舰船水下爆炸新的损伤评估体系探索

应用数值方法对多艘舰船进行水下非接触爆炸的数值试验,通过对各种工况下的计算可得水面舰船在我国现行的损伤评估体系下的破坏半径、临界半径和安全半径,据此可知水下爆炸对舰船破坏的一些特征.从更安全角度考虑对各评估体系的损伤等级定义提出了局部修正,并形成协调标准,绘制出舰船在该标准下的等损伤面包络图.依据算得不同舰船的安全半径,拟合出水面舰船安全半径的计算公式.计算公式预测值与实船试验数据吻合较好,可为舰船生命力的评估提供参考.     

环境变化下基于核典型相关分析与协整的损伤识别方法

采用传统协整方法进行损伤识别时，需要变量间满足较好的线性关系，而实际工程中监测变量往往存在一定程度的非线性，这使得协整方法的有效性受到影响。为此，提出一种结合核典型相关分析与协整的损伤识别方法。首先利用核典型相关分析能有效处理非线性相关变量的优点，将低维空间存在非线性关系的监测变量映射到高维空间，使其转化为线性相关的核典型变量。然后利用协整方法能够消除变量间共同趋势的特点，对核典型变量间的共同环境因素影响进行分离，并以分离环境因素影响后的协整残差作为损伤指标进行损伤识别。最后通过芬兰Kullaa课题组的木桁架桥试验数据，对协整方法、结合典型相关分析与协整的方法、核典型相关分析和协整相结合方法这3种方法的损伤识别结果进行比较。研究结果表明：在分析非线性数据方面，核典型相关分析要优于典型相关分析；前2种方法受监测变量数目的影响较大，选择不同数目的监测变量将得到不同的识别结果，而该方法对监测变量数目不敏感；且在损伤识别的漏判率方面该方法明显优于其他2种方法。     

高海拔大温差环境钢—混组合梁温度效应研究

因材料导热系数的显著差异，高海拔地区钢—混组合桥梁可能出现超出规范的环境温度效应。针对拟建藏区某40 m跨径简支钢—混组合梁桥，通过热—结构耦合分析，研究了环境因素作用下的温度场以及结构温致效应，并对桥梁结构选型提出了建议。研究表明，在高海拔环境中，钢—混凝土组合梁存在较大温差梯度，且温差值、温差曲线与现有设计规范存在一定差异；环境温度下混凝土板应力分布极不均衡，温致拉应力超过材料抗拉强度；温致应力峰值多位于钢—混交界面，此处易成为结构薄弱环节；钢箱组合梁箱内、外混凝土应力水平差异较大，且温致结构竖向变形较大，从结构温致效应角度推荐采用钢板组合梁。     

断裂力学在轨道车辆结构寿命预测中的应用

轨道车辆结构在服役过程中难免会产生缺陷。为确保含缺陷车辆结构的运行安全,文章引入针对缺陷的断裂力学疲劳分析方法和结构完整性评估标准BS 7910,介绍了其特点,并阐述了基于BS 7910标准对含缺陷车辆结构进行寿命预测的关键环节。根据预测结果,可指导运维单位对结构制定维保策略。     

动荷载作用下钢结构涂装的累积损伤机理与量化模型

为研究动荷载作用下公路钢桥涂装层与基体间的协同变形和破坏机制,开发了钢结构涂装层试件的动荷载试验系统,研究了疲劳荷载作用下涂层的破坏模式、附着力、弹性厚度、应变等随循环加载次数的发展规律。结合涂层破坏模式和发展规律,构建了涂层疲劳累积损伤度的计算模型,提出了基于损伤度的涂层破坏分级方法,并结合试验结果进行了验证。结果表明:疲劳荷载将引起涂层的附着力下降、弹性厚度降低和应变松弛,进而导致涂层出现附着破坏、内聚破坏及其组合。涂层附着损伤度是涂层损伤的主要因素,且随加载次数持续增大,当加载次数较大时内聚损伤贡献突出。试验涂装体系在22万次应力循环后附着损伤度最大为0.34,内聚损伤度最大为0.27,总损伤度达0.61,属于严重损伤。提出的损伤度模型及破坏分级方法与试验规律吻合良好,可应用于公路钢桥涂装层受动荷载作用下的寿命预测。     

中低应变加载速率下单节理裂隙岩体的单轴动态压缩力学性能试验

对人工制作的节理岩体试件进行了中低应变加载速率下的单轴压缩试验,研究了应变速率和节理面的倾角β对节理岩体的极限抗压强度、峰值应变、弹性模量和损伤变量的影响。研究结果表明:(1)当加载的应变速率相同时,当节理面的倾角β由0°增加到90°,试件的抗压强度呈逐渐减小后又逐渐增加的趋势,试件的峰值应变均呈先减小后略有增加的变化规律,试件的弹性模量整体出现逐渐增加的变化规律。(2)当试件的节理面倾角相同时,随着应变加载速率逐渐增加,试件的抗压强度呈逐渐增加的趋势,当β为60°时,试件的抗压强度对应变率敏感性最强,试件的峰值应变和弹性模量随应变加载速率的变化并没有固定明显的变化规律。(3)当应变加载速率相同且应变相同时,随着节理面的倾角由0°增加到90°,损伤变量基本都呈先逐渐增加后减小的趋势,当节理面的倾角为60°时的损伤变量最高,当节理面倾角为90°时的损伤变量最小;当试件的节理面倾角相同,应变加载速率逐渐增加时,损伤变量基本呈逐渐增加的趋势。     

“膜”术大师

不镀膜、不喷漆,可穿隐形甲,能披七彩衣,车身贴膜让爱车始终光亮如新、时刻变化。从汽车诞生以来,人类追求汽车养护的脚步从未停止。为了让爱车始终光亮如新,我们想了很多办法,提高漆面亮度、减少漆面损伤的打蜡诞生了。为了追求更长久、有效的保护效果,有了封釉、镀膜技术的出现。但随着科技的发达,我们对汽车车身养护的要求也越来越多,要更简便、更实用、更时尚,于是车身贴膜也就顺势而生了。     

城市充电基础设施规划的思考

城市交通是实现碳达峰、碳中和的重要领域，电动汽车是节能减排的重要抓手，优化充电基础设施布局是当务之急。本文针对当前充电基础设施发展存在的问题，提出城市充电基础设施的规划方法，宏观层面分析城市组团功能确定建设优先级，中观层面提出“点—线—面”结合的规划方法和合理的服务半径，建设充电基础设施网络，微观层面以工作、居住、游憩、交通四大基本城市活动，满足不同场景充电需求。最后提出落实用地保障、建设时序等保障措施。     

岩土锚固安全评价指标体系研究

加强锚杆(索)施工质量控制和工程可靠性检测是岩土支护结构时效性分析的一项重要内容。首先，通过理论研究、模型试验和现场测试等方法，将单锚失效模式归纳为粘结失效、筋材断裂失效、预应力松弛失效和锚具失效，并提出了岩土锚固安全评价指标体系。其次，针对各指标参数的特点，在动力学理论和结构探伤理论基础上，利用现代信号处理技术、神经网络和优化算法等数学手段，建立了锚杆(索)质量检测的力学和数学模型，并研究了不同损伤锚杆在声波和应力波激励下的动力响应规律，确定了单锚安全等级划分方法及其对应的失效阈值。最后，通过确定单锚的锚固力取值，重新计算正常工况下的锚固边坡稳定安全系数，并将其与容许安全系数进行比较，对运营期内的锚固边坡稳定性进行评价，对锚失效后不稳定的边坡提出了原锚补强和增设新锚等处治方法。锚固安全评价与处治技术具有在线、动态、实时的特点，可弥补传统的锚杆(索)拉拔试验的不足，对提高锚杆(索)加固技术和岩土工程的稳定性和可靠性具有促进作用。     

注胶与植筋对纵连板式无砟轨道受力变形的影响

针对采取维修措施后纵连板式无砟轨道在高温荷载下的受力变形问题，考虑轨道板与砂浆层间界面黏结应力-位移非线性本构关系、植筋结构应力-滑移非线性本构关系，建立了纵连板式无砟轨道力学行为分析有限元模型，并对其施加非线性高温荷载，对比分析了注胶、植筋与2种措施共用对纵连板式无砟轨道受力变形与结构损伤的影响规律。研究结果表明：对于轨道板两侧存在0.2 m层间离缝、一宽窄接缝存在破损的基本工况，注胶、植筋与2种措施共用情况下邻近破损接缝的轨道板端部层间离缝最大值分别为未采取维修措施时的63%、20%和18%,破损接缝混凝土受压损伤最大值分别为未采取维修措施时的51.0%、6.8%和5.5%;对于宽窄接缝结构状态较差的纵连板式无砟轨道，植筋措施的维护效果远好于注胶措施，而2种措施共用的效果更佳；注胶措施对纵连板式无砟轨道端部垂向位移、层间损伤和宽窄接缝受压损伤的限制作用随注胶深度的增加而增强；仅采用注胶措施情况下，若要达到2种措施共用情况下邻近破损接缝的轨道板端部层间损伤的幅值范围，注胶板块数需不小于2,且双侧注胶深度均需不小于0.9 m,建议在仅采取注胶措施时，充分保证注胶维修面积。