大断面跨海盾构隧道结构设计与参数分析

为获得精细、合理化的大断面盾构隧道结构设计方法,文章依托某大断面跨海隧道工程,对其结构选型和结构参数进行了分析。从管片拼装方式与分块、管片连接方式、管片材料等方面,分析了管片结构的选型方法;从计算模型的选取、计算工况与荷载的确定、参数的选取、计算结果等方面,分析讨论了管片横断面和隧道纵向结构的数值模拟计算方法及其适用性。结果表明:采用梁-弹簧模型、均质圆环模型计算管片横断面时所得的内力分布并不相同,在实际设计中应以前者计算结果为主,后者进行复核;在地基变化剧烈处,盾构隧道易出现较大的纵向弯矩和管片环间剪力,可通过采用设置变形缝、硬岩破碎等方式予以处理。     

大跨度斜拉桥斜置阻尼约束体系参数设计

芜湖长江公路二桥主桥为主跨806m的双塔四索面斜拉桥。为改善桥梁横桥向与顺桥向抗震性能,该桥采用斜置阻尼约束体系。采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,采用非线性规划法优化粘滞阻尼器的力学性能参数;根据该桥在温度作用、汽车荷载、汽车制动力、风荷载、地震作用等荷载及荷载组合作用下的结构响应,确定粘滞阻尼器的极限变位状态,并根据该极限变位状态计算粘滞阻尼器的极限位移参数。该桥斜置阻尼约束体系的设计参数分别为:阻尼器速度指数α=0.25、阻尼系数C=3 000kN/(m/s)0.25、最大阻尼力Fmax=2 200kN,行程±550mm、水平转角±15°、竖向转角±5°。     

全局优化算法在船舶结构优化设计中的应用

为了提高船舶龙骨结构在受力过程中应力分布的均匀性和提高材料的利用率,本文采用Hypermesh软件建立了龙骨结构有限元模型,并结合其MORPH功能定义筋板形状变量,建立形状优化模型。随后,将全局优化算法与形状优化模型相结合,对船舶龙骨结构进行优化设计。结果表明,在筋板交错位置增加筋板高度能够有效提升龙骨结构整体刚度,其余位置可以采用较小的筋板高度。本文研究可为船舶龙骨结构改进设计提供参考。     

HtrA1和TGF-β1在妊娠期高血压病患者胎盘中的表达

目的探讨HtrA1(high temperature requirement A1,HtrA1)和TGF-β1(transforming growth factor-beta 1,TGF-β1)在妊娠期高血压病患者(简称妊高病)胎盘组织中的表达及作用。方法利用免疫组化SABC法检测正常妊娠者60例(对照组)和妊高病者70例(实验组)(其中妊娠期高血压组24例,轻度子痫前期组20例,重度子痫前期组26例)胎盘组织中HtrA1和TGF-β1的蛋白表达,并进行相关性分析。结果 HtrA1在实验组中的表达较对照组显著增高(平均灰度分别为155.05±3.13、152.69±4.11,P<0.01);与对照组比较,轻度子痫前期组、重度子痫前期组均显著增高(分别为154.05±4.96、156.03±5.07,P分别<0.05、<0.01)。TGF-β1在实验组中的表达较对照组显著增高(平均灰度分别为156.33±4.79、152.39±4.84,P<0.01);与对照组比较,轻度子痫前期组、重度子痫前期组均显著增高(分别为159.79±3.92、165.82±3.20,P<0.01)。Pearson相关分析HtrA1与TGF-β1的表达水平在实验组中呈正相关。结论 HtrA1和TGF-β1可能通过某些机制相互调控、协同,两者高表达可能与妊高病的发生发展有关。     

高海拔地区隧道施工通风风量计算及风机选型研究

高原地区由于海拔高度的增大,空气性质及部分有害气体毒性较平原地区发生了较大变化,施工通风难度比常压下增大很多,不能以平原地区的通风技术进行简单照搬。对海拔高度与空气性质的关系,高原隧道施工通风需风量计算,高原地区通风阻力变化及风机选型进行了分析。结果表明,高原地区的施工通风风量计算应考虑不同海拔高度时有害气体的体积膨胀及浓度限值,进行风机选型与通风阻力计算时应根据高原空气密度与平原地区空气密度的比值进行修正,该结论可为高原隧道施工提供借鉴和参考。     

隧道施工环境舒适性研究

为了保证隧道施工环境在满足通风与职业健康要求的同时也满足舒适性要求,从隧道气候三要素(温度、湿度和风速)入手,对比分析了国内外与隧道施工环境舒适性相关的标准和规范,重点分析了隧道气候三要素对隧道施工环境舒适性的影响,总结提出了隧道施工环境舒适性建议标准,并对隧道施工环境舒适性检测与评价方法进行了比较,确定了合理的检测与评价方法,同时提出了隧道施工环境舒适性的主要调控方法。     

基于土壤特征的川西高寒山地公路边坡生态修复困难性分析

为探索高寒山地公路边坡植被恢复过程中土壤理化性质的变化规律及对植被恢复的影响,采用野外调查和室内分析相结合的方法,系统研究了折多山4个海拔梯度土壤理化性质,并与同海拔原生植被土壤进行对比。结果表明:高寒山地公路边坡土壤有机质、全氮及碱解氮处于极度缺乏水平,除恢复初期进行了原始表土覆盖的3800m处样地外,恢复一年的样地仅占原生植被土壤的3.7%和9.4%,人工恢复5年的样地也只占11.16%、24.37%和21.29%、30.66%;碱解氮除3800m处样地外均未检出;土壤密度与同海拔原生植被土壤相比均显著增加,土壤的总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度均明显减少,毛管孔隙和非毛管孔隙的比例也发生了变化;0~20 cm土层土壤最大持水量不到原生植被土壤的50%。土壤有机质和氮素养分的极度缺乏可能是高寒山地公路边坡植被恢复极其困难的主要限制因素。因此,在高寒山地公路施工过程中,对原始表土进行有效保护并回填或用有机客土覆盖并适量追施氮肥是保证边坡植被恢复成功的重要措施。     

基于前端处理的斜拉索索力智能监测系统研究

为提高斜拉索索力监测的效率及精度，研发了一种基于前端处理的拉索智能监测系统。该系统具有索力监测、振动监测及异常报警的功能，采用唤醒模式供电方式，大幅降低了传感器及CPU的耗电量；采用6LoWPAN技术，实现了监测数据低功耗、小成本的无线传输；采用可编程测MEMS加速度传感器对拉索的振动时域和频域特征值进行前端处理，仅将经过分析后少量有价值的数据传输至健康监测系统，大幅减低了健康监测系统的数据传输量；采用大动态弱信号数据采集方法，提高信号测量分辨率和测量系统峰值信噪比，有效识别微弱振动信号中的有效频率成分，提高了索力测量的精确度。实验室及实桥测试表明，该拉索智能监测系统显著提高了斜拉索监测的效率及精度，具有较强的实用性。     

薄壁箱梁剪力滞实验与计算研究

本文在分析箱梁剪力滞效应时,用多个不同的纵向位移剪力滞差值函数以反映薄壁箱梁不同宽度翼板的剪滞变化幅度,并且考虑了剪切变形情形,构造薄壁箱梁的翘曲位移函数,提出了一种能对工程中常用的变高度梯形截面箱梁剪力滞计算的梁段有限元法。进行了有机玻璃模型试验,并对模型桥作了有限段法和有限元法的数值计算,计算值与试验结果均吻合良好。     

碱式硫酸镁混凝土的纤维增韧机理及本构关系

为探究新型碱式硫酸镁混凝土的纤维增韧机理,通过室内单轴压缩试验分析了不同纤维类型、不同纤维掺量、不同纤维长度对碱式硫酸镁混凝土的强度、弹性模量、峰值应力、峰值应变、压缩韧性指数的影响,进而得出纤维碱式硫酸镁混凝土的本构关系。试验结果表明：纤维碱式硫酸镁混凝土在受压破坏时,呈现明显的塑性破坏特征,长纤维能有效抑制主裂纹的产生,短纤维可以阻止微裂纹扩展,掺量为0.2%,长度12 mm的纤维时峰值应力和峰值应变提升效果最明显,峰值应变提高率为35.9%。在试验结果的基础上提出了关于纤维掺量和纤维长度因素的单轴压缩应力-应变全过程曲线方程,对拓展其在土木工程行业中的应用领域具有实际意义。