直立锁缝屋面体系固定支座的有效静力风荷载

针对强风作用下直立锁缝屋面体系多发生固定支座脱扣破坏现象,综合考虑固定支座受力的实际影响范围和屋面脉动风力的空间相关性,提出了固定支座有效受风承载面积的计算方法.基于刚性模型同步测压风洞试验测得的双坡屋面表面风荷载时程数据,建立了考虑风荷载传递路径的直立锁缝屋面体系有限元模型.基于理论分析和动力时程分析,通过相对传统风荷载从属面积的放大系数合理取值,将有效受风承载面积的概念引入到固定支座的有效静力风荷载估计中.计算结果表明,采用建议的修正方法得到的固定支座所受风荷载值可以包络实际风致动力响应的极值,且表达形式简洁,方便工程设计使用.

轻型钢结构抗风研究现状

轻型钢结构由于构件重量轻、相对薄柔,墙面及屋面等围护结构轻柔,因而对风荷载非常敏感。针对这一问题,系统回顾和总结了国内外轻型钢结构抗风领域的研究现状和相关成果,主要涉及轻型钢结构的抗风传力体系特点、风致破坏特点及机理、等效静力风荷载理论、风荷载的计算、轻型墙面及屋面系统的抗风设计等方面。在此基础上,指出了目前轻型钢结构体系抗风设计及相关研究中尚存的问题,提出了进一步研究的方向,为轻型钢结构抗风分析及研究提供借鉴。

轻型门式刚架结构的等效静力风荷载

针对现行规范对轻型门式刚架结构风荷载的取值没有考虑脉动风荷载空间相关性的情况,分别采用荷载响应相关法和国外风荷载规范求得门式刚架结构风荷载的分布和大小,基于与现行规范计算结果的对比分析,提出轻型门式刚架结构等效静力风荷载分布的估计方法.基于刚性模型同步测压风洞试验测得的门式体形模型表面风荷载时程数据,建立了轻型门式刚结构架有限元整体模型.通过按建议方法求出的风致响应与实际动力响应极值的对比,验证了建议的风荷载分布的合理性,计算结果表明采用该方法得到的风致响应更接近实际动力响应极值,且表达形式简洁,方便工程设计使用.

冷弯薄壁型钢轴心受压构件局部屈曲后强度分析

冷弯薄壁型钢具有较大的受压屈曲后强度,目前常用有效宽度法和直接强度法两种方法分析。本文通过算例与试验结果对比,找到了两种方法与试验结果之间的极限承载力差值,其中《冷弯薄壁型钢结构技术规范》提出的有效宽度法偏于保守,而直接强度法的分析结果较为接近,在工程应用中可以考虑采用直接强度法分析。

不同类型土体直剪试验可视化技术与应用分析

为研究可视化技术在土体直剪试验中的应用及剪切带的变形发展机制,利用可视化剪切设备对不同类型土体进行直剪试验,结合数字图像变形量测技术获取剪切过程中土体试样的位移图像,探究砂土、黏土及砾石土试样在直剪试验中的变形特征.研究发现,砂土试样发生剪切破坏的剪切带是上下剪切面之间的“鱼形”区域,且剪切带厚度随剪切位移的增加而表现为先增大后减小;黏土试样主要沿上下盒间水平剪切面发生破坏,不存在明显的副剪切面;砾石土试样的剪切带主要集中于上盒主、副剪切面之间的拱形区域,拱形副剪切面上应力大于水平主剪切面,强度指标基本一致.研究可为土体剪切带的扩展机理及其本构模型建立提供科学依据.

基于不同剪力墙模拟单元的框剪结构Pushover分析

全面系统地介绍了Pushover分析法,并着重介绍了3种不同的剪力墙模拟单元(模拟框架、等效柱及分层壳);通过框剪结构的一个工程算例,对3种模型分别进行Pushover分析。结果表明,这3种模型能从不同角度反映出框剪结构的抗震性能。

石灰岩粗颗粒湿化接触力学特性

为探究岩土粗颗粒湿化后的粒间接触力学特性,将粗颗粒间接触形式简化为点-面接触,利用改造后的岩石双轴流变仪开展不同湿化程度下的粗颗粒法向和切向接触试验,分析粗颗粒湿化接触力学性质,归纳出粗颗粒湿化接触经验模型.针对不同湿化程度的粗颗粒土体进行大型直剪试验,利用湿化接触模型对直剪试验进行离散元数值模拟,通过数据对比验证湿化接触模型的可靠性.研究结果表明,湿化水平影响粗颗粒点-面接触的破坏形态;表面湿润状态的粗颗粒法向和切向接触刚度略有减小,而浸泡状态的接触刚度减小明显;湿化后的颗粒接触刚度曲线可以利用幂函数拟合为经验模型,利用该模型对大型直剪试验进行数值模拟,计算误差不超过5%.研究结果可为粗粒土工程离散元数值计算提供依据.

粗粒土大型直剪试验宏细观研究与离散元模拟

为研究粗粒土剪切试验过程中宏观力学特性与颗粒细观运动规律,采用可视化大直剪仪对不同级配粗粒土进行剪切试验,利用图像处理技术对宏细观参数变化规律进行分析,再通过离散元数值模拟研究试样内部颗粒运动规律.研究发现,剪应力-累计应变关系曲线属于剪切硬化型,颗粒在剪切过程中的破碎形态以接触点侵蚀破碎为主;对颗粒长轴定向、平面孔隙率和配位数的分析发现,剪切过程中颗粒发生翻滚重排以及细粒填充作用;直剪试验图像分析及离散元数值模拟均发现,剪切带不是严格按照水平主剪切面发展,而是与向上突起的弧形副剪切面共同形成拱形剪切带.

砂土可视化直剪试验与剪切带形成机制研究

通过对常规直剪仪进行可视化改造,并结合数字图像变形量测技术,探究了不同尺寸砂土试样在剪切过程中剪切带的形成机制和扩展过程,归纳了试样尺寸对砂土强度指标的影响,并针对典型尺寸试样总结了不同剪切时刻、不同法向应力下剪切带(尤其是副剪切带)的演化规律,同时对试验中发现的拱形破坏区域进行受力分析,对主/副剪切带的强度参数进行了对比。结果显示:试样尺寸影响强度指标,当长边与短边之比大于2时,试验结果偏离平均值,当比值大于4时,会造成严重误差;剪切破坏区域不是始终沿水平剪切缝发展,而是在上盒中下部逐渐形成一条向上凸起的弧形副剪切带,剪切破坏区域沿着主、副两条剪切带而展开;随着剪切位移的增加,以及法向应力的减小,拱形破坏区域会逐渐减小;拱形副剪切带上的正应力和剪应力均大于水平主剪切带;而主/副剪切带的强度指标基本一致,间接证明了副剪切带存在的合理性。

土工格室防治坡面型泥石流启动机理研究

在降雨条件下进行有/无格室加筋的坡面型泥石流启动室内水槽试验,对比分析了细粒含量、启动现象、启动时间、位移场云图和含水率等参数的变化,总结了土工格室对不同级配砂土坡体的防护效果,揭示格室防治坡面型泥石流的启动机理。结果表明:格室防护能够有效改变坡面泥石流启动形态,延长启动时间。随细粒含量增加,坡面启动比线性减小,启动时间延长比呈抛物线变化;细粒含量适中(15%)时的延长作用减弱,细粒含量较大(15%~25%)时破坏方量会增大。格室具有蓄水、加筋及调配雨水入渗的作用,粗粒较多时减缓渗流;细粒较多时能够排水并减缓冲刷。格室对防治坡面型泥石流启动具有非常积极的作用,结合其他防治手段,可实现坡面泥石流的有效防治。

分形特征下降雨诱发砂土泥石流启动机理

粒度分维值能够体现颗粒特征,反映泥石流堆积物的工程性质,对泥石流启动机理的研究具有重要意义。利用分形理论计算不同颗粒含量砂土的粒度分维值,开展降雨条件下砂土泥石流启动水槽试验,分析试验现象、位移场及含水率变化情况,总结分形特征下泥石流的启动机理。研究结果表明:粒度分维值随细粒含量的增加而增大,坡体发生明显现象的时间越早,泥石流启动的总体历时越长。分维值较大时,以坡表侵蚀破坏为主,坡表整体位移均匀,启动历时长;雨水分布不均匀,滑动带内外含水率差异显著,持水时间长;分维值较小时,以滑坡型破坏为主,启动历时短,产生位移大;雨水运动以渗流为主,土体抗剪强度降低,滑动带内外含水率差异减小,持水时间逐渐消失。分维值大小适中时,以过渡型破坏为主,泥石流启动时位移最小,历时较长,灾害程度最轻。

粗粒土颗粒接触力学特性及细观接触模型研究

将石灰岩粗粒土颗粒之间的接触形式简化为点–面接触,通过颗粒接触试验研究粗粒土的粒间法向、切向接触力学特性,并归纳出粗颗粒细观接触模型的具体形式。利用该细观模型,对粗粒土大型直剪试验进行离散元(PFC)数值模拟,通过数值计算结果与试验实测数据进行对比,验证粒间接触模型及细观参数的适用性。最后,对粗粒土颗粒接触特性及其接触模型的进一步深入研究进行分析和讨论。研究结果显示,实测的粒间接触力与接触位移关系曲线可以利用指数小于1的幂函数进行拟合;同时,为了对切向接触刚度进行统一的衡量,定义切向位移为5 mm时的切向力为切向接触强度(切向力有峰值时取峰值切向力)。对比大直剪试验的实测与计算结果发现,粒径较大(2~5,1~2 cm)时计算误差非常小;但对于含有更细小颗粒的级配试样,计算误差偏高。在细观尺度内,颗粒粒径在何种范围内会表现出与大颗粒不同的接触性质,有待借助更精细设备进一步探究。

基于坡度和降雨强度的砂土泥石流预警模型分析

泥石流灾害可造成巨大经济财产损失及人员伤亡,对泥石流预警模型的研究能够帮助人们认识泥石流的发展规律,减少由此引起的生命财产损失。从模型试验出发,研究了泥石流启动时间与坡度、降雨强度之间的关系。通过试验数据分析发现,在该试验水平下,坡度和降雨强度对于泥石流启动时间的影响都是高度显著的,区别在于坡度改变造成的启动时间改变量近似呈等量变化,而降雨强度改变造成的启动时间改变量呈差量变化。利用试验结果进行回归分析,提出了能够同时考虑坡度和降雨强度的I-D修正预警模型,为泥石流灾害进行快速初步预警提供参考依据。

大型煤炭企业安全管理体系

当前,加强煤矿安全基础管理,建设本质安全型煤矿势在必行。作为具备一定规模的传统煤企,开滦(集团)钱家营矿业公司在多年的煤矿安全管理工作中,不断探索实践、总结提升,形成了以“落实安全统领观、推进‘三个结合’、抓好‘2642’工作重点”为核心,适合自身实际、可操作性强的特色安全管理体系,为公司实现长周期安全生产提供了有力保障。