基于性能的含可更换耗能梁段高强钢框筒结构抗震性能研究

含可更换耗能梁段的高强钢框筒结构(HSS-SFT-RSL)结合了耗能梁段耗能强、钢框筒抗侧刚度大、高强钢承载力高等优点,是一种抗震性能优良的结构体系.传统设计方法需要进行复杂的迭代和计算才能使结构达到预期性能目标,且无法较为准确地控制结构的塑性发展顺序和破坏模式,本文采用课题组提出的基于性能的塑性设计方法(PBPD)各设计一个30层HSS-SFT-RSL算例和含可更换剪切型耗能梁段的普通钢框筒结构(CS-SFT-RSL)算例,通过静力和动力弹塑性分析对比两算例的抗震性能.结果表明:采用PBPD法设计的两算例具有相似的顶点侧移角和破坏模式,HSS-SFT-RSL算例抗侧刚度略低,但极限承载力更高;在罕遇水准地震下,两算例各层耗能梁段均能参与耗能,层间侧移角沿结构高度分布均匀,避免了薄弱层,残余层间变形较小,有利于耗能梁段更换和结构震后功能的快速恢复.

引水枢纽旋转式浮筒拦排的研究及工程设计

引水枢纽首部的漂浮物影响水工建筑物和水质,漂浮物高效治理问题亟待解决。以拦、导、排为基本思路,对水库治漂浮槽进行了改造,设计出旋转式浮筒拦排。对旋转式浮筒拦排在不同来水流量、不同安装角度和不同漂浮物的情况进行了试验分析和讨论,结果表明:来水流量越大导排漂效果越好;合理的安装角度对驱动浮筒的转动起到一定作用;一定质量和运动速度的漂浮物对导漂效果起着积极作用。针对改扩建工程和新建工程分别提出导排漂设计方案。本研究可为引水枢纽漂浮物的治理起到积极推动作用,为其他类型建筑物的导排漂设计提供参考。

基于UCLA孤独量表下上海独居青年生活环境设计初探

随着大批青年涌向大城市追求工作与生活,以及年轻一代自主意识的加强、对个人生活的渴望上升、教育水平的提高、对婚姻和家庭价值观的变化等,“独居”正逐渐成为越来越多年轻人选择的生活方式。上海这座大城市中独居的年轻人数量不断攀升,这种趋势越来越明显。独居青年在社会上容易被孤立的环境中,根据不规律的生活习惯,经常会出现情绪孤独的问题。本文主要是针对“沪漂”这一群体,特指在上海求职或就业半年以上留上海的这类人群。通过UCLA孤独量表的研究方式,了解他们的居住状况、孤独感程度之间的相互关系。同时探索从“社区设计”视角出发,提出社会对于沪漂青年这一群体生活环境的关注,从而提高他们对上海这座城市的社会归属感。

交叉指型磁模漂移管重离子直线加速器设计

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)的质子同步环改造为质子重离子同步环的需求,采用将电磁四极磁铁安装在漂移管内部的设计方案,完成了1台2 MeV/u的交叉指型磁模漂移管直线加速器(interdigital H-mode drift tube linear accelerator,IH-DTL)的物理设计和机械设计。建立了使用腔内聚焦散焦周期结构进行横向强聚焦,常规负相位用于纵向聚束的1套动力学设计方法,实现对多种离子的加速,并能在获得较高束流传输效率的同时保持较低的束流发射度增长。DTL动力学计算结果表明:该IH-DTL可将峰值电流强度为50 eμA的Bi^(32+)离子从0.4 MeV/u加速到2 MeV/u,传输效率为99%,横向归一化均方根发射度增长小于10%,可用于加速荷质比在1/2~1/6.5范围内的重离子。

大豆玉米带状复合种植分带式喷杆喷雾机设计与试验

【目的】解决大豆玉米带状复合种植模式下植保作业机械化配套问题,降低人工劳动成本,提高植保作业效率,减少雾滴带间漂移造成的药害问题。【方法】结合黄淮海地区大豆玉米带状复合种植农艺要求,设计了大豆玉米带状复合种植分带式喷杆喷雾机,并通过理论计算、虚拟仿真等确定了四轮驱动高地隙底盘、轮距调节装置、双喷雾系统、水平折叠式升降喷杆装置和防漂移装置的主要结构参数。【结果】经样机试制及田间试验,该装备作业通过率平均值为(99.38±0.14)%,大豆带喷头喷雾量平均值为(1.196±0.055)L·min^(-1),变异系数为4.6%;玉米带喷头喷雾量平均值为(1.213±0.043)L·min^(-1),变异系数为3.5%。大豆玉米带状复合种植分带式喷杆喷雾机的行驶速度建议为3~5 km·h^(-1),且该参数范围内玉米带间和大豆带间的雾滴漂移沉积密度随行驶速度的增加而逐渐增多,最高值分别达到(2.11±0.62)和(2.68±0.55)个·cm-2。【结论】大豆玉米带状复合种植分带式喷杆喷雾机能满足大豆和玉米高低位带状分布的植保作业需求,并为农作物复合种植模式植保机械的研发提供设计经验和技术参考。

载人航天器舱外在轨维修设计与实现

在航天员的参与下,载人航天器舱外设备的维修更换给航天器的长寿命运行提供了途径。为此,文章提出适用于舱外在轨维修的技术解决途径,以载人航天器舱外摄像机为例,对摄像机标志、操作机械接口、电接口、航天员抓握、防飘等方面进行了维修性设计。对我国载人航天器舱外摄像机的维修过程开展仿真和在轨维修试验,验证了舱外摄像机维修设计的正确性和合理性。该设计可为我国载人航天器设备的维修性设计提供参考。

自复位消能摇摆模块复合钢框架协同抗侧机理与抗震加固设计方法

该文采用自复位消能摇摆模块对既有抗弯钢框架进行加固,以减小其震后残余位移、提升其地震抗倒塌性能、避免其因层间变形集中而发生薄弱层倒塌破坏。基于分布参数连续体模型,揭示了自复位消能摇摆模块与钢框架结构的协同抗侧机理,分析了自复位消能摇摆模块抗弯刚度及抗侧刚度对结构层间变形模式、摇摆模块和钢框架内力需求的影响。提出了利用自复位消能摇摆模块加固既有抗弯钢框架基于位移的抗震设计方法,给出了具体设计流程。基于提出的设计方法对某三层抗弯钢框架进行加固设计。静力推覆分析和动力分析结果表明,自复位消能摇摆模块可有效减小既有抗弯钢框架结构的震后残余变形、使结构获得均匀的层间变形模式。加固后的结构在设计地震下可达到预期设计目标。

考虑方位漂移的定向井轨迹设计方法

在实际钻井过程中 ,方位漂移不可避免 ,它不仅影响到能否中靶的问题 ,而且关系到钻井作业的成败。在定向井轨迹设计中 ,考虑方位漂移规律是进行轨迹控制的一种行之有效的方法。分别研究了方位均匀漂移、同向漂移和异向漂移的定向井轨迹设计。给出了具体的计算公式和算例 ,并结合现场实例分析了本方法的可靠性 。

微型动力调谐陀螺挠性接头的优化设计

挠性接头是动力调谐陀螺中的核心部件,其性能直接决定陀螺性能。作为微型动力调谐陀螺用挠性接头,既要体积小,又要具备一定角刚度。为了提升挠性接头性能,减小某型号微型动力调谐陀螺随机振动漂移量,本文首先建立了挠性接头优化问题的数学模型,然后介绍了BP-GA优化算法,并将其应用在挠性接头优化设计中,同时实测了优化后挠性接头性能,最终经过陀螺随机振动试验验证表明,优化后挠性接头对应陀螺的随机振动漂移量从1.5°/h下降到0.09°/h,效果显著。

高强度与普通强度钢材钢框架设计对比分析

目的研究高强度钢材钢框架的受力性能和设计方法,以及与普通强度钢材钢框架相比的优越性.方法以一个实际工程实例,利用PKPM软件分别对三种不同强度钢材(Q345、Q420、Q460)的钢框架进行设计,给出了设计结果,并对三种钢材框架结构的经济性和受力性能进行了对比.结果随着钢材强度的提高,钢框架结构的自振周期增大,侧移和层间位移转角增大,可节约20%左右的用钢量和造价.结论随着钢材强度的提高,可以提高钢框架的经济性,减小结构的地震作用,但同时高强度钢材钢框架在地震作用下,其主要的控制因素是层间位移.

有岩爆危险巷道的支护设计

岩爆与通常意义上的岩体破坏不同 ,因此有岩爆危险巷道支护的设计方法也就同常规巷道支护设计有所差别。作者从岩爆的定义、岩爆的强度和岩爆的破坏机理入手 ,较详细介绍了岩爆破坏巷道的特点以及对支护系统的要求 。

BRB应用于混凝土框架的弹性层间位移角限值与设计建议

BRB钢支撑即屈曲约束支撑,因其具有承受轴向压力不会发生屈曲、受拉与受压承载力相当、滞回曲线饱满、耗能能力和低周疲劳性能良好等优点,在美国、日本及我国台湾等地区的建筑结构中应用较广。混凝土框架结构,是一种常见的建筑结构形式,其设计简单,施工方便,但是框架结构的抗侧刚度低,在罕遇地震下容易发生较大的侧移甚至是倒塌,而将BRB应用于混凝土框架结构,组成的框架-支撑结构体系,可以很好地解决这一问题。然而现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对钢支撑-混凝土框架的层间位移角限值的规定不尽合理,本文从结构抗震的性能目标出发,对BRB钢支撑-混凝土框架的弹性层间位移角限值进行了研究,并提出了BRB在混凝土框架结构应用中的设计建议。

Rogowski线圈用新型积分电路设计

为良好测量故障稳态、暂态电流,在分析积分器特性的基础上,设计了一种Rogowski线圈用新型积分电路。该电路利用电压串联型负反馈放大电路正向输入阻抗大的优点,结合减法器原理,通过分别对信号、地积分后2级相减的方式,达到理想的积分、消除零漂效果。利用在Simulink环境下搭建电路模型的方法进行仿真,在加入运放失调电压等干扰信号的条件下,对比了Rogowski线圈用电压并联型负反馈积分器和新型积分电路对电流故障暂态信号的跟踪效果。仿真结果表明,新型积分器能够真实地反映故障稳态、暂态电流,有效地抑制了积分器零漂对传感元件的干扰。

实用恒流源电路设计

文中详细介绍了两个实用的恒流源电路,分析了电路原理,给出了应用方法。

基于变形能力的钢筋混凝土桥墩约束箍筋用量评价

针对地震作用下钢筋混凝土桥墩的变形能力要求,研究桥墩潜在塑性铰区约束箍筋的用量问题。借助美国PEER柱抗震性能试验数据库,整理了35根弯剪破坏墩柱的拟静力试验数据,通过统计分析评价我国桥梁抗震设计原《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)和现行《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)中最低约束箍筋用量对保证桥墩变形能力的可靠性,并与美国、欧洲主要桥梁抗震设计规范进行对比,之后建立了具有85%保证率的弯剪破坏桥墩极限位移角计算公式。研究结果表明:以2%桥墩极限位移角为评价目标,现行《公路桥梁抗震设计细则》满足桥墩变形能力要求;而以3%桥墩极限位移角为评价目标,该规范配箍要求略偏于不安全,在高地震危险区桥墩抗震设计时应予以注意。

钢筋混凝土框架柱侧向变形能力的研究

本文介绍了８根钢筋混凝土柱的往复荷载试验，并且与理论计算结果进行了对比，另外，通过对收集到的１０３根钢筋混凝土框架柱同类试验的数据分析，对影响柱位移角的因素进行了讨论，最后提出了钢筋混凝土柱位移角以及为满足变形能力要求所需箍筋量的估算方法。

钢筋混凝土框架结构造价与失效概率之间的近似关系研究

本文以层间位移角作为结构性能参数,分析了钢筋混凝土框架结构层间变形能力,以及在水平地震作用下层间位移反应。考虑钢筋混凝土框架结构材料强度和几何尺寸以及地震作用的不确定性,得出了在设计基准期内结构的失效概率。同时分析了不同设计参数下结构的最小造价,在此基础上,确定了结构最小造价和失效概率之间的近似关系。目的是为采用“投资-效益“准则确定该类型结构目标性能水平提供分析依据,从而为采用基于性能抗震设计理念制定建筑结构抗震设计规范提供基础研究。本文中,结构失效概率指结构最终极限状态的失效概率。

乌鞘岭特长隧道方案设计

乌鞘岭隧道为目前我国最长的铁路隧道 ,长 2 0 .0 5km ,其地质条件复杂、工期极其紧张、工程规模巨大 ,引起了国内外地下工程界的瞩目。文章通过越岭隧道限坡、长度、单双洞方案比选介绍了乌鞘岭特长隧道方案选择情况 ;并从隧道施工方案、防排水、运营和施工通风等方面较为系统地介绍了隧道的设计概况。

斜直井的漂移轨道设计

提出了斜直井方位漂移轨道的数学模型和设计方法 ,其设计结果不仅可以给出井口处的方位超前角 ,而且可以得到方位漂移轨道上各点诸参数的设计值。研究表明 ,方位漂移率对各参数的影响程度是不同的。

规则桥梁抗震性能水准的定义及其量化描述

基于性能的结构抗震设计是各国结构抗震设计规范未来的主要发展方向,虽然其理论框架已基本形成,然而其中至关重要的结构抗震性能水准的定义及其量化描述问题,目前仍处于研究探讨阶段。本文从公路梁式桥震害现象出发,采用极限状态设计概念,对规则桥梁在地震作用下的性能水准予以明确的定义;并以墩顶漂移率作为设计参数,通过对大量试验数据的统计分析,给出了与各级不同性能水准(完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏及倒塌)相对应的目标值,供基于性能的抗震设计采用。