海工混凝土结构荷载水平分析

为了获得典型构件在实际服役环境中的荷载水平范围,选取在役的3个码头梁构件设计实例,以横梁、纵梁、轨道梁为研究对象,理论分析出构件在"永久荷载"或"永久荷载+可变荷载"作用下的荷载水平;另在华南地区选取某高桩码头,进行现场应力测试与分析,得到实际服役环境下的构件荷载水平。通过现场应力测试及典型实例理论分析,确定了码头正常使用条件下钢筋混凝土结构荷载水平范围为0.1~0.47,为开展在役海工结构实际服役状态的荷载模拟试验提供依据,为码头结构设计提供参考。     

温度-围压作用下盾构隧道衬砌应力变化规律研究

为分析围岩压力和温度变化对盾构隧道衬砌应力变化的影响。文中推导了衬砌应力计算公式,并利用所得公式采用MATLAB绘制了衬砌应力变化图,对衬砌应力变化规律进行了理论分析。结果表明,①衬砌各方向应力随围岩压力的增大而线性增加;②径向与环向应力随内外壁温差增加,压应力逐渐减小到0 kPa后转变为拉应力并逐渐增大,纵向应力基本不随温差而发生改变;③当温差为正时,径向拉应力和纵向压应力逐渐减小,环向压应力减小到0 kPa后转变为拉应力逐渐增大,当温差为负时,径向压应力减小,环向和纵向压应力随半径增加而变大。分析得到的衬砌应力变化规律可为隧道支护结构设计提供参考。     

不同土质围岩条件下隧底围岩脱空规律与结构受力特征研究

针对铁路隧道隧底围岩脱空病害问题,采用室内试验与数值模拟方法,探明不同土质围岩类型、隧底结构形式条件下隧底围 岩脱空演变规律,给出不同土质围岩类型条件下隧底围岩脱空类型;进而,明确不同脱空类型条件下隧底结构受力特征。研究结果 表明: 1)在相同隧底围岩类型条件下,底板结构形式比仰拱结构形式更易发生围岩脱空现象;相同隧底结构条件下,黏性土、卵石 土、砂质土3 种隧底围岩的脱空程度依次降低。2)隧底围岩脱空类型主要与围岩类型有关;卵石土、黏性土和砂质土围岩最终脱空 类型依次为多处小范围局部脱空、整体性脱空、隧底中心区域大范围脱空。3)在相同围岩脱空类型条件下,底板结构受力特征变化 比仰拱结构更为剧烈,应力集中现象更为明显,更易引发隧底结构损坏。4)随着脱空范围增大,隧底结构弯矩变化量、轴力减小量 均呈增大趋势,轴力分布逐渐呈“中间大,两端小”的不均匀分布形态。     

严寒地区高黏高弹改性沥青应力吸收层沥青混合料路用性能研究

为解决河北省张家口市北部坝上地区沥青路面反射裂缝严重的问题,以高黏高弹改性沥青应力吸收层为研究目标,通过沥青的常规试验和PG分级试验来评价3种不同的应力吸收层沥青结合料,并对3种沥青混合料的路用性能进行了研究。通过室内试验结果表明,高黏高弹改性沥青的常规技术指标要明显高于常规改性沥青,PG分级也高于常规改性沥青。与普通改性沥青应力吸收层沥青混合料相比,高黏高弹改性沥青应力吸收层沥青混合料具有更好的路用性能。     

横向载荷作用下小水线面双体船结构校核与优化

采用有限元仿真方法对一艘新型小水线面双体船进行强度校核,研究该船形在横向载荷作用下的结构强度和应力分布特性,进而给出结构优化设计方案,在确保结构安全的基础上达到严格控制重量的目的,形成的校核流程方法及优化设计方案可为同类船舶提供设计与校核指导。     

不同焊接顺序下加筋板变形及残余应力的三维有限元研究

针对焊接过程的二维有限元计算与实际情况存在一定差别的问题,使用三维热弹-塑性有限元法对不同焊接顺序下加筋板焊接过程进行了仿真,获得了加筋板焊接引起的温度场、位移场和应力场。结果表明：在4点约束条件下,加筋板横截面的变形为中垂变形,纵筋的变形为中拱变形,方案1横截面变形更小,方案2纵筋变形更小。焊接引起的加筋板残余应力主要表现为横向应力,其在近焊缝区为拉应力,达到材料屈服强度,远离焊缝区表现为压应力,达到0.2倍材料屈服强度。加强筋横向应力峰值出现在起弧端和收弧端,约为0.85倍材料屈服强度,纵向应力峰值出现在焊接起弧端,约为0.3倍材料屈服强度。在加筋板横截面位置,焊接顺序主要影响加强筋处的残余应力;在加强筋位置,焊接顺序主要影响纵向应力。每组焊缝同时同向焊接,且每根纵筋从左向右依次焊接的焊接方案产生更小的残余应力。     

嘉陵江特大桥9#墩承台混凝土浇筑温度效应分析及影响因素敏感性研究

以龙溪嘉陵江大桥9#墩承台施工为实例工程,首先验证了埋设冷却水管对降低混凝土温度具有显著效果;然后分析了冷却管通水量、冷却管管径、冷却管间距等因素对降低混凝土温度作用效果的敏感性;最后针对上述研究结论得到了冷却水管埋设的最优方案,并验证了最优方案下混凝土应力、法向裂缝比率与《混凝土结构设计规范》(GB 50010-20...     

按容许应力法直接计算钢筋面积的方法

介绍按容许应力法计算普通钢筋混凝土直接求钢筋面积的方法.按公式直接求算钢筋面积,对大偏心受力构件不需在每一具体计算过程中去解一元三次方程,因而简单便捷.这种方法可应用于矩形截面、箱形截面和T形截面,可以配受压钢筋.对计算方法的优化是设计过程的合理化,在优化电算程序方面也将会有一定的意义.     

Circulation features in the Japan/East Sea related to statistically obtained wind patterns in the warm season

A response of the circulation in the Japan/East Sea (JES) to different kinds of wind forcing is studied, with the emphasis on the warm season, using a primitive equation oceanic model. Wind forcing is based on typical patterns obtained from complex empirical orthogonal functions of 1°-gridded NCEP/NCAR 6 h winds for 1998–2005. These patterns are distinguished by a prevailing wind direction. Northwestern wind and strong cyclonic (C) curl prevail in winter, while a variety of patterns occur in the warm season, differing in the wind direction and curl. Three model runs are performed to examine the circulation in response to a prevailing C wind stress curl or an alternating C and anticyclonic (AC) curl or a strong C curl in the warm season. The simulated features are consistent with the observational evidence, in particular with thermal fronts and frequent eddy locations derived from multi-year infrared satellite imagery. The simulated C circulation intensifies and the subarctic region extends southward with the strengthening of a summer C wind stress curl over the JES. Variability of Subarctic Front (SF) in the western JES (between 130°E and 133°E) is strongly affected by summer wind stress curl. Forcing by an AC curl tends to shift SF northward, while SF shifts to the south under the forcing by a C curl, reaching the southern Ulleung Basin in the case of the strong C curl. In the northwestern JES (off Peter the Great Bay, Russia, and North Korea), the SF northwestern branch (NWSF) is simulated. It is a known feature in autumn and early winter and can also occur in the warm season. The simulation results suggest an AC wind stress curl as the forcing of the formation of the NWSF in the warm season. The Siberia Seamount and sharply bending coastline near Peter the Great Bay facilitate partial separation of the Primorye (Liman) Current from the coast. The wind stress curl can be an additional forcing of the Tsushima Warm Current (TWC) branching off the Korea Strait to the East Korea Warm Current (EKWC) and the offshore branch (OB). In the warm season, the simulated TWC bifurcation occurs farther north, the EKWC is strong, and the OB is weak under the forcing of the AC wind stress curl. The EKWC is weak and the OB is strong under the forcing of the strong C wind stress curl.     

船用重载斜齿轮啮合过程接触有限元仿真分析

应用3-D建模软件UG和有限元分析软件ANSYS建立某大型船用减速器斜齿轮多齿啮合的三维有限元非线性接触分析模型。通过接触仿真分析轮齿的变形、综合应力、齿根弯曲应力和齿面接触应力等参数。仿真结果与赫兹理论计算结果相比,说明有限元接触法具有较高的计算精度以及处理复杂边界条件的特点,可为斜齿轮的设计提供可靠的分析手段。