地下连续墙新型刚性接头设计与研究

城市建设的快速发展促使对地下空间的需求日益增加,地下连续墙作为深大基坑的支护或结构外墙的应用也越来越多。针对“两墙合一”的地下连续墙,提出了一种新型刚性接头、防绕流接头板及施工工艺,能有效预防混凝土绕流问题,进而提高地下连续墙的整体刚度、强度以及接头的止水能力。通过数值模拟计算了刚性接头的承载力与延性,并与普通工字钢接头进行了对比。结果表明,采用新型刚性接头的地下连续墙,具有较好的刚度和受力性能,施工可行性高,具有较好的应用和推广前景。总结的经验可供今后类似工程借鉴。

甘蔗种植机供种与播种系统联调试验研究

为实现甘蔗种植机的供种系统与播种系统的联调工作,设计了一种倒三角状的集蔗箱并优化其参数,使蔗种从供种系统到播种系统过程中不乱序、不卡蔗、不堵塞。通过对蔗种在集蔗箱中的运动分析和EDEM运动仿真,探究了蔗种的运动机理和影响蔗种落种有序的因素。通过单因素试验和正交试验,研究了落种高度、导蔗板倾斜角和集蔗量对蔗种有序率和充种率的影响,结果表明:落种高度和集蔗量对落种有序率有着极显著影响,导蔗板倾角对落种有序率有着显著影响;对蔗种充种率,落种高度有着极显著影响,集蔗量影响显著,导蔗板倾斜角影响不显著。综合考虑后,最佳因素组合为:落种高度为200mm,导蔗板倾斜角为45°,集蔗量为25根。

浙江船拳“自生”到“共进”的现代化生存发展研究

浙江船拳是中国传统武术的一种,具有悠久的历史和文化底蕴。在新时代背景下,浙江船拳面临着现代化生存的挑战。运用文献资料法、实地调研法和专家访谈法等,基于浙江船拳的“自生”到“共进”的视角,分析浙江船拳的历史渊源、技术特征、文化内涵、传承和发展的“自生”与“共进”现代化生存模式。研究发现,浙江船拳存在问题传承人口减少、传统文化认同度下降、文体旅融合不足、缺乏规范和竞技展示平台等问题。本研究针对性地提出了打造拳师团队、创新传承方式、拓展竞技平台、融入地方学校、拓展市场渠道、推动文旅融合等对策,以期促进浙江船拳的传承与发展。

逆断层错动作用下双仓管廊结构力学特性和抗断设计研究

断层蠕滑错动和地震作用对穿越断层及其上覆土层的浅埋地下结构的破坏是极其严重的。通过开展节段双仓管廊结构穿越45°逆断层的1∶30室内相似模型试验,对双仓管廊结构的位移、应变和接触压力分布规律等主要参数开展实时监测,并结合结构的渐进破坏过程、破坏模式和分布特征进行深入分析,以清晰揭示逆断层错动作用下节段双仓管廊结构的力学响应规律和致灾机理。结果表明:柔性接头可较好地释放断层蠕滑错动产生的能量和强制位移,并减小施加在结构上的弯曲剪切复合作用。节段衬砌结构的相邻节段影响较小,仅在C~E块的接头处出现局部破坏,避免了结构出现整体坍塌。上盘区域内管廊结构的位移变化明显。靠近断层面的双仓管廊结构的内力响应显著,尤其是70~120cm管廊结构破坏严重,应作为重点设防区域。逆断层错动完成后,双仓管廊结构易出现张拉和压缩破坏,其开裂破坏形式主要有裂缝、环间错台和剥落掉块。可见采用柔性接头措施可有效提高穿越断层的地下结构的抗断性能和震后保通能力。

箱式暗钢托座装配式梁柱节点抗震性能试验研究

针对我国西部地区城镇建设所面临的建设效率低下、质量无法保障,环境保护难以兼顾等难题,提出一种新型箱式暗钢托座装配式梁柱节点。该节点组装简单高效,显著降低了施工现场的工作强度;此外,该节点便于拆装,有利于在构件服役期间进行升级和震后损伤修复与更换。为验证其性能,加工了一组装配式节点模型,开展了拟静力试验,并与一组现浇节点模型进行了对比。试验结果表明,所提出的箱式暗钢托座装配式梁柱节点组装简便,承载能力略大于现浇混凝土梁柱节点的承载力,其破坏模式满足强柱弱梁,节点失效时,装配式梁柱节点的梁体上仅出现少量微细裂缝,而塑性变形主要集中在梁顶的连接件和暗钢托座上,这种设计便于拆卸与更换。

四肢钢管混凝土格构柱-箱梁节点抗震性能试验研究与优化分析

为探究四肢钢管混凝土格构柱-箱梁节点的破坏特征和塑性耗能性能,进行了三个四肢钢管混凝土格构柱-箱梁节点的低周往复荷载试验。得到了其荷载-位移滞回曲线和骨架曲线。在试验研究基础上利用ABAQUS有限元软件建立了四肢钢管混凝土格构柱组合箱梁节点有限元模型,并与拟静力试验结果进行了对比验证,吻合较好。对节点核心区不同构造形式的四肢钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点进行了优化设计,探讨了节点核心区构造是否对称、核心区不同构造形式等因素对其耗能能力的影响。结果表明:核心区构造为横隔板的节点具有最佳的塑性耗能能力;核心区构造越对称,节点的塑性耗能能力越好;节点核心区的构造形式对节点的刚度退化影响较小;不同核心区构造的节点的残余变形率均较大,表现出良好的塑性性能。试验的研究成果为四肢钢管混凝土格构柱与组合箱梁节点的核心区部位的抗震性能分析提供了参考。

预制结构拼接用超高性能混凝土配制及工程应用研究

为制备预制结构拼接用超高性能混凝土(UHPC),探讨了矿渣粉比表面积、骨胶比及机制砂替代率对UHPC工作性能和力学性能的影响。结果表明:矿渣粉比表面积越大,制备的UHPC浆体黏度越高,但同时水化反应程度越大,强度发展越快,比表面积800 m~2/kg的矿渣粉制备UHPC的3、28 d抗压强度分别为96、143 MPa;随骨胶比的增大,工作性能及力学性能均降低;机制砂替代石英砂后浆体结构中界面过渡区比例多,强度进一步下降,单轴拉伸曲线出现应变软化。骨胶比0.9、机制砂替代率为50%制备的UHPC扩展度720 mm,28 d抗压强度128 MPa,极限拉伸强度9.3 MPa,极限拉伸应变0.21%,单轴拉伸呈现应变硬化现象,其综合性能优异,适用于预制箱梁湿接缝加固工程。

高速铁路箱梁伸缩缝位移传感器研究

高速铁路箱梁状态对轨道平顺性和行车安全具有决定性作用。由于箱梁滑移变化缓慢且微小,同时需克服电力牵引产生的强电磁干扰,实现自动化监测面临较大挑战。该问题的难点在于箱梁伸缩缝的起始缝宽不同,只有实现等精度测量,才能使不同箱梁伸缩缝的变化具备可比性。本文设计了一种光学低相干高速铁路箱梁伸缩缝位移传感器,在实验室条件下进行了抗振动性能测试,验证了传感器在常见低频振动工况下的性能,并在京津城际高速铁路简支箱梁伸缩缝的监测中应用。结果表明:受日照和温度的影响,箱梁伸缩缝上下表面的位移差异可达150μm,传感器的实测长期监测精度可达50μm。研究成果为实现高速铁路箱梁伸缩缝自动化监测提供了参考借鉴。

钢结构箱式房屋模块间螺栓套环节点及其抗弯性能

针对钢结构箱式房屋模块间节点连接性能较弱、安装效率较低等问题,提出一种新型的螺栓套环节点用于模块间的连接。通过ABAQUS有限元软件对建立的螺栓套环节点模型进行抗弯性能分析,探讨受弯方向、螺栓直径及下角件是否开设侧面操作孔等因素对节点抗弯性能、极限承载力以及破坏模式的影响。结果表明:螺栓套环节点具有优异的抗弯承载力与抗弯性能,与现有的角件旋转式节点相比,直径为58 mm的螺栓套环节点的极限承载力和初始转动刚度分别提高了52.2%和37.3%;弯矩方向和下角件是否开设侧面操作孔对螺栓套环节点的抗弯承载力影响较小;螺栓直径是影响螺栓套环节点抗弯性能的关键因素,直径越大,节点极限承载力和初始转动刚度越大,但随着螺栓直径的增大,其对节点抗弯性能的影响程度减弱,故不能仅靠增大螺栓直径改善节点抗弯性能。

丹江口水库特大桥跨中无轴力连接装置施工关键技术

丹江口水库特大桥为主跨760 m的双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥,边中跨比为0.2,采用梁塔分离、梁台固结的结构体系。根据主桥结构体系受力需要,主梁在跨中位置断开,设置跨中无轴力连接装置+伸缩装置构造。无轴力连接装置由导梁、外部大箱梁(H梁段和H′梁段)、竖向及横向支座系统组成,导梁长13.68 m。无轴力连接装置现场安装采用导梁跨中分段(2×6.84 m)拼装、外部大箱梁逐缝合龙的施工方法。首先在总拼场地进行无轴力连接装置工厂化预拼装,并安装竖向及横向支座系统,拼装完成后将导梁断开,回位至H梁段和H′梁段进行转运;然后现场吊装匹配连接H梁段,并将H梁段内部导梁向岸侧拖动固定;之后起吊H′梁段并与前置G梁段软连接;再进行H梁段和H′梁段导梁匹配连接;导梁匹配连接完成后进行H′梁段匹配连接;最后进行斜拉索放张、桥面吊机拆除。

超宽地面抗震变形缝施工技术

目前在建筑施工领域,普通结构抗震变形缝的预留宽度通常控制在50~500mm,当抗震变形缝的变形量大于500mm时,尚无标准的构造作法。依托北京大兴国际机场航站楼800mm宽抗震变形缝的特点,基于传统变形缝构造,在其基础上进行深化设计,将整个变形缝划分为阻火防水系统、滑移钢箱系统、定型装饰系统,在结构变形时,通过钢箱与结构间的相对平移来消耗变形量,满足在外力震动作用下设计要求的变形需求,上部装饰部分采用定制成品变形缝放置于滑动钢箱两侧,满足变形缝日常温度变形量的需求,解决了超宽地面抗震变形缝施工难题,并取得了良好的应用效果。

钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点静载试验及极限承载力计算研究

为了解钢桁腹-混凝土组合箱梁(顶、底板为混凝土结构,腹杆为钢结构)外接节点在水平荷载作用下的受力性能,以某钢桁腹-混凝土组合箱梁桥方案为背景,选取钢腹杆轴力最大节点设计、制作缩尺比为1∶3的钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点试件(由混凝土弦杆、方形钢腹杆、节点板组成,原混凝土板简化为混凝土弦杆)并开展静载试验,分析外接节点试件静载试验现象及破坏模式、荷载~位移曲线,以及混凝土弦杆、节点板和钢腹杆的应力分布规律,并基于有效宽度法及撕裂面法与最大强度准则提出外接节点极限承载力计算方法。结果表明:外接节点试件的破坏模式为节点板拉剪断裂失效,极限承载力为设计荷载的5.71倍,承载能力满足要求;混凝土弦杆压应力沿加载方向逐渐减小,沿竖直方向从上往下逐渐增大;节点板应力沿加载方向总体上先增后减,外露节点板是节点受力的关键构件;外接节点极限承载力由节点板和钢腹杆中较弱者控制,采用所提出的计算方法得到的外接节点极限承载力计算值与试验结果相差小于6%。

供水箱涵伸缩缝防渗漏处理方案和施工工艺分析研究

由于运行时间长,深圳市东江水源工程的部分供水箱涵伸缩缝表面出现不同程度的鼓包、开裂和渗漏水现象,影响供水箱涵结构的安全运行。基于此,详细分析供水箱涵伸缩缝缺陷问题对东江水源工程供水安全的影响,同时制订了伸缩缝防渗漏处理方案和施工工艺,通过对供水箱涵伸缩缝防渗漏的施工处理和做好预防措施,较好地解决了伸缩缝缝口止水密封材料老化、破损、脱落、缝内填料缺失、局部渗漏等缺陷问题,使供水箱涵的止水效果好、耐久性更好、使用寿命更长,提高水资源集约节约利用水平,确保东江水源工程沿线输水管线的安全运行,为今后供水箱涵伸缩缝修缮提供技术支撑。

基于无线温度传感器的分接箱电缆接头高温监测预警方法

现有预警方法精度较低,文章提出一种基于无线温度传感器的分接箱电缆接头高温监测预警方法。该方法通过无线温度传感器实时监测电缆接头的温度,并分解温度序列,以深入了解温度变化的趋势和规律。该方法通过设定电缆接头高温预警阈值,能够及时发现并应对异常高温情况。实验结果表明,该方法精度较高,能够迅速、准确地发出预警信号。

接头形式与位置对装配式箱涵动力性能影响研究

装配式箱涵相较于现浇箱涵具有施工快速方便、质量高、环保节能等优点,在现代工程建设中广泛应用。基于ABAQUS软件建立5种装配式箱涵有限元模型,通过对比模型损伤云图、滞回曲线、骨架曲线等重要指标,研究了不同接头形式与位置对装配式箱涵动力性能的影响。研究结果表明:各装配式箱涵最大承载力相较于现浇箱涵有不同程度的降低;当接头位置相同时,装配榫接式箱涵较装配圆铰式箱涵的耗能曲线峰值提高约57%,承载力峰值提高约30%;当接头位于底部时,装配榫接式箱涵和装配圆铰式箱涵承载力均大于接头位于中部时,滞回环相对饱满,具有更强的滞回耗能能力。研究成果可为类似装配式箱涵动力性能研究提供借鉴。

大跨径箱梁桥拼接缝受力性能研究

为研究大跨径箱梁桥拓宽拼接缝的局部受力性能,考虑拼接缝材料、连接构造、接缝宽度3个因素,采用ABAQUS有限元软件,建立拼接缝模型,施加新旧桥之间基础沉降差、混凝土收缩徐变差等作用,对比分析拼接缝的变形、最大应力。结果表明拼接缝采用高延性水泥基复合材料(ECC)比超高性能混凝土(UHPC)更能满足大跨径桥梁拼接处受力和变形的要求;相比于普通钢筋,配置波形钢板能发挥拉伸效应,接缝与两侧箱梁主体整体受力更协调;接缝宽度增大,能降低两侧箱梁的应力,但不能充分发挥波形板的整体抗拉作用。通过分析提出拼接缝优化方案,为大跨径箱梁桥拓宽设计提供参考。

节段预制拼装箱梁桥抗剪性能试验研究

湿接缝纵向拼装的方法在节段预制拼装桥梁中得到广泛应用,但是湿接缝结合面抗剪受力性能研究较为缺乏。以某高速公路20 m装配式预应力混凝土简支箱梁桥为背景,设计了节段预制拼装箱梁桥的抗剪性能足尺模型试验,对桥梁湿接缝节段的抗剪性能进行了研究,建立了试件的有限元计算模型。研究结果表明,现浇接缝和相邻节段预制箱梁的挠度在试验初期变形基本一致;当荷载超过600 kN时,挠度差明显增大;当试验荷载达到1 100 kN时,湿接缝与箱梁混凝土的结合面失去传递荷载的能力,试验模型发生破坏;采用节段预制拼装的箱梁桥,其破坏模式是先结合面开裂后湿接缝混凝土开裂破坏;施加并提高纵向预应力,可以提高拼接箱梁桥结合面开裂后的承载能力。

上海浦星公路230m组合桥面系杆拱桥设计

上海浦星公路主桥采用下承式组合桥面系杆拱桥,跨径为230 m,桥宽43.4 m。主拱拱轴线采用二次抛物线,矢跨比为1/5,拱肋高3.6 m,拱肋之间通过6道一字横撑连接,拱肋内倾角度12°。拱桥采用提篮拱布置,主拱由拱肋和横撑组成。拱肋采用焊接矩形钢箱结构,沿拱轴线保持等高等宽。吊杆锚固拱上采用叉耳板,系梁上采用锚管;叉耳板和锚管均插入隔板。桥面系为组合桥面结构,桥面板采用C50厚260 mm预制混凝土板。关键技术问题包括合理成桥状态确定、吊杆和系杆锚固设计、混凝土桥面板开裂控制分析和拱梁结合部构造分析等。计算分析表明,该桥的静力、动力及稳定性满足设计要求。

挑臂式钢箱梁剪力滞效应分析

针对宽幅钢箱梁桥梁数量日益增多而剪力滞效应突出的问题,以金海特大桥为工程背景,建立挑臂式钢箱梁中间节段实体分析模型,深入研究了宽幅箱梁的剪力滞效应。研究表明:斜拉索拉力均会显著增大钢箱梁顶板的剪力滞效应,但对底板剪力滞效应有所改善;在设计过程中应重点关注顶板内纵腹板处、跨中位置与重车作用位置以及底板钢箱位置与跨中位置的应力水平;恒载工况下,大挑臂钢箱梁顶板翼缘剪力滞系数趋近1,该截面形式设计合理。

林用高空作业车调平机构的优化

为了提高林业高空作业车调平机构的调平稳定性,对调平机构进行了研究,对上调平机构的调平液压缸推力进行了分析,建立了上下调平机构六变量优化的数学模型,以调平过程中上调平油缸受力最小、调平摆动极值趋于0、调平摆动误差区间最小作为优化目标,以几何空间位置约束、三角形约束为约束条件,采用Box-Behnken Design(BBD)设计响应面实验进行参数优化。优化实验结果表明,优化后的调平机构误差区间最大值为0.422°,较优化前的误差区间降低了31.3%,上调平液压缸最大推力为308458 N,较优化前降低了1.8%。该研究可为高空作业平台液压调平机构的工作原理分析及优化设计提供参考依据。