预应力混凝土简支斜T梁横隔梁研究

本文以24.5m整体式路基30m预应力混凝土简支斜T梁为例,针对斜交角度大于30°斜T梁利用Midas Civil2012建立有限元模型,分析4个模型下主梁和横隔梁的内力分布情况,得出了主梁随着角度增加跨中正弯矩峰值变小,且向钝角侧移动;中横梁随着角度增加横向跨中正弯矩增大明显,当中横隔梁增加到5道时,各横隔梁横向正弯矩值差值变小的结论.     

线路与断裂走向交角对青藏铁路路基的影响

为探讨线路与断裂走向交角对青藏铁路路基的影响,统计了青藏铁路与154条断裂相交的角度,用软件Arcgis中的反距离加权插值法(IDW)和有限元分析软件ANSYS,对线路与活动断裂的相交进行了模拟.根据IDW的模拟结果,0°~40°相交时,断裂影响系数多在0.5以上,均值较大;而50°~90°相交时,影响系数分布较均匀,均值较小.ANSYS的模拟结果显示:0°~40°相交时,交角对路基相对位移均值的影响较大;而50°~90°相交时,交角对路基相对位移均值的影响较小.研究结果表明,断裂分布较多的地区,铁路选线时应尽量使线路与断裂走向相交的角度大于40,°以减小断裂对路基的危害.     

岩石单裂纹扩展及损伤演化规律的数值模拟研究

采用扩展离散元(EDEM)计算方法,模拟了单轴压缩下含不同预置倾角的单裂纹岩石试样的裂纹起裂、扩展和贯通过程,探讨了裂纹不同扩展阶段的应力变化,分析了不同预置倾角下单裂纹的扩展机制。研究表明:随着预置裂纹倾角α的增大,新裂纹的起裂应力和试样的抗压强度总体上呈增大趋势,但当α=30°时出现突变;α=30°时试样裂纹扩展最为迅速,α=15°,45°,60°,75°时的试样扩展速度依次减弱;当α=15°,30°时,新裂纹从预置裂纹尖端的两翼开始扩展,当α从45°增大到75°时,新裂纹的扩展逐渐向着预置裂纹两侧纵深发展,α=45°时为两种不同裂纹扩展模式的过渡倾角。     

基于视觉负荷指标的隧道进口合理遮光设施设置研究

文中多次测量隧道进口瞳孔照度,利用视觉负荷指标,获得理想照度曲线,并用于对6种不同形式的正削竹、反削竹遮光设施的遮光效果进行分析和比选.结果显示,隧道微缩模型能较好模拟真实隧道进口瞳孔照度过渡;遮光设施遮光效果由优及劣的顺序依次为：30°反削竹、45°反削竹、30°正削竹、45°正削竹、60°反削竹、60°正削竹、端墙式.结论：30°反削竹遮光设施遮光效果最佳;相同角度遮光设施形式,反削竹遮光设施比正削竹遮光效果好.     

内部存在裂纹的轮轨接触力学分析

研究了含内部裂纹的磨耗型踏面铁路车轮与60 kg/m钢轨的接触关系问题.建立了存在不同尺寸及角度内部裂纹的轮轨接触三维有限元模型.通过计算,获得了不同情况下裂纹周边以及轮轨接触区的Mises应力分布规律.分析结果表明:当裂纹越靠近接触区时,裂纹周边应力越大;裂纹与踏面角度为45°时,裂纹最容易扩展.     

武当群片岩物理力学特性试验研究

通省隧道是十(堰)房(县)高速公路的控制性工程,隧道建设期间不同程度地遇到了纵向裂缝、钢拱架被剪断等变形破坏问题,这些问题的出现与该地区分布的武当群片岩具有的特殊物理力学特性密切相关。为弄清该类片岩的特性,选取通省隧道掌子面的武当群片岩,对其进行室内X衍射矿物分析、物性试验、三种片理倾角(0°、45°、90°)的力学试验。     

纤维角度对CFRP材料超声磨削性能的影响分析

针对碳纤维复合材料(CFRP)单层板建立宏观正交超声磨削有限元模型,研究CFRP材料超声磨削加工中,纤维角度对应力分布、磨屑形貌以及加工表面质量的影响规律.研究结果表明:在CFRP材料超声磨削加工中CFRP,纤维角度为45°时,应力值最大,其次从大到小依次为0°、90°、135°;当纤维角度为0°时,磨屑形状为束状,45°的磨屑为小的条状,135°的磨屑主要为小块状,而90°纤维角度下的磨屑则为更小的块状;在纤维角度为0°时,CFRP材料超声磨削加工后表面有较少凹坑,表面质量最好,90°纤维角度表面质量较好,表面有少量的毛刺和凹坑出现,135°的较差,表面会出现凹坑和高低不平现象,而45°的最差,加工后表面有较多的毛刺及凹坑.     

纤维角度对CFRP材料超声磨削性能的影响分析

针对碳纤维复合材料(CFRP)单层板建立宏观正交超声磨削有限元模型,研究CFRP材料超声磨削加工中,纤维角度对应力分布、磨屑形貌以及加工表面质量的影响规律.研究结果表明:在CFRP材料超声磨削加工中CFRP,纤维角度为45°时,应力值最大,其次从大到小依次为0°、90°、135°;当纤维角度为0°时,磨屑形状为束状,45°的磨屑为小的条状,135°的磨屑主要为小块状,而90°纤维角度下的磨屑则为更小的块状;在纤维角度为0°时,CFRP材料超声磨削加工后表面有较少凹坑,表面质量最好,90°纤维角度表面质量较好,表面有少量的毛刺和凹坑出现,135°的较差,表面会出现凹坑和高低不平现象,而45°的最差,加工后表面有较多的毛刺及凹坑.     

拉-剪应力场下全熔透十字型焊接节点疲劳寿命评估

为研究全熔透十字型焊接节点在拉-剪应力场反复作用下的疲劳损伤累积规律及疲劳寿命预测方法,选择不同倾角(0°、15°、30°、45°)全熔透承载焊缝十字形焊接节点,构建不同比例的拉-剪应力场.利用ANSYS建立有限元模型,对不同倾角下全熔透十字形焊接节点的应力分布状态及应力集中系数进行比较分析.完成4组12个比例加载时正应力和剪应力共同作用下的焊接节点疲劳试验.基于名义应力分别采用等效应力法、相互作用方程法和双参数临界面法,对全熔透十字形焊接节点疲劳寿命进行评估,并与试验结果进行对比分析.研究结果表明,应力比大于0.5时,按国际焊接学会方法及Eurocode方法得到的疲劳寿命偏大,主拉应力法得到的疲劳寿命仅为试验结果的1/3,双参数临界面法和等效应力法得到的疲劳寿命与疲劳实验结果吻合较好.     

小半径曲线连续刚构桥梁的简化抗震计算探讨

为了探讨小半径曲线连续刚构桥梁在抗震计算中采用直梁代替弯梁的简化计算,以一座(80+2×120+80)m的小半径连续刚构桥为例,比较了0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°七种水平地震输入方向地震荷载工况下的直梁、弯梁模型的动力特性和地震响应。计算结果表明,在任意水平方向输入地震动时,构件的地震响应最大值均可能出现,因此可通过改变地震动输入方向来确定地震响应最大值;该曲线桥可以按照直线桥进行抗震设计,但需保证最不利截面的设计强度、提高墩顶梁截面的抗剪强度、加强梁端外侧支座的抗震设计强度并约束主梁的横向位移。在满足上述局部构造设计强度的有效条件下,采用直梁代替弯梁对该桥进行简化抗震设计的方法适用可行。     

大塘隧道右线坍塌原因及处理方案

随着高速公路建设的不断发展和向山区的延伸,隧道工程数量越来越多。大塘隧道是广西阳朔至鹿寨高速公路第1合同段的一座分离式隧道,右线起止桩号为K35＋090～K35＋550．隧道全长460m。隧道位于低山丘陵区．地形起伏较大．受构造影响,沟谷深切,呈V型谷．坡度较大,隧道入口自然坡度为20°-30°．出口自然坡度为40°-45°,隧道中部为山丘的鞍部,横向坡度不大,山体最高点为K35＋265,海拔高度为301．3m．出洞口部位纵向坡度较大,向前约50m处为一深沟。隧道地表植被多为次生林,局部为人要种植的幼桉。隧道右洞施工至K35＋409时,发生了顶部坍塌．本文着重对本次塌方的原因和相应处理方案进行探讨和分析。     

光面爆破在坑道式人防工程的应用

工程概况工程简介石狮市人防0429工程全长499.37m,总建筑面积为3505.02m2,洞内挖碴量为19151m3。设计爆破开挖断面有小于15m2、20m2、30m2、50m2、100m2和大于100m2等多种规格,还有开挖小于0.6m2和大于0.6m2的排水、电缆沟;直径1m的通风管道沟槽,上部直径2.7m下部直径2.1m的圆形竖井一个(高21m),上部为2.6m×3.2m下部为2.2m×2.8m的矩形竖井两个(高度分别为22.5m和28.2m)。本工程具有开挖断面多,形     

上前牙区角度基台应用的三维有限元研究

目的探索上颌前牙区不同规格种植体在种植修复时使用不同角度的角度基台的效果。方法建立仿真模型,运用有限元法软件分析不同尺寸的种植体(直径Φ3.5mm、4.0mm、4.5mm,长度L11.5mm和L13mm),并对不同直径和长度两两组合后,连接不同角度的角度基台(0°、10°、20°、30°),研究其生物力学性能。结果随着基台角度增加,各部位应力及应变递增,分布更集中;Φ3.5mm各组在较小角度(10°以下)、Φ4.0mm各组在接近30°角度时已有超过骨弹性阈值的危险,而Φ4.5mm各组皮质骨弹性形变在各基台角度下均在安全范围内。结论角度基台的使用需考虑种植体直径因素:小直径植体(Φ≤3.5mm)不建议使用角度基台,如需要使用角度基台,需控制咬合力;标准直径(3.5mm<Φ≤4.5mm)和大直径种植体(Φ>4.5mm)可以连接较大角度的基台,同时需控制咬合避免过载。     

基于可见度水平的侧壁材料辅助隧道逆光照明效果分析

为提高隧道照明质量,实现隧道安全节能运营,通过室内隧道模型试验,分析采用不同隧道侧壁材料时逆光照明布灯间距对隧道照明效果的影响。研究表明:逆光角度为30°、布灯间距为11 m时隧道内的行车视看环境最好,最有利于行车安全;距逆光照明光线投射方向的第一盏灯具正下方的水平距离为3 m处测点的可见度最低,减小灯具照明交叠区域能够提高隧道内的照明质量;中央逆光照明条件下,隧道两侧的照明质量比中央差;采用高漫反射率侧壁材料能够提高隧道内的照明质量,提高行车安全性。     

减振CRTS Ⅲ型板式无砟轨道路隧过渡段动力分析

为了设置合理的过渡段长度,最大限度地减小路基与隧道之间变形差对行车安全性和舒适性的影响,基于有限元方法和车辆-轨道垂向耦合动力学理论,建立了列车-轨道-路隧过渡段垂向耦合动力分析模型.以钢轨挠度变化率、车体加速度和轮轨力等作为评价指标,对路隧过渡段动力特性进行分析,提出了路基与隧道内同时设置过渡段时,减振橡胶垫层的刚度建议值和布置方式,以及仅在隧道内设置过渡段时过渡段长度的建议值.研究结果表明:过渡段橡胶垫层的刚度可采用分级过渡的方式,减振橡胶垫层的刚度比不宜超过2;在过渡段,以车体振动加速度为控制指标,从保障行车安全和减小过渡段维修工作量的角度出发,建议隧道内过渡段的设计长度为25~30 m.      

泡沫铝发泡过程的模拟研究

采用数值模拟描述气泡在铝熔体中的形成过程,并结合水模拟和铝熔体发泡实验,研究了不同空气参数及聚乙烯醇水溶液物性对浸没孔中气泡形成尺寸的影响.研究结果表明,当单个出气孔的入射空气流量(0.156~0.468 L/m in)与出气孔直径(0.2~0.3 mm)增大时,气泡尺寸从2.41 mm增大到3.2 mm;当出气头的锥角(0°~45°)和熔体黏度(3.57~10.25 mPa.s)增大时,气泡尺寸从2.38 mm减小到3.29 mm.另外,随着气泡长大,出气口处气液界面的接触角逐渐减小;出气头锥角越大,生成的气泡脱离时间越早.数值模拟获得的气泡尺寸与水模拟和铝熔体发泡实验得到的结果基本一致.     

塑料排水板公路软基加固处理中的应用

工程概况 某公路全长约648m,总宽度为50m．为双向六车道,其中机动车道宽30．Om,两侧绿化带及人行道宽各为10．0m。根据地质勘察资料表明,本路段的场地地质为海积地类型．该路段地势低洼,主要土层为新近人工填土层,该路段的淤泥厚度分布在1．5～15．6m之间,该道路的强度低、承载力较低．为此该公路的淤泥层在路面荷载作用下将会产生较大的沉降变形,这对该道路的使用将产生较大影响,因此不宜做路基的基础持力层。经研究决定．必须对该软土层进行地基处理。     

基于弯沉盆参数的沥青路面损伤状况评价

为评定路面结构的损伤状态,以安徽省某高速公路养护段为试验段,设计沥青路面损伤状况快速检测方法,通过落锤式弯沉仪(falling weight deflectometer, FWD)测定弯沉盆几何特征参数,分析不同病害处的弯沉情况,提出基于弯沉盆参数的沥青路面结构损伤状况评价方法,推荐评价路面整体和各结构层状况良好的标准。结果表明：高速公路损伤路面的横向裂缝、纵向裂缝和沉陷处损伤的影响区域范围分别为1.5、2.0、1.5～3.5 m;根据路面病害段和无病害段FWD弯沉盆几何特征参数的分布,将荷载中心最大弯沉小于100.1μm、邻近荷载区域弯沉差小于42.4μm、20～60 cm区域弯沉差小于31.3μm及弯沉盆末端弯沉小于24.5μm作为判断路面整体、面层、基层和路基状况良好的评价标准。该方法可为高速公路养护维修前路面损伤状况的判定提供参考和借鉴。     

斜交空心板梁极限承载力数值模拟分析及计算方法研究

采用三维实体单元建立斜交角度分别为15°、30°、45°的斜交空心板梁模型,进行考虑材料非线性的极限承载力数值模拟计算,通过模拟计算得出各种斜交角度空心板梁从承受荷载直至最终破坏的整个受力过程中的荷载-位移曲线、板梁中预应力筋的荷载-应力曲线。分析表明,不论斜交角度如何,斜交空心板梁的受力过程都可划分为预加力反拱及弹性受力、混凝土开裂及带裂缝工作、预应力钢筋屈服、受压区混凝土压碎破坏等4个阶段。通过计算对比发现,在对称荷载和非对称荷载作用下,各种角度的斜交空心板的极限荷载、截面的破坏形态存在一定的差别。以数值模拟计算的结果为依据,总结修正斜交空心板截面强度计算公式,以便工程设计参考使用。     

上覆荷载下泥岩渗透特性原位试验研究

选取兰新高速铁路一处典型路基上拱地段,采用开挖注水孔并施加上部荷载方法,进行4个试验基坑的泥岩地基浸水渗透特性原位试验,分别研究在0、15、30、45 kPa四种上覆荷载情况下,以及10、20、30 cm三种不同水平向及0、50 cm两种高度的泥岩渗透特性.结果表明:地基泥岩水平向不同距离处渗透稳定含水率随时间变化分为稳定、骤增、减速增长和渗流稳定4个阶段;上覆荷载越大,相同水平向距离处泥岩渗透稳定含水率达到稳定所需时间越长;注水量随时间变化分为快速增增长、缓慢增长和稳定阶段;随上覆荷载增大,地基泥岩水平向渗透速度在变小,且上覆荷载越大,水平向渗透速度越小;水平向渗透速率与渗透距离为非线性关系,且渗透距离越远渗透速率衰减程度越大,研究成果对高速铁路无砟轨道地基膨胀泥岩吸水引起的路基上拱整治措施提供参考.