检索结果-南通市图书馆

钢框架外挂ALC墙板新型连接节点抗震性能试验研究

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建筑结构 2024年

作者：丁克伟杨添刘运林安徽建筑大学安徽省建筑结构与地下工程重点实验室安徽建筑大学土木工程学院

提出一种蒸压加气混凝土（ALC）外挂墙板与钢梁的十字形新型连接节点，形式简洁，便于安装。为研究新型节点的抗震性能和工作机理，设计试件SJ-1和SJ-2，两组试件的ALC墙板与钢框架之间分别采用传统钩头螺栓节点和新型节点进行连接。对... 详细信息

提出一种蒸压加气混凝土（ALC）外挂墙板与钢梁的十字形新型连接节点，形式简洁，便于安装。为研究新型节点的抗震性能和工作机理，设计试件SJ-1和SJ-2，两组试件的ALC墙板与钢框架之间分别采用传统钩头螺栓节点和新型节点进行连接。对两组试件进行低周往复荷载试验，着重对比分析了两组试件的破坏情况、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线和耗能能力，并采用ABAQUS有限元软件对新型节点进行有限元计算。结果表明：十字形新型连接节点能够有效的延缓并减轻墙板的破坏，使钢结构整体表现出更优越的抗震性能和协调变形能力，且模拟数据与试验数据能够较好的吻合，这表明十字形新型连接节点可以安全有效的连接外挂墙板与钢结构主体，且受力、抗震性能良好，具有很高的推广使用价值。

关键词：蒸压加气混凝土钢框架外挂墙板新型连接节点抗震性能

钻井法凿井气-液-固耦合排渣流场及刀盘吸渣口优化

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煤炭学报 2024年第1期49卷 426-441页

作者：程桦郭龙辉姚直书杨光荣传新安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 中煤特殊凿井有限责任公司安徽合肥230001

针对西部地区侏罗系地层煤矿立井钻井法施工中出现的气举反循环洗井排渣与钻进效率低下问题,以陕西可可盖煤矿中央回风立井ϕ4.2 m超前钻井为工程背景,基于CFD-DEM(计算流体力学和离散单元法耦合)研究方法,建立了气-液-固多相耦合排渣数... 详细信息

针对西部地区侏罗系地层煤矿立井钻井法施工中出现的气举反循环洗井排渣与钻进效率低下问题,以陕西可可盖煤矿中央回风立井ϕ4.2 m超前钻井为工程背景,基于CFD-DEM(计算流体力学和离散单元法耦合)研究方法,建立了气-液-固多相耦合排渣数值模型,揭示了排渣管内、井底流场的速度及压力分布规律,并基于自研的气举反循环排渣试验装置,采用PIV(粒子图像测速法)测试技术对流场分布的正确性进行验证;提出了优化刀盘吸渣口评判指标和方法,对吸渣口的数量、长径比、面积比、总面积占比进行优化,得到了超前钻头刀盘吸渣口布置的最佳方式和相关参数;讨论了钻头转速、注气量、风管没入比和泥浆黏度等主要因素对排渣流场的影响。研究结果表明:(1)排渣管内流体的运移以轴向流动为主,且途经注气端时,流速发生跳跃式剧增;井底流体的运移主要以水平流动为主,流体的垂直上返仅存在于吸渣口附近;井底流体的水平流动以切向流动为主,径向流动仅在吸渣口两侧较为明显,且远离吸渣口处,径流速度较小易产生岩屑沉积;(2)当刀盘吸渣口数量为2,长径比为0.4,面积比为1,总面积占比为1.94%时,吸渣口的布置方式最佳,且清渣率较现行吸渣口布置方式提高66%;(3)增大钻头转速可显著增强吸渣口的吸附作用,注气量、风管没入比与井底和排渣管内流体的轴向速度均呈正相关关系,低黏、低密度的泥浆易获取高流速,但携岩能力较差。研究结果可为破解侏罗系地层深大立井钻井法洗井排渣与钻进效率低下技术难题,提供有益的理论参考。

关键词：钻井法凿井气举反循环排渣流场吸渣口优化排渣效率

钢框架外挂ALC墙板十字形新型连接节点抗震性能试验研究

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建筑结构 2024年第12期54卷 90-97页

作者：丁克伟杨添刘运林安徽建筑大学土木工程学院合肥230601 安徽建筑大学安徽省建筑结构与地下工程重点实验室合肥230601

提出一种蒸压加气混凝土(ALC)外挂墙板与钢梁的十字形新型连接节点,形式简洁,便于安装。为研究新型节点的抗震性能和工作机理,设计试件SJ-`1和SJ-2,两组试件的ALC墙板与钢框架之间分别采用传统钩头螺栓节点和新型节点进行连接。对两组... 详细信息

提出一种蒸压加气混凝土(ALC)外挂墙板与钢梁的十字形新型连接节点,形式简洁,便于安装。为研究新型节点的抗震性能和工作机理,设计试件SJ-`1和SJ-2,两组试件的ALC墙板与钢框架之间分别采用传统钩头螺栓节点和新型节点进行连接。对两组试件进行低周往复荷载试验,着重对比分析了两组试件的破坏情况、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线和耗能能力,并采用ABAQUS有限元软件对新型节点进行有限元计算。结果表明:十字形新型连接节点能够有效地延缓并减轻墙板的破坏,使钢结构整体表现出更优越的抗震性能和协调变形能力,且模拟数据与试验数据能够较好的吻合,这表明十字形新型连接节点可以安全有效地连接外挂ALC墙板与钢结构主体,且受力、抗震性能良好,具有很高的推广使用价值。

关键词：蒸压加气混凝土钢框架外挂墙板新型连接节点抗震性能

基于OFDR的采动覆岩铰接结构回转角度及“三带”变形表征研究

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煤炭科学技术 2024年第3期52卷 63-73页

作者：刘奇刘相林曹广勇赵金海蒋长宝山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东省矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 重庆大学资源与安全学院重庆400044

为了研究陕北某矿采动覆岩结构的光纤应变表征方法,基于12217工作面工程地质条件,分析了OFDR(光频域反射技术)的应变监测原理,在采动覆岩运动状态分区和分布式光纤应变监测原理基础上,建立了水平光纤应变表征采动覆岩铰接结构回转角度... 详细信息

为了研究陕北某矿采动覆岩结构的光纤应变表征方法,基于12217工作面工程地质条件,分析了OFDR(光频域反射技术)的应变监测原理,在采动覆岩运动状态分区和分布式光纤应变监测原理基础上,建立了水平光纤应变表征采动覆岩铰接结构回转角度的力学分析模型,推导出应变峰值宽度与岩层破断后所形成采动覆岩铰接结构回转角度的函数关系,定义了铰接结构回转临界角度的概念,提出了基于光纤应变特性和采动覆岩铰接结构回转角度的覆岩“三带”划分判据,并采用光纤应变表征方法对采动覆岩应变特征进行分析。结果表明:采动覆岩“三带”的不同变形程度与铰接结构回转角度的大小呈正比例关系,因此通过铰接结构回转角度划分“三带”范围是可行的;通过水平光纤应变峰值特性计算铰接结构回转角度,与二维物理相似模型试验的近景摄影测量角度相比,两者平均误差小于1°,验证了提出的光纤应变表征采动覆岩铰接结构回转角度的力学模型有效性。二维物理相似模型得到的垮落带高度和裂隙带高度与该工作面现场结果一致,与理论计算数值吻合,符合该矿实际情况。研究结果为分布式光纤监测技术表征采动覆岩变形特征的应用提供了新的研究思路。

关键词：采动覆岩光频域反射回转角度光纤应变采动“三带”

裂隙发育过程对采动裂隙椭抛带压实区的影响研究

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 25-35页

作者：刘奇笪雨欣曹广勇李青海赵金海蒋长宝山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东省矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 重庆大学资源与安全学院重庆400044

采空区瓦斯抽采的关键是了解工作面上覆岩层裂隙的演化过程。为了研究综采工作面覆岩采动压实区演化规律,高效进行煤矿采空区瓦斯抽采工作,以神东某矿区2207工作面为原型,通过物理相似模拟实验,利用自主研发的覆岩裂隙监测系统将图像进... 详细信息

采空区瓦斯抽采的关键是了解工作面上覆岩层裂隙的演化过程。为了研究综采工作面覆岩采动压实区演化规律,高效进行煤矿采空区瓦斯抽采工作,以神东某矿区2207工作面为原型,通过物理相似模拟实验,利用自主研发的覆岩裂隙监测系统将图像进行直方图均衡化增强和中值滤波去噪处理,获得二值化裂隙图像后利用分形理论定量描述裂隙率,对典型周期来压覆岩垮落裂隙率进行统计分析,建立了裂隙发育程度受工作面推进时间的时空函数和采动裂隙椭抛带压实区演变修正模型。结果表明:覆岩平均裂隙率变化符合DoseResp函数关系,裂隙的发育过程包括产生、扩展蔓延、压实闭合3个阶段,裂隙在产生、闭合这2个阶段发育速率较平缓,而在扩展阶段发育速率陡增。采空区上覆岩层裂隙场形成旧裂隙区、压实区和新裂隙区3个区域,裂隙发育周期的不同导致旧裂隙区与新裂隙区在发育状态、压实程度和空间形态上有着明显差异,这些差异导致了采空区覆岩非对称性下沉现象的发生。通过分析覆岩应力恢复与覆岩内部裂隙演变关系,进一步验证了采用DoseResp时间函数曲线可以很好的表现采空区上覆岩层裂隙异速演变特征。最后建立了考虑覆岩裂隙异速演变效应的采动裂隙椭抛带压实区修正模型,并结合现场工程实践,有效提高瓦斯抽取高位钻孔布置的准确性,为工作面的安全开采提供理论指导。

关键词：瓦斯抽采裂隙发育过程覆岩压实区物理相似模拟

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静水压作用下砂岩渗透特性及渗透率模型改进

地下空间与工程学报 2024年第3期20卷 776-787页

作者：林键杨溢曹广勇刘洋邵晚行安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点试验室合肥230601 矿山地下工程教育部工程研究中心(安徽理工大学) 安徽淮南232001 安徽建筑大学土木工程学院合肥230601

为探究应力状态对西部弱胶结砂岩渗透率的影响规律,明晰开采过程中岩层的渗流、力学特性,分别开展静水压状态下的岩石渗流试验和核磁共振试验,在此基础上进行岩石渗透率的反演,分析渗透过程中岩石内部孔隙结构的变化规律,进而对核磁渗... 详细信息

为探究应力状态对西部弱胶结砂岩渗透率的影响规律,明晰开采过程中岩层的渗流、力学特性,分别开展静水压状态下的岩石渗流试验和核磁共振试验,在此基础上进行岩石渗透率的反演,分析渗透过程中岩石内部孔隙结构的变化规律,进而对核磁渗透率模型进行修正。结果表明:(1)围压对岩石渗透率影响显著,促使岩石内部孔隙结构发生改变,渗透压差的增大会造成岩石内部孔隙的扩张,渗流通道增多,渗透率增大;(2)围压增大导致的微、细孔隙的闭合存在一个极限值,微、细孔隙达到闭合极限所需的围压明显低于大孔隙,微、细孔隙对岩石渗透率的影响随围压的增大而逐渐降低,大孔隙闭合对岩石渗透率的下降贡献值最大;(3)围压的增大会导致岩石内部大孔转为微、细孔,T2截止值呈增加趋势,围压增大引起的孔隙结构的变化会导致岩石内部自由孔隙转化为束缚孔隙,从而造成渗透率的变化;(4)在考虑围压对孔隙结构变化的影响后,对核磁渗透率模型进行修正,修正后的渗透率模型能够较好地反演出岩石的渗透率,为该类岩石进行核磁试验渗透率反演提供了有效依据。

关键词：砂岩孔隙度渗透率核磁共振力学特性

厚松散层薄基岩煤层开采地表沉降速度及其影响因素研究

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煤矿安全 2024年第6期55卷 151-159页

作者：张佳明程桦张亮亮安徽理工大学土木建筑学院安徽大学资源与环境工程学院安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室

为研究厚松散层薄基岩煤层开采引起的地表沉降速度变化规律，以淮南矿区某矿110801首采工作面为工程背景，采用有限差分软件FLAC3D分别对不同开采速度、采高、采宽、松散层厚度和基岩层厚度条件下煤层开采地表沉降速度进行模拟研究，分... 详细信息

为研究厚松散层薄基岩煤层开采引起的地表沉降速度变化规律，以淮南矿区某矿110801首采工作面为工程背景，采用有限差分软件FLAC3D分别对不同开采速度、采高、采宽、松散层厚度和基岩层厚度条件下煤层开采地表沉降速度进行模拟研究，分析地表沉降速度变化规律及各影响参数对地表沉降速度的敏感性大小。结果表明：地表沉降速度随开采速度、采高、采宽的增大而增大，但随基岩层厚度、松散层厚度的增大而减小；地表最大沉降速度随开采速度、采高、采宽的增大而线性增大，随松散层厚度的增大而线性减小，与基岩层厚度呈幂函数减小关系；各影响因素对地表最大沉降速度的敏感性从大到小依次为采宽、基岩层厚度、松散层厚度、开采速度、采高。

关键词：厚松散层薄基岩 FLAC3D 地表沉降速度敏感性

基于耗散能的砂岩三轴压缩损伤破坏演化阶段划分及特征分析

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兰州工业学院学报 2024年第1期31卷 83-88页

作者：倪双喜刘洋谈坤杨语翔倪良波安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230000

采用MTS816岩石力学测试系统开展常规三轴压缩试验,分析粉砂岩力学性能及能量演化规律。对应力-应变曲线分别积分计算出砂岩三轴压缩下的弹性能密度、耗散能密度与输入能密度,分析三者随围压增加的规律,并基于耗散能理论进行演化阶段划... 详细信息

采用MTS816岩石力学测试系统开展常规三轴压缩试验,分析粉砂岩力学性能及能量演化规律。对应力-应变曲线分别积分计算出砂岩三轴压缩下的弹性能密度、耗散能密度与输入能密度,分析三者随围压增加的规律,并基于耗散能理论进行演化阶段划分及应力特征分析。结果表明:砂岩的峰值应力、峰值3种能量密度和裂纹扩展能耗比与围压呈现出较强的正线性关系;在围压10、15 MPa下岩石闭合应力水平归零,起裂应力水平呈现下降趋势,岩石压密阶段消失,直接进入弹性阶段,导致岩石出现起裂应力增长放缓、弹性阶段缩短和塑性阶段增长现象;起裂应力放缓并没有影响砂岩峰值应力和裂纹扩展能耗比随围压增长趋势。

关键词：岩石力学砂岩能量演化特征应力

采动覆岩裂隙演化的光纤监测耦合性及分带表征

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1345-1357页

作者：刘奇牛家宝李青海赵金海訾建潇山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东省矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培有基地山东青岛266590 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 肥城矿业集团梁宝寺能源有限责任公司山东济宁272400

分布式光纤感测作为科学认识采动覆岩动态演变规律的重要工具,其监测数据的准确性主要取决于光纤-岩体的耦合关系。选择神东某矿作为研究对象,将分布式光纤感测技术应用于相似模拟实验,结合光纤-岩体耦合关系,探究采动覆岩垂直分带时空... 详细信息

分布式光纤感测作为科学认识采动覆岩动态演变规律的重要工具,其监测数据的准确性主要取决于光纤-岩体的耦合关系。选择神东某矿作为研究对象,将分布式光纤感测技术应用于相似模拟实验,结合光纤-岩体耦合关系,探究采动覆岩垂直分带时空演化特征与光纤应变数据峰值点位置的内在联系。针对以往研究中光纤应变数据容易受光纤-岩体耦合关系影响,从而导致测试结果出现误差的问题,提出用岩体裂隙率表征光纤-岩体耦合关系的新方法。通过光纤-岩体耦合关系试验,得到光纤-岩体应变传递系数与岩体裂隙率之间呈线性函数关系,并采用二值化方法处理模型图像获取各区域裂隙变化量,分区域地计算出采动覆岩直埋光纤的应变传递系数,为进一步探究光纤应变数据峰值与采动覆岩垂直分带特征之间的关系提供了支撑。研究表明:光纤应变峰值点位置能用于关键层下方离层以及覆岩分带表征,利用构建的关键层下方离层及覆岩分带表征模型,结合峰值检测算法,得到关键层的位置分别为44、68、107 cm,以及垮落带、导水裂隙带发育高度分别为35、68 cm,算法识别结果与理论计算数值吻合,符合神东某矿的实际情况。

关键词：采动覆岩导水裂隙关键层光纤传感耦合性