跨活断层隧道组合支护结构断层错动响应模型试验研究

依托某穿越活断层隧道工程,研发1︰25比例尺多功能断层错动模拟试验装置,开展跨活断层隧道组合支护结构的逆断层错动响应模型试验,针对不同的断层错动位移,研究逆断层错动下隧道组合支护结构的力学响应和破坏特征。试验结果表明：逆断层错动下,隧道结构竖向位移沿纵向呈“S”形分布,结构竖向位移及收敛变形主要分布在断层破碎带及其临近区域,主要影响范围约3.1L(L为隧道衬砌节段长度,480 mm)。随着错动位移的增加,衬砌节段位移差以及竖向相对位移均呈非线性增大,错台现象更加明显。结构应变、结构与围岩的接触压力主要集中在断层破碎带区域,在错动面处发生突变,应变和接触应力峰值均与断层错动位移呈正相关。隧道拱顶纵向应变以外侧受拉、内侧受压为主,仰拱则以外侧受压、内侧受拉为主,且仰拱受断层错动的影响以及对断层错动位移的敏感性均高于拱顶。隧道环向应变沿隧道轴向的分布因结构部位不同而有所差异,整体表现为竖向的向内挤压变形和横向的被动向外变形。结构各区段的接触压力分布规律有所不同,在错动面及断层区域,衬砌与围岩之间存在明显挤压作用,而远离断层错动面的衬砌节段,衬砌与围岩之间存在相互脱离的趋势。隧道组合支护结构断...     

基于结构安全性的偏压隧道初期支护参数优化

基于剪切滑移理论确定的初期支护安全性评价方法,对典型偏压隧道初期支护参数进行了优化。结果表明:锚杆的设置能有效控制围岩的变形,同时,在一定范围内增加锚杆长度可以提高其支护效果,但当锚杆达到一定长度后,加固改善逐步趋于不明显;各偏压角度下,拱顶和拱脚的安全系数均大于5,拱腰和墙脚在部分支护参数条件下的安全系数小于1,拱腰和墙脚是支护结构的薄弱部位。     

基底脱空条件下铁路隧道行车安全性分析

结合大瑶山隧道基底病害,在混凝土塑性损伤本构模型基础上,建立隧道-围岩相互作用动力计算模型,研究基底脱空对铁路隧道行车安全的影响。结果表明:随隧道基底脱空距离增加,隧道底部结构动力响应和损伤增大,且脱空距离超过一定深度后变化加剧;对于内侧单边脱空、两侧对称脱空和中间扩展脱空方式,当脱空距离分别达60、60、180cm时,需采取限速、加固等措施保证隧道行车安全。各脱空方式中,以两端向中间脱空方式所受影响最大。在该脱空方式下,当脱空距离从0cm增加到90cm时,底部结构竖向位移最大增幅达1.5倍;加速度最大增幅达17.2倍;主应力最大增幅达3.2倍;损伤值最大增幅达1.4倍。当脱空距离达120cm时,底部结构已发生破坏。可见,基底脱空对结构稳定和受力极为不利,将加剧结构损伤破坏。研究结果可为铁路隧道行车安全性评价和基底脱空整治提供参考。     

高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统研究

为解决高速铁路列车自动防护（ATP,Automatic Train Protection）系统车载设备故障定位困难、人工检查任务繁重等问题,研制高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统。该系统由轨旁检测设备、车载诊断记录单元和地面维护中心设备构成。车载诊断记录单元自动采集ATP车载设备各单元应用软件的日志数据及关键部件电气特征数据,并通过车–地无线传输通道将数据传输至地面维护中心;轨旁检测设备根据不同车型,准确地采集动车组车外ATP车载设备的图像及安装测量数据。该系统能够自动识别ATP车载设备的外观缺陷和安装异常,提供ATP车载设备健康状态监测和故障分析诊断功能,有助于提高ATP车载设备维护效率。     

燃气轮机防冰进气管道应力补偿设计

在研究某燃气轮机防冰进气管道结构布局和使用条件的基础上,基于软件CAEPIPE建立了燃气轮机防冰进气管道应力计算模型;通过添加膨胀节、限位器和弹性支架进行补偿设计;采用米塞斯应力准则进行应力计算,确定补偿后管道应力分布状况、位移和最大应力部位,并进行应力评定。结果表明:补偿设计方案合理可行。该研究工作对我国船舶燃气轮机防冰进气管道的补偿设计具有一定的参考价值。     

船舶汽轮机油挥发性有机物组成检测研究

以往对船舶汽轮机油挥发性有机物组成检测大多使用固相萃取的方式(SPE),因为大量使用有机溶液,很容易出现乳化现象,难以实现高精度检测,针对上述问题设计新型汽轮机油挥发性有机物组成检测方式。利用GDX树脂和Tenax-TA吸附管制备有机物吸附柱,进行样品收集。以硝酸、过氧化氢和超纯水制备的消解剂对样品进行消解,制备成消解样品溶液。通过溶液浓度检测,确定溶液最佳吸光效果浓度,实现有机物组成高精度检测。设计的对比实验表明,新型的检测方式比传统方式检测出的有机物种类更多,检测时间更短,检测有机物相似度更高。     

模型潜艇自动操控系统设计与实现

针对传统模型潜艇控制为有线控制方式,线缆影响模型潜艇水下机动的缺点,设计一种模型潜艇遥控式操控系统。该操控系统由主控制器、遥控器、传感器、放大电路、信号取样电路、舵角反馈机构、电动舵机、电源、高压气源、压载水舱系统、浮力调整及纵倾均衡系统、推进系统、报警系统等共同构成。操控系统由遥控器以无线通信方式发出指令,主控制器收到指令后自动解算,给出操控信号,经放大后控制执行机构,进行相应的注水、排水、转舵、浮力调整、纵倾均衡,主推进进车与倒车,配合操舵,潜艇机动到指定深度和航向,并保持姿态稳定,遥控器接收并显示模型潜艇当前的状态,遇到危险状态时报警器可自动报警。     

玄武岩纤维水泥改良风积沙强度及孔隙结构研究

为了研究纤维掺量对玄武岩纤维水泥改良风积沙的孔隙结构和无侧限抗压强度的影响,开展核磁共振试验和无侧限抗压强度试验。试验选用玄武岩纤维,纤维掺量分别为0%,0.2%,0.5%,0.8%,1.1%,1.4%,1.7%,水泥掺量为5%,风积沙来自新疆和若铁路工地现场。核磁共振试验结果表明,水泥改良风积沙的T2弛豫时间为0.37μs～1.98 s,对应的孔隙半径为0.74 nm～0.39 mm;而玄武岩纤维水泥改良风积沙的T2弛豫时间为0.31μs～1.07 s,对应的孔隙半径为0.61 nm～0.21 mm。与未掺纤维的水泥改良风积沙试样相比,纤维掺量为0.8%的玄武岩纤维水泥改良风积沙试样中的大孔占比减少了25.7%,中孔占比增加了12.7%,而微孔和小孔占比变化较小。无侧限抗压强度试验研究结果表明,水泥改良风积沙试样的无侧限抗压强度和峰值应变分别为0.80 MPa,1.29%,与水泥改良风积沙相比,玄武岩纤维水泥改良风积沙试样无侧限抗压强度的强度增强比为1.14～1.54,最优纤维掺量为0.8%;而玄武岩纤维水泥改良风积沙的峰值应变与纤维掺量正相关,延性增强比为1.43～2.67。掺入纤...     

船用LNG、CNG输送双壁管组件设计

双壁管设计广泛应用于易燃、易爆、剧毒的介质输送,同样适用于LNG燃料供应系统管路。双壁管制作完成后进行必要焊缝检验,进行管路流程、强度、气密性测试,给它配置气体监控传感器检测夹套空间气体浓度,检测抽吸通风的负压或真空度,侦测内管介质泄露迹象。通过这些技术手段保证低温、常温天然气输送更加安全、可靠。     

不同锚泊角度下自动升降助航标志船动力学仿真

本文针对山区河流水位、流速变化频繁的情况,设计了基于荷载缓和体系的自动升降航标船,并建立了自动升降航标船动力学仿真模型,开展了不同锚泊角度及不同平衡配重下的动力学仿真计算。结果表明平衡配重需根据锚泊角度进行有效调整;小角度锚泊时航标船位移较小,锚泊效果较好。