基于极限平衡法的危岩倾覆稳定性三维计算方法

目前危岩防治工作中,危岩稳定性评价主要以简化后的二维剖面作为计算模型。由于自然界中的危岩形态极不规则,采用二维剖面计算模型并不能真实反映危岩受力情况。为了研究危岩稳定性三维计算方法,在前人研究基础上,基于极限平衡理论,提出了由后缘裂缝抗拉强度控制的危岩倾覆稳定性三维计算公式,采用数值积分和空间几何方法给出了在危岩单体三维模型基础上求解危岩后缘岩体抗拉力、水压力及其力矩计算公式和实现流程。以三峡库区瞿塘峡吊嘴危岩为实例开展了应用,并通过数值分析进行了验证。通过不同形态危岩的三维稳定性分析,讨论了三维与二维稳定性计算结果的关系,对比发现危岩形态对稳定性计算结果有明显影响,三维计算较二维计算更准确和实用。

高速铁路重力式路肩挡墙抗倾覆稳定性对路基面动变形影响

路肩挡墙支护能力对路基面动变形有重要影响。构建高速铁路无砟轨道-路肩挡墙路基的空间结构有限差分模型,针对以倾覆破坏为主导模式的岩质地基重力式挡墙,基于正交试验方案,分析路堤高度、墙胸坡度、墙背倾斜、墙土摩擦、墙体位置、抗倾覆稳定系数共6个因素对路基承受列车荷载的动变形影响效应。通过引入反映路肩挡土墙约束路基能力的动变形指数R_ω,建立路基面动变形与显著影响因素之间的关系式。研究表明:列车荷载下路基面动变形以压缩变形为主,跟随变形与墙顶水平动位移近似呈线性正相关;挡墙抗倾覆稳定系数K_0和墙背倾斜tanα是影响路基面动变形的2个显著因素,R_ω与K_0和tanα之间服从二元三次曲面关系;以路肩挡墙路基面动变形ω不大于标准断面路堤相应值δ,即R_ω=δ/ω≥1.0为控制条件,墙背由俯斜渐变为仰斜,路肩挡墙抗倾覆稳定系数限值[K_0]非线性增大。研究成果对优化高速铁路路肩挡墙设计具有参考价值。

考虑动态倾覆稳定性的液压重载机械臂路径规划方法

针对液压重载机械臂的动态倾覆稳定性问题,提出了一种基于改进快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)算法的路径规划方法。与只对危险工况的静态稳定性校核不同,该算法以机械臂运动过程中的动态倾覆稳定性最优为目标,在机械臂的关节空间内进行路径规划。以7个关节变量组成的七维数组作为采样点,结合正运动学与力矩法建立机械臂的动态倾覆稳定性计算模型,利用双采样点择优原则,选择其在对应位姿下抗倾覆稳定力矩最优的随机点作为采样点,以增强算法的启发性。在Matlab平台进行的仿真实验表明,改进RRT算法规划路径的倾覆裕度在3种典型工况下分别提升了37%、28%和38%,有效地改善了液压重载机械臂作业平台的抗倾覆稳定性。

康复助行机器人倾覆稳定性分析

流行病学研究表明,我国目前约有8900万肢体运动障碍患者、失能和半失能的老年人需要康复服务,平衡和下肢步态功能对日常生活质量的影响较大,因此提出一种康复助行机器人用于助老助残。康复助行机器人在居家和医疗机构使用过程中,稳定性和安全性是影响患者健康的重要因素。基于机器人倾覆力矩理论,分析康复机器人在危险情况下的稳定性,并通过优化控制算法,在有倾覆可能的情况下进行控制介入,防止倾覆发生,为患者的训练提供安全环境。通过运动学建模和倾覆力矩分析,仿真研究在日常运动、坐站转移和人机交互过程中的倾覆稳定性。

桥梁自平衡架桥机防倾覆稳定性的力学计算与施工布置

文章介绍了自平衡架桥机过孔架T梁的防倾覆稳定性的力学计算,对山西省石楼至汾阳高速公路某合同段的施工过程进行了详细分析。对隐蔽工程验收、关键工艺控制、质量通病防控等重点工作策划进行了深入研究,科学开展了重大质量风险点辨识和质量风险评估工作,制订了精准防控举措,为确保项目质量策划标准高、内容全、目标清、问题准、措施实提供支持。

低碳环保养护作业施工时独柱墩匝道桥抗倾覆稳定性研究

为了研究独柱墩匝道桥养护作业施工时大型非道路移动设备共同引起的临时特殊荷载对桥梁承载和稳定性的影响,确保不会发生因桥梁承重不均或超负荷导致桥梁倾覆或者侧翻的安全事故,以2022年某独柱墩匝道桥桥面养护专项工程为例,研究施工机械组合和施工工序,对低碳环保养护作业施工中所使用的非道路移动设备规格及载重进行分析,通过对独柱墩匝道桥建立有限元计算模型,对铣刨和摊铺施工过程中的施工机械组合工况进行桥梁承载力和抗倾覆验算,为类似独柱墩匝道桥安全、低碳养护施工提供依据。

某独柱墩桥梁抗倾覆稳定性验算及加固措施

结合现行规范以及相关独柱墩桥梁研究文献,研究不同情况下车辆荷载对某独柱墩桥梁抗倾覆稳定性的影响。根据实际情况的不同,将车辆荷载分为三种工况,通过A BAQUS有限元软件建立桥梁模型,验算抗倾覆稳定能力,并给出几种可行的加固措施。

独柱墩曲线梁桥抗倾覆稳定性分析与加固研究

针对独柱墩曲线梁桥在偏心荷载作用下易发生倾覆的问题,提出一种独柱墩曲线梁桥抗倾覆稳定性分析方法。首先,对独柱墩梁桥倾覆理论展开分析,以某4×30 m混凝土连续梁桥为研究背景,利用Midas Civil有限元软件建立独柱墩曲线梁有限元分析模型。然后,分别对独柱墩连续梁桥的中墩支座偏心、中墩第三支座设置双支撑且外侧支座设置不同的偏心、第三中墩采用墩梁固结以及独柱墩均采用单柱双支撑4种情况下,独柱墩连续箱梁桥抗倾覆稳定性进行分析。最后,对实例进行桥梁加固研究,并对加固前后的抗倾覆稳定性进行验算。研究结果表明:当未设置偏心时,抗倾覆稳定性未能满足两个特征状态的要求;当偏心距增加至0.35 m时,两个特征状态均下降;中墩第三支座的外侧距离超过边墩支座时,桥梁的抗倾覆能力也在下降;第三中墩采用墩梁固结时,边墩支座内侧的受拉支座反力减小72%,可以提高桥梁的抗倾覆性能,但不满足规范要求;中墩采用单柱双支撑时,横向抗倾覆系数均大于2.5,桥梁满足规范的两个特征状态;同时对提出的两种加固方案进行验算,得出验算结果均满足规范要求。

隧道内斜井取风对高速列车倾覆稳定性的影响

为研究利用斜井从临近高速铁路隧道内取风对运营列车稳定性的影响,以时速350 km单线隧道为例,通过三维数值模拟分别计算斜井屏蔽门关闭、屏蔽门开启但不取风和取风3种工况下列车的气动力系数并分析其变化特征,参考有关标准对列车倾覆稳定性进行讨论。研究表明:1)屏蔽门开启且取风时对列车倾覆稳定性的影响最大,屏蔽门开启但不取风时次之,屏蔽门关闭时最小;2)斜井取风增大了车体左右两侧的压力差,增加了列车侧翻的风险,但减小了车体上下两侧的压力差,有助于降低列车上下震荡;3)依据规范计算得到的倾覆系数判断,斜井屏蔽门开启且取风时列车不会发生倾覆。

连续梁桥倾覆破坏与抗倾覆稳定性影响因素研究

为提高连续梁桥设计水平,文章首先从荷载作用和结构两方面分析了连续梁桥的倾覆破坏特征,随后分析了连续梁桥的倾覆破坏机理,并以某高速公路大桥项目为研究对象,利用Midas/Civil软件建立若干个有限元模型,采用参数控制变量法,研究支撑方式、曲率半径、桥面宽度等因素对主梁抗倾覆稳定性系数的影响,以期为桥梁工程设计与施工提供参考。

窄条形基坑抗倾覆稳定性计算方法研究

以管廊、地铁为代表的窄条形基坑,基坑宽度普遍不符合半无限土体假设,然而依旧采用现行规范计算方法进行支护结构设计,设计倾向过于保守。文中考虑影响基坑宽度的因素,对窄条形基坑抗倾覆稳定性安全系数的计算方法进行了改进,并运用修正方法对某管廊基坑工程的支护结构进行了优化设计,应用ABAQUS有限元软件对优化结构进行模拟计算,计算结果与基坑安全需求相符,验证了文中修正方法的合理性。

风载荷下变电站可移动式伸缩围栏的抗倾覆稳定性分析及加固措施

变电站可移动式伸缩围栏底座较小、受风面积较大、质量较轻且分布均匀,易受风力影响而失稳倾覆。根据其结构特点和倾覆模式,选取围栏正面受风起倾作为临界稳定边界,进行了抗倾覆稳定性分析计算,并设计了加固措施。动力学仿真和图解结果表明:在静态风载荷下,以围栏起倾作为临界稳定边界较为准确;安装防风支架后围栏稳定性较好,在8级及以下大风下不会发生倾覆。分析计算得到的临界倾覆力矩和加固措施可为变电站临时围栏的结构设计提供技术借鉴和工程经验。

连续梁桥的抗倾覆稳定性研究

文章详细分析了连续梁桥倾覆破坏的特征和机理,并以某高速公路大桥为例,采用Midas Civil软件建立有限元模型,并采用参数控制变量法研究支座预偏心、支承方式、曲率半径、桥面宽度等因素对主梁抗倾覆稳定性的影响。通过对比分析,结果表明双支座支承体系能改变倾覆轴线位置,减小倾覆力矩,抗倾覆稳定性相较于单支座提升了90%以上。研究内容可为桥梁工程设计和施工提供重要参考,有效提高桥梁的抗倾覆稳定性。

带回转吊门机抗倾覆稳定性不足的处理措施

带回转吊的门式启闭机是一种水利水电工程中常见的机械设备,通常采用主起升机构承担对闸门的启闭、安装及检修吊运任务,采用回转吊承担对液压启闭机油缸的安装及检修吊运任务,对所在部位的金属结构设备正常运行发挥着重要作用。回转吊悬伸于门架之外作回转运动,回转吊运行时的整机抗倾覆稳定性是确保门机安全运行的必要条件。某水电站工程1 000 kN/160 kN带回转吊的双向门式启闭机通过在回转吊立柱下方增加支承轮的处理措施,提高了门机的抗倾覆稳定性,成功解决了门机抗倾覆稳定性不足的问题。

基于向量法的汽车起重机倾覆稳定性分析

当前汽车起重机整机抗倾覆稳定性计算,通过分别计算各倾翻线上的最小起重量,取其中的最小值作为360°回转时的额定起重量。该方式计算量小、方便快捷,但是没能将各区域的起重量充分发挥。本文通过采用向量法计算整机稳定性,能够确定在任意回转角度、任意支撑方式时的整机倾翻稳定性起重量。

独柱墩箱梁桥抗倾覆稳定性影响因素及加固方法探讨

独柱墩箱梁桥多应用于城市较小用地空间中。得益于其优美的造型及简洁的布置形式,独柱墩箱梁桥在城市局部交通衔接、物流运输中发挥着重要作用。小半径曲线独柱墩箱梁结构极易在外界荷载作用下产生弯扭变形,造成箱梁结构内部应力不均匀、变形过大的情况,为此,开展独柱墩箱梁在行车偏载下的抗倾覆影响分析对结构安全稳定运行具有重要的社会经济意义。文章依托江西省某三跨曲线箱梁桥,采取MIDAS/CIVIL有限元进行结构抗倾覆分析,并提出了合理的加固措施。研究结果表明,未加固前的曲线箱梁在不利荷载作用下存在支座反力为负值的情况,结构易产生倾覆危害,增加支座数量进行箱梁加固后,结构抗倾覆稳定性满足要求。

独柱花瓶墩匝道桥抗倾覆稳定性影响因素分析

独柱花瓶墩匝道桥在城市立交工程中应用广泛,研究各影响因素下其抗倾覆稳定性的变化规律对于此类结构的倾覆风险排查评估具有重要意义。文章通过建立基于不同设计参数的结构有限元模型,在分析其恒载和活载作用下的支座反力变化规律的基础上,进一步探讨了不同影响因素下的桥梁抗倾覆稳定性变化规律。结果表明:曲率半径小、支座间距小、箱梁宽度大和独柱墩单支承形式都会显著降低桥梁的抗倾覆稳定性;桥梁跨径的增加会使得其失稳效应和稳定效应同步增加,对桥梁的抗倾覆稳定性影响不明显。

地铁吊脚桩结构施工抗倾覆稳定性评价分析

在城市交通体系日益复杂的背景下,地铁工程凭借其高效、大容量的特性逐渐成为城市交通拥堵的有效解决途径之一。吊脚桩结构性能优越,成为地下基础工程至关重要的支护结构方式。文章通过虎泉站工程案例分析,了解吊脚桩结构的概念与特点,完成吊脚桩结构施工抗倾覆稳定性评价分析,并构建吊脚桩支护结构基坑数值模型,确保满足工程实际需求。

兰新线强横风对车辆倾覆稳定性的影响

兰新线百里风区内经常发生车辆脱轨、倾覆等事故,本文根据动力学力矩平衡原理研究了列车最高安全运行速度与环境风风速之间的关系,并分析了各种因素对车辆运行稳定性的影响,对于预防事故,确保季风区行车安全具有重要的意义。计算结果表明:空车比重车的临界倾覆风速低,货车的临界倾覆风速比客车低,空棚车的临界倾覆风速最低。

三跨独柱连续曲线梁桥抗倾覆稳定性分析

为研究三跨独柱连续曲线梁桥的抗倾覆能力,基于结构倾覆的力学原理并根据桥梁倾覆轴选取原则,推导了微弯桥与弯桥的倾覆轴选取临界方程,比较了弯桥中两类倾覆轴下的抗倾覆稳定性,对三跨独柱连续曲线梁桥的抗倾覆稳定系数进行了验算,并与规范公式计算值进行对比。计算结果表明:在选取弯桥倾覆轴时,根据两中墩支座连线作为倾覆轴进行抗倾覆验算的结果更安全;三跨独柱连续曲线梁桥的抗倾覆稳定系数随曲率半径增大呈现先减小后增大的趋势;对于微弯桥,理论计算值比规范计算值更大;对于弯桥,两者基本一致。