浅埋偏压隧道双侧壁导坑法开挖数值模拟研究

以柞山高速段小岭隧道为依托,建立数值分析模型对隧道洞口浅埋偏压段开挖与支护过程进行数值分析,探讨了围岩与衬砌材料的变形与应力变化规律。研究结果表明:偏压导致隧道洞口两侧出现超过18mm的变形差,通过锚喷支护可将该变形差控制在7mm以内;偏压隧道稳定性最不利位置出现在拱顶与底部处,在拱顶右侧与拱底左侧出现应力集中现象;双侧壁导坑法相对于预留核心土开挖法可以更好地控制拱顶处竖向变形;设计中应合理设计衬砌参数,防止锚杆等材料处于屈服状态,保证隧道施工安全。     

小净距隧道施工的平面数值模拟

结合九岭隧道的设计及施工实践,建立小净距隧道的平面计算模型,对小净距隧道进行开挖支护数值模拟计算,并着重对其位移场、应力场、喷射混凝土初期支护、锚杆轴力进行数值分析,结果表明:由于围岩较好,开挖后整体稳定性较好,变形主要集中在拱顶与仰拱底部,应力主要集中在隧道的拱脚处,喷射混凝土的最大弯矩值以及支护锚杆的最大轴力值都出现在隧道拱脚处,塑性区较少,主要分布在中间围岩部位,因此要重点加固此部位.     

摩托车高温用耐热钢紧固件的热处理

马氏体型耐热钢紧固件是指具有较好的热稳定性和热强性能,在摩托车发动机使用,可以达到更高设计应力,减轻摩托车自身重量,各类材料选择不同的热处理工艺得到的显微组织,对紧固件的力学性能起着重要作用。螺栓、螺钉、螺柱与螺母的配合选择应满足制造材料的一致性,按照GB/T3098.8的规定,螺母和与之配合的螺栓、螺钉、螺柱材料强度比值应大于0.7,以免发生高温松弛。     

桥梁用高强锚杆组件的设计与试验

对桥梁用高强锚杆组件进行设计研究,提供了一种高强锚杆组件的结构设计思路及锚固方案,完成了高强锚杆、球面螺母、球面垫片、止退螺母的结构设计与强度校核;结合工程应用需求,完成了设计载荷为1 500 kN、1 200 kN、800 kN高强锚杆组件的设计计算,形成了 M85、M76、M64等高强锚杆尺寸系列.经分级张拉锚固工艺进行静载试验验证,所设计的高强锚杆组件满足设计及使用要求.     

拉达2105型轿车发动机部分维修应注意事项

四、配气机构 1.进气门盘部直径为φ37mm,排气门盘部直径为φ31.5mm,气门杆部不应有变形,盘部应无裂纹;盘锥面锥角为45°0′± 5′;盘部外圆的厚度应不小于0.50mm。 2.气门间隙:先调好皮带的松紧度后,发动机冷态时,其间隙为0.140～0.170mm。 3.进气门导管孔径为φ8_( 0.022)~( 0.040)mm,进气门杆部为φ8_(-0.015)mm;其配合间隙为 0.022～ 0.055mm,极限     

岩溶地质环境下影响高速公路隧道溶洞稳定性的数值模拟

以四川某高速公路岩溶隧道为对象,在岩溶地质环境下,通过FLAC3 D软件,模拟了隧道溶洞稳定性数值。结果表明,隧道开挖后,当隧道与溶洞之间的距离比较远时,隧道底部围岩变形方向竖直向上,与之相反,隧道顶部围岩变形方向竖直向下,而隧道边墙围岩变形方向水平向内。当隧道底部存在溶洞时,溶洞与隧道底部周围形成应力释放区,拱腰附近形成应力增高区。在隧道施工时,要对隧道底板变形方向及大小密切关注。随溶洞半径的增大,应变值则减小,随着溶洞增大,溶洞周围应变出现增大的趋势,通过对比有无溶洞的应变,表明无溶洞应变分布较广,应变绝对值要小于有溶洞的值。     

铁路隧道接触网可更换预埋槽道新型锚杆型式研究及有限元分析

为解决铁路隧道内接触网预埋槽道承载力弱且不可更换等关键技术问题,在现有固定型式预埋槽道的基础上,设计了多种预埋锚杆结构型式的新型可更换预埋槽道。采用ABAQUS对预埋锚杆、锁紧螺杆、槽道、混凝土等主要构件的应力和变形进行分析,探究锚杆及混凝土的受力规律。研究表明： 1）螺纹的设计对预埋锚杆的轴拉效果有一定的提高,翼缘锚杆的支撑对于预埋锚杆抗拉拔和抗剪切性能有较大提升; 2）更多翼缘的设计使轴拉时的混凝土压应力显著减少,但略增大了混凝土的拉应力,对抗剪切性能提升有限; 3）相比变截面型式的预埋件性能提升不大且加工制作较为复杂,单翼缘带螺纹的设计更为合理,可对此进行进一步设计。     

锚杆施作时机对炭质千枚岩隧道力学响应影响研究

针对炭质千枚岩隧道施作锚杆时容易剥落掉块并导致局部失稳的问题,对先喷后锚法与传统先锚后喷法进行比较研究。为了分析2种施工方法对围岩与支护体系力学响应的影响,借助三维数值分析手段对洞周位移变化、初期支护结构受力、锚杆受力及围岩的塑性发展进行分析。结果表明,先喷后锚法引起的围岩变形与支护体系应力略大,先锚后喷法对控制围岩变形效果显著,二者均可满足一般工程需要;当对围岩变形控制要求严格时应选用先锚后喷法。     

隧底竖直旋喷桩数值模拟分析

应用有限元数值分析程序ANSYS分别对隧道底部有无竖直旋喷桩的情况进行数值模拟,计算隧道底部基础结构内力和变形,通过有无隧底竖直旋喷桩两种情况的对比,分析隧底竖直旋喷桩的效应大小,通过数值模拟结果表明,竖直旋喷桩可明显提高地基承载力,减少地基沉降,隧道底部竖直旋喷桩使其底部变形平均减小了6mm,满足了隧道底部结构变形的要求。     

复杂条件下车-轨-桥变形映射关系及行车安全评价

以京沪高铁32m简支梁桥-CRTSⅡ型无砟轨道结构为背景,构建含接触非线性、联结失效长时影响以及变形传递机制的桥梁-轨道变形映射通用解析模型,结合京沪高铁某区段轨道高低不平顺实测数据,验证映射通用模型的准确性和有效性;刻画350km·h~(-1)速度等级下车辆动力特性指标变化量与钢轨变形对里程各阶导数的对比拟合相关性,揭示桥墩沉降以及徐变上拱等典型桥梁附加变形与行车安全的动态映射关系;最后探讨层间联结失效对桥梁附加变形阈值的影响,提出基于桥梁附加变形的多指标桥上行车安全评价准则。研究结果表明:变形映射解析模型能更好地刻画层间界面状态演变对映射路径和变形协调效应的时序影响规律,可供列车-基础结构动力耦合系统使用,大幅降低了计算分析规模;基于动态映射关系和车辆动力学评价指标,提出了桥梁服役安全阈值,桥墩沉降为22.6mm,梁端转角为0.092%rad,梁体错台为7.8mm,徐变上拱为17.2mm;层间联结失效对桥梁变形阈值有显著影响,计算时不可忽略。研究成果为实现高铁桥梁安全运营以及行车安全智能化评价提供了理论支撑。     

盾构隧道纵向接头抗拉性能试验

盾构隧道纵向在受到如地震、纵向地层变形等因素影响时,可能发生环缝张开,使得纵向接头在受拉时更容易破坏。为研究大断面盾构隧道纵向斜螺栓接头在拉拔过程中的受力变形特征及破坏过程,采用自主研制的接头螺栓拉拔装置,开展了1：1接头足尺抗拉性能试验,分析了管片纵向接头在不同加载方式及荷载工况下,管片混凝土应力分布、螺栓应力分布及传递、结构声发射信息和接头最终破坏模式等特征。研究结果表明：斜螺栓纵向接头在拉拔过程中会对管片纵向接缝面及外表面的应力分布产生影响,对管片内表面的应力分布影响较小;纵向斜螺栓在顺向拉拔过程中,未能充分发挥其承载能力,而在垂直接缝面的拉拔过程中,螺栓与套筒、管片内部混凝土的破坏基本保持同步,可充分发挥其承载能力,与混凝土强度配合较好;螺栓拧进套筒的程度影响纵向接头的抗拉拔能力,拧进程度越大,螺栓与套筒的联结能力越强,越能发挥纵向接头的抗拉拔能力;结构最终破坏模式是螺栓、套筒及混凝土间的联结失效,破坏具有突发性,顺拔工况下,纵向接缝面会在孔口周围发生近外表面的锥体破坏,垂直拔工况下,套筒内部螺纹被挤压破坏,因此,可采取提高套筒强度、加强套筒周围配筋等措施以进一步改善纵向接头的整体性能。     

汽车座椅安装螺母装配开裂问题分析

为解决某汽车座椅安装螺母的开裂失效问题,用碳素钢及中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法、扫描电子显微镜等对座椅螺母的材料和性能进行了检测;同时,对此座椅固定时的安装顺序、座椅螺母加工工艺等进行了分析。结果表明,光孔螺母的开裂失效是由多方面因素造成的,但主要原因是装配顺序不合理导致安装螺栓偏心进入螺母,造成螺栓在螺母中抱死直至螺母翘曲变形并开裂。采取改进措施后,提高了座椅安装结构的可靠性,满足了设计开发的要求。     

拉-剪状态下锚固节理剪切强度与破坏模式分析

为了分析拉-剪加载下锚固节理的剪切强度与破坏模式,基于颗粒流数值模拟方法,建立不同锚固角度的锚固节理模型(锚固角度分别为15°,30°,45°,60°,75°,90°)。拉剪速率比设置为1∶1,结合数值模拟结果,从细观角度分析不同锚固角度下的岩石节理面破坏模式与锚杆变形状态。结果表明,锚固角度对模型的峰值剪切强度、剪切曲线以及黏结力分布趋势均存在较为明显的影响:(1)锚固角度对节理拉-剪作用下的破坏模式存在较大影响,随着锚固角度的不断变化,试样的破坏模式也存在较大的区别。当锚固角度较大时锚杆与节理交界处存在明显的核状破坏,在加载后期取决于拉伸裂纹的扩展。而锚固角度较小时,锚固节理的破坏主要是拉伸裂纹的扩展所致,锚杆与节理面接触位置并未出现明显的破坏现象。(2)当锚固角度较大时(60°～90°),锚杆尖端并无明显的拉伸应力分布,且锚杆内部拉伸应力集中于锚杆中段。然而,当锚固角度较小时(15°～45°),锚杆大部分区域均存在明显拉伸应力集中现象,且锚杆尖端位置岩体内部也出现了明显的拉伸应力。(3)峰值剪切应力随着锚固角度的增大呈现出先增大后减小的趋势,锚固角度为0°时峰值剪切应力处于最小值,锚固角为75°时峰值剪切应力达到最大值。     

应力比对钢桥腹板间隙面外变形疲劳性能的影响试验

为研究应力比对钢桥面外变形疲劳性能的影响,通过足尺疲劳试验对不同应力比循环荷载作用下钢桥腹板间隙典型细节的疲劳裂纹萌生和扩展机理进行研究。采用5个足尺试件开展了疲劳试验,研究了40mm和60mm腹板间隙在不同应力比循环荷载作用下的裂纹萌生和扩展行为,分析了腹板间隙处腹板与竖向加劲肋焊趾细节应力随着循环荷载变化的规律,得到了应力比对该构造细节面外变形疲劳性能的影响。研究结果表明:腹板间隙处腹板与竖向加劲肋焊趾处面外变形疲劳性能受应力比影响较大,疲劳裂纹从焊趾处萌生后远离竖向加劲肋在腹板内扩展;腹板间隙为40mm、应力比小于0.3时,腹板与竖向加劲肋焊趾处的细节疲劳强度为AASHTO规范中D类和Eurocode规范中的71类;应力比大于0.3且小于0.5时,该细节的疲劳强度降为AASHTO规范中E′类和Eurocode规范中的45类;腹板间隙为60mm、应力比小于0.3时,腹板与竖向加劲肋焊趾处的细节疲劳强度为AASHTO规范中C类和Eurocode规范中的100类;应力比大于0.3且小于0.5时,该细节的疲劳强度降为AASHTO规范中D类和Eurocode规范中的80类;腹板与竖向加劲肋焊趾处疲劳裂纹的扩展速率在高应力比的循环荷载作用下较低应力比循环荷载作用下更快;细节疲劳强度随应力比的增加而显著降低,随腹板间隙的增大有一定程度的提高。     

汽车悬架横向稳定杆的参数化设计

为了实现新型汽车悬架横向稳定杆的参数化设计,推导出横向稳定杆尺寸参数的约束公式和橡胶衬套的径向变形量计算公式,在橡胶衬套变形的基础上推导出横向稳定杆端点位移计算公式及其校核公式.运用Excel建立基于CATIA的横向稳定杆参数化模型.并建立Visual Basic窗口,通过编程控制Excel表格相关输入参数,运用Excel实现横向稳定杆相关数值的计算,并将计算值返回到窗口,同时实现参数驱动横向稳定杆三维模型的自动重构.通过有限元分析：稳定杆端部最大位移为83.7 mm,相对偏差为-2.91％;最大Von Mises应力为1 070 MPa,小于许用应力2 884 MPa,从而验证了横向稳定杆参数化设计的正确性.     

南平樟湖库区大桥钢浮箱设计

根据南平樟湖库区大桥建设条件,设计用于该桥深水桩基施工时拼装浮式平台的钢浮箱。根据设计要求及相关标准提出2种设计方案,即中底部龙骨、桁架、顶板横梁和侧板肋骨等均采用450mm肋距方钢方案和500mm肋距L形角钢方案。利用MIDAS Civil软件建立2种方案的有限元模型,计算4种工况下模型中梁单元、板单元的应力和位移变形并进行对比分析。结果表明:在4种工况下,2种设计方案的静力变形均较小,但2种方案的最大位移值和应力值相差较大;浮箱各构件的最大应力值远小于Q235B钢材的屈服强度值;L形角钢方案中构件的应力分布较方钢方案均匀。根据分析结果,该桥浮箱采用L形角钢方案,经现场测试和使用表明,浮箱具备良好的安全性和实用性,整体性能良好。     

浅埋偏压隧道施工工法研究与非对称设计优化

为探究偏压隧道的适宜工法并针对偏压特性对支护结构进行非对称优化,基于九绵高速福隆隧道,通过现场监测深浅埋侧非对称周边收敛与地表变形,建立三维山体隧道模型,进行不同工法围岩、支护结构受力变形比选分析以及初期支护厚度、锚杆长度与倾角的非对称优化设计。相关研究表明:1)现场监测发现,地表沉降与周边收敛非对称特性明显,随着离隧道正中距离的增大,深埋侧地表沉降较浅埋侧数值减小较慢。深埋侧上拱腰收敛数值最大且波动较大,浅埋侧下拱腰收敛增速较慢。2)偏压隧道较适宜工法为CD法,能有效控制围岩支护结构变形、锚杆应力、初期支护压应力以及塑性区分布。3)初期支护非对称优化结果为将浅埋侧初期支护厚度减小2cm,深埋侧增大2cm,能将二次衬砌拉应力控制在较小数值。4)锚杆长度非对称优化结果为将浅埋侧锚杆长度减小0.5m,深埋侧增大0.5m,使锚杆受力更为均匀并减小右上拱肩与左下拱脚的塑性区。初期支护应力在右上拱肩与左下拱脚处存在显著偏压,通过将右上拱肩处锚杆朝深埋侧倾斜能一定程度减小初期支护受力不均匀。     

西安地铁侧坡出入段线上跨既有隧道施工影响分析

地铁近接施工安全影响是轨道交通建设所面临的重要问题,相关研究与分析对于现场施工及既有结构安全具有重要意义。以西安地铁6号线侧坡出入段线明挖上跨既有区间隧道为背景,通过对出入段线分块、分层开挖以及结构回填过程的数值模拟,得出明挖施工卸载再加载过程对下卧隧道的影响程度。计算表明,周边地层受明挖施工卸载再加载效应影响较为明显,总体变形表现为隆起抬升,最大隆起量出现在基坑底部,约为48.15 mm;下卧隧道受出入段线施工影响的最大隆起量为10.86 mm,结构差异变形量为0.008 9%,出现在右线隧道被上跨部分底部;隧道管片最大拉应力为2.13 MPa,最大压应力为4.92 MPa。隧道变形量满足结构安全要求,隧道结构应力远小于其设计强度,出入段线施工对下卧隧道影响较小。     

下穿铁路隧道爆破施工动力响应研究

针对新建公路隧道爆破施工下穿既有铁路隧道时,引起既有铁路隧道动力响应问题。运用有限元数值软件模拟分析了下穿公路隧道与既有铁路隧道中心位置不同时,既有铁路隧道的动力响应规律。研究结果表明:爆破施工至铁路隧道正下方中心时,既有铁路隧道底部最大振动速度为5.97 cm/s,小于规范允许值6.00 cm/s,数值模拟结果符合现场振动监测数据值;对既有铁路隧道的变形影响,从公路隧道开挖至近侧、中心、远侧、贯通,四个阶段最大变形值为4.86 mm,未超过规范允许值10.00 mm。     

一种新型的快插式接头结构

介绍了一种利用圆柱管外螺纹与圆锥管内螺纹的配合而实现待插管锁紧的新型快插接头结构.此种管接头与现行的螺纹卡套式管接头的连接方式相比,省去了常用的螺母三件套和卡套式接头体,是一种快捷、高效的连接方式.