波浪作用下库岸防护块体稳定分析

针对浪高不大的深水库,通过有、无波浪作用下库岸防护块体的抗滑、抗倾、抗浮稳定性对比分析,表明波浪作用下防护块体的稳定性显著降低,主要体现在波浪水流回落时刻引起的浮托力,并提出了砼板护面厚度的计算方法.     

扭工字块体防护群桩桥墩局部冲刷效果研究

在采用透水扭工字块体防护桥墩局部冲刷的措施中,由于扭工字块体自身的透水能力允许部分水流穿越防护体系,构成扭工字块体的杆件对水流产生干扰作用,消耗水流的紊动能量,有效削减了行近水流的流速。透水扭工字块体防护体系内部的近底流速小于河床泥沙的起动流速,这保证了河床床面泥沙不被冲走,还能使上游水流带来的泥沙部分落淤在防护体系内部。相对于传统的抛石防护方式,透水扭工字块体防护方式采用的扭工字块体重量较大、重心较低、结构稳定性较好,不会因水流冲积而翻滚、流失,非常适用于桥梁水下基础的冲刷防护。     

软土地铁车站抗浮梁抗震性能有限元分析

以天津地铁5号线工程中某地铁车站为例,对软土浅埋地铁车站结构的岩土工程在地震动载作用下的抗震性能和抗浮稳定性进行了二维平面的有限元数值分析研究.研究结果表明:在地震动载作用下,车站主体结构的位移以整体位移为主,局部产生不均匀变形,结构发生一定的扭转;车站埋深对地铁车站的地震响应影响比较明显,埋深越浅,压顶梁与顶板的相对位移就越大;在7度烈度地震作用下,抗浮梁能够很好地起到压顶抗浮的作用,不会出现因抗浮梁脱落而导致结构整体抗浮能力不满足要求的情况.     

冲刷线下的杭州越江隧道抗浮分析

钱塘江洪水冲刷河床与大潮回淤交替出现,钱塘江洪水冲刷线下的隧道抗浮安全直接影响隧道埋置深度,如何在保证施工及运营安全、降低造价的前提下确定合理的埋深,是工程亟需解决的问题。通过研究对比各种工况下隧道抗浮受力模式的适用性,并以杭州地铁4号线穿越钱塘江隧道为例进行计算分析,得出如下结论:隧道抗浮埋深主要受使用阶段冲刷线控制,抗浮计算可采用一般常用的重力抗浮模式,上覆土3 m满足抗浮安全;另外对施工阶段遭遇300年一遇的洪水冲刷河床的特殊情况进行分析,考虑隧道螺栓剪切抗浮作用后可提高隧道的抗浮力,同时可从浆液初凝时间、注浆工序、螺栓设计等方面考虑提高抗浮安全性。     

哑铃型桥梁结构畸形波浪力水槽试验及简化算法

为研究畸形波浪参数对新型哑铃型桥梁结构波浪力的影响，开展一系列波流水槽模型试验.首先，分析谱峰频率、频率范围及聚焦位置对哑铃型桥梁结构周围的波面时程图及波峰的影响；其次，阐明上述波浪参数对结构畸形波浪力时程图及波浪力峰值的影响规律；最后，基于经典绕射理论，提出适用于新型哑铃型桥梁结构畸形波浪力谱的简化计算方法.研究结果表明：谱峰频率、聚焦位置及频率范围对结构周围的波面位移影响均较小，差异均小于3%.谱峰频率和聚焦位置对哑铃型桥梁结构畸形波浪力有较大影响，当谱峰频率从0.6 Hz增加到1.1 Hz时，顺波向波浪力呈先增后减的变化趋势，变化幅度最高达11.0%，垂向浮托力则下降了57.0%；当频率范围从0.5 Hz增加到0.8 Hz时，顺波向波浪力下降了2.1%，垂向浮托力增大了5.9%；当聚焦位置从结构物的迎浪侧移动到背浪侧时，引起的结构顺波向波浪力变化幅度小于5%，垂向浮托力变化幅度小于3%.经过试验数据和理论分析结果的对比表明，基于绕射理论提出的简化算法可有效计算畸形波作用下哑铃型桥梁结构的波浪力谱模型.     

半埋式海底管道周围海床瞬态液化稳定性研究

为研究波浪荷载作用下半埋式海底管道周围海床的瞬态液化稳定性,通过动量源函数法进行数值造波,以LSM法追踪波浪自由液面,利用有限元法求解海床控制方程,建立了波浪-海床-半埋式海底管道相互作用的二维数值模型.将求解的波浪模块中的海床表面压力作为海床模块的边界条件,得到海床中的超孔隙水压力及有效应力,研究了回填高度及波浪特性对半埋式海底管道周围海床稳定性的影响.研究结果表明:波浪特性对半埋式海底管道周围海床瞬态液化稳定性影响较大,管道底部海床瞬态液化深度幅值随波高及波浪周期增大而增大;当波高为3 m、波浪周期为10 s时,管线底部海床液化深度可达0.92 m;当回填高度大于临界回填高度时,管道底部海床不会发生瞬态液化现象.     

关键块体失稳表征系数与岩坡稳定性评价

建立了一种关键块体判别方法, 实现了岩坡整体稳定性的准定量化评价; 综合考虑关键块体的几何特性和受力特征, 定义了关键块体失稳表征系数; 利用团队自主研发的GeoSMA-3D平台, 开发出基于失稳表征系数的关键块体搜索模块, 可视化了包括块体搜索、可移动块体判断、关键块体确定、块体失稳和滑落的关键块体失稳全过程; 引入层次分析法, 利用关键块体失稳表征系数计算出各关键块体的权重, 应用关键块体的安全系数及其计算权重, 联合确定了岩坡稳定性表征安全系数, 应用关键块体信息定量表征了岩坡的整体稳定性; 提出了一种考虑岩体结构面和关键块体的岩坡稳定性评价方法; 以辽宁省建昌岩坡工程为例, 应用该方法进行了关键块体的确定和可视化再现, 判断了岩坡的整体稳定性, 并与数值流形元法(NMM) 的模拟结果和现场实测结果进行了对比分析, 以验证应用关键块体表征岩坡稳定性评价方法的可行性和适用性。研究结果表明: 控制该岩坡稳定性的关键块体有6个, 基于所提出方法计算的岩坡稳定性表征安全系数为0.566 9 (不稳定岩坡), 与现场监测数据所得结果的相对误差为7.066%;在NMM模拟结果中, 采用安全系数法确定的最不利关键块体的滑落没有引起岩坡失稳, 而基于所提出方法确定的最不利关键块体的滑落导致了岩坡的整体失稳, 因此, 同时考虑关键块体体积和安全系数2个因素的岩坡稳定性评价方法更合理, 基于层次分析法, 应用关键块体信息表征的岩坡稳定性与工程实际吻合。      

季冻区公路土质路堑边坡浅层稳定性分析

考虑季节性冻融循环作用的影响,并结合边坡冻融滑塌的现场观测数据,对边坡进行浅层稳定性分析。边坡稳定性安全系数主要与以下因素有关:坡面荷载、坡度、融化深度以及融化土体的抗剪强度。对季冻区高等级公路边坡防护设计提出了合理化的建议。     

高等级沥青混凝土路面结构层发生车辙现象的原因分析与技术对策

沥青混凝土路面结构层的设计理论是建立在弹性层状体系基础上的方法,根据车辆荷载的反复作用对所结构层材料所发生的疲劳破坏原理进行验算后;通过使用年限决定路面结构层的总厚度,同时具备高温稳定性和低温抗裂性,亦称为耐久性设计方法。沥青混合料的抗高温稳定性系指在夏季高温（通常路标温度60＆#176;C）行车条件下,车辆荷载长期重复作用后不产生车辙、推移波浪、拥包等病害的性能。车辙是路面行车道轮迹带在车轮荷载反复作用下形成的永久下陷变形积累的结果,除了影响行车舒适外;还对交通安全有直接影响,车辙内的积水产生高速行车水漂或低温结冰,在恶劣的条件下制动距离无法保障,是路面质量的严重病害及值得研究的问题。     

跨铁路特大桥防护棚架设计及结构验算

为保证上跨施工过程中让高速列车在其下方安全通过,汾河特大桥采用了防护棚架的设计方案.以汾河特大桥连续刚构施工防护棚架设计为例,重点介绍了防护棚架结构稳定性验算过程.结果表明,防护棚架在竖向荷载作用下结构是安全的.     

河堤植物护坡技术研究

河堤边坡表面经常受到波浪冲击、地表水径流和地下水渗流等因素作用,形成表面侵蚀和浅层滑坡现象。植物根系能减少边坡表面水流冲刷和地下水渗流,增加土体强度,具有明显的浅层护坡效果。随着植物根系含量增大,根系土的强度增大。植物根系土边坡的稳定性分析可以采用类似加筋土边坡的分析方法。     

骨架植物护坡在黄土路堤边坡防护中的应用

黄土路堤边坡在自然条件作用下容易发生冲蚀、溜坍等路基病害,影响路基边坡稳定,需采取防护措施进行处理。目前,骨架植物护坡是边坡防护主要采取的措施之一,其实现了工程防护与植被防护的有效结合,具有良好的防护使用功能,并且达到了美化环境的目的,值得在公路边坡防护领域内广泛推广应用。     

植被护坡技术在公路岩石边坡上的应用研究

植被护坡技术是随着世界范围内公路建设而兴起的一门技术。针对植被护坡技术在岩石边坡上的应用情况,对岩石边坡上植物防护的根系力学效应的作用机理及影响范围作一分析,导出植物根系在边坡产生抗滑力的一般计算式。并根据力学分析法,提出边坡在植物防护后的边坡稳定系数,可为相关设计和施工提供参考。     

无掩护突堤式沉箱码头稳定性计算

通过对无掩护突堤式沉箱码头上的作用力分析,提出计算码头稳定性时要考虑船舶靠泊码头状态和只受波浪状态,并给出了码头稳定性计算公式．     

Numerical Investigation of Ultrasonic Guided Wave Dynamics in Piezoelectric Composite Plates for Establishing Structural Self-Sensing

This article presents a numerical investigation of guided wave generation, propagation, interaction with damage, and reception in piezoelectric composite plates for the purpose of establishing structural self-awareness.This approach employs piezoelectric composite materials as both load bearing structure and sensing elements.Finite element modal analysis of a plate cell with Bloch-Floquet boundary condition(BFBC) is performed to understand the wave propagation characteristics in piezoelectric composite plates. A comparative study is carried out between a standard composite plate and a piezoelectric composite plate to highlight the influence of piezoelectricity on guided wave dispersion relations. Subsequently, a transient dynamic coupled-field finite element model is constructed to simulate the procedure of guided wave generation, propagation, interaction with damage, and reception in a piezoelectric composite plate. Active sensing array is designed to capture the structural response containing the damage information. Three engineering scenarios, including a pristine case, a one-damage-location case and a two-damage-location case, are considered to demonstrate the ultrasonic sensing capability of the piezoelectric composite system. Finally, time-reversal method is utilized to locate and image the damage zones. This research shows that piezoelectric composite material possesses great potential to establish structural self-awareness, if it serves both as the load bearing and structural sensing components.     

粗集料针片状颗粒含量对沥青混合料性能的影响

从集料的加工特性来分析针片状颗粒产生的原因,以及针片状颗粒含量对沥青混合料在施工和使用过程中的影响,主要从集料压碎值、沥青混合料抗剪强度、高温稳定性、水稳定性等几个方面进行研究。结果表明,针片状颗粒含量对混合料性能的影响比较大,针片状颗粒容易断裂、混合料不容易压实、骨架结构的抗车辙能力下降、水稳性下降,因此应该严格控制针片状颗粒的含量。     

运动约束亚音速二维粘弹性壁板的非线性颤振

为研究粘弹性悬臂壁板在亚音速气流和非线性运动约束联合作用下的稳定性及非线性颤振,基于Hamilton原理建立了悬臂壁板的运动方程,并采用Galerkin方法将其转化为常微分方程组,在参数平面内研究了系统的颤振失稳及发散失稳边界.采用数值模拟方法并根据不同的运动响应将颤振失稳区划分为3个子区域,研究了颤振失稳区内,系统复杂的运动响应.结果表明:系统出现了颤振失稳;非线性因素系统在颤振失稳后处于极限环运动状态;周期-3运动及周期-5运动会伴随着混沌运动产生;随着动压的增大,系统最后将呈现发散运动.      

应用动态松驰法分析大挠度弹塑性板的极限承载力

应用动态松弛法(简称DRM)和分层法结合,分析几何、物理非线性薄板在横向荷载 作用下的承载能力,讨论了不同边界条件对板的极限状态的影响。      

片状马氏体的平行生长

用光镜、透射电镜对8种 Fe—C,Fe-Cr-C 及 Fe-Ni-C 合金中的片状马氏体进行了一般观察、原位观察及动态观察.结果发现,在这些合金中片状马氏体不但呈大角度分布,而且也能平行分布.片状马氏体的平行生长主要表现为两种形态.一种是并生一对片状马氏体紧靠在一起同时形核,同时长大;另一种是附生几个片状马氏体连续形核、连续长大.本文认为,片状马氏体平行生长的原因,在于马氏体转变的塑性协调作用.