下穿高铁桥梁施工安全风险评估及变形动态控制技术

京沪高铁桥梁下方拟修建一条斜交高速公路,为确保施工期京沪高铁桥梁的运营安全,对下穿高铁桥梁施工安全风险进行评估,并对桥墩沉降变形进行控制。首先采用风险交流法及专家调查法对下穿桥梁施工风险源进行定性的辨识,再采用数值仿真分析法对施工期京沪高铁桥梁变形与桩基承载力进行安全评估,并基于自主研发的高铁桥梁变形自动化实时监测系统,利用实测数据对模型进行反演校正,进一步预测后续施工影响,采用配重调控法实现变形动态控制。工程应用表明,所采用的安全风险评估方法和变形动态控制技术应用效果较好,适用于既有高铁桥梁下方修建大断面超深挖路堑工程安全控制。

薄壁铝合金搅拌摩擦焊焊接应力变形与控制

搅拌摩擦焊(FSW)焊接残余应力变形表现出与传统熔焊不同的规律,文中研究了薄壁铝合金搅拌摩擦焊残余应力分布规律和焊接变形控制方法,结果表明,纵向残余应力峰值并非出现于焊缝中心,热影响区和热机影响区是残余应力相对较大的区域。基于动态低应力无变形焊接方法,设计开发了一套热沉系统,进行了动态低应力无变形FSW试验。研究表明,动态低应力无变形焊接技术可以有效减小搅拌摩擦焊接头残余应力和变形,接头残余应力分布规律与常规搅拌摩擦焊接头残余应力分布类似,但应力峰值降低50%以上。

FSW接头残余应力分布及控制技术

对不同搅拌头、不同工艺参数条件下的搅拌摩擦焊焊接结构宏观变形进行了测量和分析,在优化参数条件下,研究了动态控制低应力无变形焊接技术搅拌摩擦焊焊接结构宏观变形及残余应力的影响。研究表明,减小搅拌头轴肩直径、降低焊接热输入有助于减小结构宏观变形;动态控制低应力无变形焊接技术有助于减小接头残余应力,但是对结构宏观变形的作用不是很明显。

热源与热沉的距离对焊接接头应变影响研究

热源与热沉的距离D是动态控制低应力无变形焊接技术的关键参数之一。采用有限元技术开展了热源与热沉中心的距离对焊接接头应变影响的研究。研究发现:冷却介质的急冷作用使得热源与热沉之间的温度陡降,温度梯度变大,热沉作用处成为焊缝中心线上温度最低的位置;不同的D值引起的焊缝中心点的温度历史不同,塑性应变的历史不同,残余态结果也不同。热源与热沉之间距离越近,拉伸作用越强。热源与热沉中心的距离较近时,可以产生大于加热阶段形成的压缩塑性应变的拉伸塑性应变,从而不仅补偿加热时产生的缩短应变,而且还使焊缝中存在拉伸塑性应变。

Surrounding rock deformation regularity of roadway under extremely complicated geological conditions in deep mine and its control

By combining the practices of deep mine mining in Changguang Mine field and using the Universal Distinct Element Code 3 0(UDEC3 0) numerical computing method, the distribution characteristics of deformation field and stress field as well as the surrounding rock deformation regularity of soft rock roadway are analyzed under extremely complicated geological conditions, a technical principle of bolting to control the surrounding rock of roadway is put forward. And also using a dynamic control for surrounding rocks designing method, the supporting parameters and implement plan are rationally determined. The experimental tests have obtained a good controlling result of surrounding rock.