盾构法联络通道T接头局部冻结加固效果及影响因素研究

为研究盾构法联络通道T接头局部冻结区域的薄弱位置,探究主隧道管片材料、洞门间隙注浆体热导率、是否注浆改良土体和冻结管环数等因素对局部冻结的影响,依托天津地铁10号线某联络通道T接头局部冻结加固工程,采用数值模拟对局部冻结温度场的分布规律进行分析。研究结果表明:1)对于沿洞门处的土体,联络通道顶底部冻结效果差于联络通道侧面;主隧道钢管片向主隧道底部比向顶部延伸的更长,因而联络通道底半环冻结效果略差于顶半环。2)影响局部冻结时间的主要因素为主隧道管片材料和洞门间隙注浆体的热导率。3)主隧道部分采用钢管片工况,钢管片起到通道壁后远近土体导热“桥梁”的作用;当洞门间隙注浆体的热导率较低(如0.93 W/(m·K))时,注浆体不能及时地向主隧道钢管片输送冷量,联络通道壁后近处土体中大量冻结冷量沿钢管片传递至远处土体,使通道壁后较近处土体温度较高,因而比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况冻结时间长。4)随着洞门间隙注浆体热导率的增大,其向主隧道管片输送冷量的效率得到提升,主隧道附近土体的冻结效果得到改善,冻结时长有所缩短;间隙注浆体热导率由0.93 W/(m·K)提升至1.8 W/(m·K)时,可以将主隧道部分采用钢管片工况冻结时间由17 d缩短至12 d,所需冻结时长相比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况反而缩短1 d,即主隧道部分采用钢管片工况的冻结时间对洞门间隙注浆体热导率的改变更为敏感。

型钢混凝土T形截面剪力墙基于性能的变形限值研究

为更好地评估T形截面型钢混凝土(steel reinforced concrete,SRC)剪力墙变形性能,采用ABAQUS有限元软件对按照规范设计的324个T形截面SRC剪力墙构件的破坏形态和变形性能进行研究,根据收集的试验数据分析构件的破坏形态,提出T形截面SRC剪力墙的破坏形态划分准则;以构件的各材料应变极限值为准则来判别构件的性能状态,考虑轴压比、剪跨比、弯剪比、腹板暗柱配钢率、暗柱纵筋配筋率及箍筋暗柱特征值对构件变形性能的影响。对不同性能状态变形限值和参数进行线性回归分析,得到不同破坏类型下各性能状态位移角限值计算式;按规范ASCE 41修正各性能状态变形限值的失效概率,得到具有15%、20%、35%失效概率保证的各性能状态变形限值取值表。研究表明:剪跨比、轴压比对构件各性能状态位移角限值影响较大,暗柱腹板配钢率、纵筋配筋率及箍筋特征值对构件位移角限值影响相对较小,但能提高其延性。按规范ASCE 41修正后的位移角限值取值较为合理且有一定的安全储备。为T形截面SRC剪力墙基于性能的抗震设计与性能评估提供参考。

金属屋面系统新型T形连接件抗风性能分析

金属屋面系统对风荷载格外敏感,各屋面构件通过连接件固定,当风荷载较大时容易造成连接失效破坏.根据金属屋面与连接件在风荷载作用下的受力情况及破坏模式,提出一种可自由转动的扣嵌式新型连接件,由连接件的转动来抵消屋面变形及缓解温度应力,使整个屋面系统灵活可变,从而提高整个屋面板的抗风揭性能.通过ANSYS软件建立有限元模型,对新型连接件进行数值模拟分析,获得新型T形连接件的抗风承载力及抗风失效模式,并与原T形连接件进行对比分析,验证新型T形连接件对提高金属屋面系统抗风揭能力的有效性及合理性.

超大规模人居信息传导与数据要素配置

文字的产生和较大规模的人口集聚是人类进入文明时代最重要的标志。面对资源环境承载力的约束,传统城市化的基于地域性的人口集聚逐渐接近规模极限。同时,随着信息介质的轻量化和信息表达的刚性化,信息的流动性也达到了前所未有的高度,完全有能力维系一个超越地域性的经济社会共同体。未来人居正在从地域性集聚向关系型集聚演化,信息空间环境营造与物质空间环境营造同样应当得到人居环境科学的重点关注。在信息空间环境营造的工程实践中,城市级的数据要素资源配置是最重要的基础性工作。人居环境科学长期的理论积淀和技术方法可以为人居导向的信息空间环境营造提供有效的指导和借鉴,为超大规模人居及其治理能力现代化提供新的视角和路径。

T形截面剪力墙约束边缘构件设计建议

约束边缘构件的构造对剪力墙抗震性能影响较大,抗震规范对T形截面剪力墙约束边缘构件的配筋及长度的相关规定可能存在不足。为研究T形截面剪力墙约束边缘构件的合理构造,基于有限元平台OpenSEES,建立了T形截面剪力墙纤维模型,仿真结果与试验数据吻合良好,验证了有限元模型的合理性和可靠性。在此基础上,研究T形截面剪力墙翼缘端约束边缘构件纵筋配筋率和腹板自由端约束边缘构件长度对其抗震性能的影响,结果表明:抗震规范对T形截面剪力墙翼缘端约束边缘构件纵筋配置的要求过于保守;降低翼缘端约束边缘构件的纵筋配筋率、同时增加腹板端约束边缘构件长度,可显著提升T形截面剪力墙抗震性能,且用钢量减少。借鉴美国规范ACI 318⁃19,提出了确定T形截面剪力墙腹板端约束边缘构件长度的简化方法,给出了T形截面剪力墙约束边缘构件的设计建议。

正交异性钢桥面板声发射波三维谱元法模拟及损伤定位

针对大跨度桥梁正交异性钢桥面板的疲劳损伤评估与结构健康监测需求,开展基于声发射波场谱元法模拟的大型复杂板类结构损伤定位研究。采用Legendre高阶插值三维时域谱元法模拟声发射波在正交异性钢桥面板中的传播过程,验证了其内部显著的反射、衍射和频散现象,并代替人工预断铅实测试验获得大量声发射数据。然后,利用赤池信息准则判定声发射波到达各传感器的时间,通过高斯过程回归建立到达时差与声发射源位置的关系模型,用于未知损伤的定位监测。数值模型实验结果表明,赤池信息准则和高斯过程回归改进的时差图法在正交异性钢桥面板中的平均定位误差为37.3 mm(25 dB信噪比工况),平板的定位精度高于U肋。谱元法模拟有望代替繁琐的预断铅实测试验,提升声发射时差图系列损伤定位方法的实用性。

扩孔型T型钢梁柱连接节点抗震性能分析

高强螺栓连接的钢梁柱节点可通过增大螺栓孔的方式延续耗能来提升节点的抗震性能,为研究扩孔T型梁柱节点的抗震性能,对4个悬臂式T型梁柱节点低周往复加载试验展开数值模拟研究,利用ABAQUS中C3D8I实体单元建立有限元分析模型,分析T型连接件尺寸、螺栓规格、梁截面尺寸对扩孔T型连接节点的滞回性能、刚度退化及耗能性能的影响规律。结果表明:扩孔后的T型节点出现明显的滑移特征,滑移过程中可以耗散大量能量,4个扩孔T型梁柱节点的耗能能力均较常规孔节点有明显提升;对于初始转动刚度较低的常规孔构件,T型节点的耗能能力相对较弱,经扩孔处理之后,节点的耗能能力提升幅度更大;由于承载力机制的先后转变,扩孔之后的构件中期承载力小于常规孔构件,后期的极限承载力基本相同。

尖牙反[牙合]矫治人字形和T形曲组合正畸弓丝矫治力建模

固定矫治技术是治疗牙齿反[牙合]最为有效的矫治手段,主要通过正畸弓丝释放的矫治力来达到反[牙合]矫治中的矫治空间预留、反[牙合]牙齿回收的目的。在牙齿反[牙合]畸形中,尖牙反[牙合]是最为常见的牙齿反[牙合]畸形,常使用人字形和T形组合曲关闭上颌牙列间隙。本文旨在正畸治疗前量化人字形和T形组合曲释放矫治力的情况,为正畸医师提供尖牙反[牙合]矫治的理论参考。分析人字形和T形组合曲的形变过程,将其形变过程分为弹性形变和弹塑性形变两类,并对两种形变下的矫治力微分方程进行了构建,将其释放的矫治力分为闭隙矫治力和倾覆矫治力两种,完成了人字形和T形组合曲理论模型的建立,其次对有限元仿真值与理论值的误差率进行计算,得到闭隙矫治力仿真值与理论值的误差率在0.43%~8.33%之间,倾覆矫治力的仿真值与理论值的误差率在2.13%~9.76%之间,搭建实验测量平台得到了闭隙矫治力实验值与理论值误差率为0%~9.30%、倾覆矫治力实验值与理论值的误差率为0%~9.76%,实验测量数据与理论值具有相同的非线性变化趋势,验证了人字形和T形组合曲理论预测模型的正确性,该模型能帮助医师在治疗前对正畸力进行详细的定量分析,从而为个性化治疗方案的制定提供依据,更好地满足患者需求。

宽温度范围内折衍混合中波红外消热差光学系统设计

在军事领域应用的红外光学系统,有时需在近200℃的宽温度范围内工作。这一温度范围内,红外光学材料可选的种类进一步减少,系统的热离焦现象也会更为严重,进而导致光学系统难以完成良好的无热化设计。为应对这一挑战,该研究将具有独特消热差和消色差特性的衍射元件加入光学系统设计中,并提出了一种针对二次成像系统的材料选择方法。此方法以理想光学系统为基础,利用等效透镜理论将光学系统中的物镜组和中继镜组均等效成由两个单透镜组成的镜组,进而利用T-C图完成对这两个镜组的材料优选。经过深入的分析与评价,最终确定物镜组采用IRG24和ZnS材料组合为最优方案,而中继镜组的最佳材料组合为IRG22和IRG24。依据此种材料组合和理想光学系统的光焦度分配,该研究设计完成了一套中波红外光学系统。该系统的工作波长为3.7~4.8μm,视场角为10°×8°,F数为2,焦距为55 mm,系统总长约为115 mm,冷阑效率达到100%。在20~220℃范围内,全视场的调制传递函数(MTF)均接近衍射极限,维持了良好的成像性能。

T型截面铝合金型材零件成组加工技术研究与应用

针对目前飞机T型材零件单件弯曲成形效率低成形精确差的问题,提出了T型材弯曲件成组拉弯成形的成组加工方法。基于截面尺寸、引导线的曲率半径等信息建立了成组分析算法,对T型材进行分组,使用长型材拉弯成形后切割分段得到符合精确外形要求的T型材零件。通过理论计算、模拟分析和拉弯试验,验证了T型材拉弯成形成组加工技术的可行性,该方法提高了零件的制造效率和成形精度,可以大幅度降低人工矫正的工作量和加工成本。

800MPa高强钢T形截面轴压构件极限承载力有限元分析

针对800MPa高强钢T形截面轴压构件失稳问题,基于ABAQUS软件建立有限元计算模型,分析残余应力、几何初始缺陷、翼缘宽厚比、腹板高厚比和构件长细比对构件极限承载力的影响,建立正则化长细比与整体稳定系数关系曲线,并将高强钢T形截面轴压构件极限承载力的模拟结果与GB50017—2017系列设计规范进行比较分析。结果表明:建立的有限元模型能够准确模拟试验构件的屈曲行为,残余应力峰值对短柱承载力影响较小,对大长细比构件的承载力影响较大;试件初弯曲和板件翘曲对小长细比构件极限承载力影响较大,随构件长细比增加,构件极限承载力随着翼缘宽厚比变化表现为敏感度降低,腹板的高厚比变化规律与之类似。计算得到的稳定系数与GB50017—2017中b类柱子曲线吻合较好,建议采用b类柱子曲线计算800MPa高强钢焊接T形截面轴压构件的极限承载力。

中心支撑半刚性连接钢框架抗震性能

为研究单边螺栓与T型钢连接的中心支撑钢框架的抗震性能,对1个1∶2缩尺的单跨单层的钢框架进行拟静力加载试验。采用ABAQUS有限元软件,建立子精细化非线性有限元模型,在验证子有限元模型的可靠性与精度基础上,通过改变支撑的孔径尺寸、壁厚以及形状等变量对框架整体抗震性能进行参数化分析。结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合度良好,可用于半刚性连接钢框架在循环荷载下的性能研究。随着支撑孔径和壁厚的增加,框架的滞回曲线更加饱满,刚度、耗能能力和延性皆有明显提升。方形截面支撑的抗震性能对比圆截面更加优异。梁柱节点的半钢性连接方式较刚性连接方式抗震性能更加优异。

基于T梁锚固端裂缝的有限元分析

【目的】针对某特大桥中25 m钢筋混凝土T梁在采用后张法张拉后腹板处出现开裂的现象,对T梁端部进行锚下局部应力分析,并研究锚固区混凝土的应力分布状况。【方法】通过有限元软件对梁端部进行计算模拟,并对比分析腹板厚度对主应力的影响。【结果】试验结果表明,T梁内腹板处的主应力随腹板厚度的增加而逐渐降低,得出该T梁截面设计不合理,等厚腹板T梁设计能有效防止裂缝的产生。【结论】研究成果可为预应力混凝土连续梁桥的相关设计提供参考。

大跨径连续桥梁施工关键技术及控制分析

为了确保大跨径连续桥梁工程的结构稳定性和施工质量,本文主要分析了大跨径连续桥梁的施工关键技术及其控制方法,依托某大跨径连续桥梁,该桥采用挂篮悬臂灌注法施工,结合预应力T梁的内力计算和有限元分析结果,对桥梁的应力分布、位移和承载能力进行模拟分析,然后具体分析了大跨径连续桥梁施工过程中各施工节点的关键技术及控制要点,对于提高桥梁的施工精度和长期运行的安全性具有重要的意义。本研究为大跨径桥梁的施工提供了技术支撑,确保了施工过程中的结构安全和效率。

双T梁在特种荷载作用下的性能研究

双T梁具有施工便利,养护检修方便等优点,近年来作为空心板梁的替代结构,越来越多地被运用到实际工程中。然而,目前的研究成果仅适应公路-I/II级和城-A/B级的荷载作用,但许多中小桥梁往往还要承担特种荷载的作用,因此,开展双T梁在特种荷载作用下的性能研究十分必要。依托上海某工程,采用有限元方法对标准双T梁结构在特种荷载作用下的使用性能进行验算,提出加强方案,并对加强方案进行验算、对比和分析,最终得到了一套完整的方案供相近桥梁结构设计与施工参考。

内置T型钢骨-T形钢管混凝土短柱的有限元分析

为了进一步的研究内置T型钢骨-T形钢管混凝土短柱轴压力学性能,在试验研究的基础上,使用有限元软件ABAQUS建立相应的模型进行对比分析,研究了钢管屈服强度、钢骨屈服强度和混凝土强度对内置T型钢骨-T形钢管混凝土短柱极限承载力的影响。结果表明:有限元模拟的结果与试验得到的破坏模式基本一致,试件的承载力与钢管纵相应变曲线也相吻合;钢管屈服强度、钢骨屈服强度和混凝土强度的提高对试件极限承载能力均有所提高,钢管屈服强度影响较大。

苯并[a]芘恶性转化16HBE细胞元素组分析及铜与顺铂或长春瑞滨联用对细胞增殖的作用

目的研究苯并[a]芘(BaP)致细胞恶性转化中元素组的变化,探讨铜与顺铂或长春瑞滨联用对细胞增殖的影响。方法以16HBE细胞和BaP恶性转化细胞T-16HBE-C1细胞为研究对象,采用电感耦合等离子质谱分析44种元素在2种细胞中的含量,采用偏最小二乘回归分析元素含量对2种细胞的区分能力,采用MTT法检测铜(0,237,340,487,1000和1432μmol·L^(-1))、顺铂(0,4.4,6.1,8.6,12.0和16.8μmol·L^(-1))和长春瑞滨(0,3.8,9.8,25.0,40.0和64.0μmol·L^(-1))对2种细胞存活率的影响,计算半数抑制浓度(IC_(50))。根据IC_(50)比例制备铜与顺铂混合物和铜与长春瑞滨混合物,采用MTT法检测其对细胞存活率的影响,并采用等效线图法分析铜与顺铂或长春瑞滨的联合作用。采用MTT法检测铜(0,50,100,200,400和800μmol·L^(-1))与IC_(50)的顺铂或长春瑞滨联用对T-16HBE-C1细胞存活率的影响。结果在2种细胞中共检出29种元素,其中铜、锌、银、硒和铷含量在T-16HBE-C1细胞中较16HBE细胞降低(P<0.01,P<0.05),钼、砷、锂、锗、锶、镍、镧、汞、铁和铯含量升高(P<0.01,P<0.05)。元素含量可用于区分16HBE和T-16HBE-C1细胞。铜可抑制16HBE和T-16HBE-C1细胞增殖,IC_(50)分别为(613±16)μmol·L^(-1)和(776±15)μmol·L^(-1)(P<0.01)。铜与顺铂混合物(1∶69.5)和铜与长春瑞滨混合物(1∶33.4)抑制T-16HBE-C1细胞增殖,且铜与顺铂和长春瑞滨具有相加作用。与单独IC_(50)浓度的顺铂(11.2μmol·L^(-1))或长春瑞滨(23.2μmol·L^(-1))相比,当铜>400μmol·L^(-1),其与IC_(50)浓度的顺铂或长春瑞滨联合作用可抑制T-16HBE-C1细胞增殖。结论16HBE细胞经BaP恶性转化后元素含量和相关关系发生改变。铜可抑制T-16HBE-C1细胞增殖,且在高浓度时与顺铂和长春瑞滨具有相加的联合作用。

五峰国家基本气象站新旧站址观测资料对比分析

为探究湖北省宜昌市五峰国家基本气象站新旧站址的差异,根据五峰国家基本气象站新旧站2018~2020年逐日平均气温、相对湿度、2 min平均风速、降水量等观测资料,采用差值平均差、差值标准差、t检验等统计方法,分析了新旧站气象要素的差异及其原因。结果表明:五峰国家基本气象站新站年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温均高于旧站;平均相对湿度大于旧站;平均风速略小于旧站,且风向一致性较差;年降水量多于旧站;年平均地面温度、年平均最高地面温度高于旧站,年平均最低地面温度低于旧站。新旧站的6月和8月平均气温、年平均风速、1月降水量、3~6月平均地面温度、8月平均地面温度、11月平均地面温度和年平均地面温度差异显著。海拔差异和周边探测环境变化是导致新旧站气象要素产生差异的主要原因。研究成果可为五峰国家基本气象站的资料序列延续和连续性订正提供依据。

T型加劲肋钢顶板-纤维混凝土组合桥面板疲劳性能分析

为研究T型加劲肋钢顶板-纤维混凝土组合桥面板疲劳性能,以某座T型加劲肋钢顶板-纤维混凝土组合桥面板体系的连续钢箱梁桥为研究对象,进行局部足尺模型的疲劳性能试验,并建立有限元模型。在验证有限元模型正确的基础上,通过有限元模型计算,确定组合桥面板疲劳细节最不利位置,并对比各疲劳细节最不利位置刚度、热点应力以及应力集中系数,分析混凝土桥面板和栓钉布置形式对组合桥面板疲劳性能的影响。研究结果表明:通过局部足尺模型试验的实测数据,验证了有限元模拟方法的相对误差均不超过10%,具有较好的精度;与无混凝土板的纯钢T型加劲肋钢桥面板试件模型相比,铺设混凝土组合桥面板试件的整体刚度更高,并且大幅降低了各疲劳细节的热点应力;采用“错焊”栓钉布置形式,可以有效降低钢顶板与T肋的双面角焊缝处应力集中系数,最大减幅接近20%,建议在实际工程中应避免将桥面板栓钉“正焊”于T肋上方。

非对称T形截面钢柱Z向加载受力研究

为研究一种工程应用中的复杂T字异形截面钢柱受力性能,文章采用ABAQUS软件建立了T字异形截面钢柱的有限元模型,通过分析构件的破坏形式、侧向刚度变化、骨架曲线、延性性能等关键参数的变化,探究在不同加载方式下该异形截面钢柱的受力性能。分析结果表明:该类T形截面柱在沿Z轴方向进行加载时,其耗能性能相对较弱,延性相对较差,结构塑性区域主要发生在距离柱脚一定高度处。