与路面协调设计的公路路基设计指标及使用环境探讨

针对当前公路路基路面设计协调性差及规范的适用环境与当前公路使用环境、轴载状态差异问题,本着路基路面协调设计的思想,从影响路基结构特性的因素入手,研究了温度、湿度、荷载3大影响路基路面结构设计的主要因素,分析计算了不同环境、轴载状态下重载交通公路路基动应力、应变及公路工作区深度变化规律,揭示了在使用环境条件下进行路基结构设计的重要性.最后根据路基动应力、应变分析结果与控制标准,提出了适应重载交通的交通等级与设计标准轴载,以及适应重载交通高速公路的设计轴载与路基强度指标标准建议值,并基于与路面协调设计思想对使用环境下的公路路基设计提出了一些建议.     

考虑层间黏聚力的水平层状围岩隧道顶板力学模型计算

水平层状岩体力学性质不仅受岩层组合和结构面控制,而且与层间黏聚力密切相关。水平层状围岩隧道在施工过程中对层间黏聚力考虑不当时,极易造成设计支护参数不合理,导致拱部掉块落石、离层、弯折,甚至局部坍塌、超欠挖等工程问题,严重影响工程安全、施工质量和建设进度。目前水平层状围岩隧道顶板一般简化为锚固梁和简支梁模型,但未考虑层间黏聚力。根据水平层状围岩隧道开挖的不同阶段,将隧道顶板分别简化为开挖初始阶段的锚固梁模型和施工扰动后的简支梁模型,并利用顶板梁体模型的协调变形条件,得出梁模型的层间黏聚力计算公式。以大梁峁隧道为工程依托,分别应用考虑层间黏聚力和不考虑层间黏聚力的梁模型进行隧道临界开挖跨度计算。结果表明：考虑层间黏聚力和不考虑层间黏聚力对水平层状围岩隧道临界开挖跨度影响较大。考虑层间黏聚力时,锚固梁模型临界开挖跨度为3.36~4.75 m,简支梁模型临界开挖跨度为2.74~3.88 m;不考虑层间黏聚力时,锚固梁模型临界开挖跨度为0.14~0.30 m,简支梁模型临界开挖跨度为0.12~0.24 m。结合大梁峁隧道工程现场,隧道开挖跨度3~6 m时,拱顶会出现平顶现象,产生离层和掉块,因此考虑层间黏聚力的水平层状围岩隧道顶板力学模型更符合工程实际情况。     

直立式岸壁折角处泊位长度优化研究

随着船舶大型化的发展,运用《海港总平面设计规范》中直立式岸壁折角处船长系数计算大型码头泊位长度时,易造成一定的岸线资源浪费。在原规范制定思路的基础上,分析和推导了在不同角度、不同船型、不同靠泊状态下直立式岸壁折角处船船(岸)间距与船舶尺度的关系和规律;细化了折角处不对称靠泊情况下的船长系数取值。同时,结合实际操船经验对大型船舶在不同折角情况下的船长系数进行优化和修正,在保证船舶操船安全的前提下,适度减少折角处泊位的富裕长度,达到节约岸线资源的目的。     

海岸工程设计波要素推算方法探讨——以如东人工岛设计波要素推算为例

以如东人工岛设计波要素推算为例,分别利用历史台风天气图推算法和设计风速推算法推求不同重现期设计波要素并进行对比分析。结果表明,两种方法各有优劣,但历史台风天气图推算法的计算精度比设计风速推算法的精度差,为了安全起见,建议采用设计风速推算法。     

不同类型氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析及预测研究

氢燃料电池汽车被认为是 21世纪具有潜力的新能源清洁动力汽车之一,影响其推广应用的最重要因素是高成本,开展全生命周期经济性分析至关重要。目前国内外学者对氢燃料电池汽车的生命周期成本评价研究主要集中于零部件成本、燃料价格等因素,而考虑国家及地方补贴政策、运维和报废成本以及不同运营里程、不同车型下经济性分析的较少。从用户的角度,通过对购置成本、运营成本、维护成本、回收残值、补能和抗寒影响以及国家和地方补贴等多种因素进行综合分析,建立全生命周期成本模型,针对乘用车、客车和卡车等不同车型,分场景开展经济性成本评价,将其与传统燃油汽车和纯电动汽车的经济性进行对比分析。面向未来,作出经济性预测,并提出一系列对策建议。     

缓倾斜中厚煤层混凝土沿空留巷工业试验

为在缓倾斜中厚煤层综采工作面沿空留巷,提高资源回收率,提出用泵送混凝土作为巷旁充填材料、充填体两侧用单体液压支柱临时支护、采空区侧用锚索加强支护的联合支护方案.对混凝土充填材料进行了配比试验,根据岩层控制理论确定支护参数,在金刚煤矿3117综采工作面进行了工业试验.试验结果表明:普通混凝土巷旁充填,辅以单体液压支柱作为临时支护,可以弥补混凝土初期强度低的缺点,能有效控制顶板岩层.     

考虑降雨入渗条件下岩质边坡稳定性分析

降雨的入渗往往会导致边坡非饱和区的含水量增高,基质吸力降低,在非饱和区中出现暂态饱和区,容易造成滑移、崩塌、开裂等不良工程地质现象.在饱和一非饱和渗流理论的基础上,对南方山区岩质边坡降雨入渗的数值模拟和模拟方法进行了探讨,建立岩质边坡渗流的分析模型.在考虑降雨入渗对岩体的粘聚力和内摩擦角降低的基础上,采用传统的极限平衡分析法,对怀化至新晃高速公路K39+330段的路堑边坡进行了渗流稳定性分析.结果表明,岩层在降雨条件下不断软化,边坡安全系数降低;采用渗水管进行深层排水,将滑动体内的地下水集中排出,能有效地阻止滑动面上的岩体软化并提高边坡安全系数.     

节段预制纤维增强混凝土压杆键齿受力性能试验研究

节段预制桥梁靠近支座处箱梁腹板由于受力复杂,而在键齿处容易发生开裂.为此,以接缝处键齿配筋方式(素齿、构造筋以及体内穿筋)、键齿齿目(单键齿、双键齿)和干接缝角度(30°、45°以及60°)作为试验的设计参数,对8对使用2％配纤率的强度为100.1 MPa纤维增强混凝土干接缝匹配的压杆试件进行试验研究,记录试件的开裂荷...     

岷江流域水资源安全及适应对策

随着经济和社会的发展,水资源安全问题日益突出,尤其是水资源短缺、水污染加重以及与水相关的生态环境恶化已经成为中国首要解决的问题之一.本文以岷江流域为例,从水资源的水量、水质及其生态环境安全等方面,探讨流域水资源安全问题.研究表明,随着人类活动和社会经济发展的影响,岷江流域水资源安全及其生态环境受到威胁,表现为:①水量减少.岷江流量明显减少,70~80年代与30~40年代相比,年均径流量减少9.5%,地下水资源量减少,地下水位降低10m左右.洪旱灾害更加频繁.②岷江水污染呈加重趋势.岷江高场站的综合污染指数由1996年的0.21增加为2000年的0.34,水质级别由“较清洁”变为“轻污染”.③生态环境恶化.岷江上游森林面积减少和干旱河谷扩大,水土流失也有加剧的趋势.针对这些变化,要保障流域水资源及其生态环境安全有必要采取下列对策:即必须树立可持续利用的观念;以水资源承载能力为前提,推进水利和经济的协调发展;建立水资源保护区,防治水污染.     

浮筏隔振装置的超单元建模方法

浮筏是一种集弹簧、阻尼器、刚体和弹性体为一体的混合动力学系统，对其建立合适的动力学模型存在困难，为此本文提出一种超单元建模方法。该方法首先在物理空间中对装置中弹性体的有限元模型进行降阶，并建立相应的超单元，然后与普通单元一样把它们直接组装到总体模型中。用该方法建立起来的动力学降价模型不仅在规模上远小于未降阶的有限元模型，而且能很好地保留原模型在中、低频段内的动态特性。数值示例表明，本文提出的超单元建模方法是一种有效的浮筏隔振装置建模方法。