岩土工程本科专业英语教学方法探讨

专业英语是工科院校本科教学环节中的一个重要组成部分。中国加入WTO后,国际交流日益频繁,为适应新时代人才培养需求,专业英语教学作用日益凸显,对专业双语教学起着重要的推动作用。文章以岩土工程专业英语教学为例,从专业英语教学目的、教材选取以及教学方法等方面,对如何提高专业英语水平和提升教学效果进行了论述,期待对工科院校专业英语教学有所借鉴。

深部高应力破碎软岩巷道支护技术研究及其应用

针对深部高应力破碎软岩巷道围岩变形量大、变形剧烈、底臌严重、流变性强、支护难等特点,基于巷道围岩松动圈地质雷达探测、收敛变形监测等地质力学测试技术,揭示深部高应力破碎软岩巷道变形破坏特征;采用数值模拟技术手段,从围岩强度特性、流变特性、巷道断面形状、软岩巷道群开挖相互影响、支护设计这5个方面分析深部高应力破碎软岩巷道变形破坏机理。针对安徽省淮南市朱集西矿深部开拓巷道特征与工程地质条件,提出"锚网索喷+U型钢支架+注浆+底板锚注"分步联合支护技术方案;基于大型三维模型试验系统,验证分步联合支护技术方案的可行性;采用FLAC 3D研究分析不同支护方案的支护效果,模拟验证分步联合支护方案的合理性。研究结果表明:分步联合支护技术方案有效地控制了深部高应力破碎软岩巷道的大变形与底臌,保证了巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全。

旧水泥路面沥青加铺改造中弯沉指标研究

使用有限元方法建立旧水泥混凝土路面模型,采用弹簧单元模拟水泥路面接缝处荷载传递性能,分析了接缝两侧水泥混凝土板的弯沉差和平均弯沉随弹簧单元弹性系数的变化规律.在此基础上,建立水泥路面沥青加铺层模型.计算发现,沥青加铺层底部在原水泥路面接缝处存在剪应力集中现象,进而分析了旧水泥路面接缝处沥青加铺层底部的剪应力随弯沉差的变化规律.根据莫尔-库仑强度理论,以沥青加铺层底部的剪应力不大于其容许剪切强度为判断标准,提出旧水泥混凝土路面的弯沉差指标.此指标在旧水泥路面沥青加铺改造时可作为评价接缝传荷能力的参考依据.

风蚀性粒子降尘浓度的动力学预报模式

为探求开放源露天煤尘在自然风力作用下的扩散情况,本研究采用空气动力学的数值计算方法,以离散相拉格朗日随机轨道为计算模型,预测了原煤、大矿、水洗和精煤4类煤种料堆的降尘浓度分布,并采用风洞试验对结果进行了对比验证.结果表明:动力学模式对风蚀粒子的预报误差在±25%,其中原煤种的预报度最高,误差10%.动力学模式与高斯沉降模式相比,高斯模式对尘源处的降尘浓度预报误差过大,动力学预报模式是基于颗粒群的运动轨迹的行为预报,能准确地描述粗大颗粒的跃移运动状态,对于满足Rosin-Rammler粒径分布的固体粒子降尘浓度的预报良好.

分层土中裙式吸力基础吸力沉贯特性模型试验研究

针对一种新型海上风电基础形式-裙式吸力基础,开展模型试验,研究其在分层土地基中的沉贯特性。讨论了土层分布形式(砂土、黏性土、上层砂土及下层黏性土(简称上砂下黏)、上层黏性土及下层砂土(简称上黏下砂))、沉贯方式的影响。研究表明:裙式吸力基础在分层土中具有良好的沉贯性能。与传统吸力基础相比,裙式吸力基础在砂土、黏性土、上砂下黏和上黏下砂地基中最终沉贯深度较传统吸力基础分别增加10.0%、2.3%、3.0%和9.6%,沉贯最大吸力值分别增加0.9%、14.4%、66.2%和92.2%。黏性土层位置和厚度对基础沉贯特性影响显著。上黏下砂地层中,基础最大吸力值出现在土层分界面处,最大吸力值随土层分布系数t(上层土厚度与土体总厚度的比值)的增加而逐渐增大,最终沉贯深度随土层分布系数增加而逐渐减小。上砂下黏地层中,裙式吸力基础最大吸力值出现在最大沉贯深度处,吸力最大值随土层分布系数的增加而逐渐减小,最终沉贯深度受土层分布系数影响较小。此外,同时抽吸主桶和裙结构内水体进行沉贯,最终沉贯深度大于只抽主桶情况。在砂土、黏性土、上黏下砂(t=0.4)和上砂下黏(t=0.4)等4种地基中,裙式吸力基础采用同时抽主桶和裙结构的沉贯方式,最终沉贯深度较只抽主桶情况分别增大了13.8%、3.4%、16.4%和4.6%。研究成果为进一步阐明吸力基础在分层土中沉贯机制及指导工程实践,具有借鉴意义。

基于动态质量平衡的室内颗粒物沉降规律研究

目前室内颗粒物污染问题已经受到广泛关注.越来越多的流行病学研究表明,大气悬浮颗粒物浓度对人体健康存在显著的负影响.由于个人在室内滞留的时间可能超过全天时间的90%,因此剖析室外颗粒物向室内的传输渗透机理,对掌握室内微环境下的颗粒浓度水平至关重要.本实验以青岛一办公室为研究对象,使用具有4个尺寸间隔的光学计数器同时测量室内和室外的颗粒物浓度,粒径分布范围在0.3~2.5μm,采集时间为2016年4月~9月.根据实验数据,采用基于时间的动态质量平衡模型,估算了换气次数在0.03~0.25h-1范围内的室内颗粒物渗透率和沉降速率分别为0.45~0.82h-1和0.94~2.82m/h,并分析了这些参数随粒径大小的变化规律.其结论为进一步研究颗粒物在室内的传输机理和运动轨迹提供参数.

海水海砂火山渣混凝土断裂性能试验研究

海洋岛礁工程建设面临着取材困难、运输与材料成本昂贵等问题。为此,开发了新型海水海砂火山渣混凝土(SSAC),以推动海工建设的发展。通过混凝土三点弯曲梁断裂试验,探讨了不同缝高比(0.2、0.3、0.4)和组料类型对SSAC断裂力学性能的影响,获取了双K断裂韧度、断裂能与软化曲线等断裂参数的变化规律。结果表明,受粗骨料的影响,采用火山渣的混凝土的荷载-裂缝口张开位移曲线(P-CMOD)与普通混凝土相似,但其下降段更为陡峭。SSAC断裂韧度小于普通混凝土,且均不受缝高比影响。受海水海砂的影响,SSAC的断裂韧度和断裂能较淡水河砂火山渣试件分别提高14.30%和6.77%。基于试验数据,推导得出考虑组料影响的双K断裂韧度与软化关系计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。

钢结构抗震的探讨

本文探讨了目前钢结构抗震设计中存在的两个主要问题:其一是钢结构地震作用,由于多层和高层钢结构房屋被列入"建筑抗震设计规范"(GB9001-2001)中。没有考虑钢结构塑性好和弹性阶段阻尼比较小的特性,使得钢结构地震作用较大,偏高用钢量;其二是钢结构承载力抗震调整系数对梁和焊缝的规定与母材强度低于焊缝强度的实际而不符,本文对现在抗震规范作用的相关要求、"抗震动态与建筑工程理论设计原则"和UBC关于美国规范的地震波动作用进行了比较和分析,按照钢结构的承受能力将体系化分为四大类,在上述理论将体系调整系数引入,对结构的抗震作用,提出恰当意见,对梁柱刚性连接体系,从抗震设计角度分析,对设防烈度区分别建议了适合采用的连接形式,并给出了小震和大震下的设计验算公式。

公路桥梁限载标准安全性分析

以山东省某预应力混凝土空心板桥为依托,系统验证已有桥梁限载分析模型的工程安全性。首先,根据该桥结构设计资料,按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》设计汽车荷载进行承载能力检算,验证桥梁是否达到设计要求;在此基础上,针对不同的限载安全等级,按设计采用的车辆横向布载模式,计算典型限载车辆荷载作用下的荷载效应与跨中挠度;与设计汽车荷载产生的荷载效应和跨中挠度进行对比,检验所提限载取值对该类桥梁的工程安全性。计算结果表明,与安全等级一级和二级对应的典型限载车辆,可以满足安全等级一级、二级和三级的承载能力要求;与安全等级三级对应的典型限载车辆,可以满足安全等级一级、二级和三级的正截面承载能力要求,但不能满足安全等级一级的斜截面抗剪承载力要求。

某多层框架结构加层加固设计及有限元分析

由于某在建国际金融中心建筑加层改造的需要,造成已建4层的部分框架柱轴压比超限。结合其加层改造设计实际,介绍了加层结构框架柱的加固设计措施。在外包型钢加固法的基础上,提出了一种同时运用增大截面法及外包型钢法的综合加固方案。比较外包型钢法及综合法加固后加层结构各项力学指标,选择最优加固方案。结果表明,两种方案加固后加层结构各项力学指标均满足现行规范要求,但综合加固法同时具有增大截面加固法及外包型钢加固法的优点,不显著影响净空面积,且钢材使用量较少,经济性较好,可应用于该类加层加固工程。

关于颗粒静态起动风速的研究

开放尘源扬尘实质是风力作用下粉尘质量的迁移。当风力增大到足以使开放源散状颗粒在气流作用下发生向量位移时,颗粒开始逸散进入气流,此时的风速即为起动风速。起动风速是判断颗粒移动与否的依据,是颗粒质量输移的等效因子,亦是分析颗粒物释放有无以及源强释放强弱的重要参数。在环境风洞中,根据相似理论,按照露天堆场实际的堆存方式,采用合适比例尺,在保证几何相似、动力相似的基础上,从质量输移角度利用外推法得到煤粉的起动风速。

浅谈混凝土高层建筑结构设计

在建筑实际设计中,需考虑结构的正常使用以及外观功能的同时,也更要充分重视高层结构设计的质量安全。本文依据现下混凝土高层结构设计中的遇到的常见问题,重点对结构中的概念设计、结构计算与分析以及地基与基础设计等三个方面进行探究分析,确保混凝土高层结构设计的质量安全。

浅谈钢管混凝土结构

本文主要介绍了钢管混凝土的结构发展,钢管混凝土具有承载力高、塑性和韧性好、经济效益显著和施工快捷等优点,在我国工程建设中发展迅速,已建成一些世界瞩目的工程。钢管混凝土在钢结构建筑中有突出的优点,综合经济效益显著,拥有良好的发展前景。

变向水平加载下裙式吸力基础三维运动及周围砂土变形规律试验研究

海上风电基础长期受到水平风、波浪荷载作用,荷载方向随季节和气象变化显著,影响基础安全服役。裙式吸力基础是海上风电新型基础形式,开展模型试验,研究其在变向水平单调荷载下三维运动及砂土表面变形规律。研究表明:水平荷载方向改变之后,裙式吸力基础运动方向并非始终与加载方向一致,基础运动模式分为三个阶段,第一阶段主要发生基础水平面内转角的改变(水平面内即扭转运动),第二阶段基础水平面内转角与竖直方向倾角变化程度相近,第三阶段主要发生竖直方向倾角的改变。加载方向改变后,裙式吸力基础在水平面内运动方向随水平荷载的增加由初始加载方向逐渐向水平荷载加载方向偏移,即水平面内运动轨迹变化具有“滞后性”,且裙式吸力基础比传统吸力基础“滞后性”更加明显,表明变向水平荷载作用下裙式吸力基础有更强的稳定性。荷载方向改变后,基础周围土体表面变形范围不规则、沿水平加载方向不对称,不对称性主要表现在初始加载方向前侧和后侧,且当荷载偏转角度为90°时,不对称性最明显。裙式吸力基础周围土体表面变形范围大于传统吸力基础,最大为传统吸力基础的1.60倍;裙式吸力基础前后侧土体表面变形范围之比小于传统吸力基础。

平直翅片换热器空气侧换热与阻力特性研究

以平直翅片管式换热器为研究对象,利用计算流体力学(CFD)软件进行流动与传热模拟计算。采用正交试验方法确定模型工况,对换热负荷15 kW,设计气温30℃,入口风速为1~5 m/s,管壁温度为40~60℃,翅片间距为1~5mm、翅片厚度0.5~4 mm、管纵向间距为0.5~2.5倍外管径,管排数为1~5排的计算工况进行努塞尔数、阻力因子的计算分析。参数敏感性分析结果表明:在1 mm≤翅片间距δ≤5 mm,444≤雷诺数Re≤3405时,翅片间距δ是对努塞尔数Nu及阻力因子f影响最大的结构参数。在该范围内提出了由翅片间距与特征长度比值组成的无量纲参数对努塞尔数Nu与阻力因子f的计算关联式。该关联式参数图表明:翅片间距δ越小、雷诺数Re越大,对提高平直翅片努塞尔数、降低阻力因子越有利。