三基发射药热烧蚀特性及变化规律

为了研究三基发射药热烧蚀特性及变化规律,制备了组分含量不同的多种三基发射药,采用半密闭爆发器模拟烧蚀试验方法测定发射药样品的烧蚀性,分析了发射药高能组分含量、增塑剂含量对发射药爆温的影响规律,以及发射药爆温对烧蚀特性的影响规律。结果表明,环三亚甲基三硝胺(RDX)、硝基胍(NQ)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)含量改变会引起发射药爆温的变化,进而影响烧蚀性能。RDX含量增加1%,爆温增加0.59%,发射药烧蚀率增加1.23%;与未加入RDX相比,加入2%RDX的发射药烧蚀率增加23.38%;NQ含量增加1%,爆温降低0.23%,发射药烧蚀率降低0.56%;DOP含量增加1%,爆温降低2.99%,发射药烧蚀率降低7.01%。针对爆温在2600~3100 K的范围内的三基发射药,建立了质量烧蚀率与爆温的指数关系式,并分别给出了RDX、NQ、DOP体系的特征系数,为0.106、0.101、0.163。

无人驾驶农机装备的模糊PI-LQR转向控制算法

无人驾驶农机装备转向系统处于小流量、小角度控制时会出现非线性和时滞,这会导致转向控制超调或者控制时滞,进而导致无法快速准确地跟踪到路径预瞄点。针对这个问题,本文提出了一种模糊比例积分-线性二次型调节器(PI-LQR)数据融合的内外环控制算法。该算法以模糊PI控制为内环,基于转角误差和转角误差变化率,通过模糊逻辑运算自适应调节PI参数,进行转向角度的闭环控制。以LQR控制为外环,基于农机装备XY-横摆角控制,融合内环的转角误差,进一步提升无人驾驶农机装备转向的精准控制。Carsim和Matlab/Simulink联合仿真表明:通过100 m长的双移线路径下,最大横向误差为0.18 m,最大横向摆角误差为0.067 rad。实车测试表明:通过100 m长的双移线路径下,最大横向误差0.26 m,相较于PID纯跟踪控制算法,最大横向误差减少了0.19 m。

软土基坑设计若干关键问题探讨及基坑设计实例应用分析

珠三角地区的软土具有含水量大、压缩性高、承载力低等特性,这对基坑工程的设计和施工都提出了更高的要求,因此软土深基坑在复杂环境下的支护设计已成为岩土工程的一个新课题。针对软土基坑的特殊性,本文探讨软土基坑设计的4个关键问题:(1)采用增量法分析支护结构的受力和变形过程;(2)考虑锚杆或锚索等的预应力作用时,预应力使基坑主动侧的土体受压,因此主动侧土体应该等效成弹簧,弹簧是否参与作用要根据结构的位移来判断;(3)当放坡开挖存在软弱下卧层地基时,不仅要验算其整体稳定性,还应验算地基的稳定性或承载力;(4)针对双排桩支护结构的受力和变形的研究,还存在许多问题有待进一步完善,结合具体工程,提出双排桩简化计算方法。很多软基工程事故也说明,这几个关键问题如果没有被考虑和重视,则基坑存在安全隐患。最后,以2个软土深基坑设计为案例,以上述的几个关键问题的解决方法为理论支撑,验证其合理性,并详细分析软土深基坑采用多种支护形式的设计方案,为类似工程提供指导。

基坑开挖卸荷对下方既有地铁隧道影响的数值仿真分析

海珠广场发展项目基坑工程位于地铁隧道的正上方,坑底距隧道顶的最小距离仅为5 m。基坑开挖对该地铁区间隧道影响的分析与计算成为该工程的关键之一。为此建立了该基坑工程的数值分析模型,计算结果表明,基坑开挖对开挖面以下土体具有显著的垂直方向卸荷作用,不可避免地引起坑底土体发生变位,带动土体中的隧道产生位移,同时隧道管片的应力状态也有所改变。其成果可为优化设计和施工提供有益的参考,为类似工程提供借鉴。

软土地区双排钢板桩围堰支护结构的应用及探讨

双排桩支护结构作为一种新的结构形式,有效地克服了单排桩支护结构的缺点,并在投资费用上与单排桩支护结构相差无几,还无需内撑,为施工增加了工作面,具有较高的应用价值,但目前对双排桩支护结构的受力和变形研究还许多问题有待进一步完善。结合大型双排钢板桩围堰工程和现场实测数据,对双排钢板桩围堰结构的受力性能开展了些探讨性的研究工作,综述了双排桩的优缺点和几种计算方法,并采用简化后的土压力用有限元法进行了计算分析,结果表明:简化后模型计算的钢板桩内力和位移均比实测的大,说明简化模型是安全的。由于目前对双排钢板桩的受力特点和设计计算方法对双排桩相互作用和空间效应考虑较少,因此双排桩支护结构的变形计算模式还有待进一步研究和探讨。该分析方法和设计方案可为今后类似工程提供有益的借鉴。

爆破荷载在数值计算中的等效施加方法研究

针对目前爆破荷载数值模拟中施加荷载方法的不足,在分析了各种荷载施加方法的特点及不同爆破数值模拟的目的和要求,利用圣维南荷载等效原理,提出了爆破荷载的等效施加方法,即将作用在炮孔壁上的爆破荷载等效后,施加在同排炮孔联心线或者面上,以模拟爆炸作用。数值仿真结果表明,等效荷载施加方法在近区存在一定差异,但在中远区吻合得较好。利用该等效荷载施加方法,分析了某沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响,分析结果与现场实测结果进行了比较,结果表明,等效方法和现场试验结果的位移和振速在量上比较接近,进一步说明等效荷载施加分析方法是合理的,该方法为爆破振动动力问题数值分析提供了借鉴作用,可供类似工程参考。

多种支护型式在超大深基坑工程设计中的组合应用

随着城市化建设和地下空间开发的不断加速,单一支护方法已难于满足现在复杂的基坑设计,而多种支护方案组合应用于基坑设计变得越来越普遍。本文在总结目前基坑支护型式及基坑设计中存在问题的基础上,以某一超大深基坑工程设计为例,详细介绍和分析了复杂环境下多种支护型式共用的基坑支护设计及计算结果,为类似工程提供参考和借鉴。

珠三角深厚软土地区浅基坑支护若干问题探讨

珠江角有全国最软的软土,具有高含水率(30%~130%)、高压缩性(1.1~4.2)、低承载力(一般为35~60 k Pa)和深厚等特点,另外还有低渗透性、结构性、流变性、欠固结特性等特点。这些软土特性导致该地区进行基坑设计和施工难度大、造价高和工程事故常有发生的,尤其对于开挖在3~6 m范围内的浅基坑(一层地下室),由于开挖较浅容易被设计、施工和管理单位忽视,使得常发生失稳和局部滑移事故。针对深厚软土浅基坑的特殊性和工程实践中发现的问题,探讨了深厚软土浅基坑支护若干问题:1软土浅基坑常用支护形式及合理支护方案问题;2软土浅基坑失稳破坏模式分析;3软土浅基坑失稳破原因分析;4软土浅基坑被动区加固效果分析;5分析了具体失稳破坏浅基坑工程事故。以上若干问题的分析和探讨为设计浅基坑提供技术支撑,本文成果可为优化设计和施工提供了有益的参考,为类似工程提供借鉴。

古滑坡滑带土的力学特性与库水位变化对其稳定性影响及加固措施

与普通滑坡体相比,库岸古滑坡体不仅影响稳定的因素多,且受库水位变化影响明显,极易诱发地质灾害,对人类生命财产安全造成危害。以某水库古滑坡体工程为例,利用现场直剪试验、室内直剪试验及标准贯入试验手段,研究滑带土的力学特性,并对利用得到的参数计算分析水位变化对古滑坡体稳定性影响的规律,得到鹅公带古滑坡体的安全系数随库水位升高成U形的变化规律。采用文献[12]提出的利用应力场判断滑坡体的类型,在高应力水平位置采取加固措施降低应力水平后边坡安全系数就提高的方法,由计算出的应力场判断鹅公带古滑坡具有上部推移下部牵引的特征,属于混合破坏型滑坡,针对其上部和下部坡体进行加固处理。对比分析不同加固方案对滑坡体应力场的改变和比较抗滑桩在不同位置时安全系数与位移场和应力场之间的关系,表明对高应力水平区和位移大的区域进行加固的效果最好,该滑坡体下部也是高应力水平区,由于现场施工条件,考虑经济性,最后采用在滑坡体下部设置反压体加固,加固后3年的实践表明利用边坡应力场的应力水平确定加固位置合理可行。文中的研究方法和思路可为类似工程处理提供一个很好地分析问题和解决问题的思路和同类工程借鉴。

土钉支护结构变形与稳定性关系探讨

土钉支护因其施工简单、造价低、工期短和施工技术成熟等优点,在工程中得到广泛应用,但目前其设计计算理论缺乏,且现行规范给出的变形允许值存在不足,如现行土钉规范(规程)仅是简单地规定一个变形允许值,没有结合基坑的特点、支护类型、周边环境等因素来规定,更没有将基坑的变形与基坑稳定联系起来综合确定其监测指标预警值等,因此,导致这种性价比很好的支护技术有减少应用的趋势。利用变模量强度折减法对土钉支护变形和稳定关系进行了探讨性研究,经大量的计算分析,给出了土钉支护的变形与稳定统一判定指标——位高比h/H,且计算发现,同一种土质、同一稳定系数K对应的不同高度H的位高比几乎相等。给出了一定强度和一定深度土钉支护位移预警值和最大位移允许值,利用给出的表格,可直接确定其位移预警值和最大位移允许值,便于工程师应用,也为实际土钉支护结构确定变形预警值提供了参考。提出的方法不仅能够确定土钉支护结构变形值,且对类似支护结构确定变形值也提供了一种方法和思路,对推进基坑规范完善和改进具有一定的参考和借鉴作用。

爆破振动对建(构)筑物影响数值计算模型及安全判据的研究

针对目前爆破施工对既有建(构)筑物影响的数值分析方法及振动安全判据中存在的爆破荷载施加复杂、计算难以收敛,仅以质点振动速度大小单一指标作为安全判据等问题,利用圣维南荷载等效原理,经过推导提出了数值分析中爆破荷载的等效施加方法,即将作用在炮孔壁上的孔状爆破荷载等效成面荷载,以模拟爆炸作用,这种方法使得数值建模简化且计算容易收敛,同时基于拟静力法给出了新的振动安全判据。最后利用两个具体的工程案例对等效荷载施加方法和新安全判据的合理性进行验证。结果表明,等效荷载施加方法在近区存在一定差异,但在中远区吻合得较好,该方法建模简单,且计算容易收敛;新的爆破振动安全判据考虑了建(构)筑物本身的自振频率和安全储备,能够合理地评价振动荷载对既有建(构)筑物的影响,可供类似工程参考。

沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响的数值仿真分析

结合爆破数值模拟中爆破荷载的特点,分析了各种荷载施加方法的特点及爆破震动场模拟的要求,基于圣维南荷载等效原理,提出了爆破荷载的等效施加方法,即将作用在炮孔壁上的爆破荷载等效后,施加在同排炮孔中心线或者面上来模拟爆破荷载的作用。结果表明,等效施加方法在近区存在一定差异,但在中远区吻合得较好。利用该等效荷载施加方法,采用三维实体模型计算分析了某沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响,计算了周围不同位置、不同深度位置处的振动响应,并在此基础上,分析研究了减小爆破振动对既有结构物影响的减振措施,可为类似工程提供借鉴。

在软土地基上有反压护道路堤及堤坝的稳定计算

用反压护道对软土路基进行处理,是保证路堤及堤坝稳定常用的工程措施之一。而目前较常使用的极限平衡法在对有反压护道的路堤及堤坝稳定性进行分析计算时,其结果及搜索到的滑动面位置和形状与实际差别较大。通过强度折减分析了不同工况下有反压护道的路堤的稳定性,并与极限平衡法进行了对比,结果表明,强度折减法的分析结果更接近工程实际情况。利用早期得出的复杂荷载作用下路堤的填土极限高度计算公式,实现用填土极限高度控制路堤的稳定性。最后,以工程实例验证了强度折减和填土极限高度判断有反压护道路堤稳定性是切实可行的。

载荷试验尺寸效应及地基承载力确定方法探讨

压板载荷试验是目前被普遍采用且认为是最可靠的地基承载力确定方法,但其影响因素多诸如压板尺寸、埋置深度、地基土均匀性、沉降稳定标准等,尤其以压板尺寸对试验结果的影响最大。工程实践表明,利用压板试验确定的地基承载力特征值设计的基础,实测沉降与计算沉降之间的误差较大,在已有研究成果基础上,研究载荷试验尺寸效应及地基承载力确定方法:(1)综述目前地基承载力确定方面存在问题;(2)分析载荷试验的尺寸效应;(3)基于杨光华教授提出的非线性切线模量法,推导并给出了如何利用小压板载荷试验结果得到实际基础的荷载-沉降曲线的方法;(4)给出利用实际基础的p-s曲线确定地基承载力的方法,实现地基安全和沉降双控的目的;(5)由于压板试验只能反映浅层土,文中利用旁压试验确定深层土的地基承载力的方法。具体工程实例结果表明,基于利用小压板获得的参数计算的沉降值更符合实际;研究通过小压板原位测试方法获取沉降计算的岩土体统参数方法,不仅能够提高沉降计算精度,还可促进基础设计理论的发展和设计水平的提高。

高密封性等离子体发生器一致性实验研究

毛细管放电等离子体发生器是电热化学炮中的关键部件,其工作特性直接影响着等离子体的点火效果。发生器工作的一致性则是实现发生器输出优化的基础,也是实现电热化学炮优势的重要保障。为验证并优化发生器的工作一致性,以放电中的电参数与射流压强作为表征参数,对一种典型的等离子体发生器设计结构开展了相同条件下的重复性实验。结果显示发生器不同次实验的输出特性一致性较差,且实验后的发生器中可见明显的烧蚀痕迹与大量炭黑。实验结果表明发生器内部密封性不足是造成输出不一致性的最主要原因。针对这一问题,设计了一种特殊截面的电极结构以增强发生器的密封性,验证性实验结果显示改进的发生器方案可明显改善发生器的内部密封性与工作一致性。

软土深基坑围堰及基础施工对既有下穿管线的影响及保护措施研究

以软土地基管线上基坑围堰和泵站基础施工为工程背景,研究了软土地基深基坑围堰及基础施工对既有下穿管线的影响及保护措施,管线就在围堰下面和泵站基础底板内,基坑围堰及基础施工对管线的影响成为该工程的关键之一。为此,从管线安全控制标准、建立数值模型分析了开挖围堰施工及加固对管线的影响,结果表明,围堰施工对管线具有显著的垂直方向加载作用,不可避免地引起管线顶部土体发生变位,带动土体中的管线产生位移,同时管线的应力状态也有所改变,但是采用合理的加固措施,施工期间管线的安全能够得到保证。本文成果可为优化设计和施工提供了有益的参考,为类似工程提供借鉴。

格栅式连续墙在沉管隧道护岸工程支护中的应用

在介绍常用沉管隧道基槽开挖护岸结构形式基础上,结合具体工程项目,对格栅连续墙支护结构的土压力和护岸支护结构设计进行了探讨,提出了格栅连续墙的简化计算方法,并采用简化计算法和有限元法进行了对比计算分析。对比两种方法的计算结果可知,与有限元方法相比,简化计算方法计算的弯矩偏大,位移偏小,主要是由于简化计算方法没有考虑格栅连续墙的空间效应导致弯矩偏大,且等效刚度偏大导致位移偏小;格栅连续墙由于其自身的几何形状,其墙身弯矩分布具有典型的空间特性。其中,内墙承受较大的水平弯矩,外纵墙弯矩均较小,通过对格栅连续墙弯矩分布规律的分析,可以对格栅连续墙结构的配筋进行优化设计。由于目前对格栅连续墙的受力特点和设计计算方法对其空间效应考虑较少,因此格栅连续墙结构的变形计算模式还有待进一步研究和探讨。本文对格栅式连续墙基坑的计算设计具有一定的参考和借鉴作用。

基于弹丸膛内速度微波测量的发射药燃烧规律

为研究发射药在膛内的燃烧规律,采用微波干涉仪、压电测试系统、30mm高压滑膛火炮建立了发射药膛内燃烧规律测试系统,并进行了相关试验。依据经典内弹道理论假设,建立了微波测试曲线处理方法,并对试验数据进行了处理。结果表明,实测膛底最大压力345.4MPa,用微波试验计算出的最大膛底压力为341M Pa,实测膛底压力曲线与由微波试验计算所得曲线能够较好地吻合。发射药膛内燃烧u-p曲线较爆发器中的平缓,发射药燃速与爆发器中的燃速相当。所建立的微波测试试验数据处理方法能够较好地反映发射药在火炮中的燃烧过程,5/7单基发射药在火炮中的燃烧规律与指数式燃烧公式有一定的偏离。

山茱萸多糖对D-gal致衰小鼠IL-1、IL-2、IL-6以及NO、NOS作用的实验研究

目的研究D-半乳糖(D-gal)衰老小鼠NO自由基及三种细胞因子的活性,以及山茱萸多糖对增龄变化的影响。方法以D-gal致衰小鼠为研究对象,测定NO、NOS及IL-1、IL-2、IL-6等活性。结果D-gal致衰小鼠NO、NOS及IL-6显著高于青年对照组(P<0.01);而IL-1、IL-2却较青年对照组显著下降(P<0.05,P<0.01)。与衰老小鼠比较,给予山茱萸多糖大小剂量组能明显降低NO、NOS及IL-6,并且能显著提高IL-1、IL-2。结论山茱萸多糖可以通过降低NO自由基和IL-6含量,提高IL-1、IL-2含量.改善机体免疫功能,起到延缓衰老的作用。

利用变模量强度折减法计算结果确定土质边坡临界滑动面的方法

现有强度折减法用于边坡分析时,通常仅折减强度参数,不折减变形参数,采用的是理想弹塑性模型,其计算的安全系数与传统的极限平衡方法基本一致,获得的主要是边坡的安全系数,但其计算时未能真实考虑土体的非线性,很难得出接近实际的变形场。基于变模量弹塑性强度折减法可获得更符合实际的变形场,针对目前滑动面搜索方法存在的不足,在分析边坡的变形场和应力特点,滑动面的形成机理及其特征的基础上,研究了如何直接通过边坡变形场和应力场确定滑动面,探讨了3种确定滑动面的方法,一种是用位移梯度来确定最不利滑动面的方法;第二种是利用Flac计算方法的特点,利用非滑动区的节点速度趋于零,而滑动区节点速度非常大的特性确定滑动面;最后一种是利用边坡监测中的"测斜管"思想,用跟踪数值分析中节点位移,用发生位移突变的点作为滑动面上的点,拟合各点所得的曲线即为临界滑动面。文章对含软弱夹层黏土边坡的滑动面进行了分析,3种方法得到的滑动面位置比较一致,与传统极限平衡法相比,3种方法不仅可以应用于均质边坡,而且可以用来确定非均质边坡的滑动面。