基于振动响应的高铁声屏障结构体系研究

为了研究不同开口形式的封闭式声屏障在高速列车所产生风压作用下的受力特征，以某高铁声屏障为研究对象，利用有限元软件Midas建立顶部不同开口间距的双侧封闭式声屏障及顶部不同覆盖长度的单侧封闭式声屏障整体模型；将速度为350 km/h的列车驶过时产生的脉动风压激励时程作用于声屏障结构整体模型，计算得到声屏障结构的静力响应和动力时程曲线；最后计算动力放大系数. 研究结果表明:双侧封闭式声屏障顶部增加开口间距和单侧封闭式声屏障顶部覆盖长度减小都有利于风压的释放，改善结构受力情况，随着开口间距增加或覆盖长度减小，有利作用愈加明显；对于双侧封闭式声屏障，开口2 m时立柱最大动应力是开口8 m时立柱最大应力的1.15倍，放大系数也增加0.12；对于单侧封闭式声屏障中，覆盖8 m时立柱的最大动应力是覆盖2 m时立柱的最大动应力的1.28倍，放大系数也增加0.37.      

碳纤维与混凝土界面粘结应力计算方法

为了确定碳纤维加固混凝土结构承载过程中胶层部位的剪应力分布规律,判别碳纤维与混凝土界面间是否发生剥离破坏,进行了碳纤维布加固混凝土构件的拉伸试验,基于弹性理论,推导了已知力作用下的任意点胶层界面剪应力与碳纤维正应力的计算方法。计算结果表明碳纤维与混凝土界面的剪应力、正应变的分布规律与试验结果相吻合,计算方法有较高的精度,计算得出胶层部位的极限剪切强度为3.96 MPa,在实际工程中,为防止剥离破坏的发生,应确保胶层剪切应力小于此值。     

基于Reissner原理的波形钢腹板箱梁约束扭转分析

为更加合理地分析波形钢腹板箱梁约束扭转效应,考虑波形钢腹板的褶皱效应推演了翘曲正应力和剪应力计算式,应用Reissner原理建立了波形钢腹板箱梁约束扭转控制微分方程,给出了不同于乌曼斯基第二理论的翘曲系数公式. 通过简支梁数值算例验证了所推导公式的正确性,并分析了腹板厚度和悬臂板宽度变化对箱梁横截面应力的影响. 研究结果表明:相对于乌曼斯基第二理论,基于Reissner原理计算的应力与有限元解吻合更好;按乌曼斯基第二理论与按Reissner原理计算的翘曲系数的比值可达到4.70;波形钢腹板主要承担剪应力,几乎不承担翘曲正应力,而顶底板既承担翘曲正应力也承担剪应力,应对顶底板予以重视,防止斜裂缝的产生;腹板厚度增大能减小翘曲正应力;随着悬臂板宽度的增大,当悬臂板宽度比大于0.10时,翘曲正应力减小,而当悬臂板宽度比大于0.30时,总剪应力几乎无变化.      

静水压力对多孔形状记忆合金相变的影响

通过考虑静水压力的影响,对多孔形状记忆合金（SMA）马氏体相变的过程进行了分析．以12．5％的孔隙率为例,在等温条件下,只受到静水压力作用时,给出了任意静水压力作用下的应力分布情况,分析了各种马氏体相变阶段,计算了任意阶段中的平均马氏体体积分数值,得到了静水压力下多孔SMA的应力一应变关系曲线．结果表明：静水压力能够诱导多孔SMA发生马氏体相变,且在初始相变阶段影响较大,相变后期影响很小,是导致多孔SMA初始相变点低于实体S№的重要因素．     

热障涂层应力场的微拉曼光谱技术测试研究

采用等离子体喷涂工艺制备了热障涂层实验样品,在不同高温下进行热循环氧化实验。再应用微拉曼光谱法测量了热障涂层样品内残余应力场大小,并分析了试样尺寸、热处理温度和陶瓷涂层厚度对残余应力的影响。经历20次热循环氧化实验后,测得陶瓷涂层内残余应力由初始压缩应力值(-30~-20 MPa)逐渐变化到(-15~15 MPa),与文献[3~7]结果比较一致。最后,用扫描电镜观察了试样截面形貌的变化。     

Mechanical properties of asphalt pavement structure in highway tunnel

A linear full 3D finite element method （FEM） was performed in order to present the key design parameters of highway tunnel asphalt pavement under double-wheel load on rectangular loaded area considering horizontal contact stress induced by the acceleration/deceleration of vehicles. The key design parameters are the maximum horizontal tensile stresses at the surface of the asphalt layer, the maximum horizontal tensile stresses at the bottom of the asphalt layer and the maximum vertical shear stresses at the surface of the asphalt layer were calculated. The influencing factors such as double-wheel weight; asphalt layer thickness; base course stiffness modulus and thickness; and the contact conditions among the structure layers on these key design parameters were also examined separately to propose construction procedures of highway tunnel asphalt pavement.     

悬臂浇筑连续刚构桥施工阶段应力状态灰色评价

应用灰色关联度理论,提出了一种悬臂浇筑连续刚构桥施工阶段应力状态的灰色评价方法.基于施工阶段的应力监测数据,对应力实测值与理论值进行关联分析,依据关联分析结果对关键截面应力状态进行评价,进一步应用权重分析法评价全桥施工阶段应力状态,能全面、客观地评价桥梁施工阶段应力状态合理程度.采用该法对某城市轨道交通三跨连续刚构桥施工阶段应力状态进行了评价,评价结果反映了施工期应力状态与设计预期的对比情况,墩顶附近梁段自浇筑至成桥经历的施工工序较多、受力状态复杂,是连续刚构桥应力状态控制的重点.     

Propagating Characteristics of Confocal Elliptical Waveguide Filled with Multilayered Dielectrics

Using the method of separation of variables in the elliptical coordinate system, a recursive formula for the electromagnetic fields in a confocal elliptical waveguide filled with multi-layered homogeneous isotropic media is derived; then the eigenequation for it is given. When an elliptical waveguide becomes a circular waveguide, the electromagnetic fields and the eigenequation of the circular waveguide can be obtained from the eigenequation of the elliptical waveguide using the asymptotic formulae of Mathieu and modified Mathieu functions for a large radial coordinate in the elliptical coordinate system, and the eigenequation of a circular waveguide filled with multilayered dielectrics can be treated as a special case of an elliptical waveguide.In addition, some numerical examples are presented to analyze the propagating characteristics influenced by the perrnittivity, permeability of dielectrics filled in the elliptical waveguide, etc. The results show that changing the permittivity or permeability of the dielectrics filled in the waveguide and the major semiaxis value of the i-th layer can change the propagating characteristics of an elliptical waveguide.     

超载条件下混合式基层沥青路面层底拉应力研究

分析半刚性基层的缺点,提出混合式基层沥青路面结构,并给出超载条件下轴载计算参数。采用Bisar3.0软件,计算在完全连续、部分连续和完全光滑三种界面条件下混合式基层沥青路面各结构层层底拉应力。结果表明,在完全连续条件下沥青层不会产生拉应力,路面内部拉应力最大值出现在半刚性基层底部;当沥青层与半刚性基层之间的接触条件由完全连续向完全光滑转变时,沥青层层底和半刚性基层层底的拉应力逐渐增大;在三种界面条件下,沥青面层表面轮隙中心处都出现较大的拉应力。     

不同种植体-骨结合部位对骨界面应力分布的影响

目的　研究功能负荷下 ,不同种植体 骨结合部位对骨界面应力分布的影响。方法　利用三维有限元法分析比较单根螺纹型种植体在 5 0 %骨结合率下 ,七种接触方式及部位 (局部交替、冠部、底部、颊侧和舌侧、近中与远中侧 )骨界面应力分布状况及种植体位移。结果　不同部位结合的种植体 骨界面应力分布状况不同 ,比较而言 ,冠部结合状态下 ,骨界面平均应力水平低、分布最均匀 ,骨界面最大应力值最小 ,应力集中程度最低。结论　种植体植入过程中保护种植体颈周密质骨对于种植成败非常重要     

风沙冲蚀下钢结构涂层的界面应力与破坏准则

为表征和评价风沙冲蚀作用下钢结构涂层界面结合强度，以西北地区风沙流特征为背景，利用接触力学和界面力学理论建立了在风沙冲蚀作用下钢结构涂层的界面应力表达式.结合断裂力学理论和有限元分析方法，确定了钢结构涂层的界面起裂位置.在起裂位置处建立了考虑压应力影响的界面应力破坏准则.研究结果表明：当冲蚀角度为30°和60°时，最大界面剪应力分别位于冲蚀点前侧200 mm和180 mm处，最大界面压应力分别位于冲蚀点前侧100 mm和50 mm处，涂层界面的起裂位置为最大界面剪应力处.风沙冲蚀作用下涂层的界面应力破坏准则与莫尔-库伦强度准则相似，斜率的大小取决于沙粒的冲蚀角度，且当冲蚀角度为30°和60°时，斜率大小分别为-0.599和-0.467.     

轮载与层间接触状态对沥青路面力学响应的影响

采用BISAR 3.0计算软件对不同轮载和层间接触状态下沥青路面路表弯沉、面-基层间正应力和剪应力、路基顶面压应变进行分析。结果表明,不同层间接触状态对路面结构力学响应的影响与轴载和胎压有很大关系,同时层间黏结作用的缺失和超载将大大增加车辙、拥包和推移出现的概率。     

一种复合砼结构界面应力数值分析新方法

笔者借鉴断裂力学的概念和方法,利用叠加原理和有限元方法得到复合结构在开裂瞬间和发展过程中界面应力分布规律,避开了有限元程序难以模拟裂纹从萌生发展这一过程中,为界面应力分析提供了一种新方法.     

应力吸收层类混合料与水泥板界面直剪试验的结果分析

由于旧路面板与应力吸收层材料性质存在很大差异,层间粘层油种类及其用量大小、垂直荷载、温度条件等因素对其界面状态影响较大,利用课题组自行研制开发的LLM路面材料直剪试验仪进行室内模拟试验,并分析上述主要因素对应力吸收层与旧水泥路面板层间抗剪强度的影响。     

组合梁斜拉桥索梁锚固区桥面板斜向开裂机理与配筋设计方法

为揭示组合梁斜拉桥在悬拼施工时,索梁锚固区斜向裂缝的开裂机理,从实际受力状态出发,分析了该区域桥面板剪应力和正应力的分布特点,并结合应力莫尔圆理论给出了裂缝成因及其形态特征;基于相关规范及桁架模型,提出了斜向配筋和L形配筋设计的抗裂措施;通过台州湾跨海大桥实例分析,验证了锚固区桥面板的应力分布特点与配筋方法的有效性。研究结果表明:悬拼施工时,锚固区桥面板的面内剪应力主要由拉索索力的竖向分力和水平分力提供,纵、横桥向正应力主要由吊重荷载引起的斜拉桥整体弯矩、拉索索力增加引起的局部负弯矩和局部承压提供;纵桥向正应力的增加是引起索梁锚固区主拉应力变大的主要原因,当主拉应力大于混凝土抗拉强度时,桥面板存在较大的斜向开裂风险;考虑到局部承压的作用,裂缝一般首先出现在索梁锚固点附近的桥面板顶部;当逐渐远离锚固区时,局部负弯矩及局部承压影响减小,桥面板顶板正应力减小,主拉应力减小,裂缝的发展方向与纵桥向夹角逐渐减小,同时,桥面板底板正应力由压应力变成拉应力,主拉应力增大,裂缝产生贯通的可能性增大;基于混凝土板斜向开裂的桁架模型,对索梁锚固区配置L形抗裂钢筋,顶板最大主拉应力降低了1.26 MPa,其中,纵桥向正应力最大可减小0.91 MPa,面内剪应力可减小0.50 MPa,即配置抗裂钢筋能够达到一定的抗弯和抗剪的效果。      

镍基合金粉末氧乙炔火焰喷焊层的组织研究

通过SEM、EDS等手段,研究了GFNi01、GFNi02、GFNi03三种镍基自熔性合金粉末氧乙炔火焰喷焊层的组织、表面硬度及喷焊层的维氏硬度分布.结果表明,喷焊层中强化相质点分布较为均匀.喷焊层与基材界面的硬度呈梯度分布,GFNi03喷焊层硬度最高.喷焊层与基材界面处明显存在合金元素的扩散.     

柔性基层沥青路面结构内部的应力应变

利用三维有限元软件研究沪宁高速公路扩建工程中柔性基层在实测荷载作用下结构层内的应力应变,并与传统的圆形均布荷载作用下的路面结构作比较.研究表明,采用柔性基层并不会使土基受力过大,土基的变形在允许范围之内;级配碎石层顶和层底的受力大小相差不大,变形也很缓和.     

级配碎石在旧水泥混凝土路面加铺中的应用研究

通过室内试验研究级配碎石材料的力学特性,对级配碎石加铺层结构进行荷载应力、温度应力及耦合应力分析,探讨设置级配碎石裂缝缓解层的加铺层结构设计方法;提出以设计弯沉值为厚度计算指标、沥青加铺层及半刚性补强层层底拉应力为验算指标的破碎板加铺层厚度计算方法;提出防止反射裂缝的级配碎石的施工方法及质量控制措施.     

地温梯度孕育的岩体热应力对岩爆预测的影响

为使在高地温环境下通过水压致裂获得的应力更加真实地预测岩爆，提出在岩爆预测过程中应考虑地温梯度孕育的岩体热应力. 结合弹性理论获得了在高地温环境下水压致裂的理论应力解；基于此理论应力解对圆形隧道进行了岩爆预测；应用岩体热应力公式对桑珠岭隧址区的岩爆进行了预测. 研究结果表明:在高地温环境下，恒定压力和水平主应力会增加约一倍的岩体热应力，裂隙重开压力会增加约两倍的岩体热应力，垂直应力不变；如果在高地温环境下直接采用水压致裂测得的应力进行岩爆预测，当水平原位地应力大于竖向原位地应力时，得到的岩爆等级偏高，当水平原位地应力在重力应力和竖向原位地应力之间时，得到的岩爆预测位置与实际不一致，当水平原位地应力小于重力应力时，得到的岩爆等级偏低；桑珠岭隧址区的岩体热应力约为重力应力的61%，若不考虑此热应力进行岩爆预测会导致严重的错误.      

An efficient threshold key-insulated signature scheme

To tackle the key-exposure problem in signature settings, this paper introduces a new cryptographic primitive named threshold key-insulated signature (TKIS) and proposes a concrete TKIS scheme. For a TKIS system, at least k out of n helpers are needed to update a user’s temporary private key. On the one hand, even if up to k−1 helpers are compromised in addition to the exposure of any of temporary private keys, security of the non-exposed periods is still assured. On the other hand, even if all the n helpers are compromised, we can still ensure the security of all periods as long as none of temporary private keys is exposed. Compared with traditional key-insulated signature (KIS) schemes, the proposed TKIS scheme not only greatly enhances the security of the system, but also provides flexibility and efficiency.