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关闭矿井地表抬升变形特征及其影响因素
1
作者
罗锦
李英明
+1 位作者
郭庆彪
赵光明
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第2期118-129,共12页
【目的】关闭矿井地表残余变形持续时间长、演变过程复杂,可能出现抬升等非常规现象,从而影响关闭矿井开发再利用。【方法】为探究关闭矿井地表抬升变形机理、特征及影响因素,以安徽淮南某矿为例,利用数值模拟分析地下水位回升后地表抬...
【目的】关闭矿井地表残余变形持续时间长、演变过程复杂,可能出现抬升等非常规现象,从而影响关闭矿井开发再利用。【方法】为探究关闭矿井地表抬升变形机理、特征及影响因素,以安徽淮南某矿为例,利用数值模拟分析地下水位回升后地表抬升传导过程,研究采高、地下水位高度和垮落带岩体强度因素变化对地表抬升特征的定量影响。【结果和讨论】结果显示,地下水位回升导致采空区上方岩层孔隙水压力增大,水位从30 m回升至150 m时,采空区中央孔隙水压力从5.99×10^(2)kPa增加至2.17×10^(2)kPa,而采空区四周区域孔隙水压力减小。在采高临界值之内,随着采高增加,覆岩回弹值和地表抬升值均增大,深埋岩层回弹显著,地表抬升存在滞后效应,在渗流时间达4个月后地表才开始抬升。水位回升高度对覆岩回弹和地表抬升有直接影响,地下水位升高,覆岩整体呈现回弹趋势,但随水位升高,覆岩回弹趋势降低,水位回升高度超过146 m后地下水位引起的回弹效果将会减弱。垮落带弹性模量衰减会显著加剧地表抬升效应,且抬升值与衰减程度呈线性正相关,垮落带弹性模量未衰减时地表抬升值为86.4 mm,衰减程度增加至50%时,地表抬升值为160 mm。研究成果明确了不同因素下地表抬升的变形特征及传导机制,为关闭矿井地下水回升引起地表抬升的进一步研究提供了重要参考。
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关键词
关闭矿井
水位回升
地表抬升源
动态机理
流固耦合
淮南矿区
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职称材料
竖向地震作用下层间隔震结构的动力反应研究
2
作者
胡岳
汪权
汤涛
《合肥工业大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024年第3期373-378,共6页
文章针对竖向地震作用下高层结构隔震层位置变化对结构竖向动力反应的影响问题,研究5种层间隔震结构分别在3种竖向地震作用下的竖向动力反应。以国际平台的20层Benchmark钢结构模型为基准模型,利用ANSYS软件建立隔振层分别位于第1层、第...
文章针对竖向地震作用下高层结构隔震层位置变化对结构竖向动力反应的影响问题,研究5种层间隔震结构分别在3种竖向地震作用下的竖向动力反应。以国际平台的20层Benchmark钢结构模型为基准模型,利用ANSYS软件建立隔振层分别位于第1层、第3层、第5层、第7层和第9层的层间隔震结构有限元数值模型,对比分析5种层间隔震结构分别在竖向ElCentro波、竖向Taft波、竖向天津波作用下的楼层竖向位移、楼层位移角、楼层竖向加速度和基底轴力等竖向动力反应。结果表明:在竖向地震作用下,楼层竖向位移和楼层位移角控制效果较差,甚至会出现增大的现象,基底轴力具有较小的控制效果;随着隔震层位置的升高,楼层竖向加速度和基底轴力均逐渐增大,但当隔震层位于第9层时,楼层竖向加速度和基底轴力相较于隔震层位于第7层时有一定的减小。该文研究成果可用于考虑竖向地震作用的高层结构抗震设计。
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关键词
层间隔震结构
BENCHMARK模型
竖向地震作用
竖向动力反应
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职称材料
流固耦合作用下狭窄颈动脉内非Newton血流分析
被引量:
5
3
作者
刘莹
殷艳飞
+1 位作者
章德发
张智亮
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2015年第10期1058-1066,共9页
采用计算流体力学方法分别对6种狭窄率的颈动脉内非Newton瞬态血流进行流固耦合数值分析.研究了狭窄率对颈动脉内血流动力学分布的影响,以探索狭窄率与颈动脉内粥样斑块形成的关系.结果表明,狭窄率不同的颈动脉内血流动力学分布特性明...
采用计算流体力学方法分别对6种狭窄率的颈动脉内非Newton瞬态血流进行流固耦合数值分析.研究了狭窄率对颈动脉内血流动力学分布的影响,以探索狭窄率与颈动脉内粥样斑块形成的关系.结果表明,狭窄率不同的颈动脉内血流动力学分布特性明显不同,与0.05,0.1,0.2,0.3和0.4这5种狭窄率的颈动脉内血流动力学分布特性相比,狭窄率为0.5的颈动脉内血流动力学分布独特,狭窄部位附近区域存在面积较大的低速涡流区;复杂血流作用下,该区域分布低壁面压力,异常壁面切应力,较大管壁形变量和von Mises应力;血流速度低使血液中脂质、纤维蛋白等大分子易沉积,低壁面压力引起的明显"负压"效应引发脑部供血障碍,异常壁面切应力作用下粥样斑块易破裂与脱落,并堵塞脑血管,较大的von Mises应力易引起应力集中,导致血管破裂,为脑卒中发生提供有利条件.因此,狭窄率越大对颈动脉内血流动力学分布的影响越显著,促进颈动脉粥样斑块形成与发展,并引发缺血性脑卒中.
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关键词
计算流体力学
狭窄率
颈动脉
流固耦合
血流动力学
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职称材料
某沿海软土地区核电厂核岛天然地基及桩基抗震承载力分析
被引量:
8
4
作者
王桂萱
张睿
赵杰
《地震研究》
CSCD
北大核心
2016年第1期15-21,179-180,共7页
针对我国核岛厂房建设尚没有采用桩基础的现状,以某拟建核电厂嵌岩桩加固后的软土地基为研究对象,采用滑面应力法确定地基天然承载力,采用等效线性法描述近场地基非线性特征,粘性人工边界模拟辐射阻尼效应及考虑桩土效应影响的节点耦合...
针对我国核岛厂房建设尚没有采用桩基础的现状,以某拟建核电厂嵌岩桩加固后的软土地基为研究对象,采用滑面应力法确定地基天然承载力,采用等效线性法描述近场地基非线性特征,粘性人工边界模拟辐射阻尼效应及考虑桩土效应影响的节点耦合,建立了桩-土-结构动力相互作用模型,并通过有限元分析计算得到静力、地震作用下桩体内力分布,给出满足抗震承载力要求的配筋方案。研究结果可为类似条件下的核岛厂房软土地基处理方案的抗震设计提供借鉴与参考。
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关键词
软土地基
嵌岩桩
抗震承载力
桩-土-结构动力相互作用模型
核岛厂房
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职称材料
球体结构近水面运动过程附加质量研究
被引量:
1
5
作者
张晓强
王冠
冯金富
《现代防御技术》
北大核心
2016年第2期215-221,228,共8页
基于CFD平台,运用VOF法和动网格技术,针对球体结构近水面运动过程提出了一种新的附加质量求解方法,推导了相应的数学公式,构建了数值模型,设定不同的运动规律对方法进行了验证分析,在此基础上,计算了不同浸深状态时球体结构的附加质量...
基于CFD平台,运用VOF法和动网格技术,针对球体结构近水面运动过程提出了一种新的附加质量求解方法,推导了相应的数学公式,构建了数值模型,设定不同的运动规律对方法进行了验证分析,在此基础上,计算了不同浸深状态时球体结构的附加质量。结论表明,提出的求解方法正确有效;接近自由面过程中,球体结构的垂向和横向附加质量均呈下降趋势,顶端刚好接触自由面时分别下降29.6%和16.2%,对球体结构稳定性、安全性设计的影响不可忽略。
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关键词
球体结构
附加质量
自由液面
水动力
流固耦合
动网格
数值计算
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职称材料
题名
关闭矿井地表抬升变形特征及其影响因素
1
作者
罗锦
李英明
郭庆彪
赵光明
机构
安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室
安徽理工大学矿业工程学院
安徽理工大学空间信息与测绘工程学院
出处
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第2期118-129,共12页
基金
国家自然科学基金项目(52274164,52174102)
安徽省优秀青年科学基金项目(2308085Y31)
+2 种基金
中国科协青年托举人才工程项目(2022QNRC001)
煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室开放基金项目(GJNY-21-41-15)
安徽省重点研究与开发计划项目(202104a07020001,2022m07020007)。
文摘
【目的】关闭矿井地表残余变形持续时间长、演变过程复杂,可能出现抬升等非常规现象,从而影响关闭矿井开发再利用。【方法】为探究关闭矿井地表抬升变形机理、特征及影响因素,以安徽淮南某矿为例,利用数值模拟分析地下水位回升后地表抬升传导过程,研究采高、地下水位高度和垮落带岩体强度因素变化对地表抬升特征的定量影响。【结果和讨论】结果显示,地下水位回升导致采空区上方岩层孔隙水压力增大,水位从30 m回升至150 m时,采空区中央孔隙水压力从5.99×10^(2)kPa增加至2.17×10^(2)kPa,而采空区四周区域孔隙水压力减小。在采高临界值之内,随着采高增加,覆岩回弹值和地表抬升值均增大,深埋岩层回弹显著,地表抬升存在滞后效应,在渗流时间达4个月后地表才开始抬升。水位回升高度对覆岩回弹和地表抬升有直接影响,地下水位升高,覆岩整体呈现回弹趋势,但随水位升高,覆岩回弹趋势降低,水位回升高度超过146 m后地下水位引起的回弹效果将会减弱。垮落带弹性模量衰减会显著加剧地表抬升效应,且抬升值与衰减程度呈线性正相关,垮落带弹性模量未衰减时地表抬升值为86.4 mm,衰减程度增加至50%时,地表抬升值为160 mm。研究成果明确了不同因素下地表抬升的变形特征及传导机制,为关闭矿井地下水回升引起地表抬升的进一步研究提供了重要参考。
关键词
关闭矿井
水位回升
地表抬升源
动态机理
流固耦合
淮南矿区
Keywords
closed mine
increase in groundwater level
surface uplift source
dynamic
mechanism
fluid-structure
inter
-
action
Huainan mining area
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
竖向地震作用下层间隔震结构的动力反应研究
2
作者
胡岳
汪权
汤涛
机构
合肥工业大学土木与水利工程学院
土木工程防灾减灾安徽省工程技术研究中心
安徽省桐城市规划建筑设计院
出处
《合肥工业大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024年第3期373-378,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51878234)。
文摘
文章针对竖向地震作用下高层结构隔震层位置变化对结构竖向动力反应的影响问题,研究5种层间隔震结构分别在3种竖向地震作用下的竖向动力反应。以国际平台的20层Benchmark钢结构模型为基准模型,利用ANSYS软件建立隔振层分别位于第1层、第3层、第5层、第7层和第9层的层间隔震结构有限元数值模型,对比分析5种层间隔震结构分别在竖向ElCentro波、竖向Taft波、竖向天津波作用下的楼层竖向位移、楼层位移角、楼层竖向加速度和基底轴力等竖向动力反应。结果表明:在竖向地震作用下,楼层竖向位移和楼层位移角控制效果较差,甚至会出现增大的现象,基底轴力具有较小的控制效果;随着隔震层位置的升高,楼层竖向加速度和基底轴力均逐渐增大,但当隔震层位于第9层时,楼层竖向加速度和基底轴力相较于隔震层位于第7层时有一定的减小。该文研究成果可用于考虑竖向地震作用的高层结构抗震设计。
关键词
层间隔震结构
BENCHMARK模型
竖向地震作用
竖向动力反应
Keywords
inter
-story isolation structure
Benchmark model
vertical earthquake
action
vertical
dynamic
response
分类号
TU973.31 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
流固耦合作用下狭窄颈动脉内非Newton血流分析
被引量:
5
3
作者
刘莹
殷艳飞
章德发
张智亮
机构
南昌大学机电工程学院
南昌大学第一附属医院心血管科
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2015年第10期1058-1066,共9页
基金
国家自然科学基金(51165031)~~
文摘
采用计算流体力学方法分别对6种狭窄率的颈动脉内非Newton瞬态血流进行流固耦合数值分析.研究了狭窄率对颈动脉内血流动力学分布的影响,以探索狭窄率与颈动脉内粥样斑块形成的关系.结果表明,狭窄率不同的颈动脉内血流动力学分布特性明显不同,与0.05,0.1,0.2,0.3和0.4这5种狭窄率的颈动脉内血流动力学分布特性相比,狭窄率为0.5的颈动脉内血流动力学分布独特,狭窄部位附近区域存在面积较大的低速涡流区;复杂血流作用下,该区域分布低壁面压力,异常壁面切应力,较大管壁形变量和von Mises应力;血流速度低使血液中脂质、纤维蛋白等大分子易沉积,低壁面压力引起的明显"负压"效应引发脑部供血障碍,异常壁面切应力作用下粥样斑块易破裂与脱落,并堵塞脑血管,较大的von Mises应力易引起应力集中,导致血管破裂,为脑卒中发生提供有利条件.因此,狭窄率越大对颈动脉内血流动力学分布的影响越显著,促进颈动脉粥样斑块形成与发展,并引发缺血性脑卒中.
关键词
计算流体力学
狭窄率
颈动脉
流固耦合
血流动力学
Keywords
computational fluid
dynamic
s
stenosis rate
carotid artery
fluid-structure
inter
-
action
(FSI)
hemodynmvfic
分类号
Q66 [生物学—生物物理学]
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职称材料
题名
某沿海软土地区核电厂核岛天然地基及桩基抗震承载力分析
被引量:
8
4
作者
王桂萱
张睿
赵杰
机构
大连大学土木工程技术研究与开发中心
出处
《地震研究》
CSCD
北大核心
2016年第1期15-21,179-180,共7页
基金
辽宁省教育厅资助项目(L2015035)
大连市科技计划项目(2014E13SF145)联合资助
文摘
针对我国核岛厂房建设尚没有采用桩基础的现状,以某拟建核电厂嵌岩桩加固后的软土地基为研究对象,采用滑面应力法确定地基天然承载力,采用等效线性法描述近场地基非线性特征,粘性人工边界模拟辐射阻尼效应及考虑桩土效应影响的节点耦合,建立了桩-土-结构动力相互作用模型,并通过有限元分析计算得到静力、地震作用下桩体内力分布,给出满足抗震承载力要求的配筋方案。研究结果可为类似条件下的核岛厂房软土地基处理方案的抗震设计提供借鉴与参考。
关键词
软土地基
嵌岩桩
抗震承载力
桩-土-结构动力相互作用模型
核岛厂房
Keywords
soft ground
rock-socketed pile
seismic bearing capacity
pile-soil-structure dynamic inter action
nuclear power plant
分类号
TV431 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
球体结构近水面运动过程附加质量研究
被引量:
1
5
作者
张晓强
王冠
冯金富
机构
空军工程大学航空航天工程学院
中国人民解放军
出处
《现代防御技术》
北大核心
2016年第2期215-221,228,共8页
文摘
基于CFD平台,运用VOF法和动网格技术,针对球体结构近水面运动过程提出了一种新的附加质量求解方法,推导了相应的数学公式,构建了数值模型,设定不同的运动规律对方法进行了验证分析,在此基础上,计算了不同浸深状态时球体结构的附加质量。结论表明,提出的求解方法正确有效;接近自由面过程中,球体结构的垂向和横向附加质量均呈下降趋势,顶端刚好接触自由面时分别下降29.6%和16.2%,对球体结构稳定性、安全性设计的影响不可忽略。
关键词
球体结构
附加质量
自由液面
水动力
流固耦合
动网格
数值计算
Keywords
spherical structure
added mass
free surface
hydro
dynamic
force
fluid-structure
inter
-
action
dynamic
mesh
numerical computation
分类号
TB126 [理学—工程力学]
U661 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
关闭矿井地表抬升变形特征及其影响因素
罗锦
李英明
郭庆彪
赵光明
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
竖向地震作用下层间隔震结构的动力反应研究
胡岳
汪权
汤涛
《合肥工业大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
3
流固耦合作用下狭窄颈动脉内非Newton血流分析
刘莹
殷艳飞
章德发
张智亮
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2015
5
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职称材料
4
某沿海软土地区核电厂核岛天然地基及桩基抗震承载力分析
王桂萱
张睿
赵杰
《地震研究》
CSCD
北大核心
2016
8
在线阅读
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职称材料
5
球体结构近水面运动过程附加质量研究
张晓强
王冠
冯金富
《现代防御技术》
北大核心
2016
1
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职称材料
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