断裂理论在含裂纹盾构隧道安全性评价中的应用

盾构施工顶进、营运损伤或地震灾害等原因都可能导致盾构隧道发生各种裂纹,影响结构的营运安全。隧道传统的弹塑性安全评价方法无法考虑结构内部存在的裂纹,因此可能导致与事实不符的安全性评价结论,有鉴于此,引入断裂理论,并基于裂纹周边一定范围平板受力假定,对隧道内侧不同位置含不同深度纵向裂纹的应力强度因子进行分析,绘制了不同深度裂纹条件下的盾构隧道应力强度因子包络线,并与钢筋混凝土的断裂韧度进行对比,以评价特定荷载条件下含裂纹盾构隧道的安全性并阐述断裂理论的应用过程。     

牵引变电所换相连接方式研究

针对石家庄西变电所施工改造中,2008年3月发生的变电所母线和变压器换相连接问题,利用理论和测试的方法进行了分析,找出了原因。同时结合运行和施工中其他2例换相故障,提出了几项切实可行的措施。     

强风中高速列车空气动力学性能

基于三雏定常不可压缩Navier-Stokes方程、k-ε两方程湍流模型,采用有限体积法对速度为200 km·h-1的CRH-2动车组在强风环境下运行的空气动力学行为进行了数值模拟,分析了偏航角对列车整车及其各部分的流场结构和气动力的影响,研究了气动力的组成.研究发现:列车的流场结构非常复杂,侧风情况下列车的背风面区域和尾部区域都会产生漩涡,漩涡的产生与从列车表面的脱离的位置随偏航角的变化而变化;整车、头车、中间车和尾车的气动力大小以及组成均不相同;压力场与侧力、升力沿列车纵向的变化情况基本相同,且都比较复杂.分析结果表明:压力主要对侧力和升力影响较大,由于采用了流线型设计,阻力主要来自空气的粘性力,即摩擦力;侧风情况下头车的侧力和倾覆力矩要明显大于其他部分,此时头车的安全性降低.     

青岛胶州湾海底隧道超前地质预报技术

超前地质预报是一项较新兴的专业,目前普遍存在经验不足、准确率不高、设备国产化程度不高等难题。为规避海底隧道施工的高风险,本工程采用综合超前地质预报技术,成功地解决了这一难题。介绍了综合超前地质预报技术,可为相类似工程提供参考。     

可编程控制器(PLC)在自动并联柴油发电机组中的应用

介绍柴油发电机组控制系统采用可编程控制器可实现的功能,及其软、硬件设计思路。     

嵌入式系统的船舶操纵模拟器设计

传统船舶操纵模拟器,存在随动舵灵敏性差、数码管显示图像像素低等弊端。为有效解决上述问题,设计基于嵌入式系统的船舶操纵模拟器。通过模拟器硬件整体架构设计、船舶操纵信号采集模块设计,完成新型船舶操纵模拟器的硬件设计。通过嵌入式系统固件程序设计、模拟器上机位通信软件设计、通信协议设计,完成新型船舶操纵模拟器的软件设计。设计对比实验结果表明,与传统船舶操纵模拟器相比,新型模拟器大幅增强随动舵灵敏性,且数码管所显示图像的像素,也得到一定程度的提升。     

大型水下盾构隧道管片衬砌结构配筋问题研究

以大型水下盾构隧道工程为背景,首先采用壳-弹簧计算模型分析运营期间管片衬砌结构的三维力学分布特征,并用相似模型试验对结论做初步验证,提出主筋优化分布的配筋措施,然后采用三维管片组合体模型分析施工期间在千斤顶推力作用下的管片内部应力分布规律,并与施工现场调查统计的管片裂缝进行印证,提出管片局部配筋措施.研究表明,大幅宽条件下,幅宽边缘部位的最大弯矩值明显大于幅宽中央,建议主筋沿幅宽采用中疏边密的阶梯状分布配筋率;施工期间的管片应力集中主要发生在靠近管片环缝边缘部位,建议将此区域设置成刚性较大的钢筋整体梁式骨架;千斤顶推力作用下,管片平均应力集中部位呈八字形分布而剪切应力集中部位呈剪刀状,建议按照应力走向配置局部加强钢筋.研究结论可为分析管片结构安全和合理优化管片结构配筋提供有实用价值的参考.     

不同扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验

采用试验形式研究矩形扶强材和削斜扶强材结构形式的某铝合金船体纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能。首先建立舱段结构的有限元模型(目标船纵骨采用6082铝合金,其他部分采用5083铝合金材料),确定载荷工况并计算分析2种扶强材结构在相应载荷水平下的应力分布状态。在此基础上,设计并开展实际板厚4点弯曲疲劳模型试验,获得试验模型在不同载荷水平下的疲劳失效循环次数,根据试验测得数据得到2种扶强结构形式的S-N曲线。试验结果表明,矩形扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能优于削斜扶强材形式,该结论可为舰船上纵骨贯穿舱壁结构处节点形式的设计以及5083、6082铝合金焊接结构形式(T型焊接和趾端焊接)的疲劳强度评估提供依据。     

船舶余热梯级利用的淡水-空调复合供能系统

探讨船舶柴油机余热利用的发展潜力和当前研究现状,在此基础上根据能量梯级回收利用原则,设计一种以水/水蒸汽为单一热媒的新型淡水-空调复合供能系统,该系统包括冷却水余热回收和废气余热回收2个模块,兼具供热/制冷、制取淡水、生活用水等诸多作用。最后,对该系统进行热平衡分析,结果表明该系统可实现68.4%的余热回收量,低碳环保,节能效益显著。     

船舶电气系统中的分散阀门定位方法

传统船舶电气系统中的阀门定位方法,使用机械化定位方式进行阀门定位,由于机械传导定位方式不能适用于分散阀门的定位,为此提出船舶电气系统中的分散阀门定位方法。构建船舶分散阀门定位系统,使用定位控制主板对分散阀门进行标注,设计信号驱动放大单元,对分散阀门标注信号进行放大,设置位置传感器进行时效定位,完成系统硬件设计;使用PID控制算法计算分散阀门的位置参数,实现分散阀门高精度定位。实验数据表明,设计的船舶分散阀门定位系统比传统的定位方法精度高出30%,并适用于各型号分散阀门定位。