航道疏浚对复杂桥群河段通航水流条件影响的试验研究

成达万高铁涪江大桥处于复杂桥群河段,左岸紧临面积较大的湿地公园,侵入新达成铁路桥左岸80 m通航孔内,占用部分通航净宽,恶化了桥区水流条件,使桥区无法满足V级航道标准。采用二维水流数学模型和船舶操纵模拟试验对4个不同疏浚方案的整治效果进行分析。结果表明：选用方案4,在左岸湿地公园实施大范围疏浚,且对上游老达成铁路进行拆除后,桥区最大流速减少0.46 m/s,减少幅度为21.88%;最大横向流速减少0.33 m/s至0.65 m/s,减少幅度为33.67%,有效改善了桥区航道的通航水流条件,保证了过桥船舶的通航安全。     

中厚板坯结晶器内钢液非对称流场的数值模拟

以某钢厂中厚板坯连铸结晶器为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对水口单侧结瘤、水口两侧不对称结瘤以及水口不对中情况下的结晶器流场进行数值模拟,通过改变水口结瘤程度、水口浸入深度、拉坯速度等条件模拟结晶器流场情况。模拟结果表明:水口结瘤率越大,结晶器内流场不对称情况越严重,结瘤率小的一侧液面流速更大;拉坯速度越快,结晶器流场不对称情况越严重,液面流速更快,甚至发生表面回流卷渣;水口浸入深度越大,结晶器内流场不对称情况未有明显改善,但液面流速随之减小;结晶器宽度的变化对流场的不对称性和液面流速的影响较小;当水口不对中程度为5%时,结晶器流场和钢渣界面处液面流速不对称情况较为明显。     

基于LES的跨海桥梁施工期围堰波流力数值模拟

跨海大桥基础施工可能面临水深、浪大和流急等恶劣海况,波流力甚至可能成为围堰施工的主要控制荷载. 为研究跨海桥梁施工期围堰波流力,采用垂向多层σ坐标变换模型追踪三维波流自由液面,添加浸没边界法（IBM）处理不规则结构物界面,建立了基于LES的三维波流与结构物相互作用的数值模型,利用所建立并验证的三维数值模型模拟不同长宽比的矩形围堰与斜向波流的相互作用. 分析结果表明:所建立的三维数值模型能够较好地模拟矩形结构波流力;长宽比为1.0时,由于结构的对称性,波流入射角对围堰总波流力影响很小,增幅均在5%以内;随着长宽比的增加,波流入射角对围堰总波流力的影响增大;如长宽比为2.0时,波流沿纵桥向入射时（90°）结构的总波流力约为沿横桥向入射时（0°）总波流力的2.48倍. 与纯波情况相比,矩形围堰波流力普遍比纯波力偏大,但入射角对结构纯波力或波流力的影响系数较为接近.      

基于熵权-灰关联法的岩质开挖边坡安全评价模型

根据边坡稳定性评价体系, 选取边坡岩体质量评分、边坡开挖方法调整系数、高度修正系数、结构面调整系数、结构面调整值5个评价指标反映边坡的整体稳定性, 并作为安全评价模型的序列变量; 建立了熵权-灰关联安全评价模型, 将目标边坡作为系统特征序列, 12处岩质边坡作为相关因素序列, 评价了京沪高速改扩建工程沿线典型岩质边坡的安全性, 并提出工程建议; 采用FLAC3D仿真软件, 分析了不同阶段机械开挖和不同炮孔处静力爆破条件下边坡的稳定性变化规律, 以验证安全评价模型的准确性。分析结果表明: 边坡稳定性评价指标可较好地反映边坡的稳定性特征; 熵权-灰关联安全评价模型充分发挥了灰关联法在小样本数据分析的优点, 且由熵权法计算的指标权重改善了传统灰关联分析中由专家打分或平均赋权的缺陷, 使评价结果更加客观; 三级边坡和一级边坡的开挖使边坡K593+260~K593+555的安全系数分别降至1.01和1.00, 和上一级边坡相比降幅分别为34.8%、9.1%, 说明缓倾顺层岩质边坡的开挖会使岩层沿结构面滑动, 使边坡失稳; 瞬时动荷载和荷载积累效应控制静力爆破条件下边坡的稳定性, 瞬时动荷载的出现使边坡安全系数下降了7.7%, 荷载积累效应的消散使安全系数平均回升3.6%, 说明爆破对边坡的松动作用明显, 荷载积累的消散使边坡的稳定性提升。      

山区公路改扩建工程路基拓宽技术研究

山区公路改扩建项目路基拓宽难度大,解决新旧路基之间出现的不均匀沉降问题是路基拓宽技术的关键。从变形和应变对公路改扩建新老路基结合处的破坏机理展开分析,结合某山区公路工程实例,利用有限元计算软件PLAXIS8. 0对不同拓宽宽度、不同填土高度、不同刚度模量下的新旧路基不均匀变形规律进行研究,提出降低山区公路改扩建项目新旧路基差异沉降的技术分类和具体措施。     

不良地质条件下公路隧道施工力学特性研究

为深入研究不良地质条件下隧道施工力学特性,提高隧道施工效率,保证施工安全,依托某高速公路隧道,利用现场监测、数值模拟手段研究施工过程中隧道支护结构接触压力、弯矩值、轴力值情况,并对其进行对比分析。研究结果表明:在偏压软弱地层条件下,围岩与初支间接触压力极易形成应力集中;二衬与初支间接触压力分布不均衡;右侧拱脚弯矩值较大,且分布范围较广;隧道衬砌轴力在拱顶和仰拱处均产生了应力集中。研究成果为类似工程提供了技术支持。     

上海市历史城区震后应急救援路网评价与优化

随着我国城市化进程加快,自然灾害问题也日渐凸显,作为主要自然灾害之一的地震正在严重影响着我国城市的公共安全.城市交通系统是城市重要的生命线,因此研究震后城市应急救援道路网络连通可靠度具有重要的现实意义.历史城区由于其建筑多为老旧平房,抗震性能差,而且城区道路空间局促,在遭遇地震时路网更易堵塞.本文以上海豫园区域路网为例,基于瓦砾堆积模型对震后路段通行概率进行计算,采用蒙特卡洛模拟方法对路网节点连接可靠度进行计算,对震后路网路段单元和节点的可靠性进行评估,并在此基础上判别关键路段和优化应急医疗救援路径.     

集料分布状态及其与沥青混合料性能研究进展

通过分析集料分布状态及其与沥青混合料性能研究现状,评述基于集料分布状态进行沥青混合料性能数值模拟研究进展,展望集料分布状态及其与沥青混合料性能研究趋势,对集料分布状态及其与沥青混合料性能关系进行深入研究。研究表明:沥青混合料三维虚拟试件几何重构,集料三维分布状态指标建立,集料-沥青界面接触效应分析等,将是未来集料分布状态及其与沥青混合料性能研究的3个重点。     

采用新型防冻液的严寒地区太阳能供热系统特性分析

严寒地区对于供热采暖系统依赖性较大,而其中太阳能资源丰富的地区,可以利用太阳能进行供热,以部分满足日常采暖需求。鉴于太阳能供热系统在严寒地区使用水作为集热循环介质时存在冻胀和管道损伤的隐患,同时,为了给太阳能供热系统的进一步改进提供数据支持,并给实际工程应用提供数据理论支撑,文章通过仿真模拟的方法,对采用了55%质量浓度的乙二醇防冻液的太阳能供热系统的运行情况进行了研究。研究主要利用TRNSYS软件构建该系统的仿真模型,并将长春地区的气象参数等作为外部文件输入,得到并分析了系统运行数据。研究结果表明,采用该乙二醇防冻液的太阳能供热系统具有良好的性能,太阳能保证率可达30%以上,集热器热效率可以稳定在65%左右;节能环保方面,以所选建筑——长、宽、高分别为25 m、20 m、3 m为例,系统在整个采暖季可节能250.02 GJ,节能性和应用前景良好。     

直立式格栅加筋土挡墙变形受力的快速拉格朗日法数值分析

通过对土体单元采用Duncan-Chang E-B非线性弹性模型,土工格栅单元和面板单元采用线弹性模型,接触面单元采用Goodman耦合弹簧模型,建立了直立式格栅加筋土挡墙的分离式本构模型。采用快速拉格朗日法对其进行数值模拟,对挡墙面板侧向水平位移、挡墙顶部竖向位移、格栅筋材所受拉力及其潜在破裂面进行了数值分析。