非线性波浪载荷在船舶剖面优化中的影响

采用非线性波浪载荷程序对超大型集装箱船在不同船体梁刚度下垂向波浪载荷响应进行理论计算,分析了船体梁刚度对波浪载荷的影响,并给出民船结构优化模型中非线性波浪载荷的计算方法,对比非线性波浪载荷在船体剖面优化中的影响.计算结果显示,船体梁刚度的下降会导致作用在船体梁上的波浪载荷显著增大,考虑波浪载荷影响后,中剖面面积优化效果...     

掺烧比对P50/甲醇双燃料发动机燃烧与排放的影响

燃料富氧重整和双燃料燃烧模式是改善燃烧过程和降低颗粒物排放的重要方法.在一台四缸增压中冷的高压共轨柴油机上,采用进气道喷射甲醇、缸内喷射P50(50％体积比例柴油与50％体积比例PODE)的双燃料模式,研究掺混比对P50/甲醇双燃料发动机燃烧与排放特性的影响.研究结果表明:相比于纯柴油模式,P50及P50/甲醇双燃料燃...     

沥青路面集中排水影响分析与响应识别

如何通过路侧排水口将路面径流快速排出是路面集中排水设计需要解决的关键问题。为了分析路面宽度和坡度变化对集中排水的影响,准确识别集中排水条件下排水口泄流能力与影响范围,基于水动力学理论得到路面二维浅水方程,考虑降雨、地形、流体阻力等因素对路面径流变化的影响作用,建立路面径流运动变化分析模型,并采用实际观测数据对模型参数进行验证。结合实际工程建立路面数字高程模型,在设计降雨条件下,分析路幅宽度增加和坡度变化对路面径流深度分布和路面集中排水能力的影响作用,对比不同坡度组合下的路面排水量,并识别路侧排水口影响范围。研究结果表明：路面排水量、路面径流流速、路面径流汇流时间是路面集中排水研究需要考虑的重要方面;采用路缘石开口进行集中排水时,路侧缘石对路面径流的汇流过程具有明显的拦阻作用,路肩范围内出现壅水现象;较低的路缘石高度可以减少路侧壅水对外侧行车道的不利影响,进而提高路面行车安全;对于模拟条件下（横坡2%）的固定排水口布置形式,存在相应的排水最优路面纵坡值范围（1%~1.2%）;路面径流的汇流方向与路面合成坡度方向不一致,当路面宽度增加时,路面汇流路径增长显著,路宽24.5 m时,路面径流没有就近从排水口流出,汇流路径沿道路纵向超过70 m。     

平行隧道穿越形式对砌体建筑变形的影响研究

为确保盾构隧道修建过程中上方建筑物的安全,基于天津地铁3号线和平路站至津湾广场站区间平行盾构穿越3座砌体建筑物的全过程现场监测结果,结合流固耦合数值模拟,分析双线平行盾构隧道以先行隧道下穿、后行隧道侧穿和先行隧道侧穿、后行隧道下穿2种不同的穿越形式掘进通过砌体建筑物时,建筑物的沉降与倾斜规律。研究结果表明： 1）双线平行盾构隧道先下穿后侧穿时可对建筑物下伏地层产生二次损伤,这种穿越形式会加重影响与隧道走向呈小角度斜交的砌体建筑物的沉降与倾斜率,使其墙体的沉降曲线分布趋于“单斜状”,墙体的倾斜率为先侧穿后下穿时的2倍; 2）2种穿越形式对与隧道走向呈大角度斜交的砌体建筑物的沉降与倾斜率影响不大。     

近场脉冲地震作用下穿越断层带隧道地震响应

在地震动峰值、速度脉冲及结构的地震响应等方面,近场地震动常表现出和远场地震动不同的特性。依据地震动破坏势从NGA-West2地震动库中选出2条近场脉冲型地震动,并与2条远场地震动进行对比分析,从而得到其频谱特性,即近场脉冲型地震波具有较明显的速度幅值,PGV与PGA比值及PGD与PGA比值较大,速度敏感区位于长周期段等特点。结合都汶高速公路龙洞子隧道工程,建立穿越断层带的隧道结构三维有限元模型,并以横断面方向分别输入近、远场地震波进行计算,研究近场脉冲型地震作用下穿越断层带隧道结构地震响应特性。结果表明：在近场脉冲型地震动作用下隧道的等效应变峰值较远场地震动大,并且在速度脉冲特性更显著的集集地震波作用下的应变峰值更大;与远离断层处相比,在断层面附近隧道横断面的等效应变峰值分布规律发生了变化,其横截面等效应变峰值最大处由拱脚变为拱顶,且在4种地震波作用下拱顶处结构的等效应变均超过了混凝土的峰值应变,进入破坏阶段;断层带内的隧道地震响应明显强于围岩条件较好的地层中的隧道,而断层带与较好围岩交界面附近的隧道地震响应更为剧烈,应变峰值随距断层距离的增大而迅速衰减。所得数值模拟结果与实际震害现象一致,可以为近场脉冲型地震动作用下穿越断层隧道的抗震设防提供参考。     

盾构隧道实用抗震计算方法研究

首先分析了各国盾构隧道抗震计算的现状,总结了常用的盾构隧道抗震计算方法,分析了这些方法的优缺点及适用性。在此基础上介绍了在盾构隧道抗震分析方法方面笔者带领的研究团队近年来取得的部分进展,主要有:在盾构隧道横向抗震计算中提出修正静力法,解决了静力法的计算合理性问题;提出考虑环间接头非线性刚度的纵向迭代计算方法,进一步发展了纵向广义反应位移法的适用性,以期解决大型复杂结构在非均匀地层中的高精度计算问题;并介绍了上述研究进展在中国相关抗震规范中的采纳应用情况。最后对隧道实用抗震计算方法进行了展望:在管片结构劣化对盾构隧道抗震的影响、拟静力计算方法如何考虑地层非线性、近场地震动对隧道的影响等方面有待进一步研究。     

青岛港前湾港区空轨应用探讨

多式联运是现代物流发展趋势,其关键是不同运输方式间能力的匹配和衔接的顺畅。码头是海路运输和陆路运输的交互点,部分码头将铁路引进开展多式联运,但铁路对公路运输的割裂又造成了新的问题。港内交通混乱、集疏运车流与市政车流冲突是很多码头亟待解决的问题。空轨系统的发展,为这些问题的解决提供了新的思路和方法。基于空轨系统的发展现状,结合青岛前湾港区的集装箱货源结构和业务需求,从实践层面研究空轨系统在码头的应用,分析了空轨系统与码头业务结合的难点和解决方案,为码头采用空轨系统提供借鉴意义。从解决多式联运的衔接问题和港口地面交通拥堵问题考虑,空轨亦是一种可供其他码头参考选择的技术方案。     

基于Google Earth数据的水运工程数字地形快速构建方法

数字地形的构建是实现可视化的重要组成部分。针对构建难度大、耗时长等问题,提出基于谷歌地球(Google Earth,GE)的数字地形数据快速获取方法和基于地理信息系统(GIS)的二维图纸精细化数字地形数据获取方法。通过不规则三角网(TIN)建模原理与GIS可视化技术,实现了数字高程模型快速构建方法;结合Arc GIS与91卫图软件,根据研究区域重要性,建立了不同精度的数字地形;并以松花江干流汤原区段堤防工程为例,构建了研究区域的数字地形,验证了本文所提出方法的可靠性和实用性。     

基于物理缩比模型试验的舰船静电场特性分析

基于水下电场试验系统,测量和分析了模拟海水环境中舰船物理缩比模型的腐蚀相关静电场,考察了舰船静电场的分布特性,并对不同辅助阳极位置及输出电流强度情形静电场特征进行对比分析,为基于电场特征控制的舰船隐身设计提供理论参考.     

一种新的混沌系统的优化控制

描述了一种新的混沌系统及其基本动力学行为。随参数的不同,该系统能同时显示2个单漩涡混沌吸引子,或同时显示2个双漩涡混沌吸引子。基于Lyapunov稳定性理论和Krasovskii理论,结合坐标平移变换,对该混沌系统设计了一优化控制器,将混沌吸引子渐近稳定到它的不稳定的平衡点。理论分析和数值仿真都表明了该控制器的有效性。