矮塔斜拉桥双肢薄壁墩0#块托架M型反力架预压技术研究

以渠江特大斜拉桥双肢薄壁墩0#块托架预压施工为研究背景,设计并提出了一种M型反力架,并采用Midas Civil建立有限元模型,对预压施工过程中M型反力架的受力和变形进行计算分析。研究表明,预压荷载作用下M型反力架的受力和变形均满足设计要求,表明该型反力架可有效保障双肢薄壁墩0#块托架预压施工的顺利进行。同时,有限元数值计算可有效应用于相关预压施工的反力架设计中。

受限空间下盾构隧道及顶管同步施工技术研究

城市地下市政基础设施建设时常会受到地面及地下的各种限制,这也是地下工程施工研究的重点方向。结合工程实例,针对城市空间受限、地下空间内管线复杂、地上空间涉及众多权属单位和既有建筑物的情况,本文对施工方案进行了优化研究,创新性地开创“盾构电力隧道+顶管法预制大直径混凝土管道后导洞双向同步施工”技术,创造性使用盾构顶管双向双重受力反力架,减少了盾构机停机时间,缩短了21天的施工工期;高效地利用城市地下空间,减少对周边环境的影响,使电缆路径选择和敷设更加便捷和经济,节省了至少100万元的施工成本。该技术在广州市南大干线500千伏电力隧道某项目中得到成功应用,取得了良好的社会和经济效益,可为类似工程实践提供参考,具有较好的推广与应用价值。

东柳河特大桥连续梁0#块托架三角型反力架预压技术研究

以东柳河特大桥连续梁0#块托架预压施工为研究背景,研究并提出采用三角型反力架对托架进行预压,同时采用Midas Civil有限元软件建立模型,对三角型反力架在预压施工过程中的受力和变形进行计算分析。研究表明,三角型反力架各杆件在预压荷载作用下的受力和变形均符合设计要求,则采用三角型反力架可以有效解决高墩连续梁0#块托架预压困难的问题,为托架预压提供新的方法。同时,应用Midas Civil建立有限元模型对预压施工的反力架进行受力验算。

极限空间下异形反力架设计与安装

反力架为盾构机始发提供反作用力,它是盾构机始发成功的关键要素,根据不同工况,其结构形式有所不同。结合实际工程案例,在极限空间环境下,基于常规的反力架结构特点对其进行优化改进,设计出异形反力架,分析各构件和各支撑焊接点的受力情况并验算其强度,有限元软件模拟证明整体结构受力安全可靠。同时,对反力架在有限空间条件下的安装工艺进行了详细的介绍。盾构机已顺利始发,性能良好,未出现变形、位移等现象。该案例的成功应用为在相似工况下的反力架选型与应用提供了借鉴经验。

预制装配式桥墩足尺推覆试验反力架装置设计

济郑高铁省界段预制装配式桥墩开展足尺推覆试验配套反力架需满足施加竖向作用荷载13400 kN、水平作用荷载3400 kN的要求,尚没有操作简便、安全可靠、满足加载要求的反力架装置。提出三种反力架设计方案,介绍了单向分离式、整体式和自平衡式方案的特点,比选确定采用自平衡整体式反力架方案,有限元数值模拟分析验证了方案的强度和刚度均满足试验要求。研发的桥墩推覆试验反力架装置目前国内型制最大,实现了水平、竖向的不借助外力加载,减小了开展大吨位推倒试验所依赖外部结构规模,能重复使用、经济性优,完全实现设计预期。

钢结构反力架系统力学性能研究

钢结构反力架系统是开展土木工程结构静力、拟静力试验的重要设备。在试验过程中,钢结构反力架系统的力学性能将直接影响试验结果的可靠性。因此,该文以拟静力试验加载全过程的钢结构反力架系统为研究对象,通过测点布置钢结构反力架的关键受力位置,使用软件Midas对刚度变化进行有限元分析,验证有限元模型的正确性。结果表明:在水平荷载加载前后,同位置测点应力最大相差28.08%,各测点应力变化较小;Midas计算的钢柱应力与对应试验测点应力最大相差21.64%,钢梁应力与对应试验测点应力最大相差23.97%;在竖向荷载情况下,钢梁Midas位移计算结果与参考手册的误差为18.92%,但通过理论与有限元误差分析发现,Midas计算模型更符合实际边界条件,位移计算结果也更准确;选取相应的设计规范对钢梁进行刚度校核,发现钢梁的刚度条件远小于各规范的限值,证明钢结构反力架系统满足设计和大型试验加载精度的要求。该文的研究结果可为工程结构实验室钢结构反力架系统的设计和优化提供参考。

新工科背景下化学反应工程课程体系改革探索

化学反应工程属于化工专业的必修课程,但其知识体系庞大,对其授课过程带来了极大的挑战。在新工科背景下,如何构建和完善化学反应工程的知识体系以满足新工科“厚基础、宽口径”的需求,成为化学反应工程课程教学改革的重点。本文从国内外化学反应工程教材体系入手,结合目前课程教学中存在的问题,提出了课程体系改革的新设想,旨在提高课程的教学质量,培养学生解决实际工程问题的能力。

线粒体衍生肽MOTS-c在代谢及衰老相关疾病中的研究进展

线粒体衍生肽是由线粒体DNA编码的一系列肽,具有与线粒体相似的功能。线粒体开放阅读框12S rRNA-c(MOST-c)是线粒体12S rRNA短开放阅读框编码的一种由16个氨基酸组成的多肽,与线粒体DNA基因组同源,其在压力应激等的作用下在细胞核内发挥细胞功能甚至类似激素作用。MOTS-c与线粒体共定位,在骨骼肌、睾丸、心脏等器官组织中表达,啮齿类动物和人类血浆中均可检测到。MOTS-c通过抑制细胞内叶酸循环和嘌呤核苷酸生物从头合成,激活AMP活化的蛋白激酶,发挥调节代谢、抗衰老、抗炎、镇痛等作用,有望成为代谢及衰老相关疾病新的治疗靶点。

上盖框架建筑的大底盘地铁车站结构抗震计算的振型分解法-反应加速度法

为得到上盖框架建筑时大底盘地铁车站结构的实用抗震设计方法,基于系列土-地铁车站及其上盖框架结构体系动力相互作用数值模拟试验,揭示了上盖框架结构对大底盘地铁车站结构地震响应的影响规律,再在借鉴地下结构抗震计算传统反应加速度法的基础上,提出一种适用于地上、地下一体化结构体系中的地下结构抗震分析的振型分解法-反应加速度法。首先,从理论上验证了振型分解法-反应加速度法的可行性,并详细介绍了该方法的力学模型和实施步骤;其次,以北京某核心区地铁车站与上盖高层建筑一体化工程为背景,对比时程法和传统反应加速度法的计算结果,分析了峰值加速度、结构刚度、土层刚度、上盖结构高度、地震波类型等影响因素下振型分解法-反应加速度法的计算效果。结果表明:所提出的振型分解法-反应加速度法是一个操作简便、精度较高且计算结果偏于安全的简化分析方法,可在类似工程的抗震计算中应用。

基于HyperWorks的反力架优化设计

运用HyperWorks的尺寸优化功能对挤压机受力部件的反力架进行优化分析。经过静力分析、第一次优化、重新调整优化参数和第二次优化,最终满足目标函数和约束函数要求,得出了最优的设计方案,最终优化结果较初始方案材料减少38.0%,既满足了强度与刚度的设计要求,又降低了成本。其间运用Shell壳单元和Beam梁单元替代实体单元简化模型,并使用其1/2模型进行对称分析,从而大大减少了网格数量,提高了运算速度和效率;应用第二类响应功能创建约束函数,较好地解决了直接调用第一类响应无法处理的问题。

镍基MOF衍生Ni@PC用于氧还原催化性能研究

开发高效、低成本的非贵金属氧还原催化剂是提高燃料电池效率的关键。以六水合硝酸镍和二甲基咪唑作为金属源和氮源,制备Ni-MOF前驱体,并采用低温热解法合成了纳米棒状镍掺杂多孔碳(Ni@PC)复合材料。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱和物理吸附仪等多种表征手段,对催化剂进行形貌和结构表征。利用旋转圆盘电极技术测试了其氧还原催化性能。结果表明:Ni@PC呈现三维交错的纳米棒状,其比表面积为178.7m^(2)/g,具有介孔结构。在0.1mol/L KOH电解液中,Ni@PC的氧还原起始电位为0.89V(vs RHE),其极限电流密度可达4.91mA/cm^(2),在动力学电位区,Ni@PC的Tafel斜率为64mV/dec,氧气分子在Ni@PC催化剂上以四电子机理反应还原成水,该催化剂具有优异的耐久性和抗甲醇稳定性。因此,Ni@PC有望替代商业Pt/C催化剂,在能源领域具有广阔的应用前景。

一种适用于大直径盾构机自进式整体过站的施工技术

以广州某标段大直径盾构设备整体过站为背景,研究一种适用于大直径盾构设备自进式整体过站的施工技术。从特殊环境以及现有技术的弊端进行了对比,设计研究了盾构机过站托架的设计、托架与反力架的安装、抬升千斤顶的安装、托架滑行轨道的制作、盾构机及托架自进式过站技术。结果表明:该技术妥善解决了大直径盾构设备快速经济的整体过站问题,避免了大直径盾构分体式过站及传统的方式整体过站存在的一系列弊端,确保了盾构机安全、快速、经济的整体过站,大大缩短盾构施工工期。同时,该技术获得了业主及业内人士的高度评价,综合效益显著,也为类似地铁施工提供了借鉴和参考。

基于新型支撑体系的地铁装配式车站施工技术

基于长春地铁6号线装配式车站拼装施工技术,研究了装配构件支撑体系、反力架、拼装设备,形成了基于新型支撑体系的地铁装配式车站施工技术,简化了装配式结构拼装施工难度,提高装配式结构拼装精度和安全性,实现快速拼装,以达到最优的施工效率,为同类工程提供借鉴经验。

隧道内组合式钢环反力架关键技术的研究

采用“矿山法-盾构法”的不同直径的隧道施工工程中,盾构机需要在隧道内“二次始发”,如何在有限的空间内方便、安全地安装反力架是比较困难的。通过研究组合式钢环反力架关键技术,提出一种环向安装的钢环反力架,并对钢环反力架主结构尺寸进行了初步计算及校验,详细介绍了该结构组成、安装原理及安装过程,为今后类似工程提供借鉴。

填充型环氧钢绞线斜拉索张拉多孔反力架设计优化

传统的填充型环氧钢绞线斜拉索张拉多孔反力架多为整体式焊接结构,规格型号众多,包装运输体积大,单件重量也较重。本文依托某斜拉桥,针对六种规格型号的斜拉索张拉多孔反力架进行设计优化:根据钢绞线斜拉索锚板孔的排列形式,通过变位法实现不同规格型号多孔反力架的通用性;反力架焊接结构调整为螺栓连接,形成可拆卸式结构,实现构件模块化;通过有限元结构受力分析,优化构件尺寸,降低反力架重量。

“反力架+混凝土预制块”预压挂篮施工技术

结合某工程项目实例对预压挂篮系统的施工技术进行研究分析,论证出反力架预压施工的安全性与合理性。挂篮反力架预压施工技术原理是利用液压千斤顶的作用力,对混凝土施工过程中挂篮的受力状况进行模拟,论证出挂篮预压的施工效率。整体而言,挂篮反力架预压施工技术的成本相对比较低,施工效率非常高,同时还具备良好的安全性。

反力架作用下梁柱式支架砂箱预压施工技术

结合工程实例,介绍了反力架作用下砂箱预压的原理和技术要点。在高架桥梁施工过程中梁柱式支架是桥梁施工主导,为保证支架拆除方便常采用砂箱作为卸落装置。砂箱不均匀沉降导致桥梁标高出现偏差,因此对砂箱采用提前预压的方式消除非弹性形变。应用此施工技术表明,反力架对砂箱具有超前预压作用,从而解决了砂箱不均匀沉降导致的梁体变形等问题。

盾构始发负环管片和反力架拆除时机的影响因素分析

采用FLAC3D软件,分别对北京地铁大兴线01标盾构始发工程和一般地铁盾构始发工程进行模拟,分析负环管片水平位移与拼装管片环数之间的关系,研究负环管片和反力架的拆除时机及其影响因素。结果表明:随着拼装管片环数的增加,负环管片水平位移的增加经历了初始增长、快速增长、缓慢增长和稳定4个阶段。在负环管片水平位移进入第4阶段时,负环管片和反力架不再承担盾构推力,此时是拆除负环管片和反力架的最佳时机;摩擦系数、隧道埋深和管片外径3个因素对负环管片水平位移的影响显著;随着摩擦系数、隧道埋深的增加,水平位移均逐渐减小,且影响程度逐渐减弱;随着管片外径的增加,水平位移逐渐减少,但影响程度逐渐增强。

地铁盾构施工负环管片安全拆除条件及实例研究

盾构始发是盾构工法的重要施工工序之一,也是盾构施工中最容易发生事故的环节,关系到盾构隧道能否顺利掘进与及时贯通。以北京地铁为例研究了地铁盾构施工负环管片安全拆除条件问题,采用FLAC3D进行了三维模型计算分析,分析了负环管片的位移及反力架应力变化情况,实测了盾构始发段的土压力、注浆压力、盾构推力、负环管片位移、反力架应力变化规律;通过数值计算与实际监测结果的比较,给出了负环管片及反力架的安全拆除条件建议。结果表明:当负环管片的相对位移变化量趋近于零、反力架应力值基本趋于稳定时,隧道衬砌管片环与壁厚注浆及围岩之间的摩擦力足以平衡盾构推力,方能拆除负环管片与反力架。数值分析与实测结果相吻合,说明数值计算模型合理,结果可靠。

拉压双作用梁式反力架的研制

采用有限元数值模拟与理论分析相结合的方法,研制了一种适用于教学与科研的拉压双作用梁式反力架。反力架主要由纵梁、立柱、横梁、高强拉杆和其他辅助件组成,最大试验净空为5.9 m×5.2 m(长×高),可满足拉1 MN和压2 MN的竖向往复荷载使用要求。应用实践表明,该反力架不仅能够满足强度、刚度和稳定性等力学指标,而且还具有安装调节方便、适用范围广等优点,在科研及实验教学中具有一定的示范应用推广价值。