钢筋格栅拱架在昌波水电站施工中的应用

昌波水电站引水隧洞施工支洞存在地质复杂、长度较长、设计规模大、难度大等问题,且施工支洞作为引水隧洞工程的关键,影响引水隧洞施工工期。结合昌波水电站的实际,考虑地质情况,介绍施工支洞钢筋格栅拱架的设计方案、支护要求及施工工艺,供后续同类工程参考。

闸站拦污栅栅条的流激振动特性与结构设计优化

拦污栅是闸站进水口的重要防护措施,在闸站的实际运行过程中栅条受水流的影响易诱发振动。为探究不同截面形式的拦污栅条在闸站实际运行过程中的适用性,采用有限元方法针对实际工程中常用的圆形截面、正方形截面和矩形截面的拦污栅栅条进行刚度校核和流激共振分析,详细对比了不同流速工况下3种截面形式的栅条最大挠度和许可挠度之间的差异,通过研究湿模态下不同截面形式的栅条在前六阶的自振频率,发现矩形截面栅条的拦污栅抗弯承载力优于其他两种截面形式的栅条,更适合于流速较大的大型闸站的实际运行。研究成果可为后续的拦污栅设计及结构优化提供参考。

基于空间变换矩阵编程的变电工程GIM图元合规化研究

针对国内电网信息模型(Grid Information Model,GIM)建模软件众多,数据来源广泛,施工图设计过程中普遍存在图元属性不合规,导致工程模型无法与建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)平台兼容的问题。基于空间变换矩阵的相关理论,利用GIM标准基本图元在三维空间中的刚体特性,通过计算机编程实现变电工程GIM模型文件标准基本图元合规化,对数据来源广泛的变电站GIM文件进行快速图元合规化处理,进而提高变电工程三维设计的效率和成品质量。

新型密柱支撑张弦铝合金结构设计与施工关键技术研究

世博温室项目屋盖为任意不规则曲线组成的无曲率平面,采用异形多边形网格加大透光率,基于这些特点,选型最终定为张弦铝合金网格结构。本项目挤压出新型“日”字型挤压铝合金构件以更好地承受屋盖面内弯矩,保证杆件与整体结构平面内有效传力。设计了新型刚接板式节点并通过足尺试验和精细化有限元分析研究了节点刚度与极限承载力,试验及有限元对比分析结果表明,该类节点有较高的抗剪、平面内和平面外承载力。阐述了弯扭构件数字化加工工艺及不规则铝合金特殊单元式的装配式预拼装技术,引入立面幕墙与主体结构一体化设计技术,其中立面幕墙面板设计首次通过整体协同分析考虑了主体结构变形的影响,计算结果表明设计构造满足要求。重点说明了双向正交布置拉索的施工张拉模拟计算方法,验证了索力分级张拉时结构处于安全状态,张拉完毕结构变形满足要求。

基于动网格技术的飞机舱弹分离过程CFD/RBD耦合数值仿真

飞机舱弹分离瞬间特性严重影响导弹/炸弹的打击精度。采用计算流体动力学(CFD)和刚体动力学(RBD)模型耦合求解的数值仿真方法,应用网格弹性光顺和局部重构相结合的动网格技术,有效地避免了刚体运动而引起的网格畸变,仿真计算了炸弹舱弹分离后俯仰角度变化过程.仿真结果表明,舱弹分离时向炸弹施加1个合适的抛射力矩,有助于炸弹在下降过程中快速地调整其打击姿态。

不同桩长对无持力层刺入工况下刚性网格-桩加固路基的影响

根据刚性桩复合地基和桩承式路堤在有持力层刺入工况下的薄弱部位,分析刚性网格–桩复合地基中张拉网、刚性网格和附加桩对薄弱处的加固作用,研究有、无持力层刺入2种工况下刚性网格–桩复合地基受力和变形在不同桩长影响下的变化特征,对刚性网格–桩复合地基是否适用于无持力层工况进行可行性探讨。研究结果表明:在无持力层刺入工况下,刚性网格–桩复合地基大部分边桩弯矩和剪力较大,当桩长缩小,其分布区域向路堤中心方向扩散;当桩长增加,大部分桩桩体荷载比增大,边桩弯矩及剪力、路堤沉降和路堤外侧竖向变形减小;可通过增加桩长,利用PTC管桩放宽中桩截面,减小附加桩桩径,使刚性网格–桩复合地基实现优化并适用于无持力层刺入工况。

半刚性连接球面网壳结构的动力分析

通过半刚性节点模型,利用有限元方法对球面网壳结构进行动力分析.建立了半刚性情形下单元刚度矩阵,通过求解特征值问题,得到半刚性球面网壳结构自振特性规律,并与理想刚接及理想铰接情形进行了对比.采用时程分析法对球面网壳进行了水平地震作用下的分析计算,比较了半刚性节点模型所得结果与理想刚接及理想铰情形的异同,说明使用半刚性模型进行结构计算分析的合理性.论文结论对网壳结构的工程设计及施工有一定的参考价值.

空间网格结构焊接空心球节点刚度研究综述

焊接空心球作为空间网格中最常用的节点形式之一,自20世纪中期出现以来被广泛用于体育场馆、博览会展和工业设施等各类建筑中的空间网格结构.国内外学者针对焊接空心球节点从理论推导、数值模拟、模型试验和工程实践等方面开展了大量的研究并取得了丰富的成果.本文在概述焊接空心球构造形式和承载力等方面研究成果的基础上,首先对焊接空心球的节点刚度研究方法、影响因素和刚度计算公式等方面的成果进行系统总结,对比分析了不同的刚度计算公式,进而对考虑节点刚度影响的空间网格结构力学性能的研究成果进行了分析,总结了节点刚度对不同结构性能的影响规律,最后提出了目前焊接空心球节点刚度研究存在的有待进一步完善之处.

网架结构固有振动分析的分解刚度法

把矩形平面网架结构简化为夹层板,采用考虑剪切变形的具有三个广义位移的平板弯曲理论进行分析。基于分解刚度的思想提出了网架结构固有频率的计算方法,给出了八种网架结构(正放四角锥网架、两向正交正放网架、正放抽空四角锥网架、三角锥网架、三向网架、抽空三角锥网架、两向正交斜放网架和斜放四角锥网架)各阶频率的统一计算公式,对八种网架进行了固有振动分析,并与有限元分析结果进行了对比。作为一种简化的计算方法,该方法不仅计算公式简单,而且其精度比较高,误差基本在10%以内,可以为网架结构分析与设计作参考。

单层异型钢结构大型雨篷在风荷载作用下的性能及结构布置

针对沿海地区某异形钢结构大型雨篷单层网格结构,分析了雨篷在不同荷载作用下的静力和动力性能及雨篷在各方向风荷载作用下的性能,包括雨篷刚度的影响因素、不同形式的支承、布置在不同位置的支承对刚度的影响,及不同连接方式对雨篷刚度产生的变化.研究表明:风荷载是该雨篷设计的控制因素,而恒荷载、地震作用和温度对雨篷性能的影响不大,并提出了为获得经济合理方案应采取的有效构造措施.

基于刚性网格法的潜艇水动力数值计算

通过对潜艇六自由度空间运动方程进行分析,得到了直航阻力运动、垂直面变漂角运动、水平面变漂角运动的空间运动方程。利用Suboff模型,基于刚性网格法,通过设定计算域的运动形式,实现了潜艇直航阻力运动、垂直面变漂角运动、水平面变漂角运动的数值模拟,通过对计算结果进行拟合得到了线性水动力系数和非线性水动力系数,通过与相关试验结果进行对比可知,计算误差在7%左右。

空间数据扫描技术在大型常压储罐变形检测中的应用

储罐在服役过程中受基础沉降、工艺操作不当、外部载荷变化等因素影响,罐体易发生变形或倾斜。常规检测手段(铅锤检测、全站仪扫描、水准仪测量等)的检测精度易受到现场环境和人员水平的限制,后期数据处理工作量大。为解决上述问题,采用三维激光扫描仪对储罐整体或局部进行空间数据扫描,获取点云数据,通过拼接、降噪、滤波、网格化处理,获取储罐的数字模型,可实现对储罐变形、圆度、垂直度、沉降的分析与评价。与常规手段相比,空间数据扫描技术工作效率高、检测范围广、测量精度高、数据保存与处理更为便捷。

正交正放类网架结构分析的分解刚度法

把正交正放类网架结构简化为构造上正交异性的夹层板,采用考虑剪切变形的具有三个广义位移的平板弯曲理论进行分析。基于分解刚度思想对三类屋面网架(正放四角锥网架、两向正交正放网架和正放抽空四角锥网架)进行了静力分析和固有振动分析,对三类竖向承重网架墙体进行了稳定性分析,给出了简便实用的计算公式。通过与有限元法分析结果的对比,表明了本文提出的方法作为一种简化的计算方法,其精度是比较高的,绝大多数的误差都小于5%,可以应用于工程结构的初步设计。此外,与其他的简化计算方法相比它的精度比较高而且计算过程大大简化了。

岩石硬性结构面粗糙度量化及其剪切试验研究

在前人研究的基础上,运用网格法,将结构面曲线与特定分度横向网格相叠合,得到曲线网格交点数Nr,通过数理统计和数值模拟,建立了Nr与JRC的关系预测模型,并回归分析建立了Nr-JRC函数公式,进而建立了基于结构面表面二维形态的剪切强度估算公式,进行了剪切试验反演,得出理论计算JRC值与试验获得JRC值接近,从而证明了该理论是可行的。在实际运用中为精确量化JRC提供了一种有效的新方法。

底板巷水射流网格式割缝强化增透技术研究及应用

针对杨柳矿抽放巷普通穿层钻孔布置掩护煤巷掘进增透效果差、卸压不充分的问题,提出了水射流网格式割缝强化增透技术,并在杨柳矿1063机巷抽放巷实施现场试验,现场试验表明:高压水射流通过在煤层进行割缝形成卸压空间,促使煤体发生膨胀变形,煤体渗透性得到改善,促进瓦斯的解吸流动,提升瓦斯抽采效果;通过割缝孔网格式布置掩护巷道掘进能够实现强化增透及局部高效消突。

三层网架模型试验研究

本文介绍了4.4×6.8×0.48m棋盘形四角锥三层网架模型试验的方法及结果。试验表明,三层网架是一种安全可靠、刚度较大,内力分布更加均匀的新型结构。网架挠度、杆件内力的实测值和按空间桁架位移法计算的理论值吻合较好。

土工格栅加筋半刚性基层材料的抗弯拉及疲劳性能试验分析

本文对铺设土工格栅与未铺设土工格栅的公路路面半刚性基层材料水泥稳定碎石中梁试件进行抗弯拉和弯曲疲劳试验研究,分析了土工格栅位于半刚性基层材料底面时对材料受力、变形及疲劳寿命的影响.结果表明,铺设土工格栅的半刚性基层材料的抗弯拉性能和疲劳寿命明显高于普通的半刚性基层材料.

基于ARAP参数化算法的约束纹理映射

针对纹理映射参数化过程中几何度量的扭曲问题,文章提出了基于尽可能保形(as-rigid-as-possible,ARAP)参数化的约束纹理映射算法。运用基于局部/整体思想的ARAP算法参数化三维人脸网格,与其他算法相比,运用ARAP算法参数化后的三维人脸网格三角形角度变形和面积变形均达到最小,进而使得纹理映射的形变最小;为降低在嵌入过程中的网格扭曲程度,采用按比例嵌入的方式,不仅使映射效果更加自然,而且减少了优化次数。将多幅人脸图像作为纹理进行映射的结果表明,该方法能够取得良好的试验效果,且优化次数明显降低。

分解刚度法在矩形网架结构弯曲和振动分析中的应用

把矩形网架结构(正放类网架、三向类网架)简化为夹层板,采用考虑剪切变形的具有3个广义位移的平板弯曲理论进行分析。利用分解刚度法对5类网架(正放四角锥网架、两向正交正放网架、正放抽空四角锥网架、三角锥网架和三向网架)进行了静力分析和固有振动分析,给出了简便实用的计算公式。通过与有限元法分析结果的对比,表明了分解刚度法作为一种简化的计算方法,其精度是比较高的,绝大多数的误差都小于5%,是可以应用于工程结构设计的一种有效方法。此外,与其它的简化计算方法相比它的精度比较高而且计算过程大大简化了。

刚性网格索穹顶结构施工成型方法研究

刚性网格索穹顶结构施工成型过程中,其下部预应力索杆体系的成型与上部刚性网格的安装是一项非常关键的技术。在对国内外已建索穹顶结构施工成型方法进行总结的基础上,并结合国内在这方面取得的研究成果,提出了一种改进的索穹顶结构施工成型方法:索穹顶塔架提升索杆累积安装张拉成型方法。该方法可明显减小预应力拉索的牵引距离和牵引力,方便了拉索和撑杆的安装就位,施工过程中的安全性更易保证。