非对称荷载下基坑支护结构变形计算方法

文章针对非对称受荷基坑的位移特点,基于弹性地基梁模型,以支撑轴力联系两侧墙体,提出非对称受荷基坑的整体计算模型。通过有限宽度土体的土压力求解公式计算,引入墙土摩擦角和土体内摩擦角随墙体位移的发挥公式,考虑墙体变形与坑外主动土压力的耦合作用。根据非对称受荷计算模型,得到了非对称受荷下支护结构变形控制方程,最后结合实际工程验证了算法。

截面型式及槽宽比对高填明洞土压力影响分析

利用离散元软件PFC2D,考虑到土体的离散性与不均匀性,通过分析洞顶平均竖向土压力、内外土柱相对沉降差以及颗粒间接触力链的变化规律,探讨截面型式(矩形、1/4拱形、1/2拱形)及槽宽比(B/b=1.5∶1,2∶1,3∶1,4∶1)变化对高填黄土明洞土压力的影响,结合顾安全公式,分析高填明洞沉降差与土压力间的函数关系,并修正该函数,使其可以适用与不同的截面型式与槽宽比下的高填明洞。结果表明:(1)B/b确定,明洞采用矩形截面时,接触力链在洞顶分布,平均土压力更大,明洞采用拱形截面时,平均土压力更小,但拱顶存在局部应力集中现象;(2)明洞截面型式一定,随着B/b的增大,洞顶平均竖向土压力与沉降差均随之增大,当B/b较小时,边坡作用增强,外侧土柱沉降降低,对内土柱的作用力变小,从而导致明洞顶竖向土压力更小;(3)内外土柱沉降差与附加土压力呈线性相关,相对于矩形截面,拱形截面下较小的沉降差会产生相同的附加土压力,更有利于结构的稳定。

圆锥扫描式红外地球模拟器研究

针对适用于低轨道卫星的圆锥扫描式红外地球敏感器地面模拟试验、标定和可靠性测试等问题,采用开有120°V型槽的扇形冷板模拟地球弦宽、金属热板模拟地球热源的方案,研制了圆锥扫描式红外地球模拟器和零姿态模拟器,其能模拟卫星在低轨道上看到的地球,提供120°地球弦宽。

地面姿态模拟光源技术研究

太阳敏感器和红外地球敏感器是卫星姿态控制的重要部件,在卫星升空前必须对其进行地面实验。设计了一套由4条光缝组成的太阳模拟光源和针对地球同步轨道高度15.6°张角的南北红外地球模拟光源。详细介绍了地面姿态模拟光源系统的组成及总体结构,采用红外光学技术,设计了地球模拟光源的锗准直透镜,同时为了保证各模拟光源对真实卫星的安全对接试验,确认各光源对星上产品的激励作用满足要求,设计了地面姿态模拟光源安装支架。地球模拟光源能够模拟地球弦宽15.6°及卫星10~120 rpm的自旋转速,通过实验对地球模拟光源弦宽及转速进行了测试,结果表明模拟地球弦宽误差不大于0.04°,转速锁相误差不大于±1 ms。

一种地球同步自旋卫星红外弦宽差分定姿方法

提出了一种定点后地球同步自旋卫星姿态确定方法,推导了它的计算公式。充分利用了定点后卫星相对地球位置固定不变的特点,只利用一个参考矢量和卫星的位置信息,就可以确定卫星的姿态,完全消除了传统定姿态方法的几何条件限制。由于本方法姿态计算过程中利用的是星上红外地球敏感器测量数据的差分值,消除了测量数据中系统差对定姿精度的影响,使定姿精度提高到0.01°,实际工程应用效果进一步证明了该算法的正确性和精度。

稀土掺杂金红石相TiO_2的第一性原理的定性计算

稀土掺杂金红石相TiO2的禁带宽度(带隙)是影响其吸收波长的主要因素,其决定TiO2的光催化活性.利用第一性原理密度泛函理论(Ab initioDFT)得出17种稀土掺杂金红石相TiO2的能态密度(DOS),结果表明:除Lu、Y、Yb和Sc四种稀土增大金红石相TiO2带隙外,其余13种稀土均很大程度地降低金红石相TiO2的带隙.因此,稀土掺杂金红石相TiO2具有广阔的研究前景.

便携式双目地球模拟技术

针对风云二号卫星上的自旋扫描地球敏感器进行整机实验的需求,提出了一种新型便携式双目地球模拟器。介绍了模拟器的系统组成、总体结构和工作原理,着重对关键技术进行了论述,分别叙述了地球弦宽和辐射亮度的计算过程;热地球和光学调制器的设计过程。测试结果表明:温度控制精度达到0.10℃,调制频率控制精度达到0.1 Hz,采用模拟器对敏感器进行了仿真实验,其输出信号与在外太空的工作状态波形基本吻合。

基于上限分析法的有限宽度土体土压力计算

在基坑支护工程的设计计算中,由于拟开挖基坑距离已有建筑物与开挖深度相比较小,基坑围护结构所承受的为有限宽度土体的土压力,若根据常规的土压力计算,一般会造成偏大的计算结果,造成不必要的浪费。针对基坑工程中有限宽度土体土压力的计算问题,基于极限分析法的上限定理,推导了有限宽度土体的土压力计算公式,并与经典朗肯土压力的计算结果进行了对比,结果表明:有限宽度土体的土压力分布模式和量值与经典的朗肯土压力分布模式和量值存在着明显的差异,应根据不同土质、有限土体的宽度与基坑的开挖深度之比来计算土压力。

微咸水滴灌下湿润锋运移特征研究

滴灌被认为是最适合用于微咸水开发利用的节水灌溉技术,其湿润体的范围及动态变化影响着作物的生长及产量。由于田间滴灌湿润体地下部分不容易被观测到,则土表面湿润距离是最直观的表明灌水湿润程度的标志,本文以田间试验为基础,研究了不同水质、滴头流量、灌水量下滴灌点源及交汇区地表湿润锋运移过程。研究结果表明,湿润锋交汇前,随着滴水水质及滴头流量的增大水平湿润距离增加,滴头流量越大水平湿润距离增加的幅度越大;随灌水量的增加,试验结束时水平湿润距离也增大。湿润锋交汇后,随滴水水质及滴头流量的增大,交汇时间提前;交汇区宽度及地表湿润比均随滴水水质、滴头流量及灌水量增加均增加;通过比较不同滴水水质交汇区与相同湿润位置单点源下水盐含量,表明交汇区含水量大于相同湿润位置处单点源下的含水量,滴水水质大于3.03 g/L交汇区含盐量明显高于相同湿润位置处单点源下的含盐量。该研究结果对了解微咸水滴灌因素对土壤水分运移的影响具有一定的指导作用。

中心岛法实用设计计算方法研究

在城市建设中越来越多的大面积深基坑采用中心岛顺作、周边预留土台逆作的开挖支护方式。该法不仅节约工程造价,而且节省大量工期,但目前仍缺乏简单、合理的设计计算方法。基于Rankine土压力理论,采用图解法得到中心岛被动土压力的分布模式,该土压力分布在单一土质条件下随埋深呈现为3段折线。根据上述土压力分布和基坑工程手册[1]有关悬臂结构的设计思路,提出中心岛法围护结构的设计计算方法,并提供一个算例。经算例验证该法简单实用,便于工程师使用。

开槽埋设柔性管竖向土压力计算探讨

开槽埋设钢管等柔性管时 ,开槽宽度对于作用于管道上的竖向土压力有着很大的影响 ,这已被现场实测和模拟试验结果所验证。而目前的一些计算方法均未考虑此因素的影响 ,以致计算结果均与实测结果有较大的差距。为此本文根据实验研究的结果 ,建立了新的滑裂面计算模型 ,推导出了土压力计算公式 ,并被实测结果所验证 ,可供管道工程设计参考。

阶式土钉墙的工作性状研究

在普通土钉墙的中部设置平台形成阶式土钉墙。与普通土钉墙相比,由于台阶的存在改变了土压力分布形态,改变了土体的应力应变状态,其变形、土钉内力小于普通土钉墙,稳定性也优于普通土钉墙。台阶位置和台阶宽度是影响阶式土钉墙工作性状的重要因素。根据计算分析及工程经验,对于均质土边坡,台阶应设置在0.6倍的基坑深度左右的位置处,效果比较明显;对于基坑中部有软弱夹层的情况下,台阶应设置在软弱层顶面处。建议阶式土钉墙的台阶宽度不宜小于0.1倍的基坑深度。通过一个实际工程,将普通土钉墙与阶式土钉墙进行对比,工程实践表明:阶式土钉墙可以有效地减小土钉内力和土钉墙变形、提高整体稳定安全度。

三电平与两电平混合静止无功发生器

为了减少SVG系统的低次谐波含量、提高其补偿容量,并避免传统的SVG系统采用的复杂的多重化结构和开关器件的串并联带来的均压均流问题,文中提出了一种新的SVG系统结构。该系统基于瞬时无功理论,采用电流控制电压源的控制策略,借助特殊变压器,利用空间电压矢量法产生触发信号,实现多目的补偿。仿真与实验结果表明,该系统可以很好地补偿系统的无功和谐波电流,并且在发生单相接地故障时仍能发挥补偿作用。

沟谷地形对高填方拱涵涵周土压力影响研究

沟谷地形下高填方涵洞土压力分布规律较为复杂,不同沟谷地形下涵周土压力分布规律与上埋式涵洞差异显著。为探明沟谷地形对高填方拱涵涵周土压力的影响,采用离心模型试验与数值模拟方法,建立了地形-涵洞-填土的相互作用模型,分析了不同沟谷宽度B、沟谷坡度α下的拱涵涵周土压力及涵顶土压集中系数K_(s)的分布规律,并与最新涵洞设计规范进行了对比,阐述了沟谷地形下高填方拱涵土压力形成机制。研究表明:(1)沟谷宽度B对涵顶土压力集中系数K_(s)影响显著,沟谷宽度B为4D~6D,D为拱涵的净跨径,涵顶土压力集中系数K_(s)增幅较大;(2)沟谷宽度B小于4D时,可发挥沟谷地形对涵洞的减载作用;(3)沟谷坡度α在45°~60°时,涵顶土压力及其K_(s)变化最显著;(4)填土高度为20m,α>70°时,K_(s)≤1。填土高度为40m,α>50°时,K_(s)≤1;(5)我国最新涵洞设计规范推荐的K_(s)与离心模型试验、数值模拟规律存在一定差异,当α=45°时,沟谷宽度B较小时,规范的涵顶土压力集中系数K_(s)较为保守;(6)沟谷地形下高填方拱涵K_(s)与拱顶压密区、等压面的形成有关。拱顶压密区可引起拱涵涵顶土压力集中,并引起压密区周边土体的竖向土压力呈拱形分布。在接近地表一定深度处,拱形分布逐渐向水平分布过渡,从而形成等压面。等压面上部荷载将分散于沟谷坡体,故可发挥沟谷地形的卸荷效应。

基于峰值速度的生土围护墙倾倒限值分析

目前农村存在大量生土墙围护的木结构房屋,此类房屋特别是围护墙体在历次地震中受灾非常严重。为了避免墙体在不同地震烈度下发生倾覆倒塌,基于峰值速度,通过简化力学模型对生土围护墙在地震中倾覆倒塌的破坏机理进行分析,得出不同地震烈度下其高厚比的限值。与用加速度值对生土围护墙倾倒高厚比限值的分析结果进行对比,分析存在的差异与原因,得出符合实际的高厚比限值。对于避免生土墙体在不同地震烈度下发生倾覆倒塌具有一定的参考意义。

考虑基坑宽度影响的基坑抗隆起稳定分析

地铁车站、地下管廊建设中狭窄基坑日趋增多,目前深基坑抗隆起稳定性的计算方法主要基于地基承载力模式和绕最下道内支撑或拉锚点的圆弧滑动模式,不能考虑基坑平面尺寸的影响。对不同宽度的深基坑进行数值模拟,得到坑底潜在隆起滑裂面的分布规律,并提出了考虑基坑宽度影响的基坑坑底抗隆起稳定分析模式,基于有限土体的被动土压力研究,修正了狭窄基坑被动侧的被动土压力系数。通过算例分析基坑宽度、支挡墙嵌入深度等对基坑抗隆起稳定的影响。研究表明狭窄基坑抗隆起安全系数更高,砂性土地基基坑宽度效应比淤泥质黏土地基更明显。将该文法应用于工程实例分析,实测数据验证了该文法的合理性。

天线增益频带特性确定的一种简单方法

介绍了用卫星源法测量卫星通信地球站天线的特点。简述了利用3dB和10dB波束宽度确定地球站天线增益的原理和方法。提出了利用外推法确定天线增益频段特性的一种简单方法。对波束宽度法测量增益的误差进行了分析和估算,其均方根误差±0.387dB。最后给出了某工程应用的C波段15m地球站天线增益测量结果,增益测量结果与理论计算结果吻合很好。

方形土楼屋盖风荷载的数值模拟分析

为探讨屋面坡角和高径比对客家圆形土楼屋盖风荷载的影响,应用数值模拟方法,在不同方向角下分别对不同的坡角和高宽比情况下土楼的屋盖极值风压系数和净风压系数进行参数分析,采用SSTk-ω湍流模型,建立具有代表性的单体方楼德辉楼的数值风洞模型,得到了屋盖极值风压系数和净风压系数随坡角、高宽比变化的分布曲线.综合考虑2种风压系数和风流场的影响,结果表明:方形土楼抗风效果较好的坡角为45°,而高径比是0.45.

充填采煤减沉的适用性研究

采用数值模拟方法研究了充填采煤地表沉陷特征,分析了充填开采对不同煤层采高的适用性。结果表明:相同采高条件下,充填开采时地表达到充分采动所需要的开采宽度较不充填开采时增加;随着采动充分程度逐渐增大,充填开采对地表沉陷的控制效果在采高较大时逐渐变差。充填开采在沉陷控制方面有一定的适用条件,为了保证地表处于I级破坏以内,同时受到采高M、采宽W的双重约束,分别对应于临界采高MC、临界采宽WC。当M<MC时,理论上进行无限大采宽的充填开采均能保证地表小于I级破坏;当M≥MC时,应控制最大开采宽度小于WC,大于该宽度时将会造成地表超过I级破坏。针对文中给定的地质条件,得出临界采高MC为3m;当M为4.5m和7.5m时,对应的WC分别为400m和300m。

自旋卫星红外弦宽预测方法研究

在自旋稳定卫星发射过程中,何时安排卫星姿态测量与姿态控制是测控任务的关键。红外弦宽是红外地球敏感器扫过地球的弦角,可以用来实现卫星在空间姿态测量,也是姿态控制的基础。红外弦宽预测方法有多种,通过建立星下点位置和基于地球角的方法来实现预测计算,前一种方法与发射时刻无关,适用于方案设计阶段,后者与发射时刻相关,适用于卫星实时发射阶段。