侧深槽孔-潜孔组合式鱼道障碍物结构对水力特性影响研究

侧深槽孔-潜孔组合式鱼道是一种基于竖缝式鱼道设计出的新型堰孔组合式鱼道,研究和应用尚处于初期,其水力特性分布规律亟待探明。基于FLOW-3D软件建立了侧深槽孔-潜孔组合式及竖缝式鱼道的数值仿真模型,并依托物理模型试验结果修正了边界条件及输入参数,对比分析了两种类型鱼道的流场结构,探究了布置不同型式障碍物对鱼道水力特性的影响。结果表明:相比一般竖缝式鱼道,侧深槽孔-潜孔组合式鱼道具有明显的三维流场特性,可为鱼类提供更多的洄游路径和休息场所,但“L”型的流态会影响鱼类上溯;在侧深槽孔-潜孔组合式鱼道内布置曲面光滑的圆柱型障碍物,池室流态得到改善,流速梯度减小,湍动能降低幅度约为33.3%,湍流耗散率的最大衰减率达82.78%,工程中导流障碍物应多采用光滑曲面,避免出现棱边或截面形状突变的结构。

混凝土密柱石膏复合墙板结构性能及简化分析模型

对混凝土密柱石膏复合墙板的水平剪力传递机理进行分析,发现石膏板肋能有效地在混凝土芯柱间传递水平剪力,对复合墙板结构性能有较大影响。在此基础上,提出混凝土密柱石膏复合墙板的等效带缝剪力墙简化分析模型,剪力墙竖缝布置以保证等效带缝剪力墙与复合墙板具有相同弹性抗侧刚度为原则确定。对混凝土密柱石膏复合墙板及等效带缝剪力墙的结构性能进行比较分析表明,混凝土密柱石膏复合墙板与带缝剪力墙受力机理相似,等效带缝剪力墙弹性及塑性阶段都能很好地反映混凝土密柱石膏复合墙板的结构性能。

混凝土密柱石膏复合墙板抗震性能及简化模型

混凝土密柱石膏复合墙板是一种由钢筋混凝土和石膏纤维板组成的可用于多高层建筑的新型组合墙体结构.本文对混凝土密柱石膏复合墙板在低周往复荷载作用下的滞回性能进行了数值分析,得到了复合墙板的滞回曲线和骨架曲线,讨论了剪跨比、轴压比等参数对复合墙板承载力、耗能能力及刚度退化等的影响.结果表明,混凝土密柱石膏复合墙板滞回曲线饱满,耗能能力较强,抗震性能较好,剪跨比对复合墙板滞回性能有较大影响.建立了混凝土密柱石膏复合墙板的等效带缝剪力墙简化分析模型.对等效带缝剪力墙的滞回分析表明,等效带缝剪力墙与混凝土密柱石膏复合墙板受力机理及滞回性能均较为接近,验证了采用等效带缝剪力墙进行混凝土密柱石膏复合墙板整体结构地震响应分析的适用性和可靠性.

可恢复预制装配式RC梁柱节点抗震性能研究

针对预制装配式RC梁柱节点连接及震损后快速修复的问题,提出了一种可恢复的梁柱节点连接形式。该连接主要由多缝耗能装置、抗剪连接键和预埋装置等部件通过高强螺栓连接而成。设计了一个装配式节点足尺试件并进行拟静力加载试验,研究该节点的破坏模式、承载力、变形和耗能能力等特性,并与现浇节点试件试验结果进行对比分析。结果表明:该装配式节点的初始刚度和承载力基本接近于现浇节点,且相比于现浇节点具有更高的延性、变形和耗能能力。装配式节点的破坏主要集中在多缝耗能装置上,预制梁柱构件基本保持在弹性范围内,基本可以实现节点损伤位置可控以及便于震后快速修复的目的。同时,推导多缝耗能装置的承载力-变形关系,建立装配式梁柱节点的简化分析模型,并通过试验结果验证了其准确性,可为后续研究装配式RC框架结构的抗震性能和工程分析设计奠定基础。

物理实验用无胶斑激光靶研制

文章简述了无胶斑激光靶的制备工艺。原先的平面靶是将靶杆直接放到金圆盘靶平面上用胶粘接,现在是金圆盘本身长出连接金丝,使金丝与靶杆用胶粘接,从而避免了金圆盘表层有胶。在电火花加工过程中,工具和工件之间的脉冲火花放电产生局部,瞬间的高温把金属材料逐步蚀除掉,因此工具与工件之间无相互作用力。在微细加工方面有独特的优势。重要的是一次加工成型,既保证了加工精度,又提高了加工效率,省时省力。无胶斑激光靶的研制成功,消除了激光靶表面上的胶斑,同时也提高了激光靶的装配质量,使激光靶的制造精度得以提高,为物理实验提供了条件。

带有钢槽阻尼器的梁柱节点滞回性能研究

结构中最危险部位通常出现在梁柱节点处,在地震作用下,该处会因不能够吸收地震能量,而产生过大局部屈曲,造成严重后果.基于以上考虑,本文提出了一种新型的钢槽阻尼器抗震(SSD)设计,它是由宽翼缘截面型钢在腹板位置按照一定要求切割出一些缝隙制作而成的,并将其连接在梁的下翼缘上.这种结构有良好的滞回性能,耗能能力强.此外,受荷时节点的主要变形和能量消耗均集中在钢槽阻尼器上.为了研究钢槽阻尼器的存在对梁柱节点滞回性能的影响,用有限元软件ABAQUS对4个梁柱节点模型进行了分析.研究发现,钢槽阻尼器能有效的改善梁柱节点的滞回性能,有利于节点抗震.之后,对钢槽阻尼器节点进行参数分析,参数主要包括钢槽的宽度B和高度l0.通过参数分析,得出参数的影响规律.

IRR柱承台局部压应力分布及其计算方法

为实现框架结构的震后性能快速恢复,提出一种带可替换开缝钢板阻尼器的新型性能可恢复摇摆柱(简称IRR柱),对IRR柱柱底承台在承载力极限状态下局部压应力的分布规律开展研究.采用ABAQUS软件建立精细化的IRR柱有限元模型,研究轴压比、钢板阻尼器厚度等参数对柱底承台局部压应力分布的影响规律,并提出相应的计算方法.研究结果表明:文中提出的计算方法能够较为合理地计算IRR柱柱根承台局部压应力值,且IRR柱的局部压应力大小随着轴压比和阻尼器厚度的增加而显著增大.

柱根加劲肋高度对可恢复摇摆柱抗震性能的影响

为实现框架结构的震后性能快速恢复,提出一种新型性能可恢复摇摆柱(简称IRR柱)。为研究柱根加劲肋高度对IRR柱抗震性能的影响,制作并完成了2个足尺试件的往复加载试验。试验结果表明:两个试件均表现出良好的滞回性能,滞回曲线饱满,有较好的变形能力。水平荷载作用下,柱根内部加劲肋高度不足会导致钢柱侧面板发生平面外屈曲,进一步导致与之相连的钢板阻尼器塑性变形发展滞后。当柱根内部加劲肋高度足够时,柱身始终处于弹性状态,钢板阻尼器塑性变形发展充分,最终撕裂拉断,实现了“强柱弱阻尼”的设计目标。加劲肋高度由100 mm提高至420 mm,IRR柱的最大承载力和初始刚度分别提高了11.5%和25.1%,极限变形降低了39.3%。

锥-柱组合型喷嘴割缝增透技术在中兴矿的应用研究

针对高瓦斯低透气性煤层抽采效率低下,利用水力割缝增透技术提高瓦斯抽采率,割缝设备使用锥-柱组合型喷嘴。为了获得锥-柱组合型喷嘴水力割缝本煤层的增透效果,以中兴矿1415工作面为研究对象,通过理论分析、数值模拟和现场试验的方法研究此种形式的喷嘴的增透效果。数值模拟结果表明:位于喷嘴周围的水射流能量达到最大,伴随着水射流逐渐远离喷口,其能量在逐步减弱,在水射流的中轴线两侧能量呈现对称分布,当收缩角达到30°时,水射流的射程最远,衰减速度最缓慢。工业试验发现:实施水力割缝增透措施后的钻场瓦斯抽采纯量明显比未开展水力割缝增透措施的钻场高,12、13#钻场(6m抽采半径)的平均瓦斯抽采纯量比14、15#钻场(8m抽采半径)增加了0.07m^(3)/min,因此6m抽采半径的12、13#钻场抽采效果最佳。

自由结构 柯宅

文章通过5个方面展示了柯宅从设计到建成的思想脉络。柯宅延续了春晓砖宅的"自由结构"思想,是其第二个原型。设计试图开启另一种结构的组织方式,探讨光与结构融合的可能性。整个柯宅内部弥散着均质的漫射光,只有在有限时段才会出现内部的直射光。柯宅还采用了"无"结构的手法,在内部与外部形成风、光、水的渗透,而这些被引导的自然元素经过精心组织,进一步形成了新的抽象形式,即光缝、断路、空梁等。柯宅与砖宅一样,具有不可质疑的内向化,而这些特殊的"光带"则试图与外界建立一个抽象的景观联系,从"有限的室内"转向"无限的室内"。

含控制孔切缝药柱爆破增透松软煤层数值模拟研究

为了探明切缝药柱与控制孔耦合作用下的爆破增透效果,运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件建立了数值分析模型并求解,得到了切缝药柱装药爆破与控制孔共同作用下松软煤层增透的裂隙扩展及应力分布特征。结果表明:切缝药柱和控制孔耦合作用下的定向控制断裂松软煤层效果优于单切缝药柱的爆破效果。应力波传播到控制孔时发生波的反射叠加,爆生裂纹偏转现象显著,拉应力峰值上升,与远离控制孔的B、C、D 3点的拉应力峰值相比,靠近控制孔的E点的拉应力峰值分别是B、C、D 3点拉应力峰值的1.15倍、1.33倍和1.88倍。控制孔对裂隙扩展起导向作用,进一步促进了裂隙的发育和扩展。研究结果可为爆破增透松软低透气性煤层工程实践提供一定的理论依据和数据支撑。

两边连接开缝钢板剪力墙的弹性屈曲分析

两边连接开缝钢板剪力墙具有延性好,耗能能力强等优点,同时有效避免了四边连接钢板剪力墙对框架柱产生的附加荷载,避免了与剪力墙相连框架柱的早期破坏。该文对两边连接开缝钢板剪力墙的弹性屈曲性能进行分析,系统考察了缝间小柱高宽比、宽厚比、开缝排数等参数的影响;同时分析了缝间小柱的屈曲性能,给出缝间小柱端部先于钢板整体弹性屈曲时的临界高厚比限值;分析结果表明,开缝钢板剪力墙保持平面内工作且通过缝间小柱端部形成塑性铰承担荷载并耗能时的理想开缝原则为缝间小柱宽厚比b/t<15且高宽比h/b>3.0。

钢框架内嵌带竖缝钢筋混凝土剪力墙的内力计算模型

对《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ 99—98)中钢框架内嵌带竖缝钢筋混凝土剪力墙的等效交叉支撑和等效剪切板模型进行考察,指出了在确定等效构件时考虑钢框架梁剪切变形的必要性,同时指出两种模型均不能正确地给出钢框架梁的剪力,也不能反映钢框架梁弯曲变形对整体刚度的影响。因此提出壁式框架的计算模型,对各部分的刚度给出了计算建议,对模拟钢框架内嵌带竖缝钢筋混凝土剪力墙肢的壁柱,通过对轴压刚度取小值以实现带竖缝钢筋混凝土剪力墙不承担竖向荷载的设计要求。对壁式框架模型和两种等效模型进行比较表明,在层数少、剪切变形占主导地位时,壁式框架模型的刚度略小;层数增加,三种模型结果相似。但壁式框架模型能够给出钢框架梁的剪力,并反映钢框架梁变形对抗侧刚度的影响。

震后可恢复功能摇摆柱抗震性能试验研究

为实现地震后结构性能快速恢复,针对设置开缝钢板阻尼器的震后可恢复功能摇摆(ERR)柱技术,采用增加螺栓数量以减小连接板与钢板阻尼器端部局部滑移的方法对该技术予以改进。为进一步研究改进后ERR柱的受力特性及性能可恢复性,完成了8个足尺试件的低周往复加载试验,主要研究轴压比、钢板阻尼板厚度和阻尼器数量等对试件抗震性能的影响规律。结果表明:采用"强柱弱阻尼器"原则设计的ERR柱在水平荷载作用下,塑性变形均集中于可更换开缝钢板阻尼器上;ERR柱具有稳定的滞回耗能性能,水平承载力随轴压力和阻尼器厚度的增加而增加;在垂直加载方向增设2个阻尼器后,ERR柱的承载力平均提高了约11%,极限变形能力平均提高了约14%。

带竖缝钢筋混凝土剪力墙的壁式框架分析模型

对JGJ99-98中竖缝剪力墙的两种等效模型进行考察,指出了考虑钢框架梁剪切变形的必要性。由于两种模型均不能正确地给出钢框架梁的剪力,也不能反映钢框架梁弯曲变形对整体刚度的影响。因此提出壁式框架计算模型,对各部分的刚度给出了计算建议,对模拟竖缝剪力墙肢的壁柱,通过对轴压刚度取小值实现竖缝剪力墙不承担竖向荷载的设计原则。对壁式框架模型和两种等效模型进行比较得出:在层数少,剪切变形占主导地位时,壁式框架模型的刚度略小,层数增加,三种模型结果相似。但壁式框架模型能够提供钢框架梁内的真实剪力,并反映钢框架梁变形对抗侧刚度的影响,最后提出在框架柱与竖缝剪力墙之间加设抗剪键以改善钢梁工作性能。