循环球应力作用下黄土变形特性研究

针对西安某地铁车站基坑Q₃原状黄土,开展偏应力恒定的循环球应力加/卸载试验,对不同固结应力与不同动应力幅值条件下原状黄土的轴向变形与体应变发展规律进行分析。结果表明：循环球应力作用下,黄土会产生一定的不可逆塑性变形与可逆弹性变形,其变形增长规律与偏压程度和动应力幅值成正比,与固结应力成反比;轴向变形规律符合Monismith C L幂函数模型,且其模型参数与固结应力条件具有显著的相关性;原状黄土在加载初期体应变累积较明显,之后逐渐趋于稳定;固结应力比对体应变影响较小,固结球应力对体应变发展具有抑制作用,表明浅层土体更容易产生压缩变形。     

基于空气压力载荷的发动机舱盖颤振预测方法

发动机舱盖作为吸收汽车碰撞能量的主要部件,其在高速道路行驶条件下的变形和颤振问题是影响汽车安全的重要因素。基于发动机舱盖颤振性能要求,文章提出了一种高速行驶条件下发动机舱盖颤振变形的预测方法。通过有限元模拟计算,考虑重力作用下的准静态加载、缓冲垫和弹簧作用下的弹性力加载,以及高速行驶条件下空气压力载荷的多维加载工况,完成了方法定义、模型建立、性能分析、试验校核,研究了多维加载对发动机舱盖颤振的影响,验证了该预测方法开发和应用的可行性与有效性。     

副簧下置式二级刚度板簧的相关计算

为解决副簧下置式二级刚度抛物线变截面少片簧,在副簧接触后的板簧总成挠度和刚度计算的问题,以 2+1 下置副簧为例,根据材料力学简支梁变形原理,分析板簧各片相应的挠度情况,建立变形一致方程。根据虚功原理,建立并求解端部载荷和挠度的积分方程,总结挠度、刚度和端部载荷的计算方法。通过试验验证可知,计算值与试验值最大偏差在 5%以内,计算理论正确,可以为此类板簧正向设计提供参考。     

海上旅游平台大跨度网壳结构强度分析

海上旅游平台大跨度网壳结构作为新型结构,目前还没有成熟的设计和强度分析方法.本文以网壳结构立柱间的相对位移为波浪载荷控制参数,基于设计波法和三维水弹性理论计算波浪载荷;以百年一遇的风速作为风载工况,采用k-ε湍流模型模拟风场计算风载荷,利用面元积分法计算网壳结构等效节点载荷,建立大跨度网壳结构外载荷计算方法.在此基础上,以\"海洋之心\"旅游平台为算例,开展了网壳结构响应分析,获得了风载荷、波浪载荷及风浪联合作用下的网壳结构响应,对比分析了风载荷和波浪载荷对网壳结构响应的影响.     

碳纤维在海洋结构与装备中的应用与挑战

旨在研究声发射信号对典型复合异质结构中的传播特性的影响。

首先,基于半解析有限元方法开发频散曲线计算程序,计算声发射波在复合结构板中的群速度频散曲线;然后,采用ABAQUS软件建立复合结构模型,并模拟典型声发射源信号的传播过程,研究声发射信号在复合结构中的频散特性和衰减特性;最后,针对复合异质结构,结合小波变换和模态声发射理论,分析T型复合异质结构中声发射信号的时频特性与模态转换。

结果表明,声发射信号衰减特性与信号传播距离和传播方向相关,经过异质结构界面时信号会大幅衰减;声发射信号与异质结构相互作用会产生复杂的传播现象,包括T形变换和模态转换等;声发射信号T形变换中反射信号的信号强度最强,跨结构透射和经过90°转角结构透射信号的信号强度相当。

所做研究通过使用反射系数和透射系数量化了信号的散射特性,结果可为声发射技术在海洋结构物健康监测中的应用提供理论参考依据。

     

多拱肋异型系杆钢拱桥静载试验分析

以多拱肋异型系杆钢拱桥为工程背景,从有限元计算分析、控制断面选取、测试内容及测点布置、试验加载工况确定等方面详细阐述了复杂结构桥梁静载试验方法和过程。在各试验工况加载下,对控制断面的应变、变形、吊杆索力进行测试,并与理论计算值进行比较分析。结果表明：现场实测值与理论计算值吻合较好,且均小于理论计算值,该异型系杆钢拱桥结构具有足够的强度和刚度安全储备,满足设计要求,所得结论可作为桥梁承载能力评定的依据。     

高速公路自洽能源系统规划中的经济性特点

为促进交通与能源融合发展,构建了以风-光-储为供电侧,高速公路用电设备为需求侧,且具有合理运行规则的高速公路自洽能源系统架构;以风-光-储设备数量为规划变量,系统等年值成本为优化目标,缺电概率和弃风弃光量等为约束条件,建立了自洽能源系统的规划模型;将设定的系统运行规则转化成具体的运行策略,以西部某地区风、光历史数据及负荷需求数据为输入,进行了算例仿真。研究结果表明：微电网联通功率上限的提升可使自洽能源系统的经济成本明显下降, 当微电网联通功率上限由0增加到1 000 kW时,系统等年值成本减少了8.53%;新能源消纳率的提高将造成经济成本抬升,过高的新能源消纳率追求甚至将导致经济成本的急速攀升,弃风弃光量约束力度的加强使新能源消纳率上涨了9.05%,等年值成本随之上涨了73.86%;负荷分级管理的应用可大幅降低系统经济成本,一级负荷的缺电概率上限不变,将二级和三级负荷的缺电概率上限从0分别改设为0.05和0.20时,自洽能源系统的等年值成本甚至减少了90.97%。可见,微电网联通、负荷分级管理的应用以及合理的新能源消纳率要求可使高速公路自洽能源系统规划的成本更具合理性。     

“柔基强面”共振碎石化路面结构在港区市政重载道路的应用

通过“柔基强面”共振碎石化路面结构在一条港区市政重载道路的实际应用,分析“柔基强面”共振碎石化新型路面结构在港区市政重载道路工程设计应用技术的难点问题及解决办法,并总结了港区市政重载道路采用“柔基强面”共振碎石化新型路面结构的适用性及和现有规范体系很好结合的设计方法和控制要点。对于该路面结构的相关设计应用推广,具有一定的借鉴和参考价值。     

砂卵石层串珠状溶洞地质条件下大直径单桩水平静载试验及数值仿真分析

砂卵石和串珠溶洞地质条件下的桥梁桩基水平承载力和变形机理研究目前并不充分。为合理确定该地质条件下无铰拱桥桩基水平承载力,开展了现场水平静载试验,分析了该类地质条件下桩基水平承载力的合理值,为类似工程提供参考。并运用GTS有限元软件开展了数值模拟,建模以修正摩尔库伦模型模拟砂卵石层,并在桩土之间设置Goodman接触单元,在桩端设置桩端单元。同时假定串珠状溶洞为椭球状分布,为防止计算出现不收敛的情况,对空腔内部进行特殊处理,采用统一理论模拟钢护筒和筒内混凝土。在此基础上,分析了桩顶受荷时H-Y曲线和H-ΔY0/ΔH曲线,并将数值结果与实测结果进行了对比。结果表明,在合理运用本构模型和土工参数情况下,有限元数值仿真结果与现场试验结果吻合度较高,有限元软件可以作为确定这种特殊地质条件下桩基水平承载力的有力技术手段,为确定单桩水平承载力提供新思路。     

考虑坡顶建筑荷载的垂直高边坡稳定性分析

垂直支护的高边坡坡顶进行建设时,保证边坡的稳定是一项重要工作。本文采用有限元方法研究了一般工况和地震工况下垂直支护的高边坡坡顶有近坡建筑时的稳定性,模拟考虑了浅基础和桩基础两种基础形式。通过分析浅基础埋深和桩长对边坡破坏模式、安全系数以及支护桩受力的影响,提出了考虑坡顶建筑结构的边坡支护方案,并通过工程实例进行验证。结果表明：一般情况下,坡顶建筑会对边坡产生不利影响,坡顶建筑采用桩基础对边坡稳定性效果显著。当建筑采用浅基础时,浅基础埋深越大,边坡安全系数越大,支护桩受力越小;当建筑采用桩基础时,桩长越长边坡越稳定,支护桩受力越小,而当桩长增加到坡底深度,支护桩受力不再受桩基础长度的影响。