深埋公路隧洞围岩应力和位移分布的复变函数解

为了优化公路隧道的设计和确保施工安全,必须明确公路隧洞开挖时围岩的力学行为.利用复变函数方法,通过保角映射函数把隧洞外域变换为单位圆外域.利用Cauchy(柯西)积分和留数定理求出两个应力函数,从而得到围岩的应力与位移的平面应变问题的解析解.结合曲墙马蹄形断面,通过数学软件MATLAB编程计算,分别给出了应力和仅考虑开挖引起的位移沿隧洞边和坐标轴方向的分布.利用有限元软件ANSYS建立二维平面应变模型,对理论推导得到的应力和位移的分布进行验证,数值解结果与近似解析解结果吻合性很好.研究结果表明:最大的环向应力发生在隧洞拱脚处,最大水平位移发生在拱腰处,最大的沉降和隆起分别发生在拱顶和仰拱中心处.沿坐标轴的正应力在隧洞附近变化较大,不一定在洞边取得最大值,离洞边不到10 m的距离,便分别趋于所加外荷载.位移值在洞边最大,随着离洞边距离的增大,逐渐单调趋于0.     

努拉里边底水油气藏提高采收率注采制度优化方法

开发边底水油气藏关键因素是抑制边底水锥进,延长油井无水采油期以提高油藏采收率,因此需要设置合理的开采速度和油水井注采制度.为深入了解不同井网系统和注采参数对边底水油气藏开发效果的影响程度,针对努拉里边底水油气藏开展研究.对边底水影响程度进行研究,得到各井在改变水体倍数后,以含水率差值4%为界限定义受边底水影响程度强弱,差值超过4%则定义为强水侵井,反之则为弱水侵井.在此基础上,采用油藏工程和数值模拟方法优选了注采参数,得出最优井距为1000m,最佳日注水量为30m³/d,最佳采液速度为4.75%-5%,并对优化参数进行了模拟预测,优化后累计产油量增加1.98×10⁴t,采收率达到54.7%.运用油藏工程方法对优化后的开发方式调整进行了分析,结果表明:可采储量采出程度小于62.78%时应以扩大波及体积为主,大于62.78%后应以增加驱油效率为主,目标区块优化后可采储量采出程度达到71.3%,相对潜力值i=0.81<1,处于开发后期,此时开发方式应以提高驱油效率为主.研究成果为同类边底水油气藏前期开发和后期措施调整提供了理论指导和借鉴.     

受损木梁的抗弯加固试验与承载力计算分析

针对雅安地震中大量受损的木结构,统计了木梁的主要损伤情况,研究了受损木梁的抗弯加固试验,分析了裂缝和木结对梁和加固梁在受弯过程中的载荷、位移的影响,建立了加固木梁的极限承载力与梁参数、裂缝形式与分布,以及CFRP(carbon fiber reinforced polymer)加固率影响的理论计算公式。试验结果表明:抗弯加固木梁的整个变形过程符合平截面假定,碳纤维布能有效提高梁极限承载力,提高幅度可达到25.2%;受木结和初始裂缝的影响,随着CFRP加固层数的增加,其承载力提高幅度反而下降;裂缝和木结对木梁极限承载力影响很大,是木梁破坏的主要原因,新裂缝的萌生点位于木节处,木梁破坏的主要位置为木结处。同时,基于最大有效应力建立的木梁承载力计算模型,计算值与试验值符合较好,其误差在8%以内,符合工程计算要求。