高速列车侧风安全域计算方法

使用参数传递、求解控制以及动态网格技术, 建立了侧风流体动力学模型和高速列车多体动力学模型, 通过对列车外流场和系统响应进行协同仿真, 获得不同侧风环境下列车的稳定姿态和气动载荷, 研究了列车运行的安全性指标, 分析了不同侧风环境下列车安全运行的临界速度, 确定了列车的侧风作用安全域。计算结果表明: 随着列车运行速度和侧风强度的增大, 轮重减载率、脱轨系数和轮轴横向力依次出现超限现象; 当列车运行速度小于300 km·h^-1时, 列车头车所有轮对均逆风向偏移; 当列车运行速度为300 km·h^-1且侧风风速为30 m·s^-1以及列车运行速度为350 km·h^-1且侧风风速不小于25 m·s^-1时, 一、二位轮对顺风偏移, 三、四位轮对逆风偏移; 列车运行速度越高, 抵抗侧风能力越低, 且列车临界速度对侧风强度的敏感性增大。     

车辆-轨道耦合动力学钢轨模型求解方法

应用车辆-轨道非线性耦合动力学模型, 分析了采用解析方法的模态叠加法、有限元法的模态叠加法和有限元法的直接积分法求解车辆-轨道耦合动力学钢轨模型的计算精度与计算效率。选取Bernoulli-Euler梁或Rayleigh-Timoshenko梁模拟钢轨, 采用不同类型单元离散钢轨模型, 并利用显式积分方法求解车辆-轨道耦合动力学的响应。计算结果表明: 当采用Bernoulli-Euler梁钢轨模型和轨道激励频率较低时, 采用协调质量阵的直接积分法计算时间是解析方法的模态叠加法的28.8倍, 各种计算方法的计算结果接近; 当采用Rayleigh-Timoshenko梁钢轨模型和轨道激励频率较低时, 可以忽略Rayleigh-Timoshenko梁的转动惯量对车辆-轨道耦合动力学模型的响应影响; 解析法的模态叠加法的计算时间比混合单元的慢64.5%。     

超高性能混凝土深梁受剪性能

为促进超高性能混凝土(UHPC)深梁的应用, 进行了4根以混凝土强度为主要参数的UHPC深梁受剪性能试验, 并开展了C40和C80混凝土深梁的对比试验; 分析了UHPC深梁的荷载-挠度曲线、破坏模式、钢筋应变、裂缝形态与极限荷载; 为探讨现有普通混凝土深梁受剪承载力计算方法是否可用于UHPC深梁, 应用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)对6根深梁试件进行了抗剪强度计算。研究结果表明: 混凝土强度越大, 在相同荷载下深梁的刚度越大, 在深梁开裂前的弹性阶段, UHPC试件刚度随钢纤维掺量的增大略有增大; 与C40和C80混凝土深梁一样, UHPC深梁裂缝包括弯剪裂缝和腹剪裂缝, 当荷载分别为13%~22%和18%~34%极限荷载时, 两类裂缝先后出现; UHPC深梁在加载全过程中梁、拱受力机制共存, 加载前期梁受力机制起主导作用, 后期则拱受力机制起主导作用; UHPC深梁裂缝多而密, 发生剪压破坏, 在支座上端反拱区不产生裂缝, 而C40和C80混凝土深梁出现斜压破坏, 且在支座上端反拱区产生裂缝; 试验梁受剪承载力随混凝土强度的增大约呈指数式增大, 混凝土强度从C40增大到C80、C190时, 其受剪承载力分别增大了30.76%和201.92%;采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中方法计算的UHPC深梁受剪承载力与试验值比值的均值为0.89, 均方差为0.15, 在没有更精确的计算方法之前, 该计算方法暂时可用。     

北京地铁区间联络通道冻结法施工技术

北京地铁一区间联络通道兼泵房采取冻结法施工,冻土帷幕是冻结法施工的关键所在。施工前对盐水温度、冻土温度、泄压孔压力进行现场监测,分析冻土帷幕发展规律,判定冻土帷幕各参数是否达到施工指标。通道开挖时获得冻土帷幕信息,以此来验证监测数据的准确性。结果表明:温度随着时间的变化先是急剧下降,之后缓慢下降趋于稳定;冻结壁交圈发生在泄压孔压力开始增大时,泄压孔压力稳定表明冻土帷幕基本形成。开挖施工获得的冻土帷幕信息证实了监测数据的准确性。     

钢桁桥长列高强螺栓群优选布置的有限元分析

  目的  安装有多组设备的长条形基座在各种局部载荷作用下其螺栓群受力与普通基座不同,具有局部性的特点。  方法  采用有限元法分析基座螺栓群受力,梳理计算步骤和注意事项。针对基座局部承受的拉力、横向和纵向弯矩以及组合载荷作用,运用连续梁理论、力与力矩的平衡,给出一套螺栓群受力的简化计算方法和公式。结合某长条形基座在多种局部载荷作用下的螺栓群受力分析,说明计算过程和精度。  结果  结果表明：所提计算方法简单且精度较高,通常略大于有限元计算结果并偏于保守。  结论  该确定方法可用于舰船设备基座的设计及船体支撑结构的强度分析。     

带支撑梁的船闸闸室裂缝成因分析

针对某船闸闸室施工期在支撑梁上部出现表面裂缝的问题,基于有限元原理,分析闸室表面裂缝的成因及分布规律,并提出防止表面裂缝产生的温控措施.分析结果表明:早期在支撑梁上部出现表面裂缝主要是因为内外温差以及支撑梁对新浇筑混凝土的约束作用;在控制浇筑温度的基础上,采取表面保温和内部水管冷却相结合的温控措施,可以将表面点的抗裂安全系数提高至1. 40.该方案在后续施工应用后未出现表面裂缝,达到了良好的防裂效果.     

船体薄壁梁弯扭耦合振动的流固耦合分析

采用耦合有限元,边界元法计算水中船体的弯扭耦合振动.文中用一维薄壁梁有限元模拟船体梁,在横剖面处用二维边界元方法计算结构表面卢压,推导出表征流体对振动特性影响的附加质量阵,编制了用流同耦合方法求解船体振动模态的程序.通过与采用ANSYS软件进行耦合场分析以及刘易斯方法得到的振动模念相比较,验证了文中方法的可行性和应用性.     

内河航道横流对船舶航行的影响

为了使船舶能安全通过航道内的横流区域, 利用水槽进行遥控自航船模试验, 提出了内河航道横流对船舶航行横漂速度、漂角、航迹带宽度和漂距影响的经验公式, 分析了Ⅳ与Ⅴ级航道横向流速的限值范围。分析结果表明: 横流对船舶航行的影响程度主要与对岸航速成反比, 与横流的大小及区域长度成正比, 与船型大小(航道等级)成反比, 同时与驾驶员的航行经验和初始船位有关; 在限制航路航行方式过程中, Ⅳ与Ⅴ级航道对岸航速为2、3、4m·s^-1时, 可克服的一个船长内横流限值为0.48、0.58、0.70m·s^-1。     

空心板梁预应力体外索加固技术应用

以具体的工程实例为背景,介绍采用法兰螺丝对空心板桥梁施加横向无粘接预应力,加固有纵向裂缝桥梁的基本工作程序及施工要点,为桥梁加固工程提供参考.     

连续梁桥悬臂施工临时支墩内力与变形计算分析

对连续梁桥体系来说,当采用悬臂法施工时,结构的稳定性是所要考虑的首要问题,对连续梁桥悬臂施工临时支墩内力与变形进行了计算分析.