤导致的塑性刚度衰退。对不同固结状态饱和结构性黏土的三轴固结不排水压缩试验结果的模拟表明,所建模型能够较好地描述饱和黏性土的不排水应变软化特性。

关键词：结构性土应变软化塑性硬化准则弹塑性模型不排水剪切

钢架岩墙组合支撑工法在超大扁平硬岩隧道施工中的应用研究

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现代隧道技术 2018年第A02期55卷 155-162页

作者：王圣涛中铁四局集团有限公司合肥230000

随着交通基础工程的快速发展,大量的4线隧道不断涌现。当前在超大扁平隧道中,为了确保围岩稳定和施工安全,存在施工分步多、施工临时支撑多、支护及拆除频繁等问题,不仅施工进度缓慢,施工过程中临时支撑的拆除也存在巨大的施工安全风险... 详细信息

随着交通基础工程的快速发展,大量的4线隧道不断涌现。当前在超大扁平隧道中,为了确保围岩稳定和施工安全,存在施工分步多、施工临时支撑多、支护及拆除频繁等问题,不仅施工进度缓慢,施工过程中临时支撑的拆除也存在巨大的施工安全风险。文章针对济南浆水泉超大扁平断面隧道Ⅳ级段灰质岩的特点,充分利用灰岩较高的地基承载力,开挖过程中,下台阶预留中部岩墙、上台阶竖撑和下台阶中部岩墙形成组合支撑,同时仰拱侧边的初期支护可与岩墙形成封闭,隧道结构的稳定性得到了提升,也加快了施工进度。从现场量测的初期支护内力数据表明,初期支护有较大的安全冗余,隧道结构整体的安全是满足要求的。其研究成果对钢架岩墙组合支撑工法在超大扁平硬岩隧道施工中的应用,具有较强的推广价值。

关键词：钢架岩墙组合支撑超大扁平隧道硬质岩施工工法

低浓度煤层气蓄热氧化利用关键技术研究与应用

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煤炭科学技术 2023年第S01期51卷 173-180页

作者：张涛中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 重庆大学资源与安全学院重庆400044

为了解决传统低浓度煤层气蓄热氧化利用技术能耗高、经济性差的难题,促进低浓度煤层气蓄热氧化利用技术推广应用,推动提升煤矿区低浓度煤层气的利用率,为煤矿区“零排放”提供有力技术支撑,通过模拟和试验的方法研究了低浓度煤层气蓄热... 详细信息

为了解决传统低浓度煤层气蓄热氧化利用技术能耗高、经济性差的难题,促进低浓度煤层气蓄热氧化利用技术推广应用,推动提升煤矿区低浓度煤层气的利用率,为煤矿区“零排放”提供有力技术支撑,通过模拟和试验的方法研究了低浓度煤层气蓄热氧化利用能耗高的原因、阻力的影响因素、稳定运行与热能利用的关系、完善系统安全监控的意义,形成了低浓度煤层气蓄热氧化降耗技术、热能调控技术、综合安全控制技术,并在低浓度煤层气蓄热氧化利用项目中进行了实践应用。结果表明:蓄热氧化装置阻力主要来自装置内的蓄热体,降低蓄热体高度可以减少装置运行阻力,提高蓄热氧化装置进气甲烷浓度可以降低蓄热体高度并减小系统规模,采用凹形结构蓄热体可以提升换热效率;以镍基合金钢为主材的高温阀门可以稳定控制蓄热氧化装置输出的高温烟气流量,多种热能利用方式协同作用时,调节高温烟气流量精准匹配可以稳定蓄热氧化装置炉温,提高热能利用效率;应用完善的综合安全控制系统、远程监控系统和辅助决策故障专家诊断系统,可提高蓄热氧化系统运行的可靠性。试点煤矿每个供暖季利用低浓度煤层气691.2万Nm^(3),相当于减排二氧化碳当量9.6万t,低浓度煤层气利用率由原来的0提升至26%,具有显著的环保效益。

关键词：低浓度煤层气蓄热氧化降低能耗热能调控安全控制

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煤巷底板防冲钻孔释能解危原理及参数优化

煤炭科学技术 2023年第5期51卷 21-31页

作者：陈涛国家开发银行河南省分行河南郑州450002

我国西北的华亭与彬长等矿区受水平构造应力影响严重,底板冲击地压显现剧烈。卸压钻孔是我国应用最为广泛的冲击地压防治解危措施,其具有解危效果良好、方便安全等特点,科学合理地制定卸压钻孔参数可有效提高防冲效率,但目前针对底板卸... 详细信息

我国西北的华亭与彬长等矿区受水平构造应力影响严重,底板冲击地压显现剧烈。卸压钻孔是我国应用最为广泛的冲击地压防治解危措施,其具有解危效果良好、方便安全等特点,科学合理地制定卸压钻孔参数可有效提高防冲效率,但目前针对底板卸压钻孔的研究还相对匮乏。为此,基于底板破坏的力学模型,研究了底板钻孔的释能解危原理,建立FLAC^(3D)数值模型研究了不同钻孔参数的合理取值范围,并进行现场工业性应用论证。研究结果表明:①卸压钻孔可为底板弹性能缓慢释放提供自由空间,组成的“梯形”结构使煤层底板集中水平应力向深部岩层转移,破坏底板的蓄能条件,有效释放底板中的弹性能。②底板中的水平应力降低程度与钻孔倾角近似呈正相关,实施底板卸压钻孔倾角控制在60°~75°,可以取得较好的底板卸压解危效果;钻孔间距的合理取值范围在1~3 m,对整个底板的冲击地压防控可以起到理想效果;随着钻孔直径的增大,底板中心区域的应力降低程度随之增大,现场实施钻孔直径应在140~200 mm;理想钻孔排距布置应为1.4~1.8 m,并非越小越优。③研究成果应用于彬长矿区某矿,并对煤层底板防冲效能进行验证,其有效控制了底鼓程度和冲击危险强度,验证了底板解危防冲措施的有效性和钻孔参数的合理性。

关键词：冲击地压底板钻孔释能解危煤巷底板参数优化

压水堆主回路高温水中奥氏体不锈钢加工表面的腐蚀与应力腐蚀裂纹萌生:研究进展及展望

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金属学报 2023年第2期59卷 191-204页

作者：常立涛中国科学院上海应用物理研究所上海201800

奥氏体不锈钢是制造压水堆主回路部件的重要结构材料。奥氏体不锈钢在压水堆核电站中的服役整体表现优异,但服役过程中仍然发生过应力腐蚀开裂事故。发生冷变形是奥氏体不锈钢部件出现应力腐蚀开裂事故的主要原因,而切削加工及加工表面... 详细信息

奥氏体不锈钢是制造压水堆主回路部件的重要结构材料。奥氏体不锈钢在压水堆核电站中的服役整体表现优异,但服役过程中仍然发生过应力腐蚀开裂事故。发生冷变形是奥氏体不锈钢部件出现应力腐蚀开裂事故的主要原因,而切削加工及加工表面的后处理是在部件表面引入冷变形的主要工艺过程。本文基于过去20年本领域国内外相关研究结果,综述了切削加工等工艺在奥氏体不锈钢表面引入的塑性变形区的显微组织与残余应力特征,以及表面变形对奥氏体不锈钢在压水堆主回路高温水环境中的腐蚀及应力腐蚀裂纹萌生行为影响的研究进展。基于这些研究,指出了不锈钢应力腐蚀裂纹萌生研究中存在的问题、可能的解决办法,并对其他亟待开展的研究做了展望。

关键词：奥氏体不锈钢压水堆主回路高温水切削加工应力腐蚀裂纹萌生慢应变速率拉伸实验