主跨160m铁路网状体系拱桥设计参数影响研究

为研究铁路网状体系拱桥的结构受力性能,以某主跨160 m双线铁路网状体系拱桥为研究背景,采用有限元方法,建立桥梁结构的三维空间仿真分析模型,对比吊杆根数、吊杆倾角、拱肋倾角和矢跨比4种设计参数对桥梁静力性能的影响,讨论结构位移、轴力、弯矩、应力等响应的变化规律。结果表明:吊杆根数的增大能减小活载引起的桥梁竖向位移,但拱圈压应力有所增大;桥梁的最大拉应力和最大压应力均随着吊杆倾角的减小而增大,最大压应力出现在拱肋拱脚位置,吊杆倾角为40°和50°时,吊杆所受拉应力大于钢材容许应力,吊杆倾角大于50°时,梁端短吊杆受压;随着拱肋倾角增大,拱桥拉应力近乎线性增大,压应力有所减小;矢跨比越大,活载作用下跨中挠度越小,桥梁最大轴力和弯矩有一定程度减小,吊杆受到的拉应力也越大,矢跨比为0.14~0.20时,拱桥最小应力绝对值随着矢跨比的增大而减小,而当矢跨比从0.20增大至0.22时,最小应力绝对值则显著增大。

确保设计研究有用的核心之一:设计参数与研究调参路径

【目的】通过揭示景观设计实践与科研的错位,强调设计参数的重要性并提出“通过研究调整设计参数”(简称研究调参)策略及可行路径,从而确保研究对设计实践有用,以应对日趋复杂和综合的景观设计需求。【方法/过程】首先,明晰设计参数的定义和分类;其次,针对设计参数的系统化研究思维,阐释研究调参的基本逻辑及具体路径。【结果/结论】研究调参是设计研究的核心抓手之一,其关键在于将设计参数转化为研究假设和自变量,设计参数可分为理念模式和物质环境两类。提出4种研究调参的路径:针对现在的“理念模式对比”和“物质环境差异”,以及针对未来的“理念模式情景”和“物质环境调参”。通过延展研究内容和实践重点,将研究调参的可行路径拓展至8种,进而促使设计研究区别于其他专业的研究,确保设计研究的实用性,更好地推动寻解研究以及循证设计。

异形塔混合结构斜拉桥设计参数对成桥状态的影响研究

为研究异形塔混合结构斜拉桥相关设计参数对成桥状态的影响,进而支撑该类桥梁优化设计及施工质量控制,以某跨径组合为(2×30+2×60+2×30)m的异形塔混合结构斜拉桥为依托,建立空间有限元模型,研究主梁容重、主梁刚度、环塔刚度、拉索弹性模量、拉索初拉力、温度等参数对主梁线形、环塔线形、成桥索力的影响规律。结果表明:主梁容重、温度、拉索初拉力对成桥主梁线形的影响明显,其中,主梁容重对成桥主梁线形影响最大,其次为温度、拉索初拉力;温度、环塔刚度、拉索初拉力对环塔线形的影响明显,温度的影响最大,环塔刚度、拉索初拉力次之;拉索初拉力、温度对成桥索力的影响最为明显。

河口船闸钢筋混凝土受盐水入侵影响的结构耐久性设计参数研究

河口船闸在服役过程中会受其下游海水入侵的影响,加之船闸运行时由于频繁灌泄水作用,使得船闸结构受盐水干湿交替的频次较海洋潮汐环境更高,混掺盐水高频率干湿交替的复杂环境下船闸钢筋混凝土(RC)易受腐蚀,结构耐久性问题突出。然而,针对河口船闸RC结构的耐久性设计参数目前未见明确的规范条文规定。为此,通过现场实测数据,推求得到了船闸工程建成后环境水中腐蚀因子对结构物的腐蚀程度,结合我国现行与混凝土耐久性相关的设计规范,经对比分析初定了河口船闸RC结构的耐久性设计参数(强度等级、水胶比、保护层厚度等)。在此基础上,综合考虑大体积混凝土在施工过程中的水化放热所引起的工程质量问题,依托既有工程的相关设计资料,提出了针对河口船闸RC受盐水入侵影响的结构耐久性设计参数建议值,以期为实际工程设计提供数据参考和技术支撑。

道路注浆加固机理及技术设计参数的研究

注浆技术被广泛应用于路基加固,具有少扰动、免翻挖等优点,所需施工周期短,对交通影响小,符合旧路修复改建的未来发展趋势。为促进道路发展,文章针对现有研究,明确注浆技术路基加固机制,对不同情况进行总结,梳理并确定道路热沥青注浆技术设计参数,提出对应的设计流程;同时,分析道路注浆加固系统的加固机理和注浆施工工艺,明确其质量控制方法;最后结合道路注浆加固中存在的不足和发展趋势提出前景展望,可为道路注浆加固性能探究及其工程应用提供依据,为后期道路注浆加固的综合评价提供新的视角和依据。

市域铁路梁式桥跨结构设计参数研究

[目的]TB 10624—2020《市域(郊)铁路设计规范》在编制的过程中,沿用了GB 50157—2013《地铁设计规范》和TB 10623—2014《城际铁路设计规范》的大部分内容。为了验证TB 10624—2020中梁式桥跨结构的挠跨比、自振频率及动力系数等设计参数制定的合理性,需对其进行深入研究。[方法]根据市域铁路与其他类型铁路在桥梁设计标准上的差异,基于车桥耦合动力仿真的理论计算,分析了市域铁路梁式桥跨结构的挠跨比、自振频率和动力系数的合理设计限值。[结果及结论]由于荷载的差异,市域铁路梁式桥跨结构挠度设计限值不宜沿用TB 10623—2014中的规定,需制定满足市域铁路自身的刚度的设计标准;提出了适合市域铁路梁式桥跨结构的自振频率设计限值;市域铁路桥梁采用TB 10002—2017《铁路桥涵设计规范》中客货混运铁路桥梁的动力系数是合理的,且有一定的安全保证。

富水混合花岗岩地层地铁隧道施工中地面注浆止水帷幕的设计参数优化

[目的]富水混合花岗岩地层新建隧道施工受地下水的影响显著,通常采用地面预注浆形成止水帷幕的措施来降低地下水对隧道施工过程的影响。但止水帷幕设计参数的选择大多以经验为主,可能存在隔水效果不佳、水位降低显著导致地层沉降超限,以及隧道周围突涌水等现象,故需要对富水混合花岗岩地层注浆帷幕设计参数进行优化。[方法]依托广州地铁18号线番禺广场站—南村万博站区间工程,基于正交试验设计,通过数值模拟分析了止水帷幕设计参数(帷幕深度、帷幕厚度、帷幕渗透系数及帷幕与隧道间距离)对注浆隔水效果的影响;采用SPSS软件进行多元线性回归分析,拟合了选取止水帷幕设计参数的经验公式,获取了止水帷幕最优设计参数并进行工程应用。[结果及结论]止水帷幕的影响因素按影响程度排序依次为:帷幕渗透系数、帷幕深度、帷幕厚度、帷幕与隧道间距离;现场选取的止水帷幕设计最优参数中,帷幕深度为58 m、帷幕厚度为2.0 m、帷幕渗透系数为1×10-10m/s、帷幕与隧道间距离为0.5 m。现场工程实践表明,采用最优参数后,止水帷幕降低地下水位效果较好,隧道开挖时的围岩稳定且开挖面干燥,地下水对隧道开挖的影响得以有效降低。

设计参数与环境因素对艉轴承润滑性能的影响

为提高船舶舰艇的艉轴承在低速重载工况下的润滑性能,选择某船用推进轴系艉轴承为研究对象,利用Fluent的Mixture模型求解两相流动状态下水润滑轴承的润滑性能参数,并分析设计参数和环境因素影响下的轴承润滑性能。研究表明:承载力与长径比呈正线性相关,水膜最大压力随长径比的增加而增大,但增长速率逐渐放缓;承载力随沟槽数量的增加先增加后降低,峰值出现在沟槽数量为2时;随沟槽夹角或沟槽深度的增加,水膜最大压力与承载力逐渐下降,而摩擦因数会增大;V形槽轴承的流体动压效果较好,相比于U形槽轴承,承载力提高了7.2%;水膜最大压力随着轴线绕x轴倾斜角的增加,其增长速率逐渐增加,最大水膜压力点会偏离轴承中截面,倾斜角为0.020°时,水膜最大压力为无轴线倾斜时的7.2倍;海水盐度的增加会提高轴承润滑性能,海水盐度从0增加到100‰时,承载力提高了15.8%。该研究为艉轴承的设计优化和试验提供理论参考。

地下水封石油洞库竖直水幕设计参数及其影响分析

滨海地区地下水封石油洞库工程中,需要增设竖直水幕系统,以满足其水封性和控制海水入侵。为研究竖直水幕系统的设计方法与参数,以滨海地区某地下水封石油洞库为例,通过有限元数值模拟方法获得了竖直水幕孔距主洞室距离d、竖直水幕孔间距b、竖直水幕孔长度l和竖直水幕孔注水压力p_(i)4个参数对洞库周围地下水渗流场、水封性、涌水量以及海水分布范围的影响规律,并与现有结果进行了对比验证。研究表明:竖直水幕孔距主洞室距离主要影响竖直水幕孔的埋深范围,长度的影响范围取决于超出主洞室的变化位置,间距和注水压力影响整个深度范围;4个参数对水封性和抑制海水入侵的影响程度顺序分别为:b<l<d<p_(i),d<b<l<p_(i);研究中共7个工况存在海水入侵洞室的风险,需进一步增强淡水补给。研究结论可为滨海地区地下水封石油洞库的竖直水幕设计参数提供一定理论依据。

悬挂式单轨单肋式拱桥设计参数敏感性分析

[目的]鉴于目前针对悬挂式单轨单肋式拱桥的研究案例较少,为了更好地指导悬挂式单轨拱桥的设计和施工,需要对其不同设计参数的敏感性进行分析。[方法]以湖南某旅游空中列车项目为背景,通过Midas空间杆系整体模型和ANSYS板壳单元细部模型,对跨度为60 m,采用刚性吊杆钢箱拱,拱、梁、墩刚接的单肋式双线拱桥进行计算分析。研究了不同设计参数对轨道梁刚度、主梁应力、主梁翘曲畸变的敏感性影响;提出了设计参数敏感性评价指标,将其按敏感因子10%和5%划分为大、中、小3个等级,得到了主要设计参数的敏感性差异。[结果及结论]拱桥矢跨比、中横梁尺寸及桥墩尺寸依次对于主梁竖向挠度、主梁水平位移和梁端转角是敏感性参数,主梁的加劲肋间距对主梁应力和跨中畸变是敏感性参数,主梁腹板厚度对梁端翘曲是敏感性参数。对于悬挂式单轨单肋式拱桥,其刚度要求相对应力要求更加控制拱桥设计,设计中宜采用合理的设计参数。

连拱隧道无导洞后扩挖法设计参数及其影响性分析

为了研究双连拱隧道采用无导洞后扩挖法施工时的设计参数取值及其对隧道稳定性的影响,采用数值模拟方法分析连拱隧道主洞错距、台阶长度、中隔墙厚度以及二衬施作时机4个参数对隧道受力与变形的影响规律,并与现场监测结果进行对比验证。研究结果表明:主洞错距达到75 m时,既能保证先行洞隧道的变形稳定,又能缩短工期;隧道先行洞台阶长度可以按单洞隧道取值,后行洞台阶长度建议控制在5~10 m为宜;考虑施工扰动的影响,隧道中隔墙厚度在1.4~1.6 m范围内取值较为合理;先行洞二衬在后行洞掌子面前保持35 m以上距离施工有利于隧道稳定性的控制。研究结果可为隧道工程施工提供参考。

文物建筑内移动式高压细水雾灭火装置设计参数研究

为了研究移动式高压细水雾灭火装置在文物建筑内的设计参数,搭建了6A木垛火试验台,研究在不同喷射距离和模式下,该装置应对大规模火灾时适合的喷射流量与距离,并采用FDS,以北京某古建筑为模型进行模拟,从喷射强度、喷射距离、喷射时机、雾化粒径等方面验证并补充移动式高压细水雾灭火装置的设计参数。结果显示,喷射强度可设定为4.4~6.6 L/(min.m^(2));喷射距离可设定为5 m,尽可能采用近距离喷射策略;灭火时机应尽早,至少在起火后300 s内;雾化粒径的选择需根据具体情况权衡考虑。

UHPC箱梁桥面体系主要设计参数优化及试验研究

为获取UHPC箱梁桥面体系主要设计参数的合理取值范围,以某单跨跨径102 m的UHPC简支箱梁桥为背景,通过单参数影响效应分析和ANSYS优化设计模块分析对桥面板厚度h_(1)、上弦板高度h_(2)、上弦板厚度b及上弦板间距L的合理取值进行优化设计,并对优化后的UHPC箱梁桥面体系开展1∶2缩尺模型试验和有限元模拟,最后对UHPC箱梁桥面体系抗裂性能参数(上弦板受拉钢筋直径和上弦板高度)进行分析。结果表明:h_(1)、h_(2)、b和L合理取值范围分别为UHPC单箱室顶板(不含翼缘)横向跨度的1/40~1/35、1/10~1/8、1/37~1/31和1/2.8~1/1.4,对于背景工程h_(1)、h_(2)、b应分别不小于14、55、15 cm,L应不大于4 m;ANSYS优化结果与力学特性指标优化结果参数取值较为接近,优化后背景工程全桥UHPC体积减少约11.0%;试验梁上弦板发生面内受弯破坏,为UHPC箱梁桥面体系最不利受力部件;试验梁开裂应力值是正常使用极限状态设计值的2.14倍,具有较高安全储备,优化方案能满足工程应用要求;增大上弦板受拉钢筋直径及上弦板高度整体上可有效提高UHPC箱梁桥面体系的抗裂性能。

二级公路“2+1”车道布局模式关键设计参数研究

采用“2+1”车道布局有利于解决现状双车道二级公路车辆排队、强行超车等问题,但由于目前国内尚未针对“2+1”车道设计理论开展系统研究,其工程实践非常欠缺。通过对公路设计规范、国外“2+1”车道设计等资料的分析,确定了二级公路“2+1”车道布局概念模式,并运用交通工程与交通安全方法,对“2+1”车道二级公路超车段、合流与分流渐变段长度等关键参数开展了理论分析,然后运用交通仿真手段,采用效率评价指标对理论分析结果进行测试、调优,最终确定了“2+1”车道设计最优参数及适应交通量。其研究成果能为“2+1”车道在我国二级公路上的应用提供技术参考,有望丰富我国二级公路设计建设相关标准。

圆形吊脚墙支护设计参数对内力和变形的影响

为了充分利用土岩组合地层中下伏的花岗岩坚硬特性,节约施工成本和缩短施工周期,采用均匀试验方法设计不同的分节开挖高度、锚索/锚筋桩倾角、地连墙前平台预留宽度和地连墙墙体嵌固深度,再通过有限元模拟软件ABAQUS建立二维弹塑性有限元数值模型,对不同试验方案的计算结果进行对比分析。研究结果表明:基坑分节开挖高度和地连墙墙体的嵌岩深度对深大圆形竖井吊脚墙支护结构的内力和变形影响显著。研究结果可为该类型的地连墙支护结构设计提供参考。

关于医院急诊部的设计参数研究

为解决设计人员在医院急诊部设计时对地方数据不理解、对医疗参数选用不清晰,以及医院急诊部设计后不能很好地满足社会需求或造成不必要资源浪费的问题,对医院急诊部的设计进行研究。分析现有医院急诊部设计参数的不足,以省级行政单位分析急诊部床位占比、急诊量占比、医院诊床比等医院急诊部既有参数,进而模拟计算医院急诊部设计参数,以期为设计人员提供参考。

设计参数对205/55R1691V轿车轮胎性能的影响

以205/55R1691V轿车轮胎为研究对象,研究胎面胶配方、三角胶高度、带束层角度、胎体帘布层层数等设计参数对轿车轮胎性能的影响。结果表明:胎面胶配方对轮胎的滚动阻力、干地制动距离影响较大,三角胶高度、带束层角度、胎体帘布层层数对轮胎的滚动阻力影响较大,但对干地制动性能、电阻和接地印痕影响不大。

多跨梁拱组合连续刚构桥设计参数分析

为研究多跨梁拱组合连续刚构桥关键设计参数对结构关键截面的应力和挠度影响规律,采用有限元数值模拟的方法,对一座在建梁拱组合连续刚构桥进行了参数对比研究。首先,分析组合体系的梁拱刚度比、主梁墩顶高跨比以及主墩抗推刚度比对结构的影响规律,并与同跨径的刚构桥进行对比,得到了关键设计参数的推荐取值范围;其次,对设计参数进行正交试验,得出不同目标函数下正交试验组合最优结果。结果表明:1)不同梁拱刚度比对钢箱拱肋的应力影响显著;2)随着高跨比的逐渐增大,2种不同结构体系主梁由混凝土徐变产生的挠度差异也逐渐增大;3) 2种结构体系随着抗推刚度比变化产生的挠度变化趋势具有较大的差异;4)由正交试验结果可知,最优的设计参数取值应将梁拱刚度比由58/1减小为45/1、主梁墩顶高跨比由9.5/170减小为8.5/170。

单层门式钢架结构工业厂房设计参数对造价的影响研究

旨在探讨单层门式钢架结构工业厂房设计参数对其造价的影响。工业厂房作为现代工业生产的重要基础设施,其设计参数的选择对于建筑成本的控制和工程质量的保障具有重要意义。通过对不同设计参数如跨度、柱网、檩距等进行分析,结合工程造价数据,研究了这些参数对工业厂房的建设成本产生的影响。此外,还分析了工程质量与造价之间的关系。通过比较不同设计参数下的工程质量指标,揭示了设计参数对工程质量的影响。合理选择设计参数不仅可以控制造价,还可以确保工程的安全性和可持续性发展。

曲线斜拉桥的关键设计参数分析

曲线斜拉桥的结构体系复杂,设计难度大,如果设计参数不合理,会带来较大的安全隐患。为了提升曲线斜拉桥的设计质量,总结了曲线斜拉桥的基本特点,以S105国道的地锚式独塔曲线斜拉桥为分析对象,分析了其桥塔、主梁、斜拉索、结构体系的设计参数,并建立桥梁计算模型,分析了曲线半径对扭矩的影响、塔跨比对索力的影响及主梁在不同风速下的位移,研究成果表明:独塔曲线斜拉桥在设计时需设置辅助墩或密索体系,优先选择塔梁固结体系,曲线半径尽量控制在800 m以上。由于斜拉桥的塔跨比与索力呈线性负相关关系,为了防止索力过大,塔跨比不宜过小。当斜拉桥所在区域风速>40 m/s,其主梁位移大,需进行加固处理。