抱轴式轴带电机PTO/PTI设计

为确保轴带电机在PTO模式下能够给电网提供稳定、可靠的电能,提出了主机转速的约束条件、主机转速变化后的安保设计,以及和主发电机并网后突加突卸设计方案.同时为确保轴带发电机在PTI模式下能够给船舶推进提供持续稳定的辅肋推力,提出了主机转速要求、电站管理之间的安保设计及功率加载速率设计方案,总结了PTO和PTI 2种模式之间相互平稳切换的条件及转速和螺距在2种模式下的不同设定值.经实船验证,此抱轴式变频控制轴带电机的PTI/PTO设计在安全性和操作性上得到了保障.     

天津滨海新区土层邓肯-张模型参数研究

为深入研究邓肯-张模型参数的计算方法以及参数的规律,以天津滨海新区主要土层土样的室内三轴固结排水(CD)试验结果为例,通过理论计算得出相应地层的邓肯-张模型参数,分析各地层邓肯-张模型参数。文中所运用的邓肯-张模型参数计算方法真实可靠,其结果可以为今后的工程建设涉及地层变形特性研究提供借鉴。     

一种适用于变轴力柱混合试验的改进BWBN模型及其参数识别

原始的BWBN模型无法很好地描述钢筋混凝土(RC)柱在水平和竖向双向地震作用下的刚度、强度退化以及正负向滞回不对称现象,为了描述这些现象,对原始BWBN模型进行修正.结合16根定轴力柱子的滞回数据,利用改进Park-Ang损伤模型计算柱子强度退化、刚度退化与累计损伤的关系,并相应地对原始模型相关项进行了修正.此外,对变轴力柱用轴力分级插值以及正负向单独计算损伤的方式来考虑变轴力的影响.最后,利用定轴力、变轴力试验数据以及OpenSees的模拟数据对模型有效性进行验证,并计算模型识别数据与试验数据的Pearson相关系数,结果均为强相关,说明模型适用性良好.改进的变轴力BWBN模型能较好地考虑轴力变化对柱子侧向滞回性能的影响,这对于拓宽混合试验应用范围以及实现变轴力柱混合试验有一定意义.同时,本文的研究方法,对未来变轴力恢复模型的研究也有一定参考价值.     

降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理

为探究降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理, 自主研制了足尺模型试验系统和光纤布拉格光栅(FBG)深部柔性位移系统, 对边坡渐进破坏进行了全过程、多物理量联合监测, 揭示了降雨入渗作用下裂土边坡的渐进变形和破坏演化模式; 基于裂土边坡的渐进破坏模式, 提出了土体饱和比概念, 将裂隙深度范围滑体分为饱和层和非饱和层; 以土体饱和度变化描述了含随机分布裂隙的边坡水分运移规律, 并结合刚体极限平衡法探讨了由裂隙控制的边坡失稳机制。研究结果表明: 对于未形成裂隙的边坡, 连续降小雨时浅层变形受表层基质吸力控制; 裂隙形成后, 雨水沿裂隙快速入渗形成暂态饱和区, 导致基质吸力降幅达82.50%~87.14%, 而由其贡献的抗剪强度迅速损失, 从而形成初期溜滑、片蚀等浅层变形, 降雨停止后坡体仍处于蠕变过程, 坡脚与坡顶位移增幅分别为23.40%和19.39%;蒸发后裂隙规模发展增大了雨水对渗流场的影响范围和边坡破坏规模; 土体经历胀缩、蠕变而变得松散, 裂缝区深部土体体积含水率较初始状态的增幅为205.7%;同一降雨条件下, 初始裂隙深度愈深, 稳定系数愈低, 破坏愈快; 对具有同一裂隙深度的边坡, 其稳定系数随土体饱和比的增加逐渐降低, 土体饱和比增长愈快, 表征边坡内部出现大面积连通型饱和区, 这是裂土边坡出现整体失稳的主要原因。      

陶粒水泥混凝土经济型配合比研究

为了研究陶粒水泥混凝土经济型配合比,通过初步拟定配合比与性能验证确定了陶粒的掺量,在此基础上通过设计正交试验研究减少水泥用量、增加粉煤灰用量对混凝土性能的影响以确定配合比。结果表明:当陶粒以100 kg/m~3、200 kg/m~3、300 kg/m~3、400 kg/m~3替换细骨料时,抗压强度增幅分别为5%、12%、15%与17%,抗折强度增幅分别为5%、10%、12%与14%,韧性呈下降趋势。水泥用量对试块性能影响最大,陶粒掺量次之,粉煤灰影响最小。随着水泥用量的减少、粉煤灰用量的增加,抗压强度与抗折强度均呈降低趋势,经济型配合比建议在保证性能的基础上适量减少水泥用量、增加粉煤灰用量。     

基于动态称重系统实测轴载分布特征研究

以济青高速改扩建工程为例,利用动态称重系统(Weight-in-Motion,WIM)实测数据分析了2019年至2020年的济青高速公路的交通轴载分布特征,获得了不同轴型车辆的轴载谱变化规律;通过对全年交通量的分析,得到了车道拓宽后的高速公路年平均日交通量调节系数及车辆横向分布系数的变化规律.研究结果表明:采用轴载谱的方法可以更加全面、精确地分析交通荷载对路面结构产生的破坏机理,可以为类似区域条件下道路设计分析提供基本的交通输入参数.     

黄土地区抗滑桩嵌固段桩前被动土拱形成演化过程试验

抗滑桩是大型交通基础设施中稳定边坡和治理滑坡的主要手段之一，嵌固段桩前被动土拱效应是影响抗滑桩水平承载力的重要因素，被动土拱的形成演化过程是抗滑桩水平抗力调整的关键。通过几何缩尺比例为1∶15的抗滑桩物理模型试验，对桩前被动土拱的形成演化过程进行了探究。根据抗滑桩桩前被动土拱和模型试验系统的对称性，自主设计土压力传感器的布设方案，以保证在试验过程中对桩前土体各测点的x和y方向土压力分布规律进行实时采集；采用千斤顶对模型桩施加水平荷载，对加载过程中抗滑桩嵌固段桩身弯矩、桩前土压力及桩前土体应力变化规律进行了分析。绘制桩前土体应力云图并对桩前被动土拱拱轴线进行了拟合，同时采用数值模拟方法进行对照分析，以揭示桩前被动土拱的演化过程。结果表明：①桩身弯矩和桩前接触土压力均在嵌固点下4倍桩宽处附近出现极大值，后随埋深逐渐减小；②桩前被动土拱是由相邻桩对桩前土体的相互作用使主应力发生偏转而逐步形成的，其演化过程可分为初步形成阶段、承载阶段和破坏阶段；③桩前被动土拱拱轴线呈抛物线形式，随埋深逐渐增大形成被动土拱所需桩顶位移随之增大；④同一埋深处桩前被动土拱矢跨比随桩顶位移增加而逐渐变大，在承载阶段土拱矢跨比随埋深逐步减小。     

面向实际交通状态的混合动力汽车能耗和CO2排放模型

由于混合动力汽车与传统燃油车的能耗排放因子具有差异性，导致机动车交通路网能耗排放的量化评估存在不确定性。本文建立混合动力汽车在实际交通状态中的能耗和CO2排放因子测算模型，基于车辆比功率VSP(Vehicle Specific Power)作为车辆行驶状态与能耗排放之间耦合关系的表征参数。通过引入内燃机转速区分内燃机开启和关闭工作状态，并计算内燃机开启状态下VSP对应的平均能耗率，同时，建立能够解析混合动力汽车能耗排放产生机理的VSP分布。通过收集典型行驶工况下车辆测试油耗数据和北京市车辆实际行驶轨迹数据，验证了模型的准确性，并应用模型测算混合动力汽车不同速度区间下的油耗和CO2排放因子。研究结果表明：在城市行驶工况(UDDS)和高速行驶工况(HWY)中，模型测算能耗排放因子与真实值的平均相对误差分别为3.7%和-1.7%，与不考虑内燃机开启状态相比，测算误差减少5.6%和4.3%；在实际交通状态下，采用传统燃油车的测算方法会导致混合动力汽车行驶平均速度为高速区间时油耗和CO2排放量被低估，当行驶平均速度为低速区间时油耗和CO2排放量会被高估。     

山区高速公路路线选线及桥梁设计考虑因素

以贵州剑榕高速、G6京藏高速那曲至拉萨段为依托，针对山区高速及桥梁设计应考虑的多重因素进行具体分析。多重因素包括地形、地质、地震、施工期桥梁防护及特殊桥梁型式比选等，提出了具体措施，避免设计时考虑因素单一、局限于本专业内容的情况发生，为山区、峡谷、陡坡路段的路线及桥梁设计提供有益借鉴。     

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。