安全壳中钢衬壳热屈曲问题理论与实验研究(I)———理论分析部分

钢衬壳热屈曲问题是核工程安全壳设计中的主要问题把铆固之间的钢衬壳视为钢衬板的特殊缺陷形式，利用Ｋｏｉｔｅｒ初始后屈曲理论分析了完善和具有初始缺陷钢衬壳的弹性热后屈曲性态给出了用挠度－温度载荷表示的钢衬壳的后屈曲平衡路径表达式和屈曲临界载荷表达式具体分析了三种钢衬壳模型：四点铆固钢衬壳、四边固支钢衬壳和五点铆固钢衬壳给出了钢衬的初始缺陷、锚钉间距。

安全壳中钢衬壳热屈曲问题理论与实验研究(Ⅱ)──实验部分

钢衬壳热屈曲问题是核工程安全壳设计中的主要问题，但实验研究方面的文章发表得不多文中以200兆瓦核电站安全壳中钢衬壳为研究对象，采用局部1：1模型，测得了钢衬壳热屈曲温度和应变载荷，给出了钢衬壳屈曲和初始后屈曲过程中挠度和温度关系、以及膜应变和温度关系，实验测得钢衬壳具有局域屈曲的现象。

能障法研究点铆固钢衬壳局部热屈曲问题

研究了钢衬壳局部热屈曲的特点、屈曲后的模态、稳定性以及屈曲前和屈曲后的能量变化与温度的关系 ,得到钢衬壳在局部屈曲模态下存在最小能量模态 ,并根据结构稳定的充要条件判别该模态为钢衬壳局部屈曲后的稳定模态 ;提出了求解钢衬壳局部热屈曲温度的能障法 。

钢衬壳后屈曲问题分析

本文用两种方法分析了核电站预应力混凝土安全壳中的内衬壳（钢衬壳）在温度应力作用下的后屈曲问题。认为钢衬壳模型是钢衬板模型的一种特殊缺陷形式，用Ｋｏｉｔｅｒ初始后屈曲渐近分析理论研究了钢衬壳的后屈曲问题。另外，本文从大挠度偏微分方程出发导出控制钢衬壳后屈曲的带有参数的非线性方程组，且用伪弧长法追踪其后屈曲平衡路径。文中用两种方法分析了四点铆固钢衬壳的后屈曲性态，并进行了比较。

具有初始缺陷钢衬壳的热后屈曲分析

本文把局部铆固的核安全壳中的钢衬壳看作钢衬板的特殊缺陷形式，用Ｋｏｉｔｅｒ的初始后屈曲理论研究了具有初始缺陷的四点铆固钢衬壳模型的后屈曲性态，给出了这一模型的后屈曲平衡路径表达式和屈曲临界载荷表达式，并计算了屈曲临界载荷的初始缺陷的敏感度。

刚性空腔内弹性衬壳热屈曲温度数值解法

研究了刚性空腔内弹性圆柱形两端固支钢衬壳由于温度变化引起的屈曲问题。应用非线性理论导出衬壳热屈曲问题的大挠度控制方程，用渐进分析法将其线性化。假设满足边界条件和刚性空腔约束条件的屈曲模态，分别采用伽辽金（Ｇａｌｅｒｋｉｎ）法和配点法解出屈曲温度。计算了一个模型，两种方法得出的结果十分接近。给出衬壳的长度和厚度对屈曲温度的影响曲线。文中结果可应用于核反应堆安全壳和化学工业中厚壁高压反应塔中内衬壳设计。

安全壳钢衬的初始后屈曲分析

基于Ｄｏｎｎｅｌｌ的非线性板壳理论，认为钢衬壳是一种有特殊缺陷形状的钢衬板，用初始后屈曲渐进分析理论，研究了在温度应力作用下缺陷钢衬板即钢衬壳的初始后屈曲性态。计算了一个四点铆固钢衬壳模型，同时给出了铆钉间距等参数对钢衬壳屈曲极值温度的影响。

点铆固钢衬壳的热后屈曲线性分析

基于用应力函数Ｆ和挠度函数Ｗ表示的钢衬壳后屈曲非线性控制方程，假设位移函数Ｗ的屈曲模态，用Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法导出带有参数Ｔ的非线性方程组，采用伪弧长法追踪钢衬壳的后屈曲平衡路径。具体计算了四点铆固钢衬壳模型在完善和有初始缺陷情形下的后屈曲性态。结果表明：钢衬壳具有屈曲跳跃性和后屈曲稳定性的性态；极值屈曲临界载荷对钢衬壳的初始缺陷是敏感的，并给出了敏感度。给出了铆钉布局对屈曲临界载荷的影响。研究结果对实际工程中安全壳的设计有参考价值。

基于伽辽金法的圆柱形衬壳限制失稳研究

研究了圆柱形衬壳的限制失稳问题.应用最小势能原理导出了圆柱形衬壳在均匀外压作用下屈曲的控制方程;通过伽辽金法对圆柱形衬壳的临界屈曲问题进行了求解;引入波长缩短比例因子,研究了衬壳与外围设备壁面之间的接触对衬壳屈曲临界压力的影响.研究结果表明,在不考虑衬壳与外围设备壁面的接触而只是将衬壳的屈曲位移限制在外围设备空腔内部的情况下,相比于衬壳自由失稳其限制失稳的临界压力在所选模型尺寸范围内提高了36%左右;边界接触可使衬壳失稳的临界压力有很大提高,当衬壳屈曲环向波长缩短至其自由失稳的一半时,衬壳限制失稳临界压力可达其自由失稳临界压力的3倍.

公路软岩隧道半刚性网壳锚喷衬砌新技术研究

用钢筋焊接成的格构式金属棚子作为隧道支护喷层内部的加强撑,与型钢支架一样,其架间仍是弱支护部分,难以承受较大的变形地压,所以隧道工程中通常仅用其作为施工期间的临时衬砌结构。文章设计出新型网壳喷层衬砌并进行整架结构试验,完成网壳锚喷支架工业性试验,达到用较少材料又提高喷层支撑能力与让压的目标,证明网壳锚喷支架是结构合理、工艺简单、能承受高应力的新型支架。

软岩巷道网壳衬砌力学性能试验研究

针对地下工程新型支护方式——网壳支护,根据模型试验和理论,进行围压作用下相似模型试验,研究网壳衬砌力学性能和承载能力。通过试验结果分析,证明网壳支护结构具有良好的力学性能和较高的支撑能力,是一种可靠的支护形式,能弥补现有软岩巷道支护结构的不足。

一种新型FRP桥墩防撞浮箱结构

介绍了一种具有自定位功能的弱接触连接构造和具有高消能效果的新型FRP桥墩防撞浮箱结构,它可适用于桥区水位变幅较大和墩的抗力远低于其设防船撞力的桥墩防撞保护工程,可获得"既不伤墩、又少伤船、还少结构自伤"的最佳防护效果,是实现桥墩"和谐防撞"与"长效防撞"的技术创新尝试。

深井软岩巷道锚索-网壳衬砌耦合支护机理与实践

为了控制深井软岩巷道有害变形,针对深井软岩巷道地压大、变形大、难支护的特点,提出了各种支护之间以及支护体与围岩之间耦合的锚索-网壳衬砌耦合支护技术.分析了锚索-网壳衬砌耦合支护机理和网壳支架的作用特点,设计了合理的网壳支架,确定了网壳支架的承载能力.讨论了锚索-网壳衬砌耦合支护技术关键和特点,通过Bonaitin-Thomson模型推导出预留刚隙柔层厚度的计算式.现场实测结果表明:前10 d巷道围岩变形较大,变形速度相对后期较高,此后变形速度急速下降,到第43 d时,巷道围岩基本不变形.锚索-网壳衬砌耦合支护技术能够较好地控制巷道围岩的有害变形.

具有半封闭隧道的饱和粘弹性土动力特性

考虑介质和流体的压缩性,根据Biot理论和弹性壳体理论,在频率域内研究了饱和分数导数粘弹性土体-半封闭圆形隧道壳体衬砌系统耦合振动。将土体视为液固饱和多孔介质,选择反映介质流变特性的分数导数模型描述土骨架的应力-位移本构关系,又引入部分透水的边界条件,得到了饱和粘弹性土体中半封闭隧洞内边界分别在轴对称荷载和流体压力作用下位移、应力和孔压的表达式。进行了参数分析,研究表明:轴对称荷载条件下,分数导数阶数对系统响应的影响远大于流体压力情形下的动力响应,且存在明显的共振效应,但流体压力条件下不产生共振现象。

浆体输送泵

分析了输送悬浮浆体时泵磨损的原因,提出了降低泵磨损的措施。在浆体输送泵设计中不仅改进了流道,而且采用了双层壳体工艺技术,从而大大提高了泵的使用寿命。

基于局部结构相调整解决多层立体织物经纱松弛问题

针对多层立体机织物生产过程中因织缩率差异导致部分经纱松弛的问题,文章分析了织物几何结构对经纱松弛的影响,并借助静态条件下经纬纱受力分析,得出织物局部经纱缩率的调整方式,并将其应用到一次织造成形立衬式充绒被壳生产实践中,通过一系列技术措施,解决立衬层经纱松弛问题,将织造效率提升到85%以上。

新材料FRP桥墩防撞浮箱在运行桥梁中的优势研究

文章研究分析了一种新型材料FRP桥墩防撞浮箱应用在运行桥梁中的优势,它具有自定位功能和弱接触连接构造及高消能效果。FRP桥墩防撞浮箱适用于桥区水位变幅较大和墩的抗力远低于其设防船撞力的桥墩防撞保护工程,可获得"既不伤墩、又少伤船、还少结构自伤"的最佳防护效果。

盾构机拆卸对地表变形的影响

深圳12号线地铁盾构隧道与既有1号线桃园车站接驳,盾构机刀盘等结构只能在原位进行破除拆解后由车站运出,盾壳留在隧道内充当衬砌结构。文章采用有限元软件Midas GTS模拟了12号线左右隧道盾构机拆除过程中对地表变形的影响。模拟结果表明:盾壳满足支护要求,盾构拆解后对地表变形影响小;右线隧道盾构机拆除影响地表变形值为1.1 mm,左线隧道盾构机拆除影响地表变形值为1.2 mm;满足规范要求,该盾构机拆卸方法满足施工安全要求,对类似工程有借鉴意义。

阳煤五矿深部轨道大巷“0”型支护技术应用

为解决阳煤五矿轨道大巷围岩难以控制的问题,基于“O”型巷道断面支护原理,采用了“锚网索+钢筋梁+预留让压空间+网壳衬砌”的支护方式及施工方法。工程实践表明,在架设网壳后,轨道大巷围岩变形得到控制,围岩变形量及变形速率明显降低,说明该支护方式的合理性及有效性。