三维裂纹前缘应力强度因子数值计算方法

本文建立了采用20节点奇异元1/4节点位移法求解三维裂纹整个前缘3种类型应力强度因子的数值计算方法,给出了裂纹网格划分方法以及网格划分参数取值范围;基于平板表面裂纹研究了网格划分参数对应力强度因子计算结果的影响,并与Newman-Raju解析公式计算结果对比验证了数值方法的准确性,二者最大误差小于2%;采用数值计算方法计算了裂纹扩展标准三点弯曲样扩展过程中单边穿透裂纹前缘应力强度因子,并与解析公式计算结果进行对比分析,二者最大误差为4.7%,且随着裂纹扩展,误差越来越小。结果表明,提出的数值方法可用于含裂纹结构整个裂纹前缘不同类型应力强度因子求解中。     

转向架悬挂非线性及其对车体刚柔耦合振动影响研究

以全侧开快运棚车作为研究对象,既有铁路三大干线提速160 km/h刚柔耦合仿真分析表明:无摇枕转向架会造成轻量化车体产生非线性振动,如中柱根部局部高应力及循环载荷幅值约80/79 MPa.若改用有摇枕转向架,尽管心盘旁承接口化解或缓解了对车体的侧滚或扭曲载荷,中柱根部应力明显降低,约48/47 MPa.但是摇枕复杂约束力系的动态不稳定问题亦会造成十分严重的轮轨磨耗影响.假若以日系空簧悬挂取代二系橡胶堆,K_2?K_1,以抗蛇行参数优配来形成频带吸能机制,则可以跨越新建有砟铁路提速至250 km/h,以长交路跨线运营模式来扩大中长途运输收益.     

层次分析法在桥隧方案比选优化中的应用

为解决城市跨江、跨海快速增长的交通量需求,筛选出最优最合理的越江通道设计方案,在主要线位大致稳定的情况下,需要对桥梁及隧道工法的方案进行优化比选。首先,针对影响方案的主要因素确定评价指标,如工期、造价、交通组织等;其次,建立层次结构模型,依次为决策层、准则层以及方案层。最后,以海口文明东越江通道项目为例,利用yaahp软件中的和法对结构层进行计算,同时验证结果中的单排序和总排序及其一致性通过,以层次分析法综合比选优化确定围堰明挖法施工工法的可操作性和合理性。     

高架快速路上跨宝鸡东编组站方案比选

宝鸡市斗中路高架快速路,跨越宝鸡东编组站的10股轨道线和铁路专用线,同时桥下的城市主干路以框架桥的形式下穿宝鸡东编组站。桥位处需保留现状的地面交通、铁路框架桥和周围的高层建筑,桥址处空间局促,建设条件复杂,导致桥梁墩位布置困难。桥梁的布置方案与施工方案相互影响和制约。上跨方案是控制整条快速路的关键节点。综合考虑主墩的合理位置、恰当的孔跨布置和适宜的施工方案,对矮塔斜拉桥、刚构桥等方案进行详细的对比分析,确定采用(97+97)m的转体刚构桥方案。该方案的安全性和经济性均较优。该桥方案的研究过程和方法,为类似的复杂城市环境下,建设高架桥梁跨越铁路编组站提供参考和借鉴。     

基于不同成型方式的沥青混合料性能研究

基于Superpave旋转压实和马歇尔击实成型方法,简单介绍了Superpave沥青混合料配合比的设计过程,并通过车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验及浸水马歇尔试验,对比分析了在两种不同成型方式下AC-20沥青混合料最佳油石比、高温抗变形、低温抗开裂及水稳定性能差异,结果表明:成型方式对沥青混合料性能影响显著,采用旋转压实成型沥青混合料确定的最佳油石比要小于马歇尔击实方法,且动稳定度提升约26%,冻融劈裂比及残留稳定度升高约2%,破坏弯拉应变基本相同,综合路用性能更优。     

模糊层次分析法在公路路线方案比选中的应用

以岔河至崇德段路线方案比选为研究对象,选取了经济、技术、工程影响及社会评价等指标构建路线方案综合评价体系,利用模糊层次分析法对各指标的重要性进行了排序,并计算得出2种路线方案的评估分值。结果表明:D线方案评分大于K线评分,最终确定岔河至崇德段路线的走向方案为D线。可为同类型公路路线方案比选提供参考。     

基于利用率和跑道占用时间的军用机场快速出口滑行道位置优化模型

现行快速出口滑行道位置确定模型常以最小跑道占用时间为唯一目标，主要应用对象为民用机场，未能有效解决多机种、多运行模式下的军用机场快速出口滑行道位置确定问题。针对这个缺陷，基于综合利用率和综合跑道占用时间这2个指标，建立了综合考虑双指标的军用机场快速出口滑行道位置优化模型。以某军用机场飞行区构型为背景，以4种飞机为对象，结合该机场2种年架次比，在不同飞机着陆滑跑距离分布概率密度函数基础上，计算了不同位置快速滑行道出口对应的利用率，在此基础上得到了快速出口滑行道综合利用率。针对利用率大于90%的快速出口滑行道，应用贪心算法迭代不同快速出口滑行道的跑道占用时间，并通过加权计算得到综合跑道占用时间。基于综合利用率和综合跑道占用时间，确定出了快速出口滑行道数量和位置，给出了建议的方案，并进一步分析了年架次比改变对快速出口滑行道位置的影响。结果表明:与仅以利用率或最小跑道占用时间为优化目标的2种传统模型相比，应用优化模型提出的快速出口滑行道设计方案，在2种年架次比下使跑道占用时间分别缩短18.42，34.82 s，效率分别提高34.2%，40.6%。      

基于排水抗液化理论的碎石桩在某港口工程的应用

排水是碎石桩重要的抗液化功能之一,但我国工程界的排水抗液化运用较少,理论研究及工程经验不足。回顾了排水抗液化理论的发展历史,总结不同学者的排水抗液化理论的关键要点,指出井阻是排水抗液化法必须考虑的不利因素。某强震区港口工程成功运用排水法碎石桩解决了液化难题。详细介绍该工程的碎石桩设计方案及计算方法,总结桩体材料粒径级配的确定方法,对比不同成桩工艺的优缺点,并对排水抗液化碎石桩的质量检测方法提出建议。