Moment tensor inversion and source rupture process of the September 27, 2003 M_S=7.9 earthquake occurred in the border area of China, Russia and Mongolia

plane with the strike of 127°, the dip of 79° and the rake of 171°. The rupture process inversion result of MS=7.9 earthquake shows that the total rupture duration is about 37 s, the scalar moment tensor is M0=0.97 × 1020 N·m. Rupture mainly occurred on the shallow area with 110 km long and 30 km wide, the location in which the rupture initiated is not where the main rupture took place, and the area with slip greater than 0.5 m basically lies within 35 km deep middle-crust under the earth surface. The maximum static slip is 3.6 m. There are two distinct areas with slip larger than 2.0 m. We noticed that when the rupture propagated towards northwest and closed to the area around the MS=7.3 hypocenter, the slip decreased rapidly, which may indicate that the rupture process was stopped by barriers. The consistence of spatial distribution of slip on the fault plane with the distribution of aftershocks also supports that the rupture is a heterogeneous process owing to the presence of barriers.

简支变结构连续小箱梁桥负弯矩区UHPC-NC组合桥面板抗裂性研究

针对当前简支变结构连续小箱梁桥负弯矩区钢束易堵孔、运营中桥面开裂病害等问题,提出一种无负弯矩钢束的UHPC-NC组合桥面板结构。以一座3×30 m简支变结构连续小箱梁桥为研究对象,以正常使用极限状态梁体不开裂为控制准则确定UHPC合理构造尺寸,对所提出的负弯矩组合桥面板结构进行1∶2的缩尺模型试验。试验显示:裂缝首先出现于UHPC-NC交界面处的普通混凝土部分,随后逐渐向UHPC层沿伸,且C50混凝土开裂、梁体破坏对应的截面弯矩分别为3 520,9 152 kN·m(考虑1∶8弯矩缩尺比),大于正常使用极限状态、承载能力极限状态梁体截面弯矩3 300,5 838 kN·m,即该组合桥面板结构满足小箱梁的抗裂与承载能力要求。基于试验结果建立精细化有限元模型,采用参数分析法研究UHPC厚度对梁体开裂荷载、极限承载力等方面的影响。结果表明:梁体开裂弯矩主要由UHPC上覆层厚度决定,相较于普通钢筋混凝土梁,5 cm厚的UHPC上覆层可将梁体开裂弯矩提高28.9%,7.5 cm厚的UHPC上覆层可将梁体开裂弯矩提高41.6%;在配筋率不变的情况下,增大UHPC层厚度对梁体承载力无显著提升。综合考虑梁体受力性能以及施工便利性,建议背景工程UHPC厚度取10 cm。

考虑椭圆模型M_W≥5.5地震震源参数时域计算方法

为提高时效性,地震预警系统对震源的处理一般采用“点源”假定,不考虑震源尺度、破裂方向和震源区应力降,对震源参数简化处理使得预测地震动参数分布过于粗略,特别是对破坏性大震.本文应用日本地震(M_W≥5.5)强震动数据,考虑椭圆震源模型,提出了一种适用于中、大地震矩震级、拐角频率和应力降等震源参数时域计算方法,并分析了场地效应、地震动传播衰减、震源效应和滤波频带等因素对时域方法的影响.结果表明,该方法能利用P波信息快速获取震源能量释放过程,量化随破裂传播震源谱拐角频率、应力降和破裂面积的演化过程,为地震动预测提供更多重要的震源参数.

长挑臂闭口钢箱组合梁桥设计及其关键技术

为满足黄河桥梁跨度需求和减少临时施工设施对黄河泄洪的干扰,该文以临猗黄河大桥为依托,其主桥采用(112+28×128+120) m连续长挑臂闭口钢箱组合梁,共分两联,最大联长1 912 m。钢箱组合梁采用无临时墩顶推法施工,闭口钢箱梁顶推到位后再安装桥面板,桥面板安装顺序为先跨中正弯矩区后支点负弯矩区。重点对组合梁负弯矩区力学性能优化措施、斜撑抗疲劳设计和2.5 m高声屏障抗风优化设计3个关键技术问题开展研究,结果表明:负弯矩区采用双结合构造可降低钢箱梁底板压应力和桥面板裂缝宽度,张拉体外预应力钢束的优化效果随着混凝土收缩徐变作用逐渐降低;相同截面积的方钢管斜撑抗疲劳性能优于圆钢管;折线形声屏障可有效抑制主梁涡振响应。

先简支后连续小箱梁桥补强方案研究

针对先简支后连续小箱梁桥实际施工中预应力张拉顺序偏差导致负弯矩区部分混凝土压应力储备不足的情况,提出了采用高延性混凝土铺装和施工体外预应力两种补强方案。通过有限元模型计算当前施工状态及预测成桥后结构的应力水平,并对比分析了两种方案的补强效果;有限元分析结果表明,采用高延性混凝土铺装的补强方案运营阶段主梁上下缘均不会出现开裂,采用该方案补强后桥梁荷载试验表明桥梁结构的承载力及抗裂性能够满足设计荷载要求。

配流盘节流槽对斜盘力矩波动的影响

斜盘式轴向柱塞泵的振动噪声主要来源于其斜盘力矩波动、配流过程中高低压的转换、出口流量的波动等诸多因素。针对轴向柱塞泵工作时斜盘力矩脉动,基于AMESim软件结合轴向柱塞泵斜盘的力矩数学模型,建立斜盘力矩仿真模型。分析研究V形和U形结构节流槽对斜盘力矩的影响。结果表明:在柱塞腔与油腔连通的过程中,柱塞对斜盘力矩的大小与节流槽过流面积呈负相关,但其过流面积过小会配流盘节流槽的升压能力变差,从而导致轴向柱塞泵的斜盘力矩波动变大。节流槽过流面积变化会影响柱塞腔圧力,柱塞腔圧力变化会对柱塞对斜盘的力矩产生影响。结合U形槽和V形槽的优点,提出一种VU组合型配流盘节流槽,有效减小了轴向柱塞泵斜盘的力矩波动。

简支变连续梁桥施工控制技术研究

简支梁变连续梁是目前桥梁施工中较为常用的一种施工技术,该技术可以节省施工时间,保障施工进度,确保施工路面平顺,利于车辆通行。但简支变连续梁施工技术在实施过程中也存在诸多问题,文章研究了简支变连续梁施工控制技术,对简支变连续梁桥施工变量因素进行分析,提出负弯矩区域施工控制及施工线形控制技术等,旨在为工程施工提供一定参考。

深层淤泥区墩柱偏位病害分析及安全评估

为研究在深层淤泥区桥下施工对既有桥梁墩柱及桩基的影响,文中基于工程实例对既有桥梁的病害进行详细分析及安全评估,提出了墩柱偏位的分析方法及评估验算手段。以广东某座桥为背景,由于桥下河堤工程施工致使既有桥梁发生墩柱偏位、支座滑移等病害,基于专检报告数据推导出墩柱偏位及梁体滑移的实际数值,根据推导数据采用Midas Civil软件对偏位墩柱进行验算分析,结果表明7#墩在土压力作用下发生墩柱偏位,桩基抗弯承载能力已经不足,且已经进入弹塑性状态,无法满足安全通行要求,需要进行加固设计。此工程实例可为桥梁墩柱偏位分析提供借鉴和参考。

外包内翻U形钢-混凝土简支组合梁负弯矩区有效翼缘宽度分析

外包内翻U形钢-混凝土简支组合梁作为一种新型组合梁,其负弯矩区有效翼缘宽度被研究得甚少。为了探索该种新型组合梁负弯矩区有效翼缘宽度的影响因素,在本课题组负弯矩区受弯性能试验研究的基础上,采用有限元软件ABAQUS分析了有效翼缘宽度的变化规律,并针对跨中截面详细研究了荷载类型、宽跨比(b_(f)/L_(0))和高厚比(h/h_(f))对弹性和弹塑性阶段有效翼缘宽度的影响规律。研究结果表明:不同荷载类型下,均布荷载作用下的有效翼缘宽度大于非均布荷载作用下的有效翼缘宽度;当b_(f)/L_(0)<0.40时,有效翼缘宽度系数β近似等于1.00且不随宽跨比变化,当0.40≤b_(f)/L_(0)≤1.00时,β随宽跨比的增大而近似线性减小,弹塑性阶段的β略大于弹性阶段的β,且减小率小于后者;高厚比对有效翼缘宽度的影响可以忽略。基于有限元分析结果,提出了有效翼缘宽度的简化计算公式,并与《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)中的公式进行了对比。对比结果表明:相较于《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)的计算结果,本文公式的计算结果与有限元计算结果吻合得更好;规范计算结果与另外2种方法的计算结果差别较大,偏于保守。

多元正向参数覆盖面积评价模型的建立及其在油气藏流体相识别中的应用

西湖凹陷平湖斜坡带油气藏流体类型比较复杂,结合PVT相态分析结果,储层流体以凝析气、挥发性油为主,在录测井资料响应特征上无明显差异,为井场随钻快速识别油气藏流体相带来困难。而油气藏流体相是产能评价、储量规模落实及开发方案制定的关键物性参数,传统的流体相识别方法主要是通过井下PVT取样分析获得,成本较高且存在作业风险。通过调研前人研究成果,将平湖斜坡带积累的4口井18层的PVT分析数据和算法相结合,首先利用皮尔逊积矩相关系数(PPMCC)对9种正向参数进行线性相关性分析,优选5种强相关性参数作为雷达图射线参数,建立了平湖斜坡带雷达图流体相图板,然后以油气藏流体气油比、密度为因变量,以雷达图5项正向参数覆盖面积为自变量,运用多元线性回归建立多参数气油比、密度预测模型,明确雷达图正向参数覆盖面积与油气藏气油比、密度之间的定量关系。基于PPMCC数据分析,优选C_(2)/C_(3)、(C_(1)+C_(2))/(C_(3)+C_(4)+C_(5))、C_(2)/(C_(3)+C_(4))、C_(1)/C_(3)、(C_(1)+C_(2)+C_(3))/(C_(4)+C_(5))共5项参数构成雷达图,从几何模型出发建立多参数气油比、密度预测模型。通过在5口井14层的验证应用,气油比的平均预测误差为11.55%,密度的平均预测误差为4.71%,表明所建立的模型可实现对油气藏类型快速、精确划分,应用效果明显。

新型煤与瓦斯突出预测指标确定及应用

针对现有煤与瓦斯突出预测指标存在的不足,探讨了一种新的突出预测指标,即流量面积矩,该突出预测方法能对掘进巷道前方煤体的突出危险性实施动态连续测定,是一种线性预测方法。对该预测指标在理论上的可行性进行分析并在现场进行试验,得到流量面积矩指标的突出临界值为81.47(L·m2)/min,在现场打钻过程中,当测得的流量面积矩数值大于突出临界值时都会发生煤与瓦斯突出动力现象,说明该预测指标的预测结果与现场实际情况具有较好的一致性,这对矿井预防煤与瓦斯突出工作起到了很好的指导作用。

波纹钢板截面几何性质计算

在应力和应变计算中,将要用到截面的几何性质。以材料力学为基础,计算了波纹钢板的截面面积、惯性矩、截面模量、回转半径,同时也介绍了利用CAD软件计算图形的几何性质。最后通过算例验算计算公式的正确性。

矩法评定活塞裙部横截面线轮廓误差

本文通过组合应用矩法与最小二乘法,提出了求解被测活塞裙部横截面理想线轮廓的方法,并对评定活塞裙部横截面线轮廓误差进行了讨论。

连续结合梁桥负弯矩区混凝土板裂缝宽度控制方法研究

连续结合梁桥负弯矩区混凝土板裂缝宽度控制是施工设计中的重要一环,控制效果直接关系到结构的安全性和耐久性。笔者受设计部门委托,在多年试验研究的基础上,结合施工方法,例举并阐述了多种裂缝宽度控制方法及其原理,对其控制效果作了综合比较。对高速铁路(40+50+40)m连续结合梁初步设计方案提出了建议,已供设计部门参考。

FRP筋混凝土梁的挠度计算方法

在考虑不同的裂缝发展情况下曲率沿梁长度方向实际变化的基础上,提出采用"力矩面积法"计算FRP筋混凝土梁的挠度,给出了力矩面积第一定理及力矩面积第二定理的定义,绘制了荷载～挠度曲线。该方法克服了积分法与叠加法的不足,具有概念清楚、计算简单的特点。进行了6根GFRP筋混凝土简支梁的单调试验,将试验结果与计算结果进行对比,表明极限挠度值的计算结果与试验结果最大误差在10%以内,吻合良好。

丘陵山地小型圆捆机自动缠网装置设计与试验

随着农业科技发展,农作物秸秆利用更加多元化,其需求量也随之增加。为解决丘陵山地小型圆捆机存在的草捆易散落、缠网层数不可调、自动化程度低等缺点,对圆捆机的缠网装置进行了模块化设计,包括送网机构、切网机构、检测机构以及控制电路的设计,对送网机构进行了力学分析,加工制造样机并完成试验验证。该装置通过检测机构检测运行参数,经控制器处理后向送网机构和切网机构发出相应的执行指令,从而实现了送网、缠网和切网的自动化作业,并实现了缠网层数可调。在缠网时,其摩擦限矩组件对丝网施加拉力,使丝网缠绕更加紧实,经力学分析得出丝网拉力大小取决于压紧弹簧弹力,可通过调节压紧弹簧改变丝网拉力大小,并提供了相应的调节方法。性能试验结果表明:该装置性能稳定,工作可靠,可对Φ500 mm×700 mm的干草捆进行自动缠网作业,丝网布满草捆侧面,无漏缠现象;在缠网层数为3层时,缠网成功率为95%,抗摔率为83.3%;在缠网层数为4层时,缠网成功率为100%,抗摔率为90%;在缠网层数为5层时,缠网成功率和草捆抗摔率均为100%。设计了一种丘陵山地小型圆捆机自动缠网装置,经试验验证,作业机性能稳定可靠,满足设计要求。在缠网层数为3层时,平地作业性价比最高,丘陵山地作业时,需根据作业坡度,调至4~5层。

大型光电设备用700°转动范围限位机构

根据大型两轴跟踪测量系统的使用要求,研制了机电式700°转动范围的旋转轴用限位机构,经理论分析和试验验证,该机构工作可靠,很好地解决了旋转轴回转零点的第一次通过和第二次限位问题,机构可适时为设备主控系统提供旋转轴当前位置和到位信息,结构设计巧妙、紧凑,完全可以满足大型高精度光学仪器的使用要求。

钢—混组合连续梁负弯矩区开裂弯矩的研究

通过对钢-混凝土之间应变差的计算分析,求解组合梁负弯矩区的开裂弯矩,该方法考虑了钢梁和混凝土之间剪切滑移的影响,能够更准确的控制混凝土的开裂,并对计算结果与试验结果进行比较,证明这种计算方法是可行的。

基于弯矩图面积法求解梁的弯曲问题

为了简化梁的平面弯曲变形计算,该文通过对梁的挠曲线近似微分方程的建模分析,推导出用弯矩图面积法求解梁的变形问题的计算公式。当梁的抗弯刚度为常量,且弯矩图面积及弯矩图形心容易得到时,利用梁上支座处的已知边界条件,无需积分即可求解梁上任意横截面的转角和挠度;与叠加法相比,也有概念清晰、计算快捷的优点。实践表明,即使在梁上作用有分布载荷使得弯矩图面积及形心不容易直接得到的情况下,稍加推广即可方便求解梁的变形问题。

冬小麦茎秆的力学性质研究

对晋农190和北农48两个小麦品种的茎秆进行了力学测试,分别测取了不同生长期各节间的惯性矩、弹性模量及抗弯刚度,研究了两个品种在不同生长期各节间力学特性的变化趋势,并对两个品种的抗倒性进行了比较。研究表明:低部节间的抗弯刚度较大,有利于作物抗倒伏;蜡熟期茎秆抗弯刚度比乳熟期时小,这时容易发生倒伏;北农48比晋农190抗倒伏能力强。这些结论可为选择优种抗倒小麦提供理性支持。