深度修正后有黏结强度的复合地基增强体所受荷载的探讨

通过研究《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)中有黏结强度的复合地基承载力特征值的估算公式,本文对修正后的有黏结强度的复合地基承载力特征值及增强体承载力进行了推导计算,得出按基础埋深修正后复合地基增强体实际承担的荷载大于按照规范公式估算得出的单桩承载力特征值,并给出了二者之间的关系式。增强体桩身强度作为复合地基能够正常工作的必要条件,须按照实际的基底压力进行强度验算。本文对修正后增强体桩身强度的验算进行了探讨,提出了与规范不同的验算公式。

超大型焊接卷筒的强度校核及焊接工艺研究

立足于弹塑性理论,介绍了超大型焊接卷筒在不同载荷作用下的应力状态,得出了超大型焊接卷筒的强度校核公式,为卷筒的壁厚设计提供了理论指导。此外,对超大型焊接卷筒的筒体焊接和外法兰板组焊工艺进行了研究,研究表明:采用内侧坡口与外侧坡口1/4比例交替焊接,获得的筒体焊接接头具备优良的综合力学性能。使用短焊缝分段焊接的方式,通过修正两面交替焊接顺序,保证了卷筒外法兰板的组焊强度和垂直度要求。

RV减速机的自动配齿计算及强度校核

【目的】RV减速机是工业机器人的核心零部件之一,其结构复杂、设计过程烦琐,故特对RV减速机部分设计环节进行参数化设计,以缩短RV减速机的设计周期。【方法】在RV减速机结构分析的基础上,以某厂生产的RV-110E型减速机为例,根据配齿计算所需的五个条件及齿轮强度校核的相关计算公式与原理,通过VB.NET编程语言在Visual Studio软件内完成对RV减速机配齿计算的程序设计和对RV减速机齿轮强度校核的程序。【结果】通过配齿计算可得到多组可靠的配齿齿数结果。之后,为验证配齿计算所得到的齿轮强度可靠性,又设计出一套可以对齿轮进行强度校核的程序。【结论】结果证明了该程序设计的合理性与必要性,可大幅缩减RV减速机的设计周期。

大口径高压检修三通碟形封头结构设计及应力分析

为满足珠江三角洲水资源配置工程深埋输水隧洞检修通车需求,设计了一种新型大口径高压检修三通封头,通过力学计算和有限元软件建立模型,计算进车岔封头(碟形封头)各细部结构的应力状态,在试验工况和水压工况下,应力强度均小于材料屈服强度,结构疲劳寿命、封头负压和螺栓强度校核全部满足规范要求,整体结构设计合理、经济、安全可靠。

轨道自主运载平台轮轴机构校核分析

轨道自主运载平台通过搭载激光类与视觉类等不同类型传感设备可自主执行地铁隧道裂缝与变形、钢轨掉块、扣件丢失等巡检任务,由于可搭载传感器数量多,数据采集与处理数据量大,对运载平台的自身质量与载重能力提出了更高的要求。轮轴机构作为该型运载平台走行部的关键件,其可靠应用直接影响巡检作业安全性与设备使用稳定性。因此,针对轮轴机构最高扭矩传递可靠性、紧急制动工况下牵引电机固定件结构强度是否满足要求、车轴最大承载许用应力三种极限工况,分别进行了牵引电机输出轴与车轴法兰结合压力校核计算、牵引电机固定连杆极限工况强度校核计算和车轴最大承重受力分析校核计算,以确保轮轴机构的结构强度与使用可靠,支持轨道自主运载平台的安全应用。

南方某市政大桥穿越深厚淤泥层钢护筒内力及稳定性分析

南方某市政大桥地质为深厚淤泥层,深度30m左右,设计采用钢护筒穿越淤泥层。原设计中钢护筒壁厚为8mm,实施过程中,由于钢护筒壁薄,刚度较小,吊装过程中发生变形。钢护筒下沉期间,采用振动锤锤击,在激振力作用下,钢护筒变形严重,导致在钻孔过程中经常出现卡钻、卡锤情况。通过模拟检算钢护筒下沉时在振动锤作用下的变形及应力情况,合理确定钢护筒壁厚为14mm。

波形钢腹板PC连续箱梁桥抗震计算分析

随着波形钢腹板PC组合箱梁桥在中大跨径桥梁中的应用增多,对此类桥型动力特性的研究就变得尤为重要。文章以一座跨徐洪河大跨径波形钢腹板桥梁为依托工程,基于有限元技术和相关规范要求,对该混凝土波形钢腹板PC组合连续箱梁桥的动力特性以及E1与E2作用下结构的承载力开展综合验算。结果表明,徐洪河大桥的抗震性能满足工程规范及设计要求,研究可为此类桥梁的抗震验算提供借鉴参考。

剪力墙置换加固设计分析

某高层住宅建筑物经对该工程墙、柱混凝土抗压强度进行质量检测,发现部分墙、柱结构构件的混凝土强度推定值不满足要求。文章依据检测报告中墙、柱结构构件的混凝土抗压强度的检测结果,对原结构进行复核验算。根据复核验算结果和检测建议,对原结构不满足要求的墙、柱结构构件进行加固设计。针对轴压比大于规范限值要求的框架柱,采用增大截面法进行加固处理;针对轴压比大于规范限值要求的剪力墙,采用全截面置换混凝土法进行加固处理,可供参考。

大流动性高强轻集料混凝土早期收缩特性研究

【目的】探索大流动性高强轻集料混凝土(high workability and high strength lightweight aggregate concrete,HHLC)的收缩特性,以期为HHLC推广应用提供参考依据。【方法】采用高强页岩陶粒制备HHLC,通过室内试验测量其自生收缩应变及总收缩应变。【结果】HHLC的28 d自生收缩应变仅为57×10^(-6),总收缩应变为203×10^(-6),与相同强度等级的自密实混凝土(self-compacting concrete,SCC)及普通混凝土(normal concrete,NC)相比,HHLC的早期自生收缩应变及总收缩应变最小;HHLC收缩变形的发展规律与SCC、NC收缩变形的基本一致,但HHLC在前3 d出现微膨胀现象,膨胀值约为10×10^(-6);在HHLC的总收缩应变中,自生收缩应变占比较小,收缩应变主要表现为外干燥引起的干燥收缩应变,且水胶比越小,干燥收缩应变越大;粉煤灰对降低HHLC的早期收缩效果明显,但粉煤灰的掺量不宜超过25%;用混凝土收缩计算模型MC90计算NC的变形,适用性较好,但用来计算SCC、HHLC的变形,误差较大。考虑掺合料及骨料对HHLC收缩特性的影响,对现行规范中的MC90模型进行修正。【结论】采用低吸水率的高强页岩陶粒制备的HHLC具有良好的工作性能及体积稳定性,在结构工程中应用前景广阔;修正后的MC90模型对HHLC具有较好的适用性。

砂卵石河床锁扣钢管桩围堰设计施工研究

锁扣钢管桩围堰实施过程中存在施工工序转换频繁、荷载工况变化多样以及设计验算复杂等难题。为此,结合嘉陵江三桥主桥18#墩承台围堰施工,从围堰方案比选、锁口钢管桩围堰设计与复核、围堰施工等多方面进行论述和研究,总结了一套切实可行并适合砂卵石河床大型承台施工的“T-C”锁口钢管桩围堰设计和施工方法。结果表明,该设计和施工方法切合实际,能够更好地指导现场施工,过程中采取优化措施,进一步提高工效,解决了施工难题,对类似河床地质条件锁口钢围堰有一定借鉴作用。

Mg_(80)Sc_(20)合金非线性形变的计算研究

基于密度泛函理论的从头计算方法,研究体心立方(bcc)Mg_(80)Sc_(20)合金沿[001]晶向的拉伸性质。结果表明,随着沿[001]晶向的拉伸,bcc结构的MgSc合金首先转变为体心正交结构,但是晶格常数a和b的差别很小,接近体心四方结构,达到一定的应变阈值后,发生正交转变。继续拉伸至应变达到41.4%时,又回到最初的bcc结构,此时原本的[001]晶轴变为[-110],晶格常数仍满足关系a=c=√2 b,bcc Mg_(80)Sc_(20)合金沿[001]晶向拉伸至应变为41.4%时,结构经过一系列转变最终会转回bcc结构,电子结构分析也证实了bcc-fcc-fco-bcc转变。

车辆动荷载对明挖隧道基坑及其支护结构的影响研究

为研究车辆动荷载作用下深基坑变形规律及稳定性,以洛阳市周山大道下穿开元大道隧道深基坑工程为依托,基于正弦波荷载函数,运用Midas-GTS/NX有限元软件并结合现场实测数据,对车辆动荷载不同作用位置、不同载重以及不同车速作用下深基坑的内撑轴力、灌注桩桩体位移、坑边地表沉降变化等进行了分析。结果表明:车辆动荷载有效影响范围在基坑周边6 m内,若要完全控制基坑变形及保证其稳定性,保通路段围挡布设距坑边不得低于2 m;当车辆载重由2 t增至25 t时,第一道内撑轴力增大了285.37 kN,当三种标准车型的车速由20 km/h增至80 km/h时,第一道内撑轴力分别增大了60.91 kN、62.55 kN、87.45 kN,仅为前一种情况下内撑轴力增加量的21.34%~30.64%;车辆载重为基坑支挡结构受力变形的决定性因素,车速影响次之,且动载最大值出现在车速[20,80]区间中后区域;基坑抗隆起稳定性验算安全系数达4.94,较好满足规范要求。

一种旋转刮管器结构设计与模拟分析

为解决海上油气田生产过程中由于洗井不干净导致地层被污染、产量降低,严重影响作业效率、增加作业成本和作业难度的问题,采用结构设计和模拟验证相结合的方法,研制了一套可旋转式刮管器,通过多次现场作业测试,各项性能参数稳定可靠,目前已完全替代进口产品。

机械法联络通道特殊衬砌环结构的有限元计算分析

随着我国轨道交通建设的规模不断扩大,待建联络通道超7000座。机械法施工联络通道的方案,因安全系数高、地层扰动小、施工速度快等优点逐渐被接受。但相对冷冻法,机械法施工联络通道的设计计算理论研究及工程经验相对滞后。基于此,文章以某机械法联络通道项目为基础,建立联络通道地层-结构有限元分析模型,对特殊衬砌环的强度、裂缝、变形进行分析验算,结果表明,采用Q235B钢管片+C50混凝土管片+C50洞门封堵形成的特殊衬砌环能够满足强度与变形要求,采用该设计能够进行联络通道的安全施工。

颗粒流变破碎与堆石料流变应变计算

流变是堆石坝的主要变形,当前主要采用室内三轴流变试验加以测量,并通过拟合试验结果得到流变经验公式。但流变试验的时间长,且试验工况要覆盖坝料种类、级配与密度变化并需满足插值方法要求,实际操作困难,简化试验工况则影响插值计算精度。为此,提出一种计算堆石料流变的简化方法,设想可进行加载速率足够慢的三轴试验,使试样中凡受力大于长期强度的颗粒有时间充分破碎,得到的应力-应变-体变曲线则包含流变应变,与不含流变的常规三轴试验曲线比较,得到流变应变。算例计算表明,通过计算得到的流变应变与试验值相当,流变模型参数符合预期。

PHC空心管桩在水库段地基处理中的应用

以国道208线晋中长治界至屯留小河北段改扩建工程为依托工程,采用PHC空心管桩对其K952+300~K952+600水库段地基进行处治,并对处治后的复合地基进行了承载能力验算和工后沉降变形验算。由验算结果可知,采用PHC预制空心管桩进行地基处理,不仅能大幅提高水库段地基的承载能力,还能通过增加桩长有效降低工后沉降变形,满足工程要求。

运输机尾强力清煤装置的设计与应用

针对王家岭矿综采工作面运输机尾以往采用人工进行清理,作业强度大、清理效率低且安全系数小等问题,设计了一种运输机尾强力清煤装置,将液压能转换为机械能。现场应用表明,运输机尾强力清煤装置整体运行稳定,操作平稳、简单、可靠,减轻了机尾人员清货的作业强度,提高了工作效率。

双肢薄壁高墩大跨度连续梁0号块支撑技术研究

本研究探究了利用型钢三角托架作为支撑系统,用于双肢薄壁高墩大跨度连续梁0号块模板支撑的方案。在此基础上,提出了设计方案的创新和优化,并对其进行了理论承载分析和实验验证。结果表明,该系统具有结构简单、安装方便、安全稳固等优点,可有效提高支撑系统的承载能力和稳定性。此外,还进行了预压试验的研究创新。该研究为0号块模板支撑系统的设计和施工、预压试验提供很好的借鉴作用。

变模量弹塑性强度折减法及其在边坡稳定分析中的应用

目前用于边坡稳定性分析的数值方法中的强度折减法通常是仅对强度参数进行折减,且采用的是理想弹塑性模型。该方法主要用于求解边坡的安全系数,由于其在弹性阶段是按线弹性且对弹性模量不折减,故未能充分考虑屈服前岩土体的非线性,采用这种理想弹塑性模型的强度折减法计算所的变形偏小。基于Duncan-Chang非线性本构模型,提出在弹性阶段对弹性模量也进行折减的变模量弹塑性模型强度折减法,可以获得更符合实际的变形场,模量的变化是依据简化的非线性本构模型来实现的。通过与条形基础沉降的理论解和原位压板试验结果对比,证实了新方法在获得合理位移场方面的合理性。将其初步应用于边坡工程的变形计算,并希望由此进一步建立变形与安全系数的关系,以便于更合理地进行现场变形监控。如果采用变形突变来确定安全系数,理想弹塑性模型的强度折减法更明显一些。因此,建议采用理想弹塑性模型的强度折减法确定安全系数,采用变模量弹塑性模型强度折减法确定变形场。

高强钢筋混凝土梁短期变形计算方法研究

为推广和应用高强钢筋,对配置高强钢筋的混凝土梁和预应力钢筋混凝土梁进行了一系列单调加载试验.试验结果表明,新规范GB 50010—2010对配置高强钢筋的混凝土梁在短期的刚度计算上是适用的;影响混凝土梁变形性能的主要因素为初始刚度、配筋率与荷载.在此基础上,进一步推导出不仅适用于混凝土梁,也适用于预应力混凝土梁短期变形计算的简化公式.与国内外规范对比结果和试验结果表明,文中建议公式计算精度高,概念清晰,简单实用.