沉降的案例
一種粉塵顆粒沉降室，在混冷風、噴冷卻水的作用下，沉降效率大小模擬分析 ￥20
1、 模型簡介及計算參數
本次模擬對象為微硅粉沉降室，微硅粉粒子的沉降效率，進口管道和沉降室內冷氣及冷卻水液滴的混合分布狀態，三維模型見圖1。
沉降室設計要點：（1）沉降室尺寸長度（L）與高度（H）：
u: 氣流水平速度（通常0.3~1 m/s，防湍流）。確保顆粒在沉降室內有足夠時間沉降：
(2) 氣流分布進口設計：采用漸擴管（擴張角≤15°）或導流板，避免直接沖擊沉降區。均流裝置：增設多孔板或格柵，使斷面速度偏差≤20%。
（3）氣流速度（u）：上限：防止已沉降顆粒再飛揚（通常 umax≤1m/s），下限：避免設備體積過大（經濟性權衡）。
（4）溫度影響：高溫氣體需修正黏度μ（如200℃空氣黏度比常溫高23%），降低 vs
圖1 三維模型
計算參數如下：標況下煙氣風量為240000m3/h，溫度800℃，工況風量為943296m3/h，煙氣進口管道風速為16.3m/s；各冷風主管風量為15000m3/h，冷風主管風速為16.93m/s；粉塵濃度為8g/Nm3，其中70%微硅粉粒徑為0.3μm，粉塵容重為200kg/m3。流體密度為0.4043kg/m3；冷卻水用量為3t/h，采用DPM模型計算冷卻水液滴分布狀態，冷卻水噴嘴模型進行簡化，選solid-cone，擴散角55°，噴槍示意如圖2所示。
CFD模擬：檢查氣流均勻性（速度云圖）和顆粒軌跡（DPM模型）。
經驗公式對比：如L/H 比值通常取3~5（粗顆粒）或5~10（細顆粒）
圖2 噴嘴噴水方向示意圖
展開 SBAS-InSAR技術的廣州市地面沉降監測
圖3 技術流程圖
3 結果分析
3.1 沉降結果總體分析
由圖4可知，研究區域內年平均沉降速率為-32.1～7.3 mm/a,其中,沉降主要分布在東北部與西南部。沉降主要分布在沉降速率的大小可反映該地區沉降情況。將SBAS-InSAR結果矢量化,得到2 169 642個SBAS點,將這些按照年平均沉降速率按照一定的區間進行統計,并計算出各區間個點的數量。統計結果如圖5 所示。
圖4 沉降速率圖
圖5 沉降速率區間統計圖
由圖5可知,沉降區間在-6～4 mm/a之間,約占97%。其中0～7.3 mm/a占34.5%沉降速率為正值,處于抬升狀態,-32.1～0 mm/a約占65.4%，沉降速率為負值,處于下沉狀態。根據地面沉降干涉雷達數據處理技術規范中地面沉降嚴重程度分級標準[16],對研究區進行地面沉降嚴重程度等級分類,并統計沉降速率在地面沉降等級分類中占百分比，如表2所示。
表2 地面沉降嚴重程度及所占百分比統計
經上述發現,該研究區大部分為-10～0 mm/a，屬于沉降較低的；仍有極少部分為-50～30 mm/a,處于沉降中等區域。
3.2 特征點時序分析
為了進一步了解廣州市地面沉降時空變化的一般沉降特征,在圖6中選擇了6個沉降區域分別選擇一個特征點進行分析。如圖6所示,特征點 P1、P2、P3、P4、P5 和 P6 分別選自區 A 區域、B 區域、C 區域、D 區域、E 區域和 F 區域。B區域、C區域、E區域沉降漏斗呈條狀分布,A區域、D區域、F區域沉降漏斗較小。從圖中可以看出，E處沉降最為嚴重地監測期間平均沉降速率為-32.1 mm/a。A 區域、B 區域、C 區域、D 區域、F 區域監測期間平均沉降速率分別為-29.3、-23.3、-26.0、26.3、30.1 mm/a。
展開 【干貨】詳解污泥沉降比！
5、污泥沉降比與污水處理效果的影響
不同的污泥沉降比，會導致不同的污水處理效果，圖5、圖6、圖7分別為BOD去除率、COD去除率、SS去除率與污泥沉降比的關系圖。
由圖可以看出，BOD去除率在沉降比大于5%且小于50%的情況下，基本都能穩定在80%以上，當沉降比大于50%時，BOD去除率趨于分散。COD去除率在沉降比小于15%時不太穩定，當沉降比值在15%和50%之間時，其去除率基本能穩定在80%以上，當沉降比大于50%時，COD去除率明顯出現不穩定趨勢。SS去除率在沉降比小于15%時很不穩定，當沉降比在25%和50%之間時，基本能保持在85%以上，當沉降比大于50%時，SS去除率也趨于分散。三圖說明：沉降比小于15%時，曝氣池混合液濃度低，活性污泥發育不良，處于不成熟期，污泥絮凝、沉淀效果差，菌膠團松散，活性污泥微生物不活躍，從而造成出水水質不穩定，甚至不能達標；當沉降比在15%～50%之間時，活性污泥已經成熟，混合液濃度較高，一般都在2000～3000mg/l左右，污泥負荷處在沉降區段，污泥絮凝、沉淀性能都比較好，微生物也很活躍,出水水質穩定。為了減少曝氣池的鼓風量，節約能源，我們一般將污泥沉降比控制在15%～30%之間。
綜上所述，對于以活性污泥法處理廢水的生產運行管理人員來說，不論從理論還是從實踐上看，測定污泥沉降比是用以指導工藝運行的重要方法。因為它不但操作簡單、方便，而且能使運行管理人員隨時了解曝氣池中活性污泥的濃度和泥質情況，從而掌握和控制整個工藝的運行參數，通過確定穩定的污泥沉降比值，靈活的調整負荷。可以達到控制廢水處理效果，保證出水水質的目的。
本平臺轉載出于傳遞方便產業探討之目的，文章內容僅供參考。如涉及作品版權問題，請及時聯系將已刪除。
展開 沉降型切削液的性能特點與應用解析
從設備投入來看，使用沉降型切削液無需配備高精度的過濾、離心分離設備，僅需常規的儲液箱即可實現雜質沉降，大幅降低了車間的設備采購和維護成本；從耗材消耗來看，該類切削液因雜質分離及時，有效減少了雜質對油液成分的吸附和破壞，能減緩切削液性能衰減速度，延長使用周期，減少切削液的更換頻率。同時，沉降型切削液適配 CNC 車床、普通銑床、鉆床等常規加工設備，在機加工、五金配件加工等通用金屬加工領域均能使用，且稀釋操作簡單，普通操作人員即可完成配比，適配性較強。 沉降型切削液雖優勢顯著，但也存在適用工況受限的特點，其并非適用于所有加工場景。該類切削液對精密加工的適配性較弱，在光學玻璃、精密合金、有色金屬的精加工中，因加工產生的磨屑顆粒極細，自然沉降效率較低，易導致細磨屑懸浮在油液中，影響加工表面光潔度；同時，在高速、高負荷的連續加工工況下，切削液回流速度快、攪拌劇烈，會降低雜質沉降效率，需配合簡易的過濾裝置才能保證使用效果。此外，使用沉降型切削液時，需保證儲液箱具備足夠的沉降空間，且定期清理沉渣，若沉渣堆積過多，易出現二次混入油液的情況，影響使用效果。 總體而言，沉降型切削液是一款適配常規金屬加工的高實用性切削液，其沉降特性讓車間維護更簡便、使用成本更可控，能滿足碳鋼、鑄鐵等黑色金屬粗加工、半精加工的核心需求。在實際使用中，需根據加工材質、工藝精度選擇適配的沉降型切削液，并做好儲液箱的空間規劃和沉渣清理，才能最大化發揮其性能優勢，為金屬加工提供穩定、經濟的工藝保障。
展開 
CFD學習：推導沉降速度的斯托克斯定律
沉降速度的大小給出了顆粒和流體的相對速度的概念。
根據斯托克斯沉降速度定律，當顆粒的密度大于流體密度時，它會下降。
流體中沉積物或顆粒的運動與其沉降時間有關
流體中存在的成分或顆粒有時會分離；這方面的一些例子包括油氣分離和沉積物與液體的分離。流體中沉積物或顆粒的運動與沉降時間有關。沉降時間在分離過程中非常重要。粒子的沉降時間決定了它們上升或下降給定距離所需的時間。根據顆粒的沉降速度，分離方法會發生變化。
沉降速度受基于粒徑和系統類型的四個定律支配。斯托克斯沉降速度定律與較小的粒徑有關。
分離流體中的組分
根據顏色、形狀、大小等，分離流體中存在的組分可以是復雜的也可以是簡單的。組分的物理差異主要用于手動分離。基于設備的分離考慮了物理和化學差異的重要性。
沉降速度
當涉及到流體中存在的組分的分離時，沉降速度具有重要意義。如果流體中存在顆粒或成分，它們會加速，直到摩擦力等于重力的凈力。每當作用在流體中移動粒子上的阻力或摩擦力等于粒子的重量時，粒子開始以恒定速率下落。粒子停止加速并以恒定速度移動。粒子在流體中移動的這種恒定速度稱為沉降速度或終端下降速度。在沉降速度下，粒子的加速度為零。
顆粒大小和沉降速度
顆粒的大小影響沉降速度。當顆粒尺寸較小時，它們會更快地達到沉降速度。隨著尺寸的增加，達到沉降速度所需的時間增加。沉降速度是確定粒子上升或下降給定距離所需時間的量度。
沉降速度的大小給出了顆粒和流體的相對速度的概念。懸浮在流體中的顆粒大小直接影響沉降速度。例如，考慮小于 2 微米的懸浮顆粒。沉降速度可以更快地達到并且該值極低。低沉降速度使 2 微米顆粒永久懸浮。
從目前的討論可以得出結論，沉降速度取決于粒徑。
展開 案例46-水庫枯竭引起的地面沉降
以下輸入設置了分析：
結果和討論
為了了解最大地面沉降對水庫大小和深度的依賴性，研究了以下模擬案例：
如下圖所示，η（=D/R）和H的不同值的法向表面位移被繪制為與儲層半徑歸一化的徑向距離的函數：
最大沉降發生在原點，并在約為儲層半徑四倍的距離處迅速衰減至零。方程6分析表明，最大沉降量是η（=D/R）的二次函數和儲層高度（H）的線性函數：
如下圖所示，該示例問題的數值結果與分析趨勢非常吻合：
結果表明，與儲層高度的增加相比，隨著儲層深度的減少，沉降迅速增加。
以下兩幅圖分別顯示了地面沉降和儲層壓實的典型等高線圖：
建議
要進行類似類型的地面沉降分析，請考慮以下建議：
• 使用六邊形主網格。
• 如果可能，在儲層及其上方和下方區域使用掃掠網格。
• 由于全局剛度矩陣是不對稱的，因此使用具有不對稱選項（NROPT、UNSYMM）的Newton-Raphson求解器來避免收斂問題。
參考文獻
Geertsma, J. (1973). Land subsidence above compacting oil and gas reservoirs. Journal of Petroleum Technology. SPE-3730-PA.. Society of Petroleum Engineers. 25.6: 734.
展開 伸縮縫、沉降縫、防震縫都是啥？搞懂了沒？
0
3
沉降縫與伸縮縫構造的區別
由于沉降縫主要是為了解決建筑的豎向沉降問題，因此要用沉降縫把建筑分成在結構和構造上完全獨立的若干個單元。除了屋頂、樓板、墻體和梁柱在結構與構造上要完全獨立之外，基礎也要完全獨立，這也是沉降縫與伸縮縫在構造上最根本的區別之一。由于沉降縫在構造上已經完全具備了伸縮縫的特點，因此沉降縫可以代替伸縮縫發揮作用，反之則不行。
0
4
沉降縫的構造
沉降縫的寬度與地基的性質，建筑預期沉降量的大小以及建筑高低分界處的共同高度（即沉降縫的高度）有關。地基越軟弱哦，建筑的預期沉降量越大，沉降縫的寬度也就越大，一般不小于30mm。
（1）沉降縫的構造
沉降縫嵌縫材料的選擇及施工方式與伸縮縫的構造基本相同，蓋縫材料 也與伸縮縫相同。但由于沉降縫主要是為了解決建筑的豎向變形問題，因此在蓋縫材料固定方面與沉降縫有較大的不同，要為沉降縫兩側建筑的沉降留有足夠的自由度，還要考慮維修的需要。圖4是沉降縫構造的舉例。
（2）基礎沉降縫的處理
由于沉降縫的基礎必須要斷開，處理好基礎的構造是沉降縫重點要解決的問題。目前常用的處理方式有以下三種：
1）雙墻偏心基礎（圖5a）：這種處理方式是把沉降縫兩側雙墻下的基礎大放腳斷開并留垂直縫隙，以解決建筑的沉降問題。
展開 沉降監測中的誤差分析及控制方法
6.觀測點的影響
如果觀測點的點位、數量設置不合理，會影響沉降觀測精度。因此觀測點的點位和數量應該根據建筑物的結構特點、荷重、基礎形式和工程地質條件來設置，所選擇的點位能顯示建筑物的沉降情況。
一般情況下，可沿房屋四周每隔 15 ～ 30m 設一個觀測點，在建筑物的基礎轉角處、沉降縫或伸縮縫的兩側、新舊建筑物的基礎連接處和地質條件變化的地方，都應該布設觀測點。
一般常用的觀測點是利用直徑 20mm 的鋼筋，一端彎成 90°角，一端彎成燕尾形埋入墻內用長120mm的角鋼，在一端焊一鉚釘頭，另一端埋入墻內。
7.觀測路線的因素
如果沒有制定合理的觀測路線，將會導致觀測路線、儀器支設位置、觀測距離不同，直接影響了觀測結果的準確性和精度。如果每次的觀測路線隨意，那么隨著測角度的不同，將會產生很大的誤差。
控制方法：在實際的沉降監測中，建立合理的觀測路線，根據沉降觀測點的埋設要求或圖紙設計的沉降觀測點布置圖，確定沉降觀測點的位置。在控制點與沉降觀測點之間建立固定的觀測路線，并在架設儀器站點與轉點處做好標記樁，保證各觀測均沿統一路線施測。
8.結論
隨著社會的發展，人均用地的日益減少，人們對高層建筑的需求越來越大，保證高層建筑物正常施工和功能安全的責任刻不容緩。
技術人員只有保證了高層建筑物沉降觀測第一手資料的準確性、精確性，才能在施工、竣工驗收及竣工后，更科學的檢驗施工質量。
而且采用全站儀在固定測站及鏡高的情況下，通過三角高程的方法來代替幾何水準進行沉降觀測，可以減少勞動強度，但能否滿足精度要求，是值得在今后提高高層建筑沉降觀測精度中加以研究的問題。
展開 砂土地基彈性沉降的經驗估算(Immediate Settlement in Cohesionless Soil)
1 引言
淺基礎的沉降估算是巖土工程設計時必須考慮的一個因素。所有的土在載荷作用下會產生彈性沉降, 對于一個在應力分布影響區內，由砂土支撐的地基，通常只需考慮彈性沉降。砂土的彈性沉降比粘土大，而且砂土的沉降基本上瞬時完成(Immediate Settlement)。在過去70多年里，已經發展了多種預測砂土(cohesionless soil)彈性沉降的經驗方法。這些方法都是基于現場試驗數據,例如標準貫入試驗SPT、圓錐貫入試驗或稱靜力觸探試驗CPT等得出的，不過只能針對規則形狀的載荷，如矩形和圓形進行估算，對于不規則形狀的荷載或路堤，沒有解決方案。同時假設荷載是剛性的，所以沉降在荷載區域的每個地方都一樣。
2 彈性沉降估算方法
文獻中有許多估算砂土彈性沉降的方法，總的來說可分為如下三類：
(1) 實測結構沉降方法。這些方法通過標準貫入試驗(SPT)或靜力觸探試驗(CPT)的結果與實測沉降數據進行回歸，從而得出預測沉降，例如Terzaghi and Peck(1948,1967)、Meyerhof(1956,1965)、DeBeer and Meyerhof(1956,1965)、Martens(1957)、Hough(1969)、Peck and Bazaraa(1969)以及Burland and Burbidge(1985)。
(2) 半經驗方法。這些方法結合了現場實測沉降數據和理論分析。這些研究包括Schmertmann(1970)、Schmertmann等人(1978)、Briaud(2007)以及Akbas and Kulhawy(2009)所作的工作。
(3) 彈性理論方法。使用彈性模量和泊松比進行估算。
展開 淺談高層建筑地基沉降及控制措施 附GB55003-2021 建筑與市政地基基礎通用規范下載
引言：
在實際施工過程中，建筑地基的施工質量極易設計不周到以及施工工藝不完善等因素的影響，地基的不均勻沉降導致混凝土結構出現不同程度的裂縫，從而對建筑物的正常使用產生不利的影響。因而加強對建筑地基不均勻沉降造成的裂縫進行分析，滿足建筑地基施工的實際需求，有助于減少建筑物的安全隱患。
1.地基不均勻沉降引起墻體裂縫
高層建筑的全部荷載最終通過基礎傳給地基,而地基在荷載作用下，其應力隨深度而擴散，深度愈深，擴散愈大,應力愈小;在同-深處，也總是中間最大，向兩端逐漸減小。也正是由于土壤這種應力的擴散作用，使房屋地基產生不均勻沉降。當高層建筑修建在淤泥土質或軟塑狀態的粘性土上時，由于土的強度低、壓縮性大，房屋的絕對沉降量和相對不均勻沉降量都可能比較大。如果房屋設計的比較大,整體剛度差而對地基又未進行加固處理，那么墻體就可能出現嚴重的裂縫。當房屋地基土層分布均勻，土質差別較大時，則往往在不同土層的交接處或同一土層厚薄不一處出現較明顯的不均勻沉降。造成墻體開裂，其裂縫上大下小，向土質較軟或土層較厚的方向傾斜。
2.建筑物沉降觀測
在高層建筑工程中，必須及時掌握建筑物的沉降情況，以便及時發現影響其下沉的原因，這樣不僅能提前采取措施，保障建筑物使用的安全性，還能給往后合理設計提供寶貴資料。所以，在現代高層建筑建設過程中，不管是在施工階段,還是投入使用后，必須進行沉降觀測。
2.1布置觀測點
在建筑物沉降觀測中，觀測點的布置與建筑物的大小基礎形式和地質條件等方面是息息相關,其位置和數量能全面的反應建筑的沉降情況，所以，通常來講，在現代民用建筑工程中,是沿房屋的周圍每隔6-12m設立-點另外,在房屋轉角及沉降縫兩側也應布設觀測點。當房屋寬度大于15m時，還應在房屋內部縱軸線上和樓梯間布置觀測點。
展開 建筑“三縫”：伸縮縫、沉降縫、防震縫，你分清楚了嗎？
2
沉降縫
是為了預防建筑物各部分由于地基承載力不同或各部分荷載差異較大等原因引起建筑物不均勻沉降、導致建筑物破壞而設置的變形縫。
· 需要設縫的情況
① 當建筑物建造在不同的地基上，并難以保證均勻沉降時；
② 當同一建筑物相鄰部分的基礎形式、寬度和埋置深度相差較大，易形成不均勻沉降時；
③ 當同一建筑物相鄰部分的高度相差較大（一般為超過10m）、荷載相差懸殊或結構形式變化較大等易導致不均勻沉降時；
④ 當平面形狀比較復雜，各部分的連接部位又比較薄弱時；
⑤ 原由建筑物和新建、擴建的建筑物之間。
· 設置原則
設置沉降縫時，必須將建筑的基礎、墻體、樓層及屋頂等部分全部在垂直方向斷開，使各部分形成能各自自由沉降的獨立的剛度單元。
· 縫的構造
沉降縫可以兼作伸縮縫。沉降縫的寬度與地基情況及建筑高度有關。
① 基礎沉降縫的結構處理：沉降縫的基礎也應斷開，其結構處理有磚混結構和框架結構兩種情況，磚混結構墻下條形基礎通常有雙墻偏心基礎、挑梁基礎、柱交叉布置等三種處理形式。
② 墻體、樓地面、屋頂沉降縫構造：墻體沉降縫常用鍍鋅鐵皮、鋁合金板和彩色薄鋼板等蓋縫；地面、樓板層、屋頂沉降縫的蓋縫處理基本同伸縮縫構造。頂棚蓋縫處理應充分考慮變形方向，以盡量減少不均勻沉降后所產生的影響。
展開 
地下采礦引起的地表沉降分析
1 引言
地下采礦引起的地表沉降和破壞是采礦工程設計和運行時必須考慮的一個問題, 而引起地表沉降的原因則是由于各種因素之間復雜的相互作用。Laubscher (2000年)開發了一種經驗方法來預測崩落作業造成的地表沉降。該方法基于MRMR分類系統, 它將預測的崩塌角與MRMR、開采深度和開采寬度聯系起來。
本公眾號過去的文章中，僅有三篇討論了地表沉降：
采礦引起地表沉降的影響因素
崩落采礦誘發地表沉降預測的經驗方法(Caving Angle)
地表沉降工程: 理論與實踐(By Syd S. Peng)
2 問題的提出
隨著礦山開采深度的不斷增加，采場采動壓力和地表塌陷問題日益突出，有些礦山的地表塌陷問題非常嚴重，幾十米深的地表陷坑隨時可能對地下開采和周圍的生態環境造成災難性破壞，從而增加了建設綠色礦山的阻力。另外，一些礦山已經由原來的露天開采逐漸轉為地下開采，這些礦山面臨著采動壓力和地表塌陷的雙重危險。當露天開采轉為地下開采時，露天開采的范圍部分或全部置于地下開采范圍的頂上，這將對地下開采形成潛在的危險。許多大型露天開采礦山在達到一定開采深度后,逐漸由露天開采轉向地下開采, 比如Chuquicamata礦和Palabora礦, 在這種情形下,地下開采活動會直接影響原露天采礦的邊坡穩定性, 一個典型的例子是Palabora礦, 在由露天開采專為地下崩落采礦法后, 于2005年在西面的邊坡發生了大規模的破壞, 如下圖所示. Chuquicamata礦于2020年開始轉入地下開采, 今后也可能面臨著同樣的狀況.
展開 基于Ansys的路基沉降可靠性有限元分析
1引言
路基的沉降計算和預測在道路工程中有著十分重要的意義，解決軟基路堤沉降問題，是高速公路設計與施工的關鍵所在。土體是在人類無力控制的條件下形成的，其性質表現出很大的變異性川。大量試驗、統計表明，土性參數的變異系數遠比一般的人工材料大。在地基沉降計算方面，概率分析方法可以較好地反映地基土的不確定性。目前地基沉降可靠度分析方法主要有兩類:一是直接法進行的沉降可靠度分析，但過于簡單;二是基于隨機有限元的地基沉降概率計算方法，理論比較復雜，不易掌握。所以，如何把現有的有限元軟件用于路基沉降的可靠度計算是很有實際意義的。
ANSYS是一個功能非常強大的有限元分析軟件。已經有學者使用ANSYS的概率分析功能，在結構設計方面做過研究。本文旨在運用ANSYS的概率分析功能，對路基沉降可靠度進行探討，并通過一個算例說明其方法的可行性。對其它工程的可靠性計算有一定的指導意義。
2可靠性計算理論
簡言之可靠性就是指目標值小于某一個允許值的概率，按可靠性理論中的功能函數建立方法，如基本變量由X1，X2……，Xn組成，Q為基本變量的函數，功能函數可表示為
Q=f（X）=u0-u（X）
式中，u0為允許值，u為計算值，在概率極限狀態設計理論中，極限狀態方程為
f（X）=u0-u（X）=0
因而求解可靠性就是求極限狀態函數f（X）≥0的概率。
3模型建立及計算討論
3.1確定性模型
路基有限元模型如圖1所示，上部分為路堤，下部分為路基。路基的高度為8m，路基的長度為20m，路堤的高度為3m，路堤頂半寬為3m，邊坡比為1：1。采用ansys的8節點PLANE183單元模擬，考慮其大變形影響。使用完全牛頓-拉弗森算法。
不考慮土體的排水固結，按總應力法計算。
展開 地基承載力及沉降計算
應力及位移及應變結果如下所示：
3 結論
通過有限元計算分析，在上部混凝土基礎作用下，整個地基沉降為0.12mm，滿足現行規范限值要求，符合施工條件，可在此地基上進行上部結構施工。
計算設備：
運行時間：3min
地基承載力及沉降計算
應力及位移及應變結果如下所示：
3 結論
通過有限元計算分析，在上部混凝土基礎作用下，整個地基沉降為0.12mm，滿足現行規范限值要求，符合施工條件，可在此地基上進行上部結構施工。
計算設備：
運行時間：3min
