起降与滑行荷载作用下道面-地层结构动力特性与损伤分析

依托成都双流国际机场滑行道工程,通过理论分析、公式推导及数值模拟等综合研究手段,确定飞机动荷载系数并推导出飞机单轮荷载计算公式,研究飞机在滑行道面运动过程中,起降与滑行荷载作用下机场道面-地层结构的动力特性与损伤。研究结果表明,滑行荷载对道面-地层结构的影响最大,滑行荷载作用下,道面-地层结构在频率为7 Hz附近时振动加速度达到最大值。从能量角度看,飞机荷载从道面传递至地层时,高频段的加速度能量在地层中的耗散比中低频段更快;道面-地层结构的1/3倍频程曲线最大值均出现在9.45 Hz频段,随着地层深度增加,地层结构的VAL值呈现衰减趋势,且衰减率不断增大。从损伤量值角度看,滑行荷载对道面结构的损伤总体较小。     

基于功效系数法的城市公交线网优化模型

城市公共交通线网优化是城市客运交通规划的重要部分之一。对现有公交线网进行优化,可以更有效地利用现有资源,解决城市交通问题。通过对城市公交线网优化的主要内容、优化模式、优化目标以及约束条件的分析,同时兼顾乘客出行时间、线网平均满载率、公交线网密度和公交线网的布局,对整个城市交通系统的影响提出优化目标的函数表达式及相应约束条件的数学表达式,建立公交线网优化的多目标模型。通过对模型的分析,提出可用功效系数法对模型进行寻优和评价。     

码头设计中桩基有效计算长度分析

有效计算长度是高桩码头桩基压屈验算的控制性参数。国内外规范提供了其理想约束下的计算方法，但不能完全反映顶部实际约束，也未明确整体分析时顶部约束类型。介绍利用有限元屈曲临界荷载确定桩基有效计算长度的方法，该方法反映实际约束较为精确，并提出码头桩基局部分析和整体分析的设计理念，得出相应规律。结果表明，局部桩基分析时，端部排架1~3顶部可认为铰接，其他排架顶部可认为固接；码头结构整体分析时，桩基顶部约束为平滑约束；码头结构整体分析时，排架≥2轴时桩基顶部可认为平滑约束；单排桩≥2根时顶部横向可认为平滑约束。实际码头工程中桩基布置、斜率等变化因素较多，可利用本文方法进行分析。     

低承台桩基墩柱式结构水平荷载作用下的桩基计算

某船闸靠船墩结构采用低承台桩基墩柱式结构。按照《建筑桩基技术规范》考虑承台、基桩协同工作和土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基内力及位移，内含大量插值查表，计算复杂，具有一定的人为偏差。采用STAAD.PRO软件建立桩基、承台及土单元模型，并将上部墩柱结构及荷载进行力学转换后作用于承台，分析低承台桩基墩柱式结构桩基内力及位移，并与工程实例计算结果对比。结果表明，STAAD.PRO计算结果与规范计算结果基本一致，工程实践中可使用该软件方便地计算低承台桩基墩柱式结构水平荷载作用下的内力及位移。     

荷载频率对土体动强度影响分析

基于目前开展的受不同频率波浪荷载作用的土体动强度研究较少,而我国的港口岸线土质大多为粘性土和粉土,根据波浪荷载的特点,文章对不同类别的土样分别进行了不同振动频率的固结不排水动三轴剪切试验。试验表明,加荷频率对土体动强度有一定影响,而影响程度还受到土性条件的制约。通过试验得出,振动频率对粉质粘土和粉土的动强度有一定影响,在0.05~1.0 Hz范围内是单调增加;荷载频率对粉砂的动强度也有影响,但不是单调增加或递减,f=0.2 Hz时,动强度最高,f=0.5~1.0 Hz时,粉砂动强度变化不大。     

基于随机过程的连续箱梁桥通行荷载分析

车辆荷载是公路桥梁设计的重要技术指标\[1\]，也是影响结构安全和使用寿命的重要因素。随着经济的快速增长，尤其近二十年来汽车工业和交通运输的迅速发展，重型车辆大量涌现，使得车辆荷载较以往发生了较大变化，对桥梁通行荷载全方位的量化研究对于交通管理者采取合理的桥梁管养措施至关重要。一般通行荷载具有不确定性，而随机过程的研究方法在描述事物的不确定性方面发挥了巨大的作用，因此可用来分析通行荷载的不确定性。连续箱梁桥由于其整体性能好、设计施工较成熟，成桥后养护工作量小等优点，在近二十年发展很快，成为了首选的桥型方案之一，文章以此为例进行研究。     

双向聚能非均布荷载作用下浅埋隧道动力响应

通过解析方法研究爆炸荷载下动力响应问题.模型假定在半空间弹性土体中衬砌隧道中心处发生爆炸,荷载简化为双向聚能的非均布瞬态周期荷载并作用在隧道边界上,根据弹性动力学理论和Hamilton壳体理论得到围岩运动方程和衬砌运动方程,通过Laplace变换、波函数展开法和Graf坐标变换法,得到频域下爆炸荷载作用下隧道衬砌及围岩位移和应力响应表达式.利用Laplace数值逆变换得到时域响应半解析解,分析隧道在不同位置、埋深、衬砌厚度和荷载集度的波动特性.数值计算结果表明:隧道顶部和底部响应的方向相反,不同位置处响应趋势都趋于一致,随时间推移,响应逐渐衰弱;随着隧道埋深的增加位移场响应幅值先增强后减弱,在应力场中,隧道侧向响应幅值变化较小,而在隧道顶部和底部产生的幅值变化较大;衬砌厚度增加,隧道周身响应随之减小,并且厚度增加对隧道顶部和底部响应幅值影响较大;当荷载集度增加隧道顶部和底部附近出现较大的环向位移,顶部径向位移增大底部减小,应力响应在隧道顶部衰减,环向应力响应在底部增强.     

某半潜式钻井平台改造升级前后运动性能对比

半潜式钻井平台是深海油气资源开发的重要装备之一。半潜式钻井平台结构复杂,在设计建造及服役过程中,往往需要根据实际需求对平台原方案进行改造升级,而升级后平台的运动性能将与原平台存在一定差异,此时需要进行对比分析以确定升级方案的可行性。本文采用Sesam软件对某半潜式钻井平台改造后方案与其原方案的运动性能进行分析和对比。计算结果显示,与原方案相比改造方案的垂荡运动RAO第一峰值略增大、横纵摇值基本一致,平台总体水动力荷载变大。     

斜拉索车致荷载效应极值计算方法研究北大核心

为计算斜拉索在未来服役期的车致荷载效应极值,基于经典Rice公式理论,提出斜拉索车致荷载效应极值计算方法。该方法首先采用蒙特卡罗随机抽样法生成过桥车流荷载;然后利用影响线加载的方法求解斜拉索的车致荷载效应应力时程,并拟合Rice公式的最优参数;最后对斜拉索的车致荷载效应极值进行计算。采用该方法对杭瑞高速鄱阳湖二桥斜拉索车致荷载效应极值进行分析,结果表明:斜拉索车致应力受车流状态的影响较大,其随车流密度的增大而增大;经典Rice公式对斜拉索车致应力年跨阈率的拟合效果较好,提出的斜拉索车致荷载效应极值计算方法应用方便;斜拉索车致应力极值随重现期和交通量增长率的增加而增大,且密集车流对斜拉索车致应力极值的影响较大;在目前的随机车流荷载作用下,斜拉索失效概率较小,最长的Z18号斜拉索在设计使用年限20年内的应力极值为51.69 MPa,失效概率为4.6×10^(-3)。     

砂质海床特性对单桩所受波浪荷载的影响

砂质海床特性极大地影响波浪与海工单桩基础结构的相互作用,而将多孔介质海床简化为刚性、不可渗透固体海床,忽视了多孔介质海床对波浪能量的影响。研究砂质海床孔隙率、介质颗粒平均粒径对单桩所受波浪荷载的影响,设计5种不同海床特性的波浪水槽试验。研究结果表明:在相同波浪条件下,砂质海床结构内部的孔隙流对波浪能量产生衰减作用,随着颗粒直径的增大,波浪能量衰减愈加明显,单桩所受波浪荷载越小。当海床孔隙率较小,海床结构内部水流运动微弱,多孔结构对波浪消能作用不明显。当海床孔隙率进一步增加,海床结构内部水流运动增强,多孔结构对波浪消能作用显著,单桩所受波浪荷载明显减弱。