考虑负摩阻力的桩基设计研究

以广东省广州市南沙区的房屋建筑工程为例,对复杂地质情况下桩周负摩阻力的桩基设计进行研究,详细分析了桩侧阻力的计算方法、桩基静载试验检测要点,探讨了桩侧阻力成因和影响因素,并提出负摩阻力防治措施。经过在复杂地质条件下的工程应用,表明本工程所提出的方案具有良好的实践效果,证明未能正确考虑桩周负摩阻力的桩基设计存在较大的安全风险,必须全面掌握桩周负摩阻力的成因、计算方法,有效进行桩基静载试验检测,采取有效的防治措施,才能确保桩基设计的安全和良好的经济效益。

基于分形理论的磨削粗糙表面静摩擦系数模型

为更准确地计算磨削粗糙表面的静摩擦系数,本文综合考虑了微凸体相互作用和区域扩展系数的影响,基于分形几何理论和Hertz接触理论,并利用切向接触载荷的基本理论,推导了磨削粗糙表面的真实接触面积、法向总载荷和切向总载荷,建立磨削粗糙表面的静摩擦系数分形模型,通过数值仿真研究了不同法向总载荷、分形维数、高度尺度参数以及材料参数对粗糙表面静摩擦系数的影响规律。仿真结果表明,磨削粗糙表面的静摩擦系数随着法向总载荷的增加而增加,随着高度尺度参数或材料参数的增大而减小;静摩擦系数和分形维数存在非线性关系,当分形维数小于2.65时,静摩擦系数随着分形维数的增大而增大,当分形维数大于2.65时,静摩擦系数随分形维数的增大而减小。最后通过试验和现有模型验证了本文模型的有效性。

海上试桩不同桩型承载力特性研究

天津南港某高桩码头拟建场地有深厚密实砂层,通过试桩测定设计桩型对砂层的穿透及贯入能力,研究不同基桩承载力特性。试验结果表明:混凝土预制桩及钢管桩均有较好的穿透及贯入能力;基桩轴向极限承载力高应变检测结果小于静载试验,误差均在5%以内;混凝土预制桩桩端承载力占总承载力不小于44.6%,钢管桩桩端承载力占总承载力不小于21.9%;相同荷载作用下,混凝土预制方桩静载与动载沉降量之比为1.40,钢管桩为0.90,两者差异明显;基桩承载力达到极值时桩侧摩阻力要明显大于规范极限侧摩阻力,规范取值偏保守。

一种摩擦力演示装置设计

摩擦力是一种常见的力,同时也是一种多因素共同决定的力。很多人认为摩擦力的概念抽象而不容易理解,尤其是摩擦力的大小与接触面的关系问题。为了辅助摩擦力教学,设计了一台摩擦力演示装置。同时介绍了该演示装置的设计原理、装置构成、制作方法以及仪器的详细使用方法。它适用于学生做基础的摩擦力验证实验。

SEBIM安全阀活塞组件最大静摩擦力测量工艺研究

核电厂SEBIM安全阀先导控制柜探测单元活塞组件的最大静摩擦力对其整定值的精度与稳定性具有重要影响。为避免阀门开启定值和关闭定值的差值超标,设计了一套测量工具并给出其测量方法和相关建议,对测量曲线和具体算法进行分析说明。结果表明,该工艺能够准确测量探测单元活塞组件的最大静摩擦力,提高SEBIM安全阀设备的可靠性,确保其对系统安全的保护功能。

小吨位转体T构临时锁定称重配重技术

常规称重配重工作量大、程序繁琐且不易保证转体结构的精度。以某立交段工程转体桥项目为依托,提出并应用了小吨位转体桥T构临时锁定称重配重技术,即在施工过程前按照单侧悬臂梁施工重量偏差2%计算转体结构偏载,设计临时锁定型钢代替砂箱,将临时锁定型钢预埋转体结构中,转体前割断型钢测定型钢应变变化值,推算出转体桥不平衡弯矩并完成配重。推导了临时锁定称重配重计算公式,并与常规称重方案对比。结果证明,对于小吨位转体桥T构临时锁定称重配重技术可准确测量T构的配重力矩,给出合理配重方案,具有技术可行、安全可靠、方便快捷的优点。

减震器静摩擦力检测系统开发

针对减震器静摩擦力测试精度差、测试角度不可设的问题,开发了减震器静摩擦力检测系统。通过SolidWorks软件完成了检测系统的机械设计,采用PLC作下位机控制伺服电机完成测试的机械动作,使用LabVIEW虚拟仪器作为上位机完成控制数据输出、传感器参数采集、静摩擦力曲线绘制。最后对检测系统进行实际运行试验,试验结果表明:该检测系统有效完成了减震器静摩擦力测试,具有检测精度高、测试角度可设定、测试曲线绘制等特点。

大直径嵌岩灌注桩竖向承载特性试验研究

为了探讨泥岩地基大直径灌注桩竖向承载性能,依托青岛某机场桩基工程,对嵌入泥岩的9根大直径灌注桩进行了竖向抗压静载试验和桩身应力监测,分析大直径嵌岩灌注桩的竖向抗压性能,明确大直径灌注桩的荷载传递规律。结果表明,试桩桩身完整性较好,桩身质量可靠;试桩荷载沉降(Q-s)曲线均为缓变型,加载初期存在明显的压密段,桩顶沉降量为10.31 mm,最低回弹率大于50%;最大荷载作用下,各试桩的竖向抗压极限承载力特征值均不小于6480 kN,试桩竖向抗压承载能力仍有较大潜力;试桩均表现出端承摩擦桩的特性,轴力自桩顶到桩端逐渐衰减,桩侧摩阻力峰值发生在中风化泥岩段,桩端阻力占桩顶荷载的10.55%~34.48%。

海洋静力触探仪标准装置研究及不确定度评定

为解决海洋静力触探仪量值溯源问题,结合设备测量过程中受温度影响的分析,根据量值溯源技术路线,设计构建了可在模拟海洋温度条件下开展海洋静力触探仪校准的标准装置。在对该标准装置的稳定性和开展试验的重复性考核的基础上,对校准试验结果进行了不确定度评定分析,分析表明海洋静力触探仪标准装置所复现的孔隙水压力标准值扩展不确定度为0.017 MPa(k=2),锥尖阻力标准值扩展不确定度为0.031~0.270 kN(k=2),侧壁摩阻力标准值扩展不确定度为0.031~0.036 kN(k=2),构建的标准装置性能指标满足海洋静力触探仪的量值溯源需求。

静摩擦力数字化探究实验的再设计

静摩擦力是高中物理教学中的重要内容.受滑动摩擦力的影响,学生也会错误地认为接触面的粗糙程度以及正压力会影响静摩擦力的大小.但人教版必修第1册“摩擦力”一节设计的静摩擦力演示实验,这个实验效果不能解决学生的疑惑.利用“滴水装置”并结合数字化技术,创新设计静摩擦力的探究实验,帮助学生正确认识静摩擦力,培养和发展学生的科学探究能力和科学思维习惯.

高速铁路跨营业线T构转体称重试验关键技术

为减少施工过程对营业线的影响,现在跨铁路营业线桥梁施工中越来越普遍地采用转体法施工。而称重试验是转体施工中重要的一步,通过称重试验获得相关力学参数,为后续转体指挥决策提供依据。通过跨既有焦柳线铁路(56 m+56 m)T构桥梁转体施工称重试验施工实践,介绍了转体桥梁施工中称重试验的一般方法及原理,提出了相应配重方案的一般方法。

结构和材料参数对旋转轴唇形密封可靠性影响

基于流量因子统计学方法建立油封密封区域的混合润滑数值模型,利用有限元软件进行求解,分析结构和材料参数对油封密封可靠性的影响规律。结果表明:在研究的参数范围内,静态密封可靠性随腰厚、腰长、空气侧唇角、弹簧的弹性模量、橡胶硬度的增加而提高,随过盈量、油侧角和理论接触宽度的增大而减小;当过盈量为0.4~0.55 mmm、理论接触宽度为0.3~0.6 mm、油侧角为35°~50°、空气侧唇角为15°~30°、腰厚为1.0~1.3 mm、腰长为0.9~1.2 mm、弹簧模量为1 175~1 250 MPa,橡胶硬度为70HA~85HA时有利于油封可靠性的提高,且在此取值范围内,动态密封可靠性随过盈量、油侧唇角、橡胶材料硬度、腰厚和理论接触宽度的增加而增大,随弹簧弹性模量、腰长、空气侧唇角的增大而减小。

动静组合加载下砂岩剪切力学特性试验研究

动载扰动作用是影响遗煤复采过程中围岩稳定性的重要因素,为研究不同预静载水平下动载扰动对砂岩抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、应变场及声发射等参数的影响,采用动静载多场耦合试验系统、声发射监测系统和DIC应变监测系统对砂岩进行了动静组合加载变角剪切试验。研究结果表明:在组合加载下,随着预静载水平的增大,砂岩抗剪强度和黏聚力呈先增大后减小的趋势,内摩擦角和扰动前后最大主应变差值呈先减小后增大的趋势,均在75%τ预静载水平处达到极值;在组合加载下,声发射累计能量和累计振铃计数整体上可划分为第一稳定增长期、第一突增期、平静期、第二突增期、第二稳定增长期和第三突增期6个阶段,在扰动阶段声发射信号活跃程度随着预静载水平的增大呈先减小后增大的趋势,极值出现在60%τ预静载水平处。研究成果可为动静组合加载下围岩稳定性控制提供理论参考。

定速立式电机异常振动原因分析及处理

某定速立式电动机在静止时就有较大振幅,运行过程中发现其驱动端波形有削波现象,非驱动端振动较驱动端大,非驱动端东西方向振动较南北方向大,且振幅波动大。后经分析、拆解和试验验证,发现其驱动端削波现象是由动静碰摩引起的,非驱动端振动超标是由法兰共振引起的,东西方向振动大是由该方向支撑刚度不足导致的,振幅波动大是由拍振引起的。通过采取在法兰处焊接槽钢,放置隔振材料等处理措施,解决了电动机异常振动的问题。

离合器摩擦片动静摩擦系数对大马力推土机换挡性能的影响

针对大马力推土机在换挡过程中出现的冲击度过大的问题,提出评价换挡性能的两个指标:冲击度、滑摩功;建立大马力推土机传动系统AMESim和MATLAB联合仿真模型;进而研究变速箱离合器摩擦片动、静摩擦系数对换挡冲击度、滑摩功的影响。结果表明:在一挡起步和二挡降一挡时的换挡冲击最大,在二挡降一挡过程中,随着动摩擦系数的增大,换挡结合时间减小,冲击度、滑摩功也随之增大,当换挡完成时,冲击度幅值减小,滑摩功不随动摩擦系数变化而变化;随着静摩擦系数的增大,换挡冲击度、滑摩功变化不明显。

水泥土搅拌桩处理风积沙地层复合地基静载荷试验数值分析

以榆林地区水泥土搅拌桩处理风积沙地层复合地基工程为背景,基于ABAQUS有限元分析软件,对水泥土搅拌桩处理风积沙地层的复合地基静载荷试验进行数值模拟,并分析风积沙复合地基桩土荷载传递机制及变形特性。结果表明:合理设置褥垫层厚度能有效减小桩顶应力集中,降低桩土应力比。提高褥垫层模量可减小复合地基的沉降,改善其承载性能。设置褥垫层的桩侧摩阻力在桩顶附近出现负摩阻力,随着深度向下快速增加至零,并转为正摩阻力。桩身的附加轴应力在桩顶附近先增加到峰值,然后逐渐衰减。水泥土搅拌桩处理风积沙地基时存在临界桩长。在相同荷载水平下,随着桩长的增加,桩土应力比先增大后趋于稳定,桩侧摩阻力分布随着桩长的增加趋于稳定。按规范设计的风积沙复合地基承载力特征值偏于安全,有较大的富余度。

工程桩抗拔检测技术应用研究

为研究如何降低空桩段侧壁土体摩擦力对工程桩抗拔静载的影响,本文以某项目工程桩抗拔静载检测为例,设计出一种降低或排除空桩段侧壁土体摩擦力的“双护筒”检测装置,该装置充分考虑了空桩段侧壁土体摩擦力对抗拔静载实验数值的影响,在抗拔静载实验工程桩施工时,空桩段埋设双护筒,内护筒内采用与工程桩同标号的混凝土一起浇筑,内外护筒之间采用导向板进行分离,确保在进行抗拔静载实验检测过程中实验数据结果不受空桩段侧壁土体摩擦力的影响,提高了静载实验结果的准确性,使设计单位能更好地评判抗拔桩的承载能力,使上部主体结构的安全性更加有保证,同时也避免因空桩段侧壁土体摩擦力影响而将静载实验工程桩的桩身强度额外提高30%,节省了抗拔静载实验检测成本,取得了较好的经济效益和工期效益,具有较大的推广价值。

某浅圆仓结构差异沉降技术分析

某仓储浅圆仓出现了结构差异沉降,经过现场调研及对浅圆仓的施工、使用情况及沉降观测数据的整理分析,找出了A1仓结构基础出现较大差异沉降的原因,并结合工程实际提出有效阻止其继续发展的技术方案。证明了注浆加固和锚杆静压桩加固这两个方案在本工程中的可行性,并分析了二者优缺点。最终加固方案为锚杆静压桩加固浅圆仓基础、压密注浆处理浅圆仓基础外侧地基。

新型双主轴搅拌摩擦焊设备结构可靠性研究

为了实现厚板铝合金等轻量化板材的高效高可靠连接,双主轴搅拌摩擦焊技术应运而生,但是目前适用于双主轴搅拌摩擦焊接的设备并不成熟。针对双主轴搅拌摩擦焊技术,设计了一种新型双主轴搅拌摩擦焊设备,利用ANSYS Workbench软件对所设计设备的机身和主轴进行了静力学分析,校核了机身和主轴的刚度与强度,并通过模态分析研究了设备的振动响应特性,验证了设备的结构可靠性。结果表明:在额定工况下,机身最大形变量0.55 mm,主轴安装位置形变量约0.20 mm;主轴最大形变量1.73μm,最大应变1.97×10^(-4),最大应力20.64 MPa。机身以及主轴的强度与刚度均满足双主轴搅拌摩擦焊连接工艺需求。主轴安装位置和丝杠等重要位置最大应力约20 MPa,远小于机身材料的许用应力。机身的1阶固有频率为53.58 Hz,主轴的1阶固有频率为3 387.0 Hz,避开了电机的工作频率,设备工作过程中振动稳定,不会发生共振现象。

新型装配式转动摩擦型梁柱十字耗能节点拟静力试验研究

为提高装配式钢筋混凝土梁柱节点的耗能能力,提出了一种新型梁端转动摩擦耗能器RFED(new Beam-end Rotational Friction Energy Dissipation Device,RFED)。选取钢筋混凝土梁柱十字节点为研究对象,对4个采用不同摩擦片的新型装配式摩擦型往复弯曲耗能节点JD1~JD4进行拟静力逐级加载试验与疲劳性能试验。试验结果说明:①RFED能够通过一定程度的反复转动耗能保护预制梁、柱;②JD2、JD3、JD4滞回曲线均表现为饱满的平行四边形,耗能能力强,JD1耗能能力相对较低,且疲劳试验中承载力衰减程度过大;③JD2滑移荷载不能保持稳定;JD4起滑荷载最大达到滑移荷载的2倍左右,不利于准确控制承载力;而JD3耗能能力强、起滑荷载及滑动荷载稳定。因此,JD3所使用的H62黄铜片且钢材表面喷涂无机富锌漆的摩擦面,最适宜于工程应用。