高海拔长大隧道压入式施工通风的合理长度研究

现有高海拔长大隧道施工通风的工程实践多采用压入式与巷道式相结合的通风模式,且仅靠施工经验及施工任务来确定压入式通风段的长度,关于压入式与巷道式之间的长度界限划分的理论研究还较少见。目前关于压入式通风距离的研究主要是特定条件下的极限通风距离分析,存在未考虑施工工序导致无法直接计算出压入式极限通风长度的不足。基于流量守恒原理,结合低海拔地区隧道施工压入式通风经验得到高海拔地区隧道压入式通风的合理长度修正公式,依托在建米拉山公路隧道工程运用理论公式制定通风方案并在现场对开挖爆破30 min后隧道内粉尘浓度和CO浓度进行实时监测记录,分析验证了理论公式的可行性。     

钢管混凝土柱组合弹性模量及轴向压力分配弹性力学分析

应用弹性力学理论和钢管混凝土柱协同工作条件,推导出了钢管混凝土柱组合轴压弹性模量和轴向压力分配的理论计算公式。公式表明,组合弹性模量不但与混凝土泊松比、单向轴压弹性模量和混凝土柱截面直径有关,而且和钢管泊松比、单向轴压弹性模量以及含钢率有关。作为计算例,用MATLAB编程考察了混凝土强度等级和含钢率对混凝土轴向压力分配系数、钢管混凝土柱组合弹性模量的影响。研究结果表明:混凝土轴向压力分配系数随着含钢率增大而递减,随混凝土强度等级提高而增大;与不考虑紧箍效应相比,考虑紧箍效应的情况下,核心混凝土的轴向压力有一部分传递给了钢管;含钢率越大,组合轴压弹性模量越大;混凝土强度等级越高,组合轴压弹性模量越大;用本文理论计算公式算得的组合弹性模量与按照统一理论所得的结果相近。由于刚管混凝土柱外钢管约束,核心混凝土的轴压刚度提高了至少20%。     

材料拉压弹性模量差异对路面倒装结构力学性能的影响

道路材料是一种典型的拉压模量不同的材料,而我国现行公路沥青路面设计规范采用压缩模量为材料参数指标,假定材料为各向同性弹性体,未充分考虑材料的拉压力学性能不同的特点.因此,本研究运用拉压不同模量理论,将路面材料假定为拉压弹性不同模量的材料,通过ABAQUS有限元软件的UMAT用户子程序功能,将拉压不同模量的材料本构进行二...     

轨道车辆内部压力与车体气密性、外部压力的关系

采用理论分析、数值计算与模型试验相结合的方法, 研究了轨道车辆车体气密性评价指标体系, 并采用泄压时间或等效泄压孔面积表达车体气密性; 给出了车外瞬态压力向车内传递的规律, 得到了车内压力与进出车体空气流量理论关系式; 采用大刚度车体模型研究了车内压力与车体气密性、车外压力变化关系, 设计了带有泄压孔的大刚度车体模型, 得出车体泄压孔半径与泄压时间的关系式, 并将5种不同泄压时间的大刚度车体模型先后置于交变压力模拟试验台密闭室中进行试验, 分析了试验数据。分析结果表明: 当车体空气进出口体积流量恒定时, 车内压力随时间呈线性关系变化; 当车体空气进出口流量为关于时间的函数时, 车内压力为车体空气进出口流量关于时间的积分; 不同泄压孔径车体模型的试验和计算泄压时间误差绝对值不超过6.5%, 说明通过数值计算拟合的泄压时间和泄压孔半径关系式基本正确; 车体气密性与车内压力变化率基本呈幂函数关系变化; 车内压力变化率与车外压力幅值基本呈线性关系变化; 得到了大刚度车体模型车内空气压力变化率与车体气密性、车内外压力幅值关系式, 为制定科学、合理的轨道车辆车体气密性指标提供了理论支撑。      

基于直接刚度法的三段刚度压杆非线性分析

为分析考虑二阶效应的分段刚度压杆内力及位移,根据位移控制方程,建立了变刚度压杆位移和转角方程;根据杆端位移边界条件和变刚度截面处连续条件,得到了位移系数;根据压杆内力方程,建立了以矩阵形式表达的刚度平衡方程,变换得到了变刚度压杆刚度矩阵模型. 将本模型用于分段刚度压杆分岔失稳临界荷载计算,并与解析解、插值形函数单元模型结果进行对比与分析,验证了模型的精度和效率. 结果表明:采用插值形函数法计算压杆临界荷载时,若只划分一个单元,其计算结果与理论解的相对误差最高可达43.24%,随着划分单元数量增加,相对误差降为0.023%;采用基于直接刚度法得到的变刚度压杆单元刚度矩阵计算压杆临界荷载时,只需划分一个单元,即可保证计算结果与理论解一致,该矩阵可用于压杆的非线性分析中,得到压杆内力及位移的精确解.      

一种小型余压能动力发电装置

设计了一种新型的管道水流余压能利用方案,进行了理论分析和计算,开发了一种新型的小型的余压能发电装置,并进行了性能试验测试;理论分析和计算结果表明:余压能发电装置最大输入功率随着流量的增加,先增加后减小,当流量较大时,末端数少的余压能发电装置最大输入功率较大,末端数多的余压能发电装置最大输入功率较小.试验测试结果表明:小型余压能发电装置平均输出电压测试为34.5 V,平均功率为12.6 W,可驱动LED灯单元及小型风扇.     

短肢剪力墙抗震性能理论分析与数值模拟

为研究短肢剪力墙的抗震性能,首先考虑边缘约束构件的影响,利用平截面假定和短肢剪力墙正截面界限配筋,建立了短肢剪力墙墙肢轴压比限值的理论计算公式,并对短肢剪力墙抗震性能研究的试验进行数值模拟.然后利用轴压比计算理论获得试验试件的轴压比限值,通过改变短肢剪力墙数值模型的墙肢轴压比数值,分别研究短肢剪力墙墙肢轴压比在大于或小于墙肢轴压比限值时对其抗震性能的影响.最后结合数值模拟分析了短肢剪力墙在不同截面高厚比下的抗震性能.研究表明:骨架曲线各特征点的计算值与试验值的比值在0.86~1.08之间,数值模拟结果与试验结果吻合较好;短肢剪力墙墙肢轴压比小于轴压比限值时,轴压比每提高0.1,其最大水平承载力提高约7.81%,延性降低约4.52%;短肢剪力墙墙肢轴压比大于轴压比限值时,轴压比每提高0.1,其最大水平承载力降低约5.50%,延性降低约6.85%,同时验证了墙肢轴压比限值计算理论的准确性;截面面积相同时,墙肢截面高厚比越大,其抗震性能越好.      

组合压杆大挠度屈曲分析

以大挠度理论为基础，考虑剪切变形的影响，对压杆的稳定性进行了分析，推导得出了组合压杆屈曲后的挠度与荷载关系的函数表达式。通过算例，说明利用该公式不仅能描述压杆屈曲后挠度曲线的形状，而且还能给出压杆屈曲后挠度值的大小，从而为精确分析压杆的极限承载力，提供了一种理论分析的方法．     

水泥混凝土路面脱空与压浆处治研究综述

系统分析了水泥混凝土路面出现脱空的原因,评述了脱空识别的一般方法和最新的理论分析方法的特点,着重阐述了水泥混凝土路面压浆技术原理、一般程序及其中的关键技术,绘出了压浆技术施工的验收标准。     

饱和软土固结的Mandel-Cryer效应及影响因素研究

采用Biot固结理论分析饱和软土的渗流固结问题时,在固结“初期”,会出现隙水压力升高,且大于初始孔压的现象,即Mandel-Cryer效应。基于Biot固结理论,采用有限元计算方法,分析了深度、模量、泊松比和渗透系数对Mandel-Cryer的影响。研究结果显示：随着深度的增加,归一化孔压值增大3~17 m,归一化值为1.01~1.07,曼德尔效应开始时间与深度呈指数关系;模量越大,曼德尔效应的时间越提前,模量对归一化孔压值影响较小,最大归一化孔压值为1.06~1.07;泊松比对曼德尔效应的影响最大,泊松比越小,曼德尔效应越明显,孔压归一化值越大,时间越推迟;渗透系数对Mandel-Cryer效应的影响主要体现在对发生的时间方面,渗透系数越小,Mandel-Cryer越推迟。     

轴压作用下CFRP加固圆钢管短柱的静力承载力分析

为了研究轴压作用下碳纤维增强复合材料（carbon fibre-reinforced polymer,CFRP）加固圆形空心截面（circular hollow section,CHS）钢管短柱的极限承载力,对轴压作用下CFRP加固CHS钢管短柱进行了理论和数值分析. 理论分析中,利用等效截面法推导了两种不同粘贴方式（全环向粘贴以及环向和纵向交替粘贴）的CFRP加固圆钢管短柱在轴压作用下静力承载力的理论计算公式;数值分析中,将特征值屈曲与Riks法相结合建立了轴压作用下CFRP加固圆钢管短柱的非线性有限元分析模型. 对该模型中的环向和纵向CFRP进行应力分析后发现,环向CFRP处于拉伸状态,约束钢管的径向变形;纵向CFRP会承担轴压荷载中的部分压力,限制钢管的变形. 最后,将所建立的有限元分析模型结果和所推导的理论公式结果与已有文献的试验结果进行对比,发现三者之间的最大误差不超过2%,验证了建立的有限元模型和所推导的理论公式分析结果的准确性.      

圆钢管H型钢再生混凝土短柱的轴压承载力分析

为了研究圆钢管H型钢再生混凝土短柱轴压力学性能,对此类构件轴压承载力计算公式进行了理论推导,基于极限分析法,运用双剪统一强度理论,并依据H型钢和钢管对核心区再生混凝土约束效果的不同,分别计算H型钢约束区再生混凝土和钢管约束区再生混凝土承载力,提出一套圆钢管H型钢再生混凝土短柱轴压承载力计算公式,考虑了钢管内径厚比、套箍系数、H型钢配钢指标以及再生粗骨料取代率对短柱轴压承载力的影响, 同时也适用于无H型钢的圆钢管再生混凝土短柱轴压承载力计算. 将推导得到的钢管有效约束力代入承载力计算公式所得结果与相关试验结果对比误差在10%以内,吻合较好,验证了承载力计算公式的有效性和精确度.      

泥石流龙头压胀机理探析

目前国内外尚无一种理论可以同时合理地解释泥石流阵性流动、沉积相逆序结构及粗大颗粒在泥石流体表层上下浮动等现象。假定在泥石流龙头内部因固液分相流速差异孕发的压胀核,其内部压力逐渐增大至某一临界值时突然爆炸溃灭,此过程称为泥石流龙头压胀机理。压胀核形成与爆炸溃灭产生的颗粒浮力、碰撞力和超孔隙压力可以同时合理地解释泥石流阵流等现象。进一步研究中,应通过实验观测压胀核的形成演化过程,并建立压胀机理力学过程。     

缓冲结构减缓高速铁路隧道出口微压波数值比较

研究了高速铁路隧道出口微压波产生机理,结合一维可压缩非定常不等熵空气流动理论和无限大障板圆形活塞辐射理论,应用数值计算方法研究了不同形状缓冲结构条件下高速铁路隧道出口附近微压波规律。通过对缓冲结构形状以及各种参数计算结果进行定性与定量对比,发现对于截面积变化的线型、抛物线型和不连续型缓冲结构,随着长度和端口截面积增加,隧道出口附近微压波强度衰减较大,其中不连续型缓冲结构综合效果最佳;而截面积为常量,具有开孔的缓冲结构,虽然也可较大幅度降低隧道出口附近微压波强度,但是需要综合比较才能选取最佳结构参数。     

地震压埋人员压埋率预估模型

针对震后快速反应与应急救援辅助决策的需要,在分析地震压埋人员影响因素的基础上,建立了基于倒塌率和在室率的压埋率预估模型.把在室率作为先验概率,为快速预估地震压埋率提供了条件.最后,以汶川地震灾区部分中小学为例,用建立的压埋率模型进行估计,并运用误差理论进行了精度分析.结果表明,该压埋率模型的预估精度达±0.2左右.     

352226X2-2RZ型货车轴承密封罩压装过程分析

采用有限元分析软件ABAQUS,针对货车352226X2-2RZ型滚动轴承密封罩压装过程进行了弹性和弹塑性有限元模拟分析,得出外圈入口、外圈牙口和外圈牙口沟槽三个重要阶段的弹性应变、塑性应变和最大等效应力数值,以及不同过盈量对弹性应变、塑性应变和最大等效应力的影响规律.并从压装深度和压装过盈量两个方面分析了密封罩脱出原因,得出了较佳的密封罩压装深度和压装过盈量.通过YN-2型密封罩压装测扭矩机进行密封罩压装结果检测,从而验证了理论分析结果,对分析密封罩压装过程模拟有一定的指导意义,为其他类型轴承的研究提供了一定的理论依据.     

级配碎石差异沉降及变形机理

对我国高等级公路来说,路面最主要的破坏就是车辙。近些年来,相关人员一直研究如何才能减少路面的车辙破坏。车辙的破坏主要有三种：结构型车辙、压密型车辙、磨耗型车辙。〈br〉 对于不同沥青路面结构,发生车辙破坏的类型也不尽相同。对于级配碎石基层沥青路面结构,主要是压密型车辙,其车辙主要来源于级配碎石的塑性变形和沥青层的压密变形。对于沥青稳定碎石基层沥青路面,其车辙变形主要来源于沥青层的压密变形与剪切变形。对于半刚性基层沥青路面,由于半刚性基层强度较高,几乎不发生变形,因此,其车辙变形主要是沥青层的磨耗变形和压密变形。因此,开展级配碎石变形理论的研究,分析其变形的规律,制定相应的防治措施,可以有效的提高级配碎石层的使用寿命,延长路面结构的使用时间。     

将适用于压杆纵向力为定值时求压溃长度的弯短法用于压杆长度为定值时求压溃荷载

本文所发展的弯矩曲线法是以压溃理论为基础,以实用压杆为分析对象,在求得压杆徽段在轴力和弯矩共同作用下的曲率后(建立M—P—φ关系),按给定杆长,荷载偏心和初曲,计算压溃荷载P_A。本文用H形和T形截面压杆叙述了计算过程。为了检验计算结果,与实验值和其它方法计算结果进行了比较,并对计算结果进行了分析。对今后《铁路桥涵设计规范》(文中简称《桥规》)修订提出了建议。     

临界滑水速度的计算研究

利用动量定理,分别计算楔角较小(楔角小于0.4°)和楔角较大两种情况下滑水速度值.以小轿车、中型汽军和载重车为例分析车轮内压、水膜厚度与滑水速度的关系.结果表明:不论楔角较小或者较大,滑水速度与车轮内压成正比;楔角较大且车轮内压一定时,滑水速度与水膜厚度成反比.通过NASA滑水速度方程,对理论计算的滑水速度值进行验证,...     

宁连宁通公路路面养护中修工程中的常见问题

介绍了2003年宁连宁通公路养护工程中遇到的细集料溢仓、过压、路面油斑等问题和解决方法，以及压浆技术、玻纤格栅、梁伸缩缝叠加技术等的应用，并通过理论分析结合工程实际提出了养护工程建议。