Discussion on bearing capacity of soft rock ground based on in-situ load test

The suitability of five methods was discussed here,taking the typical results from in-situ load test of Renshou Mansion and Caifu Plaza in Yueyang City for example.It shows that bearing capacity can be obtained by the proportion load and limit load from p-s curve with the first and the second point of contraflexure easily.It is recommended that the accurate value of bearing capacity can be obtained by hyperbola fitting method and minimum curvature radius method theoretically.The rebound method is clear in principle,in which the elastoplasticity characteristic is thought about.Out of consideration for the unsteadiness and unobviousness of bearing capacity from relative settlement method,it can be only adopted as reference.So bearing capacity of soft rock ground should be determined by weathering condition of soft rock and curve type.

永磁直驱型风机海上风电送出系统不对称接地及甩负荷电磁暂态研究

为明确海上风电交流送出系统过电压的特征与水平,需考虑风电机组的故障穿越特性。该文结合永磁直驱风机变流器的控制原理,提出海上风电送出系统不对称接地过电压的解析计算方法。基于PSCAD对风电机组进行精确电磁暂态建模与故障电压穿越测试,以国内某500 kV大规模海上风电工程为背景,仿真计算送出系统不对称接地及甩负荷过电压。结果表明:系统不对称接地过电压大小与风机正负序控制策略有关;海缆电网侧甩负荷将产生持续百ms的1.3 pu以上的暂态过电压,风机过电压保护动作延时越长,暂态过电压越严重。实际海上风电工程计算需紧密联系风机控制保护策略及其参数,并综合关键设备耐压水平进行评估,通过风机控制策略优化可以降低系统过电压水平。

空气舵抖振载荷地面模拟试验技术研究

固体火箭的空气舵在挂机飞行中受到抖振载荷作用,出现了异常偏转现象,需要通过地面试验排查原因,并开展抖振载荷适应性考核。由于传统的试验方法未能复现故障,本文提出了一种新的抖振载荷地面模拟试验新技术,通过挂机飞行舵面实测数据计算舵面抖振载荷,并基于优化算法完成地面模拟试验条件制定,通过多激振器联合激励方法来完成抖振载荷加载。该试验技术在地面试验中成功实现了产品故障复现,大幅提高试验考核的真实性,该研究结果可以推广应用到其它舵产品气动载荷地面考核中。

单侧负重对足底压力和稳定性的影响研究

单手提重物在日常生活和工作中很常见,不对称负重不仅增大下肢载荷,而且使人-手提物重心偏离正中矢状面,可能导致足底水泡、应力性骨折和摔跤风险增大。用1 m的压力板测量了15名健康男性大学生分别手提7 kg和14 kg重的包行走时的垂直地面反作用力和足底压力中心,用1 m的测力台测量静止站立30 s时的地面反作用力,以此为依据分析单侧负重对人体稳定性、足部冲击和步态的影响。结果表明,在实验的两种负重时,足底压力绝对值增大,相对值不变,稳定性降低,步态改变。针对经常性单侧负重群体的功能鞋设计,需要增大鞋底缓冲性能以减小损伤,增加鞋类稳定性以减小摔跤风险。

软硬不均地层盾构隧道荷载模式研究

系统考虑隧道埋深、滑移面形式、侧压力系数与地层的关联,提出一种适用于软硬不均地层的盾构隧道荷载模式。对于浅埋隧道,基于椭球体理论推导极限状态下滑移面为椭圆的侧压力系数及竖向松动土压力表达式,并构建力学平衡方程推导侧压力计算式;对于深埋隧道,考虑软硬不均地层突变性并对太沙基理论滑移面宽度进行合理修正,推导对应的围岩压力计算式;再结合软硬不均地层分界线位于隧道水平中线上方、下方2类典型工况,推导出隧底反力表达式;最后结合工程实例对所提荷载模式进行验证。结果表明:与修正惯用法荷载体系相比,所提方法得到的软土-硬土隧道顶部、下半拱竖向土压力与实测值的误差分别缩小74%和172%;相较于软土-硬土隧道,该方法应用于土层-岩层隧道时,计算得到的下半拱竖向土压力、隧底侧向土压力与实测值的误差更小,即所提荷载计算模式更符合隧道实际受荷状态,且当隧道埋深与开挖直径之比较大以及下部地层越坚硬时,其适用性越强。

地下隐蔽工程地源热泵地埋管管群优化研究

地下建筑地源热泵系统向地下释放的热量常大于所提取的热量,容易造成地埋管区域的热量累积,影响其正常使用。因此,提高地埋管换热器效率,减弱冷热量失衡影响,是地下隐蔽工程应用地源热泵系统亟需解决的问题。文章基于换热器温差场均匀性原则,采用全局优化遗传算法,优化了地埋管换热器管群布置。结果表明:与传统等间距方案相比,优化布置后,16、25个钻孔方案的平均无因次温变热阻分别降低了13.8%和53.3%,平均换热效率分别提高了3.76%和5.74%,即钻孔数量越多,换热效率提升越明显。

多元荷载作用下软基深水高桩码头结构承载特性研究

软基深水高桩码头结构受到恶劣外海环境荷载及复杂工作荷载等多元荷载的共同作用。研究表明,船舶撞击荷载是该结构水平向控制荷载,但波浪长期循环荷载作用会引起桩周土体软化,进而导致码头结构在其它荷载作用下承载特性的劣化。鉴于此,首先基于ABAQUS有限元软件建立了深水高桩码头结构-地基土体相互作用的三维弹塑性有限元模型;然后,借助USDFLD子程序实现了同时考虑土体强度弱化和刚度衰减的模拟,进而开展了未考虑土体软化、仅考虑土体强度弱化、仅考虑土体刚度衰减以及同时考虑土体强度弱化和刚度衰减对码头结构承载特性影响的对比分析。研究结果表明,与未考虑土体软化时撞击荷载作用下码头结构安全系数相比,仅考虑土体强度弱化时其值降低14.72%,仅考虑土体刚度衰减时其值降低15.28%,同时考虑土体强度弱化和刚度衰减时其值降低19.44%,且考虑土体软化后桩周土体的塑性应变范围明显增大,极限状态时桩身应力值减小,结构稳定性显著降低。

基于BOTDA的砂土地基预应力管桩抗拔静载试验研究

针对砂土地基抗拔桩受力性能与荷载传递机理研究不足问题,将布里渊光时域分析(BOTDA)光纤传感技术应用于长江下游地区厚层砂土地基预应力管桩原位抗拔静载试验研究,采用特殊设计的桩身刻槽钻孔、光纤粘贴保护、接桩过程连续植纤等技术工艺,实现了预应力管桩在拉拔过程中桩身受力变形状态的分布式测量与数据精确定位。研究结果表明:在上拔荷载作用下,试验桩桩身轴力沿桩身方向逐渐减小;桩侧摩阻力在下桩发挥效果较好,上桩侧摩阻力较小,全桩长侧摩阻力最大值在桩底;抗拔桩随上拔荷载的增加,轴力逐渐向下传递,向下传递的轴力主要由预制管桩侧摩阻力承担;分布式光纤应变传感技术能较好地监测预应力管桩桩身贯入施工因素对抗拔承载特性的影响。研究结果可在其他类型抗拔桩受力特性监测项目中推广应用。

超大地面荷载下盾构工作井叠合结构的力学响应

为了解决现行盾构工作井的设计缺乏对超大地面荷载作用的验算问题,通过开展室内缩尺模型试验,研究盾构工作井从施工期到服役期在超大地面荷载下地下连续墙与主体结构侧墙所构成叠合结构的力学响应,并考虑盾构工作井周围土体中地下水的作用,探讨土体抗剪强度减小对超大地面荷载最大值的影响。结果表明:在超大地面荷载作用下,盾构工作井中隔墙的抗压刚度较大,以受压的形式承担了大量的荷载效应,导致叠合结构上部容易发生低应力水平下的整体水平位移,进而在围护结构底部发生失稳,导致整体破坏;主体结构侧墙在施工期的初始挠度及叠合结构整体水平位移使得叠合结构中地下连续墙承担了大部分内力;通过观测室内缩尺模型中叠合结构的变形量,由模型数据换算得到盾构工作井顶部极限超载为445.5 kPa,远大于盾构工作井周围土体地基承载力特征值130 kPa,验证了采用地基承载力对超大地面荷载下地面硬化进行设计的安全、可靠性。

浅埋近距离煤层过平行煤柱开采强矿压机理研究

为了揭示浅埋近距离煤层工作面过平行煤柱开采动载传递特征及强矿压机理,以榆家梁煤矿43207工作面为工程背景,采用现场实测、物理模拟、理论分析相结合的方法,研究了煤柱覆岩“倒梯形”结构随下部间隔岩层的运动及其载荷传递特征,分析了超前支承压力和支架载荷的转化规律,建立了“煤柱-间隔岩层台阶岩梁”耦合结构力学模型,得出了强矿压瞬间和顶板切落稳定后的支架载荷计算公式。研究结果表明:煤柱覆岩“倒梯形”结构的集中应力和载荷主要集中于煤柱后段,后段集中载荷是导致工作面过煤柱强矿压的根源;工作面进煤柱初期,煤柱应力表现为双峰;临近出煤柱时,应力集中为单峰,位于煤柱后段。工作面出煤柱4 m后,煤柱后区的超前支承应力系数达到峰值6.00,间隔层开始产生超前裂隙;出煤柱5 m时发生强矿压,煤柱应力下降43%。强矿压期间,煤柱应力传递至煤柱下7 m层位(间隔岩层关键层中部)下降了39%,表明顶板结构承担了相当大的载荷。基于间隔岩层台阶岩梁结构的理论计算,得出强矿压瞬间的支架载荷计算公式,按照煤柱平均应力计算得出支架载荷为22.9 MN/架,按照强矿压时刻煤柱后段应力计算得出支架载荷为24.1 MN/架;煤柱传递至支架的载荷仅为煤柱总载荷的12%~18%,仍超过现场支架额定工作阻力9.2 MN/架。因此,为防止压架,支架额定工作阻力需达到15 MN/架,或者对煤柱及间隔岩层结构进行处理,以保证安全开采。研究结果可为类似条件工作面过平行煤柱开采提供参考。

近场近地爆炸下建筑柱爆炸荷载分布规律及简化模型

为了快速评估近场近地爆炸荷载下建筑柱的动力响应和破坏模式,通过数值仿真方法,探究了近场近地爆炸工况下冲击波在建筑柱迎爆面的分布规律,并提供了该工况下的爆炸荷载简化模型。为此,首先利用已有实验数据验证数值模型,并建立典型近地近场爆炸工况的数值模型,然后研究比例爆距和比例爆高对建筑柱冲击波特征参数的影响规律,最后拟合出柱迎爆面反射冲量和正相超压持续时间的计算公式,将柱迎爆面各点爆炸荷载转化为等效三角形荷载模型,为工程实践中建筑柱遭受近场近地爆炸作用下的抗爆设计提供荷载输入。研究结果表明:当比例爆高小于0.3 m/kg1/3、比例爆距在0.4~0.6 m/kg1/3范围时,最大反射冲量沿柱高可简化为三折线分布;当比例爆距在0.6~1.4 m/kg1/3范围时,最大反射冲量沿柱高可近似简化为双折线分布;在同一比例爆距和比例爆高工况下,随着炸药当量的增加,柱迎爆面相同比例高度处反射超压峰值保持不变而反射冲量正比于当量的立方根。

基于扎根理论的矿工心理负荷影响因素研究

为探究矿工产生心理负荷的影响因素,运用扎根理论质性研究方法,将现场访谈与文献调研相结合,通过主轴译码得到15个主范畴,选择译码提取出4个核心范畴。在此基础上,运用SPSS 27.0对提取出的核心范畴在每份资料中出现的频次进行相关性分析,并通过差异显著性检验验证了核心范畴的提炼效果,进而构建出矿工心理负荷影响因素模型并提出应对措施。结果表明:矿工的心理负荷受作业人员素质、设备设施状况、作业环境状况、企业管理因素影响,4个核心范畴之间具有显著的相关性,其中企业管理因素对矿工心理负荷影响最大,作业人员自身素质次之;企业管理因素是矿工心理负荷产生和影响的根本原因,作业环境和设备设施状况会直接影响矿工的心理负荷,矿工自身素质的高低会通过影响其行为和态度间接影响其心理负荷。依据该模型提出提高作业人员素质、关注矿工身心状态等措施,有助于矿工心理负荷维持在良好的水平,减少煤矿人因事故发生的同时也提高了矿工的绩效水平,为煤矿企业矿工安全管理提供了新的管理思路和方法。

小车式起落架地面载荷与漂浮性分析

飞机起落架与道面的相容性对飞机的地面运动能力具有重要影响。针对某大型飞机计算不同工况下其起落架载荷及轮胎载荷分配,采用基于韦斯特加德层板理论的波特兰水泥协会法和基于加利福尼亚承载比的美国陆军工程兵团方法,计算不同着陆工况、地面机动工况、轮胎数量、轮胎泄气工况、轮胎间距对飞机等级数的影响,分析刚性道面和柔性道面下的飞机漂浮性。结果表明:垂直过载和机轮泄气带来的轮胎载荷增大与载荷分配不均,都会在不同程度上减弱飞机的漂浮性,尤其是转弯和机尾下沉着陆工况需要予以限制;轮胎数量和轮胎间距的增加可以改善漂浮性,需同时考虑结构设计、强度裕度等来优化设计小车式起落架构造。

刚性桩复合地基的载荷试验问题

《建筑与市政地基基础通用规范》(GB 55003—2021)对刚性桩复合地基承载力验收的条文是:复合地基承载力的验收检验应采用复合地基静载荷试验,对有粘结强度的复合地基增强体尚应进行单桩静载荷试验。在实际工程中,可能会遇到这样的情况:(1)复合地基静载荷试验合格,单桩静载荷试验不合格,复合地基承载力真的不合格吗?(2)复合地基和单桩静载荷试验都合格,复合地基承载力就一定合格吗?本文对此进行了分析讨论,认为与地质条件有关,规范方法主要是针对单一均匀地基的情况,对于多层土地基,规范方法有局限性,由于试验压板尺寸小,压板试验还不能反映深层土的影响。对于大尺寸的基础,还要进行科学的分析,应对实际尺寸的基础沉降进行计算分析,才能判断和保证工程的安全,仅靠小尺寸的压板载荷试验是不够完善的。

跨断层工程结构研究中地震断层作用研究综述

强震断层地震动的破坏作用主要表现为断层破裂引起的方向性效应和断层盘间错动引起的滑冲效应。其中断层盘间的滑冲错动会使跨断层结构面临严峻的错断风险,是跨断层结构抗错断设计、分析和进行防灾减灾决策必须考虑的内容和前提。但目前有关跨断层工程结构设计地震动的确定尚缺乏统一的方法和规定。通过对近年来跨断层结构破坏机理研究中的输入地震动,尤其是模型试验中地震动的选取和加载方式的归纳与总结,分析了断层作用地震动选取和加载方法的特点与局限性。针对现阶段强震断层地震动选用和试验加载方式中存在的问题进行探讨,提出断层作用下设计地震动的选取思路和方法,以期为跨断层工程研究输入地震动的选用提供借鉴,也为强震断层地震动模拟方法的研究提供参考。

地震和高铁共同作用下桩网复合地基振动特性

为研究地震和高铁列车荷载共同作用下桩网复合地基振动特性,通过建立轨道-路堤-桩网复合地基三维有限元计算模型,分别与实测数据和一维波动理论对比验证模型的正确性。通过对比不同荷载工况下地面位移和加速度时频振动曲线,分析地震和高铁两动载共同作用时不同车速下桩网复合地基时频振动特性,研究桩体模量对桩网复合地基减震效果的影响。研究表明,Hollister地震荷载和高铁荷载共同作用下,距轨道中心1 m处地面振动位移由地震荷载主导,地面振动加速度由列车荷载主导;20 Hz以下地面低频振动由高铁和地震荷载共同控制,地面高频振动主要由列车荷载控制。Lytle Creek地震荷载和高铁荷载共同作用下,桩网复合地基地面振动位移和加速度峰值均大于高铁荷载单独作用下的值;增加桩体模量对高铁荷载单独作用和两动载共同作用下桩网复合地基地面振动均有减振效果,但两动载共同作用下增加桩体模量对地面减振效果比高铁荷载单独作用下弱。

“工业上楼”建筑电气设计要点浅析

随着经济的发展,城市产业发展往往面临产业转型升级加速和土地资源紧张的双重压力,“工业上楼”举措成为了当今城市产业发展的趋势和研究方向。“工业上楼”面向的产业类型较多,不同产业类型对电气设计的需求也不同,因此“工业上楼”建筑电气设计也相对复杂,对电气设计也带来一定挑战。本文将针对“工业上楼”建筑电气设计关键要点进行探索,以供参考。

岩爆隧道冲击荷载作用特征及其计算方法

隧道中的硬脆围岩在高地应力情况下易发生岩爆,而目前国内针对岩爆隧道的支护结构设计主要采用工程类比法.为了量化作用在支护结构上的岩爆冲击荷载,从能量角度分析岩爆过程中的能量转化关系,利用动能定理及能量守恒原理计算冲击荷载,并结合隧道松散压力提出隧道发生岩爆时的荷载计算方法,同时探明洞径等不同因素对岩爆作用范围的影响规律;结合某高地应力隧道岩爆段对其合理性进行验证.研究结果表明:岩爆冲击荷载计算公式中,动荷因数与隧道支护所采用结构刚度正相关;在相同跨度与地应力条件下,圆形隧道的岩爆深度小于马蹄形隧道,岩爆横向范围大于马蹄形隧道;在相同洞形和地应力条件下,随着隧道跨度越大,岩爆深度与横向范围越大;在相同洞形和跨度条件下,地应力值越高,岩爆深度与横向范围越大;单线隧道Ⅱ级围岩岩爆荷载为12.02~337.75 kPa,单线隧道Ⅲ级围岩岩爆荷载为25.36~352.12 kPa,双线隧道Ⅱ级围岩岩爆荷载为8.54~288.55 kPa,双线隧道Ⅲ级围岩岩爆荷载为33.11~300.83 kPa.

空降车辆着陆缓冲过程仿真分析与模型验证

围绕空降车辆在着陆缓冲过程中的冲击载荷,建立空降车辆-缓冲气囊耦合有限元模型并开展着陆缓冲过程仿真.开展典型垂直降落工况地面跌落模拟试验,对比仿真数据与试验实测数据,验证仿真模型的准确性.对垂直降落工况和水平向速度的着陆缓冲过程开展仿真分析,校核车辆冲击载荷、反弹速度、气囊内压等着陆缓冲响应.仿真结果表明,对于某空降车辆,目前的空降车辆-缓冲气囊设计方案在多种工况下的冲击载荷满足使用要求.此种方法可以较好满足空降车辆方案优化和着陆缓冲性能预测.

基于Ribbon的地面设备信息微服务系统负载均衡的实现

随着航天发射场地面设备信息系统的日益复杂,微服务架构成为一种有效的解决方案。文章研究了基于Ribbon的微服务负载均衡技术,分析了该技术在发射场地面设备信息实际系统中的应用。其中,首先介绍了微服务架构和Ribbon负载均衡器的原理,然后详细阐述了利用Ribbon实现地面设备信息微服务负载均衡的方法,包括服务发现、动态负载均衡、容错处理等机制。实际结果表明,基于Ribbon的负载均衡方案能有效提高地面设备信息系统的性能和可靠性。