土岩起伏地层地铁隧道受上部卸荷影响的变形响应研究

为研究土岩起伏地层中基坑开挖对下卧地铁隧道变形的影响，基于Boussinesq解与Mindlin解，考虑土与结构的共同作用，提出土岩起伏地层中基坑开挖引起下卧地铁隧道变形的半解析预测方法。通过系统参数研究，提出考虑土岩分界面埋深影响的隧道最大隆起变形经验预测公式，并预测厦门地铁1号线区间隧道的变形。为确保施工过程中隧道的安全，采用人工与自动化监测相结合的方案，开展基坑施工全过程中隧道竖向变形现场测试。通过对比分析理论预测值和实测数据，验证所提出的经验预测公式的准确性，并结合实测数据进一步探讨岩面起伏对开挖引起的隧道变形的影响规律。研究表明： 1）所提出的经验预测公式可以较为准确地预测不同土岩分界面埋深条件下隧道的最大隆起变形； 2）位于残积土及全风化岩中的右线隧道最大隆起变形比位于强、中风化岩中的左线隧道最大隆起变形大约40％； 3）风化岩地区隧道隆起变形为软土地区隧道隆起变形的1/5~1/4。     

云母片岩风化土路基填料湿化变形研究

为解决云母片岩强风化土路基填料难以压实和浸水湿化变形问题，通过现场试验，优化云母片岩强风化土路基填筑结构，采用灰色理论模型对新型路基工后沉降进行预测，并通过三轴湿化试验，分析风化土路基填料的湿化变形特性。结果表明:提出的“三夹二开山石渣”新型路基结构能够达到路基填筑要求，且路基长期变形预测满足高速公路沉降控制要求；随着初始有效围压的增大，风化路基土的强度及变形指标均呈递增趋势，而增大干密度能有效削弱外界水对风化土的劣化作用；建立的风化土路基填料湿化变形规律经验公式，与试验结果吻合较好。     

单孔主动预燃室火焰射流机理研究

基于单孔主动预燃室，研究了火焰射流的形成机理。在圆形自由紊动射流理论的基础上，提出了单孔主动预燃室点火的火焰射流贯穿距随时间变化的经验公式。该经验公式可以通过射流锥角、预燃室喷口直径和射流在预燃室喷口处的初速度预测射流贯穿距。通过主动预燃室的定容燃烧弹试验和CONVERGE仿真验证，该经验公式所预测的射流贯穿距和反向求得的射流初速度与实测值吻合，最大相对误差分别为 6.92%和 5.82%。认为此公式能够正确预测单喷孔主动预燃室的射流贯穿距，对于优化预燃室结构以实现更高效地点火，继而提升内燃机的理论热效率具有参考意义。     

嵌岩桩竖向承载力计算问题探讨

在综合分析现有文献的基础上,指出现行各行业规范中嵌岩桩承载力计算公式产生差异的缘由及存在的问题。通过对比分析指出,规范经验公式采用岩石单轴抗压强度计算嵌岩桩承载力具有计算简单、便于推广应用的优点,但也存在对影响因素控制性差的局限,计算结果往往偏保守;理论计算通常较规范经验值更接近于现场实测值,但其参数繁多、计算复杂而不便于应用。建议嵌岩桩设计应在现行国家标准规范的基础上,注重地区经验的积累并建立健全地方标准。通过对嵌岩深度问题的深入分析,提出嵌岩桩设计中可按侧阻或端阻占嵌岩段总荷载约40％～60％的比例来确定最佳嵌岩深度,并通过引入分项发挥系数实现了最佳嵌岩深度下的嵌岩桩承载力的计算。     

直喷发动机燃油喷雾特性经验公式定量研究

基于对节能减排的需求,直喷发动机喷雾特性受到研究人员广泛关注.大量试验与数值仿真方法被应用于对直喷喷雾特性的测量与预测中.其中,基于试验的研究以获取描述喷雾特性的经验公式为目的展开.此类研究可获得大量数据,而从中提炼的经验公式对于实际喷雾系统的优化具有指导意义.然而经验公式法本身存在较大局限性,多数经验公式只适用于特定或若干工况,且其假设的先决条件往往不完全符合实际燃油雾化环境.此外,不同经验公式获取的结果由于其参数选取、试验条件不同,彼此间存在一定的差异.因此,如何评价喷雾特性经验公式的普适性是领域内亟需解决的问题.本研究以独立试验为基准,定量比较了现有文献中主流经验公式的预测结果,并根据特定工况预测结果偏差对各经验公式的局限性进行了阐述,对于下一代汽油机设计与燃油雾化系统优化具有一定的指导价值.     

基于Peck公式修正浙中地区铁路隧道浅埋段地表沉降预测分析

基于新建金甬铁路全线正线先开段千石岩隧道及陈家岭隧道的大量实测数据,通过采用线性回归分析法对实测数据进行拟合分析,修正了沉降槽宽度系数和最大沉降量系数.研究表明:沉降槽宽度系数取值0.6～0.9,最大沉降量系数取值0.15～0.45时,修正后的Peck公式较原Peck经验公式更吻合实测数据.     

基于爆破振速衰减规律的爆破振动控制技术

为控制隧道爆破振动危害,预测爆破振动强度,选择爆破振速作为重要指标,以大前石岭隧道爆破开挖为例,利用Ansys/LS-DYNA软件建立隧道模型,分析自由面面积对爆破振动速度衰减规律的影响,考虑自由面面积影响改进爆破振动速度衰减公式。通过监测隧道不同爆破开挖自由面面积以及距离下的爆破振速,统计分析得到爆破振速衰减公式的经验系数,并运用该式预测爆破峰值振速和建立安全距离计算公式,提出了针对隧道爆破振动控制措施。结果表明：自由面面积越小造成质点峰值振速越大,振动越强烈;该隧道爆破振动安全距离为191.76 m;提出的爆破振速预测改进公式,正算可预测爆破振速,反算可确定爆破振动安全允许距离。研究结果表明：改进预测公式具有一定的实际意义,可为隧道爆破施工振动控制提供参考。     

不锈钢铣削力的试验研究

采用多因素正交试验法进行了不锈钢铣削试验,通过测力系统测量了铸造不锈钢倾斜面球头刀铣削的铣削力,得出了预测铸造不锈钢CrlM18Ti9的铣削力经验公式,并验证了公式的有效性.应用该公式可以提前对选定铣削参数的铣削力进行估计,避免了铣削力过大引起的刀齿损坏.有关分析结果对铣刀的设计及不锈钢铣削参数的优化选择有一定的参考价值.     

陇南地区桥涵小流域设计洪水计算

小流域洪水具有产流快、峰量大、预测难度大、破坏性强等特点.而目前我国尚无准确的城区小流域设计洪水计算方法.对于城区小流域设计洪水计算通常采用规范的推理公式或城建部门的经验公式近似计算,存在一定的误差.结合城区的特点,通过暴雨推理法、径流形成法及城建经验法比对,确定陇南某城区小流域设计洪水,认为按径流形成法计算30km2流域面积以内的洪水量较为合理.     

青岛海洋大桥桥基岩石点荷载与抗压强度相关性分析

岩石的点载荷强度和岩石单轴抗压强度试验,规范给出了二者之间转换的经验公式,但精度较差。根据青岛海洋大桥桥址区勘察所取得的18组软岩和44组硬岩的相关数据,运用统计学方法,对岩石点载荷和岩石抗压强度二者之间的关系进行了统计学分析。结果表明:软岩的转换关系式为Rt=-0.495+13.715·Is（50）;硬岩的转换关系式为Rt=11.158+9.203·Is（50）。该转换方程用于胶州湾地区岩石强度转换,提高了精度。     

某型高镍铸铁排气歧管热疲劳寿命预测

针对目前D5S高镍铸铁排气歧管热疲劳寿命预测公式精度不高的缺陷,对D5S材料进行高温拉伸试验,以估计Manson-Coffin公式寿命预测参数,结合STARCCM+与ABAQUS流固耦合功能,对D5S排气歧管热疲劳寿命进行预测。结果表明,排气歧管表面温度最高位置出现在四缸排气流汇合处,5个循环后危险位置平均ΔPEEQ值达到0.548%;根据高温拉伸试验数据获得材料的应变-寿命曲线,并计算出危险位置预测寿命为1 678个循环;发动机台架验证试验的结果,两根歧管的寿命分别为2 217个循环和2 014个循环。与经验公式预测结果(625次循环)相比,修正公式所得结果与试验结果更为接近。研究成果可为D5S材料排气歧管寿命预测提供依据。     

涡轮增压柴油机进气流量建模研究

利用增压柴油机外特性试验数据,将用于计算增压燃气发动机进气流量的经验公式系数进行重新标定,建立增压柴油机进气流量估算模型。通过ESC和ETC试验分别进行增压柴油机稳态工况与动态工况模型预测流量与实测流量的对比验证。结果表明,稳态工况时,模型中两拟合公式结合使用,相对误差在(-10%,+10%)范围内;瞬态工况时,模型预测流量相对于试验流量的跟随性都较好,在瞬态小流量工况时选用一次拟合关系式计算效果更好。     

道路货运量预测的遗传规划方法研究

影响道路货运量预测的因素，往往呈复杂的非线性关系。章探讨了遗传规划方法在解决该类问题上的应用，从随机生成的初始经验公式出发，运用复制、交换、变异等进化方式进行不断优化，最终得到能真正、全面描述问题实质的经验公式。以青海省历年货运量及经济发展状况为样本，采用遗传规划方法自动找出货运量随时间变化的规律，并对未来货运量进行了预测。该方法避免了事先确定变量之问函数关系的主观性，从而使预测结果更加客观、有效。     

环氧沥青流变特性及施工容留时间研究

为了准确获得环氧沥青混合料在不同温度条件下施工容留时间,基于材料流变理论,采用Andrade经验公式和Arrhenius公式建立了环氧沥青体系黏度在不同温度条件下黏度-时间增长模型,结合该模型并通过试验确定了环氧沥青混合料施工容留时间。结果表明:环氧沥青混合料可施工的体系黏度节点为3Pa·s,且通过模型预测的施工容留时间与实际测试结果较为吻合,可有效地指导实际施工。     

软岩地区桥桩竖向承载力计算

在54根桥梁工程软岩嵌岩桩承载力和桩身内力测试数据的基础上,主要分析了软岩嵌岩桩承载力推荐公式中的土层侧阻力、嵌岩段侧阻力、端阻力的发挥参数及它们与长径比、嵌岩比等的关系,给出了合理的参数建议计算公式。依托青岛海湾大桥工程,对用3种不同计算公式得出的计算值和工程实测值进行了比较,结果显示:该推荐公式的计算结果更接近试验值。     

钢筋混凝土锈胀裂缝宽度扩展的试验研究

试验研究了钢筋直径、混凝土强度等级、保护层厚度、腐蚀电流、钢筋位置和钢筋类型等因素影响下钢筋混凝土锈胀裂缝扩展规律。结果表明,锈胀裂缝随时间呈线性增大趋势,通过对试验数据的分析提出了锈胀裂缝宽度预测的经验公式。     

Peck公式在小半径曲线隧道沉降分析的应用

Peck经验公式应用在地铁盾构施工引起的沉降预测最为方便、实用,但其一般假定为直线线形对称边界条件,而曲线线形条件在工程中普遍存在。通过直线和小半径曲线条件下地层损失对比分析和高斯沉降槽曲线边界条件解析,探讨Peck公式在小半径曲线条件下的适用性,推导修正模型,并结合工程实例进行验证,得出了Peck公式在小半径曲线隧道条件下的适用性和沉降变化规律,为其施工沉降分析提供依据。     

沥青车辙因子在高温范围的经验回归关系

通过大量SHRP标准动态剪切试验,发现了不同温度下G／sinδ值变化规律,并建立了经验公式。由此可以根据沥青在某一适当温度时的G／sinδ值推算出其他温度的线性模型预测G／sinδ值。本文还建议了2个参数,用以识别原样沥青和SBS改性沥青。     

浅埋软岩隧道拱顶下沉预测及二衬合理支护时机

考虑浅埋软岩隧道随掌子面推进距离及围岩弹塑性、流变特性引起的拱顶下沉,再加上掌子面开挖前的拱顶下沉量,推算出拱顶下沉函数的经验计算公式.利用非线性最小二乘拟合对现场数据进行计算,得到拱顶下沉预测总量,依据规范得出浅埋软岩隧道二衬的合理支护时间.     

道路交通事故与路况关系研究

通过对山东省４２００ｋｍ公路，近２４００起各级事故的调查研究，阐述了各等级公路的交通事故率与路况关系的研究方法，论述了事故模型的影响因素、事故的调查和整理，给出了低等级公路事故率的预测经验公式，对如何建立高等级公路事故模型提出了建议。