复合空间索对大跨度铁路悬索桥横向刚度影响的研究

为提升大跨度铁路悬索桥的横向刚度,提出一种由主、副斜拉索组成的复合空间索结构。然后,基于材料有效利用率和静力分析,对复合空间索的直径、主斜拉索在加劲梁和地表的锚点位置、副斜拉索的数量等参数进行了优化。最后,采用风-车-桥耦合振动分析法,基于行车性能得到了桥梁横向挠跨比限值,分析了主、副斜拉索对横向挠跨比限值提升率的影响。结果表明:基于材料有效利用率,主斜拉索与加劲梁的锚点位置宜设在1/4主跨附近,且主斜拉索的地表锚点、加劲梁锚点与桥塔的垂直距离相等时最优,每组复合空间索中副斜拉索设置1根即可;在复合空间索的最优布置形式下,桥梁横向挠跨比可降低14.18%,横向挠跨比限值可提升16.79%。

大跨度展馆超限结构数字化交付平台设计与实现——以南充国际会展中心项目为例

大跨度展馆工程造型奇特,容易导致结构设计出现不规则和超限的情况。大跨度展馆超限结构,由于其设计参数超出规范,结构变形性能有所下降,往往也更容易存在不安全因素,影响展馆运维阶段的安全使用。针对大跨度展馆的这些问题,通过数字化交付平台框架、功能和界面设计并通过代码编译进行实现,解决传统交付方式中交付信息分散、无序、复用率低,难以根据变形性能适应运维阶段使用等问题。通过大跨度展馆超限结构数字化交付平台设计及应用,能实现数据的统一存储和信息交付的完整性、规范性,在竣工验收备案、城建档案归档和物业运维中实现数据的快速查看和调用。

Zr_(61)Ti_(2)Cu_(25)Al_(12)非晶态合金在四点弯曲加载模式下的弯曲弹性极限

按照当前金属材料弯曲性能测试标准中推荐的跨厚比设计Zr_(61)Ti_(2)Cu_(25)Al_(12)非晶态合金的弯曲试验,试样将发生大挠度弹性变形。经过推导证明,弯曲试样不发生大挠度弹性变形的跨厚比上限取决于材料的弹性应变极限,锆基非晶态合金的弹性应变极限为2%,在四点1/4弯曲模式下不发生大挠度弹性变形的跨厚比上限值为22。在保证小挠度变形的前提下,通过四点弯曲循环加载-卸载试验,Zr_(61)Ti_(2)Cu_(25)Al_(12)合金试样最外表层发生初始剪切变形所对应的弯曲屈服应力约为1760 MPa,产生0.01%残余应变所对应的弯曲弹性极限σ_(p0.01)为2040 MPa。

考虑故障工况限额供热的环状供热管网初始流量分配方法

根据故障工况的管网拓扑结构和限额供热要求,建立了以最小初投资为目标的故障工况优化模型,采用既约梯度法求解,综合正常工况优化模型的结果得到了初始流量分配的优化值。通过案例计算,与最小初投资法、最小平方和法和均分法进行对比分析,结果表明:本文方法的故障工况平均流量比相较于其他3种方法高20%~40%,限额供热达成率为83.3%,而其他3种方法仅为33.3%;但在输送能力提升的同时,该方法的管道材料消耗量比其他方法多25%~30%。

山后矿区基于厚板理论的进路极限跨度设计研究

该文主要研究的是深部金属矿的采场设计问题。在开采过程中,进路宽度设计不合理会影响采矿效率,同时增加充填压力,因此合理的采场结构参数对于保证矿山的安全高效生产至关重要。为此,该文借助厚板理论,分析顶板拉应力分布状态,对山后矿区深度在-282~-500 m的多个中分段典型采场进行优化设计,得到各采场的极限跨度值。该研究的应用将为矿山的安全防护和工程参数优化提供可靠数据,为矿山深部安全开采提供技术支撑。

悬臂浇筑连续梁中跨锁定合龙设计施工研究

悬臂浇筑连续梁中跨合龙是连续刚构桥施工控制重点,但目前常规锁定合龙技术还存在较多弊端。为此,研究更加先进高效的锁定合龙技术非常必要,结合蓬安嘉陵江三桥主跨220 m悬臂浇筑混凝土中跨锁定合龙施工技术开展研究,提出单向自动限位劲性骨架锁定合龙施工技术;优化中跨合龙临时锁定设计,并针对临时锁定施工前的测量、应力、温度等进行严格监控,从而有效解决了合拢段劲性骨架、体系转换等施工技术难题,为类似工程施工提供参考。

某超限综合楼的结构设计与分析

为满足建筑平面功能和立面效果要求,某综合楼项目存在平面不规则、扭转不规则、楼板不连续、尺寸突变、构件间断等各种不规则形式,是具有一定代表性的超限高层建筑。为此,从项目概况、超限检查、性能设计和几个关键构件设计等方面对该项目进行分析梳理。通过反应谱分析、弹性时程分析和动力弹塑性分析,对结构薄弱部位进行了相应的加强,保证了结构达到预设的性能目标。

采场顶板安全厚度与跨度及暴露面积的关系研究

采用极限分析原理建立了基于采场跨度与暴露面积的顶板安全厚度计算模型,利用反演算法深入分析发现,采空区长度与跨度比值k_a>2时,顶板安全厚度值取决于跨度的大小;k_a<2时,顶板安全厚度值取决于暴露面积的大小。结合某钨矿实际情况,选取相关参数进行计算分析,得到了不同跨度与暴露面积的采空区顶板安全厚度。分别选取不同跨度和暴露面积进行分析,进一步论证了顶板安全厚度与采场跨度及暴露面积之间的关系。

胶结充填开采两端固定岩梁模型及梁式断裂分析

考虑采空区胶结体在强度形成区内对顶板的支撑载荷与距离工作面长度呈线性关系,基于垮落法两端固定梁模型,建立胶结充填开采两端固定岩梁力学模型,得到岩梁剪切力、弯矩分布和两端支座反力的表达式;提出充填开采极限跨距概念,从岩梁抗拉、抗剪强度推导出极限跨距表达式;提出充填开采工作面极限推进速度概念,并推导出其表达式。应用模型和概念公式对某矿2414工作面进行计算。研究结果表明:充填开采时,岩梁最大剪切力、弯矩位于煤壁处,与垮落法开采相比,剪切力和弯矩更小;增加支柱(架)的支撑力,可减小岩梁两端剪切力和弯矩;按抗拉和抗剪强度计算充填开采极限跨距分别为24.6 m和85.8 m,胶结体须在12.5 d内形成抵抗上覆岩层载荷的强度;岩梁剪切力和弯矩分布均为非对称性;煤壁处的支座反力、弯矩分别为采空区侧岩梁端2.28和1.49倍;充填开采有利于采空区后部沿空巷道的维护。

一种新的架空输电线路安全限距计算模型

为了充分发挥输电线路的传送能力、减小系统限电规模,在保证线路安全运行的基础上,达到提高经济效益和社会效益的目的,针对架空输电线路安全限距计算方法进行了研究,指出现有安全限距计算模型的不足,推导建立了一种新的限距计算模型,给出了求解安全限距的循环迭代算法。针对4种典型情况设计仿真实验,比较研究了现有安全限距计算模型和所提出的限距模型。算例结果表明:所建立的限距模型更精确,所提算法是可行的、有效的,可为发挥线路最大输送容量、科学调度提供决策参考。

谦比希矿深部开采隔离矿柱稳定性分析

隔离矿柱是地下开采矿山浅部转深部开采的衔接部分,其合理尺寸选择及其稳定性对深部开采安全极其重要。针对谦比希矿浅部转深部开采的实际情况,采用极限跨度法、经验公式法以及极限平衡分析方法,对原设计的隔离矿柱尺寸进行验算,提出合理的隔离矿柱厚度为21m;根据隔离矿柱尺寸,修正原隔离矿柱留设方案,对所修正的方案应用FLAC3D对其稳定性进行分析计算。结果表明,当隔离矿柱下部回采高度达到33m时,此隔离矿柱将完全失去其稳定性,而此时在深部开采采用无底柱分段崩落法回采时,其覆盖层厚度已达到28m以上,这就不能对深部无底柱分段崩落法开采的采场内人员和设备安全造成威胁,满足浅部转深部开采平稳过渡安全生产要求,为谦比希矿隔离矿柱设计与施工提供依据和指导,同时也为相关矿山的浅部向深部开采平稳过渡提供一定的借鉴意义。

基于梁模型的采场顶板稳定性分析

针对多层矿开采的特点,将采场顶板岩层假设为简支梁,结合岩梁和材料力学理论、岩石力学知识,推导出顶板最大拉应力与其上方岩层厚度之间的关系式,据此得顶板岩层与其相邻的矿层厚度比对顶板稳定性的影响。此外由采场层状顶板的跨距计算方式,得到其极限跨距并作为判断顶板稳定的依据。

开采沉陷地区下沉系数分析

地表沉陷值的大小取决于开采矿层上覆岩层中各控制层的破坏形式。根据岩石力学理论，研究了岩梁极限跨度的计算方法，分析了地表下沉的基本模式，并且给出了计算下沉系数的实用公式。

不同矢跨比单层球面网壳的稳定性态

本文深入分析了工程中常用的六种单层球面网壳的稳定性态,对不同形式单层网壳在不同矢跨比和荷载形式的条件下进行了线性稳定及几何非线性稳定分析,说明单层球面网壳失稳的类型与矢跨比的关系,为工程应用提供有价值的数据资料。

单塔两跨式自锚式悬索桥的极限跨度研究

推导了单塔两跨式自锚式悬索桥的极限跨度的表达式,研究了极限跨度与主缆矢跨比、边跨与主跨跨度比、索塔高度与主跨跨度比、二期恒载和活载等影响因素的关系.结合目前悬索桥常用的材料,考虑主要因素的影响,对混凝土加劲梁和钢加劲梁自锚式悬索桥的极限跨度进行了研究,给出了相应的极限跨度.

FRP索与钢索的求解计算和极限跨度

随着跨度的增大,自重对单索的影响就越明显,FRP(纤维增强复合材料)索的自重小,在大跨度结构中应用具有优势。单索的理论计算是索结构进行设计的基础。单索在自重作用下的求解,按照不同的假设,有弹性的悬链线解答、悬链线解答和抛物线解答。针对工程应用,以索端张拉轴力为已知量,推导了3种解答方法的求解方程,得到了关于张拉轴力的一元方程,方便了工程应用。另外,分别对斜拉索和水平索的悬链线解和抛物线解的精度进行了分析和比较,建议了2种近似求解方法的使用范围。根据求解结果,对FRP索和钢索的极限跨度进行了分析;结果表明FRP索有利于实现更大的跨度。FRP索的极限跨度可达钢索的4.4倍。

塔梁分离式悬索桥若干问题研究

本文以湘西矮寨大桥工程为背景,针对塔梁分离式悬索桥存在的塔梁分离区域刚度跳跃和变形不协调造成的该区域构件受力分配不合理问题,通过逐步减小吊跨比对塔梁分离式悬索桥结构的应力、变形及疲劳性能进行系统的研究,分析得出塔梁分离式极限无索区长度,进而提出改善无索区受力性能的措施。研究表明钢桁加劲梁下弦杆的疲劳性能对吊跨比的变化最为敏感,是控制无索区长度进一步增大的主要因素;而在无索区设置竖向或斜向辅助地锚索能够使其性能得到明显的改善。

用微分求积法分析不同支承条件下水下输流管道的动力特性与容许悬跨长度

考虑管道材料的非线性和管外流体的阻尼因素,得到水下管跨段的非线性运动方程,应用DQ法建立其模拟方程,采用数值模拟方法,对管跨段在理想支承和弹性支承条件下的固有频率特性进行仿真,重点探讨了内外流流速、管内压力、轴向力、Strouhal数、所输送介质的密度对管跨段的临界流速及容许悬跨长度的影响。结果表明,不同的支承条件对系统的动力特性影响很大,为此提出了用弹性支承来分析实际水下管跨段动力特性的方法。

悬索桥跨径的空气动力极限

桥梁建设已经进入了一个建造跨海大桥的新时代。在跨海大桥工程的可行性研究中存在许多技术方面的挑战 ,对于桥梁设计者来说 ,超大跨径悬索桥的气动稳定问题始终是必须十分关注的问题。本文首先研究超大跨径悬索桥的技术可行性及潜在的要求 ,然后讨论各种气动措施的性能 ,其中包括缆索系统的调整、中央开槽方案、垂直及水平稳定板以及振动控制措施等。从技术及航运要求出发 ,设计了一个接近极限跨径的主跨为5 0 0 0m的悬索桥方案 。

错层位关键层稳定性研究

通过理论分析和FLAC3D数值模拟对错层位首采和接续工作面上覆岩层的运动规律进行了研究分析。借鉴已成熟的关键层理论公式,在计算中将上覆岩层简化为薄板模型并结合梁的力学特性,得出了工作面上方关键层的极限跨距。首采工作面开采后上覆岩层垮落形态为拱形,错层位接续工作面进风巷布置在上一工作面采空区下方,处于应力降低区,在开采接续工作面时,首采和接续工作面的顶板连成一个整体,上覆岩层垮落后最终形成一个大的拱形,两工作面关键层呈单一超长工作面关键层特点,错层位开采完之后地表下沉是缓慢均匀的。