波纹夹芯杂交夹层板入水砰击动力响应特性研究

以波纹夹芯杂交夹层板(Hybrid Sandwich Plate with Corrugated-Cores,HSP)为研究对象,建立气-液-固三相数值模型,对结构在不同撞水速度下(1～10 m/s)动力响应特性进行数值计算分析.首先将其与相同质量的无填充轻质波纹夹芯夹层板(Light Weight Corrugated-Core Sandwich Plates,LWCCSP)在入水砰击下的非线性力学行为进行对比,分析探讨2种结构的能量吸收特点以及砰击压力和变形的分布规律,同时研究波纹夹芯杂交夹层板主要设计参数对其抗砰击性能的影响.分析结果表明,波纹夹芯杂交夹层板较同质量的无填充轻质波纹夹芯夹层板具有更好的抗砰击性能;在一定范围内,增加触水面板厚度及芯层厚度对提升波纹夹芯杂交夹层板的抗砰击性能有积极作用,且增加芯层厚度效果更为显著.     

基于全船建模的航速对船首外飘砰击影响研究

建立二维楔形体入水模型,验证入水砰击仿真方法可靠性,对集装箱船体进行全船体建模,导入船体运动参数,增加船体的纵摇运动,采用一般耦合算法(General coupling),流体域用Euler单元模拟,船体设为刚体,划分为Lagrange有限元网格,对船体进行入水仿真.对比不同工况下的结果表明:全船模拟时船型纵向斜升角会发生变化,导致航速对船首入水砰击压力的影响较大,随着航速的增加,入水砰击压力变大,同时航速还会使砰击压力峰值位置发生变化.     

三维实船首部结构入水砰击载荷预报

首先对三维回转体结构入水砰击问题进行仿真研究,并与文献中的试验结果进行对比,从而验证仿真方法计算三维结构入水砰击问题的可行性;其次研究三维实船首部入水砰击过程,分析实船首部结构砰击压力与入水速度、结构曲率的关系,并提出该首部结构的砰击压力预报公式。     

高速铁路桥梁并行地段最小线间距的确定

研究目的:西延高铁引入西安铁路枢纽时,为符合城市规划、减少对城市切割、节约土地,新建线路与既有铁路通道并行,或多条新建高铁线路尽量同一通道并行布线。本文首先介绍新建高铁与既有高铁桥梁并行地段线间距的确定方法,主要受桥梁架桥机的控制;其次介绍两条新建高铁桥梁并行时最小线间距的确定方法,主要受桥梁结构尺寸控制。研究结论:(1)在枢纽地区,建筑密集、通道狭窄,线路通过时尽可能选择与既有线并行,或同方向线路采用同一通道布线;(2)桥梁并行地段最小线间距的确定对于减少拆迁、节约土地、降低成本起着至关重要的作用,同时也可获得地方政府支持,促进项目的实施;(3)不同类型桥梁并行地段最小线间距的控制方法,对其他高速铁路具有借鉴与指导作用。     

公路软土地基粉喷桩加固方案优化分析

为合理确定软土地基粉喷桩复合地基加固方案,根据设计资料初步确定粉喷桩加固方案,采用有限元软件建立计算模型对粉喷桩复合地基变形影响因素进行分析。分析计算结果,得出随桩间距的增加路基沉降增加,随桩体弹性模量的增加路基沉降和水平位移不断下降,随垫层弹性模量的增加路基各指标变形下降。全面考虑确定粉喷桩桩间距合理取值范围为1.2～1.5 m,桩体和垫层弹性模量取值应在100 000 kPa左右。     

不等直径并列双圆柱绕流数值模拟研究

不等直径的多圆柱系统广泛应用于海洋工程中,为研究不等直径双圆柱之间的互扰效应。本文基于CFD方法,对不同间距比下的二维不等直径双圆柱进行了数值模拟。研究结果表明:当T/D≤3.0时,双圆柱尾流涡相互融合,互扰效应造成斯特劳哈尔数偏低,升力系数幅值随时间变化不稳定;当T/D 3.0时,两圆柱互扰较弱,圆柱水动力系数与单圆柱结果相差不大;T/D≈3.0可认为是临界间距比。本文成果有助于多圆柱流动控制技术研究。     

沙漠浅水湖区风积沙公路路基强夯试验研究

风积沙在沙漠地区作为一种储量丰富而级配不良的回填料,虽然在中国已成功应用在部分公路路基上,但是对风积沙处理目前主要集中在浅表层的处理,对其深层或水下处理方法和适用性研究较少。该文结合新疆乌尉高速公路工程台特玛湖段风积沙路基,采用强夯法对其水下深层处理,监测夯击时风积沙夯沉量、隆起量、超静孔隙水压力,并对比其强夯加固前、后效果。研究表明：处理深度约5 m的沙漠湖区风积沙路基适宜的单点夯击能量为2 500 kN·m,单点最佳夯击击数为8～9击,夯点间距宜为4.5 m,夯击时地表隆起量小;超静孔隙水压力消散迅速,多遍点夯时可连续作业;风积沙强夯前后加固效果明显,可以用作公路路基回填料。     

铁路小间距隧道洞口段爆破施工震动响应研究

以重庆至怀化线增建工程中的复线隧道为研究对象,对小间距铁路隧道复线洞口段爆破开挖产生的动力效应进行了数值模拟,给出了爆破开挖在既有洞室洞口周边产生的动力效应的一般规律.研究结果表明:加强对敏感部位监控、采用合理爆破参数可有效减轻爆破应力波对既有隧道洞口段的不利影响.     

畸形波作用下双平台联合作业的波浪砰击特性研究

畸形波具有波高巨大、传播速度极快、偶发性强和能量集中等特点,对海洋平台的破坏尤为突出。论文以生产平台和支持平台为研究对象,通过数值模拟与模型试验相结合的方法,对双平台联合作业在畸形波作用下受到的波浪砰击进行研究。运用经过模型试验修正的数值模拟,采用组合波聚焦模型建立畸形波。以典型畸形波“新年波”为例,在时域上开展畸形波工况下双平台多浪向波浪砰击特性研究。研究成果对双平台联合作业的设计与工程应用具有一定的指导和参考价值。     

苏锡常南部高速公路太湖隧道开挖土利用研究

苏锡常南部高速公路设计过程中,为充分利用太湖隧道开挖土,对素土进行改性处理,使其满足规范设计要求,以用作新建高速公路路基材料。对开挖土进行分类,通过室内试验研究了素土在不同石灰、水泥掺量情况下的改性效果,利用击实试验分析了改性前后土体的击实特性,并在承载比(CBR)试验基础上评价了处理效果。结果显示,太湖隧道开挖的A、B、D 类素土经过掺石灰或水泥改性后均能满足路用性能。本文在传统的掺加石灰或水泥改性土试验的基础上,考虑了石灰与水泥共同作用的改性方法,为苏锡常南部高速公路提供了完整的对比方案,为工程实施提供了理论参考和科学依据。