不均匀堆土载荷作用下桥梁桩基变形试验研究

公路沿线两侧堆放的大量弃土会产生一定的堆载作用,造成桥梁桩基发生变形,为避免堆载对桥梁桩基造成无法挽回的影响,设计不均匀堆土载荷作用下桥梁桩基变形试验研究。选取合安铁路某桥梁段58号、59号桥墩作为试验桩基,使用大体量钢箱作为试验箱,将两个试件置于其中并填土,使用加载装置,布置不同加载间距、不同加载等级,以及不同加载时长下,验证桥梁桩基的变形情况。经试验验证:58号桩基、桩顶的水平位移、竖向位移以及变形值要略高于59号;当堆积间距为160 cm时,两桩基的水平位移在5 mm之内,桩基的竖向位移均保持在-3.0 mm,形变值逐渐减小;当载荷等级逐渐加大,达到120 kN时,58、59号桩基的水平位移量分别达到了25 kN、22 kN,使桥梁桩基变形越严重,且在较大堆载作用下,桩基的竖向位移范围越大。

钢筋混凝土结构损伤检测的分形特征因子

有效损伤特征因子的提取是结构损伤检测技术的关键和理论研究方向。将分形引入钢筋混凝土结构表面裂缝分布分析,概括归纳了分形适用于损伤检测的两类荷载空间:集布荷载空间和匀布荷载空间。根据试验资料分析,证明损伤的钢筋混凝土结构的表面裂缝分布具有分形特性,且在集布荷载空间内表现为简单分形,在匀布荷载空间内表现为多重分形。揭示表面裂缝的分形维特征量与结构物性参数之间存在明显的线性相关关系,表明分形维特征量可以作为衡量结构损伤程度的分形特征因子。该因子拓展了分形理论在钢筋混凝土材料领域的应用范围,并从一个新的角度丰富了该领域现有的损伤检测理论和方法。

Mindlin解积分的方形荷载竖向应力系数初等解

在求解端阻在土中的应力时通常假定端阻为集中力,使得桩端附近应力突增,与实际应力的误差极大,无法有效考察桩端附近土体的应力分布特征。本文基于Mindlin应力解,利用积分代换和回代,求出方形均布荷载作用下半无限空间内任意一点的竖向应力系数初等解。当荷载深度接近0时,理论上该解退化为Boussinesq解,通过计算可知二者得出的应力系数一致。本文还首次给出了应力系数沿荷载埋深衰减的规律,当荷载埋深与宽度比小于1.0时,衰减很快;当大于1.0时,则衰减较慢,且逼近0.5。对方形端阻应力系数和圆形端阻应力系数进行比较发现,在桩端2倍桩径范围内的应力系数差别仅为约20%,在2倍桩径之外,两种应力系数一致。因此,用方形端阻应力系数替代圆形端阻应力系数产生的误差较小。按照本文的积分方法,还可以求解矩形分布荷载下的应力场和位移场。本初等解也可为研究基坑开挖产生的应力场提供参考。

预应力混凝土变宽箱梁偏载系数研究

介绍了单箱多室变宽箱梁在偏心荷载作用下的力学行为、偏载系数简化计算的原理和简化计算方法。并通过工程实例,将各种方法的计算结果与空间有限元法计算结果进行比较,最后推荐了在设计过程中应采用的较合理的计算方法。

水电站群联合调峰调度均匀逐步优化方法

由于受到系统规模逐年扩大、调度要求日趋精细和约束集合日渐庞杂等诸多因素影响,如何快速制定合理的发电调度计划是水电站群联合调度面临的关键科学难题,集中体现在初始解的快速生成机制、决策空间的科学辨识模式以及行之有效的优化调度方法等3个方面。为此,从工程实用化角度出发,提出求解水电站群联合调峰调度问题的均匀逐步优化方法。该方法首先依据水电系统相邻日运行工况估算各水电站可能发电能力,并由上游到下游依次采用切负荷方法来快速生成初始解;然后将多阶段决策问题分解为若干两阶段子问题进行求解,并将均匀试验设计耦入各阶段决策变量集合的构造工作,指导算法优选少数富有代表性的决策变量,大幅减少运算量与存储量,进而降低方法的计算复杂度;同时,在寻优过程中将多重复杂运行约束统一集成至指定约束,以动态辨识可行搜索空间,进而降低算法的计算消耗。工程应用结果表明,所提方法可快速获得满意调度结果,能够切实服务于水电调度运行工作的开展。

基于非均布载荷下梁结构破断理论的地表破坏规律

为研究晋南典型山区厚黄土层薄基岩地质条件下煤矿开采对地表的破坏规律,本研究以山西省河寨煤矿为例,在实地调查的基础上,采用UDEC软件进行数值模拟,得出岩层断裂及地表移动的关系。模拟得到上覆岩层断裂的位置,地表破坏最严重。根据模拟结果,建立了基于非均布载荷的梁结构覆岩破断模型,推导出覆岩初次断裂和周期断裂的步距公式。将计算结果与实测地表裂缝位置进行对比,取得较好的一致性。研究表明:在山区厚黄土层薄基岩地质条件下进行煤矿开采时,采用非均布载荷梁结构断裂模型预测地表裂缝间距是可行的。

预应力混凝土变宽箱梁活载内力计算研究

介绍了单箱多室变宽箱梁活载内力计算原理及在设计过程中的简化计算方法。以实桥为例,将各种简化计算方法的计算值与空间有限单元法计算值进行比较,探讨设计方法的可行性。最后推荐在设计过程中应采用的较合理的计算方法。