瓦斯爆炸隧道内冲击波特征及衬砌损伤机制数值研究

为探究隧道瓦斯爆炸致灾机制,以成都洛带古镇隧道瓦斯爆炸为工程背景,基于等效爆能理论对隧道内积聚瓦斯进行量化研究,采用LS-DYNA中ALE技术建立与隧道几何结构一致的流固耦合数值模型,以RHT模型模拟衬砌并修正关键参数,研究隧道内冲击波特征并与经验解析式计算结果对比,同时将衬砌损伤特征的数值模拟结果与现场调研情况进行对比。结果表明： 1)流固耦合模型可以再现隧道内的爆炸过程; 2)受衬砌约束,爆炸冲击波在隧道内发生反复、无规则反射,致使其强度剧增、衰减缓慢且流场复杂,曲边墙脚处的反射效应最强; 3)爆心距5 m范围内的衬砌在冲击波剧烈冲压作用下完全破坏,5~10 m的衬砌在较高压、拉应力共同作用下严重受损,10 m外的衬砌主要在较高拉应力下形成损伤裂缝。经对比,衬砌损伤的数值模拟结果与现场情况基本一致。     

VSP与CT技术对在役高桩码头结构损伤的检测与应用

在役高桩码头结构检测时由于结构形式复杂、需水上作业等因素,采用传统方法难以对其进行全面损伤检测。本研究在自主研发相关仪器设备的基础上,综合采用VSP基桩测试设备与混凝土结构内部损伤CT扫描设备,对船舶撞击后的某油田钻井平台码头进行检测与评判。检测结果发现,采用VSP与CT联合检测技术,能对在役高桩码头上部结构及基桩的损伤进行准确检测,并可根据检测结果对码头上部结构与基桩的损伤程度做出科学的评价,较好地解决了在役高桩码头结构损伤全面检测的技术难题,可作为一种新型的在役码头检测手段进行应用推广。     

一种三体船结构疲劳分析的简化方法

三体船连接桥部位应力集中严重,疲劳强度问题突出。针对三体船结构疲劳强度问题,从工况确定、载荷计算、累计损伤推导等方面进行研究,提出一种适用于三体船结构疲劳分析的简化方法,并以某三体船为例进行算例分析。算例分析结果表明该方法具有很好的适用性。文中所得结论对三体船的研发设计具有参考意义。     

越南平桥船撞损伤及修复

平桥是一座17跨连续结合梁斜拉桥,位于越南第三大城市海防市,2005年建成。2010年7月17日,该桥被3艘货船撞击,其中一艘船的船尾楼撞上该桥主梁,使主梁下翼缘和腹板产生长约22.5m的面外变形,2根斜拉索受损。通过计算分析确定更换顺桥向长22.5m、高1.05m的主梁区域,更换2根受损斜拉索。采用三角形截面桁架结构作为加固辅助构件,代替损伤主梁承担截面内力,再切断受损主梁,更换新梁。将邻近受损斜拉索的上侧斜拉索作为导索,安装临时吊索拆除受损斜拉索,再用卷扬机、移动滑车安装新斜拉索。修复过程中对主梁应力进行监控,确保施工安全。     

某大跨径连续刚构桥底板崩裂后的结构损伤评估

为评估某大跨径预应力混凝土连续刚构桥[跨度为(96+132+96)m]底板崩裂后(崩裂长度最长为26.0m,崩裂厚度最大达30cm)的结构损伤程度,确定合理的处理方案,采用MIDAS Civil 2010建立全桥有限元模型,分析了桥梁各种损伤量化参数,建立了损伤模型,对损伤前、后主梁的顶、底板应力进行计算分析。结果表明,在主力+附加力作用下,损伤后主梁底板出现拉应力(0.25 MPa),桥梁损伤较为严重,不能满足《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》的设计要求。建议后续不仅要对崩裂底板进行修复,而且要对桥梁进行全面的加固改造(如设置体外预应力,增加顶板厚度等),以提高其整体刚度和承载力,保证桥梁结构后续运营的安全。     

汽车零部件微动损伤问题的研究

介绍了微动磨损和微动疲劳这两种微动损伤模式的概念和机理;并以进气歧管支架和发动机悬置总成两个汽车失效零件为例,进行了结构分析和断口检验,确定了导致上述零件失效的原因是微动损伤引起的疲劳断裂。在此基础上,提出了相应的改进措施。     

复合材料分层损伤无损检测研究现状

复合材料由于自身轻质、高强的特性广泛应用于航空航天领域中,其内部损伤位置及严重程度极大的影响结构安全状况和承载力要求。为保障航空航天结构的安全性及使用性,复合材料中最常见的分层损伤在无损检测技术也相应得到迅速发展。总结了航空航天复合材料构件无损检测的主要方法,即：基于顺向问题的无损识别技术及基于逆向问题的无损识别技术。     

基于柔度矩阵曲率差法识别结构损伤

提出利用柔度矩阵曲率差法研究结构的损伤识别,利用结构损伤前后的柔度矩阵分别求得各列的平均值,然后进行差分,并以其作为损伤识别的指标;以有限元分析含损伤结构的模态参数为基础,分别建立简支梁含有一处损伤、多处损伤、连续梁各跨和支座处含有一处损伤的ANSYS有限元模型,分析该方法识别结构损伤的效果。数值分析表明该方法仅需低阶模态参数即可准确简便地识别结构单处或多处损伤的位置;通过与已有的MF、MFC、RFD等损伤指标的数值模拟分析对比,显示了该指标的优越性。     

大鼠弥漫性轴索损伤后Nogo-A在脑组织中表达的分布与动态变化及其意义

目的研究Nogo-A在弥漫性轴索损伤(DAI)大鼠脑组织中表达的分布与动态变化,探讨其在DAI后轴突再生中的作用及意义。方法 SPF级雄性SD大鼠42只,随机分为正常对照组及DAI后2h组、6h组、12h组、24h组、72h组、7d组,每组6只。应用大鼠头颅瞬间旋转损伤装置制作大鼠DAI动物模型。伤后不同时间点行病理切片HE染色及Nogo-A免疫组织化学染色。按大脑皮层、大脑白质、海马、胼胝体及脑干5个脑区,分析Nogo-A的表达变化规律。结果 DAI后各观测脑区神经元及少突胶质细胞中均可见明显的Nogo-A表达,其中以神经元表达为著,Nogo-A表达变化的时间规律为:2h即已明显升高(P<0.05),12h达高峰,至7d时,各脑区Nogo-A表达已有明显下降,但仍高于正常对照组(P<0.05)。结论 DAI后脑组织Nogo-A表达的分布与动态变化与DAI病理变化趋势基本一致。此种变化规律可能为伤后神经再生过程中在某种信号调节机制下的一种调适性表达变化,其可能为新生轴突延伸导向以及介导建立突触联系。     

IL-1β、IL-4在湿热证溃疡性结肠炎大鼠模型中的动态表达及意义

目的检测IL-1β和IL-4在湿热证溃疡性结肠炎(UC)大鼠血清中的表达,探索其在评价炎症严重程度中的作用及意义。方法将50只健康SPF级Wistar大鼠(雌雄各半),随机分成5组:正常组及湿热证UC模型Ⅰ(3d)组、Ⅱ(7d)组、Ⅲ(14d)组、Ⅳ(21d)组,每组均10只大鼠。除正常组在自然环境饲养外,其余各湿热证UC模型组均置于高脂高糖饮食及高温高湿环境中,喂养4周后,用TNBS-乙醇灌肠法诱发湿热证UC。检测各组大鼠疾病活动指数(DAI)、结肠黏膜损伤指数(CMDI)、IL-1β及IL-4含量的变化。结果与正常组比较,湿热证UC模型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组大鼠DAI、CMDI、IL-1β含量显著升高(P<0.01、P<0.05),模型Ⅱ组升高最为明显(P<0.01);血清IL-4含量明显下降(P<0.01、P<0.05),模型Ⅱ组下降最为明显(P<0.01);模型Ⅳ组上述指标均无统计学差异(P>0.05)。结论在湿热型UC发病过程中炎性细胞因子IL-1β、IL-4参与了其发病过程,且IL-1β上升及IL-4下降水平同炎症严重程度在时间上是一致的,可作为炎症严重程度的评价指标。