任意桥梁截面自由扭转常数计算的快速方法

计算任意截面的自由扭转常数可采用有限元分析方法,位移法有限元计算出的自由扭转常数比理论值偏大且网格剖分尺寸大小明显影响计算速度。本文从弹性理论圣维南自由扭转问题基本假设出发,针对悬臂梁模型采用基于位移的最小势能原理和基于应力的最小余能原理两种方法,推导势能泛函和余能泛函表达式,并求得泛函的极小值从而推导出相应的有限元方程,得到两种计算自由扭转常数公式。根据推导出的有限元方程,采用三角形单元编写程序进行两种截面的计算并与理论值对比。对比结果表明,采用两种方法计算自由扭转常数并取其平均值作为最终结果相较于采用单一位移法计算其精度大幅提高,两种方法互相参考有利于解决计算结果偏大和计算量过大的问题。     

基于Q系统的地下洞库中台阶最佳开挖高度研究

为了确定基于Q系统的洞库中台阶最佳开挖高度,文章依托锦州大型地下储油洞库工程,首先根据现场的Q值、RMR值和BQ值统计资料,比较了Q值法与其它围岩分级方法,建立了Q值与RMR值、BQ值的数学函数关系。然后采用数值模拟和现场监测方法,分析不同围岩条件下不同台阶高度对洞室变形和应力的影响及其最大值分布区域。研究结果表明,中台阶开挖高度相同时,随着Q值的减小,竖向位移和水平位移值越来越大;同一Q值范围条件下,中台阶的开挖高度对竖向位移和水平位移的影响较小,不起主导作用;不同Q值范围下中台阶开挖高度不同,对最大水平应力及竖向应力的最大值及其发生的位置影响显著。最后根据最大应力值及其位置提出了中台阶合理高度范围。     

海洋软土修正剑桥模型在海堤工程的应用

通过对海洋软土进行一系列的室内物理力学试验及静三轴试验,拟合了海洋软土平均应力和广义剪应力值,认为海洋软土的状态线呈双曲线形,并将修正的应力罗德角考虑在模型之中,进一步改进剑桥模型理论,使其更加适应海洋软土的静力学特性。实践证明,海洋软土修正剑桥模型能有效模拟海洋软土的应力应变特性,表现为海洋软土材料的非线性特征以及塑性流动的特征。采用海洋软土修正剑桥模型对以海洋软土为基础的海堤的地基沉降进行数值分析,计算结果验证了海洋软土修正剑桥模型的适用性。     

柴油引燃缸内直喷天然气发动机燃烧和排放特性研究

为研究天然气和柴油喷射时刻对双燃料发动机的燃烧特性的影响,通过AVL-FIRE软件,以固定喷射间隔下的不同喷射时刻为研究变量,对其进行仿真研究。研究结果表明:随着天然气喷射时刻的推迟,缸内平均压力和温度的峰值逐渐降低,减小了发动机的机械负荷和热负荷;天然气于上止点时刻喷射,速燃期和缓燃期的时间之和最短,燃烧过程最快;氮氧化物排放量随喷射推迟有明显减少,故推迟燃料的喷射有利于优化排放。     

近接桩基盾构隧道施工管片力学行为研究

盾构隧道衬砌管片在施工阶段处于复杂的受力状态,易出现局部破损现象。文章以深圳地铁5号线近接桩基时盾构隧道施工为研究背景,通过现场测试对衬砌所承受的轴力和弯矩进行了分析,以此来探究盾构隧道管片的力学特性。研究结果表明:上覆建筑物的全风化花岗岩层中,管片脱出盾尾后桩基荷载将传递给隧道上部土体,最后传递至衬砌管片,管片环受到较大的附加应力作用;管片刚拼装上时试验环内力较小;当管片脱出盾尾时其内力达到最大值;稳定后的管片内力一般相较刚脱出盾尾时稍小。由于岩层破碎且极度发育,透水性好,孔隙水压力变化速度较快,且能较快趋于稳定。     

公路工程地方技术标准修编时序模型研究

为了提高公路工程相关技术标准编制规划过程中的针对性和实用性，通过对现有国家行业 标准的梳理与实地调研，首先运用灰色关联的TOPSIS 法对调查结果进行排序分类，得到初步修 编计划；再通过贝叶斯判别法建立预测模型，借助统计分析软件SPSS 进行分析，得到判别函数 的影响因子及其系数，构建广义的公路工程地方标准编制时序判别模型；最后，以山西省公路桥 梁现状为例，统计其近年来由超限引起的桥梁事故，并将所建模型应用于当地《桥梁承载能力设 计细则》修编计划中加以验证。计算结果表明，该项标准的修编计划为“近期”，从而验证了模 型的适用性。     

晴兴高速公路煤系地层矿物组成和微观结构特征研究

以晴兴高速公路典型煤系地层路基与边坡为例,通过钻孔取芯,利用不同方法获取材料的重要矿物、物理和力学参数值,对煤系地层的矿物组成和微观结构特征进行描述,进而为边坡与路基的破坏模式和机理深层次的研究奠定基础。同时,结合室内和现场试验及理论分析,为今后路基与边坡基本要素的勘察提供合理的方法,并为设计和施工提供参考依据,成果可推广应用于其他高速公路建设。     

三维竖轴潮流水轮机水动力性能研究

竖轴水轮机作为潮流能转换为电能的核心装置,其水动力性能的优劣将会直接影响到整体发电系统的效率。为了研究大型竖轴水轮机叶片安装角对水轮机水动力性能的影响,基于多参考系模型(MRF),采用Fluent软件对流场中的模型进行3D数值模拟。在转速和来流速度保持不变,改变安装角时,分析同种翼型5个不同安装角叶片对潮流能水轮机的水动力性能的影响。同时分析在同一安装角和旋转速度条件下,不同来流速度对水轮机水动力性能的影响。结果表明,叶片安装角对竖轴潮流水轮机的能量利用率影响较大,来流速度对水轮机叶片表面的静压力和输出功率具有一定的影响。研究结果对今后竖轴水轮机的设计和生产具有借鉴意义。     

水面舰艇流体性能关键技术评估方法研究

为在水面舰艇研制主要设计阶段全面掌握流体性能关键技术研究进展情况,根据流体性能关键技术评估的主要内容,建立流体性能关键技术评估指标体系。在分析常用评估方法适用性的基础上,提出基于层次分析与模糊评估的综合评估方法开展流体性能关键技术评估。实例应用表明,该评估方法适用可行,较科学全面地评价出主要设计阶段流体性能关键技术研究进展,为舰艇总体设计阶段决策提供科学依据。     

汶川地震对成绵乐客运专线地表沉降的影响

探讨了"5.12"汶川地震后成绵乐客运专线水准网布测的方案和假设条件,通过震前震后水准点高程的对比,得出了汶川地震对成绵乐客运专线高程的影响规律,为相关工程的实施提供了有益的建议。