桥面铺装与装配式空心板梁共同作用试验研究

铺装层与主梁共同作用一起承担荷载,深入了解铺装层对结构的贡献,对于了解结构的安全度、优化结构设计和桥梁加固时挖掘结构承载潜力均具有一定成效。对空心板梁桥进行了实桥试验,通过对比铺装前后挠度的变化,评价铺装所起的作用。通过铺装前的试验求出等效弹性模量,通过铺装后的挠度值对应的抗弯惯性矩与假想的铺装参与厚度对应的理论抗弯惯性矩比较,得到铺装层实际参与共同受力的程度。试验研究结果表明,一般情况下约65%铺装层参与空心板共同受力,对于8~9 cm铺装层,设计中可取铺装层厚度的60%或考虑5 cm铺装层参与共同作用。     

竖向荷载作用下预制管桩桩土共同作用的数值分析

以徐州市沛屯地区预制管桩的应用实例为基础,以FLAC3D软件为分析手段,建立了管桩桩土数值模型,通过该数值模型对管桩在竖向荷载作用下桩土共同作用机理,包括荷载传递规律、受力特性和破坏模式进行了分析,为进一步研究管桩承载机理提供了理论基础.     

特重车通过大跨石拱桥计算模型对比分析及试验验证

在对一重达376.7 t的特重车能否安全通过一主跨40 m的既有石拱桥进行安全评定时,针对石拱桥建立了两种实体分析模型:一为不考虑拱上填料、侧墙影响仅考虑拱上建筑与主拱联合作用的实体模型一;另一为考虑拱上填料、侧墙与主拱联合作用的较符合实桥实际情况的实体模型二.通过两种实体模型下的特重车过桥安全验算发现,采用计算模型二所有断面抗力均满足要求,而模型一的拱脚断面抗力不满足要求.在对比模型一、二在特重车下作用的挠度、应力结果后发现拱上填料、侧墙对结构的纵向空间整体工作性能影响较大.不考虑填料与侧墙的实体模型一相对于模型二的纵向刚度联系较弱,在荷载作用下的局部效应明显,从而揭示了实体模型一拱脚截面抗力效应不能满足规范要求的原因.通过荷载试验验证了采用实体模型二与实桥实际情况较为接近,而采用实体模型一的验算结果偏于保守.     

强夯处理高填方的现场试验与数值分析

介绍重庆江北嘉陵江防洪护岸工程高填方的强夯加固现场试验,并采用有限元方法对强夯处理高填方的过程进行了数值模拟,数值分析与现场试验结果吻合较好.研究表明,高填方经过强夯处理后,土体发生了较大的沉降变形,密实度和承载力有较大幅度提高;采用有限元方法对高填方强夯加固处理进行数值分析是可行的,能够模拟高填方地基土在强夯冲击荷载作用下的弹塑性动力响应.     

强夯处理高填方的现场试验与数值分析

介绍重庆江北嘉陵江防洪护岸工程高填方的强夯加固现场试验,并采用有限元方法对强夯处理高填方的过程进行了数值模拟,数值分析与现场试验结果吻合较好.研究表明,高填方经过强夯处理后,土体发生了较大的沉降变形,密实度和承载力有较大幅度提高;采用有限元方法对高填方强夯加固处理进行数值分析是可行的,能够模拟高填方地基土在强夯冲击荷载作用下的弹塑性动力响应.     

单桩载荷试验的数值模拟

基于有限差分方法并结合工程实际资料,建立单桩加载试验的数值模型,将计算结果与工程试验结果进行对比,验证了数值模型,并对模型的参数进行了标定,在此基础上研究单桩加载试验的过程,研究结果表明桩径对于单桩承载力试验有着很大的影响,同时论证了桩土相互作用下的位移特性以及桩土作用机理.     

非均质沥青混合料劈裂试验全过程数值模拟

为了分析非均质特性对沥青混合料劈裂试验的影响,应用真实破裂过程分析系统,全过程模拟了考虑均质度影响的沥青混合料劈裂试验,并假定沥青混合料强度参数符合Weibull分布,分析了劈裂过程中应力分布状态和裂纹分布状态,同时对AC-10沥青混凝土马歇尔试件进行了劈裂试验,模拟了劈裂破坏过程.结果表明:裂纹状态随均质度的减小趋向离散,高均质度的试件劈裂裂纹状态更具有规则;受非均质基元体随机分布的影响,试件劈裂过程中的应力分布呈现出多峰值现象;马歇尔试件的数值试验和物理试验具有相同的劈裂过程.     

整体式悬挑结构与岩土共同作用研究

介绍了一种山区道路拓宽技术——整体式悬挑结构,运用有限元软件数值模拟了岩土对荷载的响应,提出了其简化计算方法;用visual c++编写了一种适用于该结构的计算程序,对该结构与岩土的共同作用进行了研究;得出了不同土体对结构受力的影响,实际工程选用老填土和碎石土是经济的.     

隧道火灾不同CFD模型的对比分析及试验验证

为筛选出适用于隧道火灾模拟、科学经济的CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学)模型,为复杂结构的隧道内发生火灾时的数值模拟提供科学参考,基于Heskestad羽流理论,提出传质体热源模型。使用FLUENT软件对比不同物理模型、燃烧模型等的计算结果,并开展缩尺试验进行验证。结果表明,不扩大计算域可能造成顶棚下方温度的不对称分布,而隧道两端扩大的计算域能够消除不合理的边界条件对隧道内温度场的影响。布辛涅斯克(Boussinesq)近似理论假设空气物性不变,但实际上空气的热扩散系数会随着温度的升高而提高,因此使用布辛涅斯克近似的原则得到的温度与实际差异较大。提出的传质体热源模型能够较准确地预测隧道顶棚下方的最大温度,案例的计算误差在10%以内。然而,该模型没有考虑壁面对流散热和空气卷吸的情况,因此在一定程度上高估了纵向温度分布。     

基于桩-土共同作用的承台传力机理数值分析

承台是桥梁基础中承上启下的关键部位,是桥梁上部荷载向下传递的关键构件。研究桩-土共同作用下承台的传力机理,能够更加准确的了解真实状态下承台的传力路径,以指导工程设计,具有十分重要的工程应用价值。本文根据对桥梁承台结构的三维静力有限元数值分析,主要研究了基于桩-土共同作用的六桩钢筋混凝土承台的破坏模式和传力机理。结果表明:钢筋混凝土承台的破坏模式为冲切破坏;其传力机理符合空间桁架模型。     

超前支护桩桩后EPS垫层优化设置的数值模拟

出于减小高切坡超前支护桩桩身荷载、优化超前支护桩设计的目的,提出在超前支护桩后设置聚苯乙烯泡沫(EPS)垫层.运用数值模拟方法,进行了超前支护桩后设置不同厚度、不同类型的EPS垫层情形下的敏感性分析.结果表明:设置EPS垫层后,桩身所受土压力、最大弯矩、最大剪力及桩顶位移均显著减小,在0～0.8 m垫层厚度范围内,随着...     

阳宗隧道试验段动态开挖过程的数值模拟研究

根据昆明—石林高速公路阳宗隧道S5型支护衬砌设计优化调整方案和XK38+926断面现场监控量测数据,进行位移反分析,得到计算所需的围岩弹性模量E和侧压力系数K_0;然后运用有限元方法,对其试验洞段上下台阶开挖动态施工过程进行仿真数值模拟研究,从而反馈调整和指导施工。     

冉家坝隧道出口动态施工过程的数值模拟研究

根据冉家坝隧道左线出口加强段台阶分部法开挖施工的特点,采用有限元方法对其动态开挖过程进行数值模拟分析研究,以配合和指导该隧道新奥法施工实践.     

飞机座舱空气质量数值模拟研究

以B737NG客舱模型为对象, 采用CFD方法在无乘客的工况下分析了天花板送风、行李架送风、天花板和行李架送风、天花板和个人送风口送风等4种送风方式下飞机座舱气流速度、温度、甲醛浓度和二氧化碳浓度的分布情况。研究结果表明: 第3、4种送风方式下座舱内的气流速度分布较均匀, 乘客座位附近的气流速度约为0.2 m·s^-1; 第4种送风方式下座舱内的温度分布最均匀, 温度从送风口到乘客座位附近逐渐上升到296K;第3、4种送风方式下座舱内的甲醛浓度较低; 4种送风方式下座舱内的二氧化碳浓度均在标准范围内, 可见, 采用天花板和个人送风口送风方式能使座舱气流速度和温度分布更均匀, 空气污染物去除效果更好, 能够得到更好的空气质量。     

冉家坝隧道出口动态施工过程的数值模拟研究

根据冉家坝隧道左线出口加强段台阶分部法开挖施工的特点,采用有限元方法对其动态开挖过程进行数值模拟分析研究,以配合和指导该隧道新奥法施工实践.     

局部气垫双体船阻力性能及片体间距优化研究

基于流体计算软件STAR-CCM＋,使用VOF法模拟自由液面,联立求解N-S方程及运动方程,并结合湍流模型RNGk-ε及DFBI六自由度模型,对局部气垫双体船型阻力性能进行数值模拟计算,计算结果与船模水池试验结果吻合,精度可信,验证了此该数值方案的可行性.在此基础上,针对局部气垫双体船的片体间距对阻力性能的影响进行数值仿真计算,并对结果进行对比分析,得到了不同片体间距下的阻力变化趋势.针对该局部气垫双体船,综合考虑越峰性能及高速段、低速段阻力性能对片体间距进行选取,认为0.34m的片体间距较为合理.文中使用的CFD方法能够有效模拟局部气垫双体船的阻力性能,可用于船型优化设计.     

发动机排气热能回收装置壳程侧流场的数值模拟分析

应用FLUENT软件对排气热能热交换器壳程侧流场进行数值模拟,采用GAMBIT网格生成技术建立物理模型,在FLUENT中采用合适的计算模型、差分格式及边界条件,对计算结果进行后处理分析.计算结果表明：排气在壳程的入口速度越大,对管程冲刷越强烈,排气的湍流度也越大,换热效果也就越好;压差随着排气速度的增加而增加,流速越大排气温差越小,换热效果越好.     

A study on dynamic response of cable-seabed interaction

A numerical method is developed to investigate the dynamic response of cable-seabed interaction in this paper. The motion of cable is described by the Lumped Parameter Method, while the seabed, unlike the prevailing simplified model of elastic foundation, is modeled as an irregular continuous rigid surface with rebound and friction existing, and the forces exerted by the seabed consist of normal counterforce and isotropic tangential Coulomb friction resistance. To describe the detailed dynamic response, two coefficients are introduced by analogy with the theory of rigid body collision with friction. The cable-seabed kinematic and dynamic contact conditions are formulated subsequently, and are used to incorporate the seabed effect into the cable dynamics to produce a set of ordinary differential governing equations. In this paper, we employ 4th order Runge-Kutta method to solve these equations. Several simulation cases are presented to illustrate the seabed effect. The results show that friction and impact have a prominent influence on the statics and dynamics of the cable.     

钢-铝石墨半固态铸轧复合的数值模拟

铸轧区的温度分布直接影响着铸轧过程的稳定性和复合板材的质量.针对实验室复合板半固态铸轧试验的特点建立了数学模型,采用有限元法对钢-铝石墨半固态铸轧复合过程的热流耦合问题进行了数值模拟计算,分析了不同浇注温度和铸轧速度下熔池内温度场变化的情况.模拟结果表明,当浇注温度为620℃,铸轧速度在0.6～0.8 m/min的范围内可保证铸轧稳定进行,此结论与试验数据相吻合.该模型可以有效预测凝固前沿位置,为半固态铸轧复合工艺的进一步研究和钢-铝石墨复合板的数字化生产提供了依据.     

斜坡软弱地基填方工程数值仿真

针对西南地区软弱地基 ,运用 GEO-SLOPE软件 ,对在斜坡软弱地基上填筑路堤时路堤与地基的应力与变形进行了仿真计算 ,比较了水平软弱地基与倾斜软弱地基路堤填筑的差异 ,并分析了在不同地层坡度、软弱土层厚度及路堤填筑高度下路堤地基的应力与变形响应 ,尤其是下坡脚处等重要部位的关键响应。并结合渝怀线一代表性断面 ,对有无工程措施、各种工程措施的效果等进行了模拟。研究结果为工程设计与施工提供了进一步的科学指导