新建暗挖隧道下穿既有铁路U型槽的施工影响研究

为了给涉铁工程的设计施工提供参考,基于北京市某电力隧道下穿丰沙铁路U型槽结构的工程案例,建立“土体-U型槽结构-电力隧道”三维数值模型,计算并分析新建电力隧道施工对既有铁路轨道及U型槽结构的变形影响,研究表明铁路轨道沉降最大值为-3.592 mm,水平位移最大值为3.496 mm;U型槽沉降最大值为-3.974 mm,水平位移最大值为4.142 mm,可满足安全要求,并进一步提出必要的工程措施建议。

美国纽约韦拉扎诺大桥U肋焊缝机器人焊接研究

正交异性钢桥面板因其自重轻、承载能力大,广泛应用于大跨度现代钢桥,其U形肋焊接技术是桥面板制作的关键。以美国纽约韦拉扎诺大桥U肋焊接试验为例,介绍了U肋与桥面板坡口角焊缝的自动焊接工艺。区别于传统需4次焊接的方式,通过调整U肋焊缝的坡口角度(将坡口角度调整为54°,使焊缝形状更接近三角形,增加焊缝成型系数)、钝边尺寸(2.5~3.0 mm)、焊接规范参数以及采用具有电弧跟踪系统的焊接机器人进行施焊,实现了U肋两侧坡口角焊缝机器人单道对称水平位置施焊一次成形。该工艺克服了熔深不足、烧穿、裂纹、咬边等技术难题,焊接效率是传统焊接的4倍,熔深可达U肋板厚的80%,无焊漏,焊缝外观质量良好,在业主随机抽样检验中全部合格,填补了国内外U肋焊接领域的技术空白。

U型槽机械密封流场性能研究

针对可双向旋转式机械密封流场分布及其稳态密封性能,建立U型槽机械密封液膜模型,采用专业流场计算软件对液膜进行流场模拟研究,探究流场分布及不同工况参数和几何参数对机械密封液膜流场稳态密封性能的影响规律。研究结果表明:U型槽机械密封可产生明显的流体动压效应,随着工况参数转速和密封压力的增大,密封稳态特性参数开启力和泄漏率呈近似线性增大的趋势;而随着几何参数槽深和膜厚的增加,泄漏率均线性增大,但随着膜厚的增大液膜的动压效应减弱使得密封开启力逐渐减小。综合考虑,当槽深取5μm、膜厚取3μm时整体密封性能最佳。

永临结合U形槽在黏土地基中的承载特性

以常用于铁路隧道与传统路堤过渡段的U形槽结构为研究对象,基于有限元方法,对不同长宽比条件下永临结合U形槽的竖向、水平和抗弯承载力进行计算,分析其破坏模式,并提出无量纲承载力系数计算方法。结果表明:永临结合U形槽结构的竖向破坏模式仍类似于Prandtl破坏模式;黏土强度梯度和接触面摩擦因数的降低将减小土体的激发范围,相比于传统U形槽,竖向承载力最大增幅可达到51%。在水平极限荷载作用下,底部弧形区域与两侧的楔形剪切区域共同组成了W形的破坏模式;随着长宽比的增加,永临结合U形槽水平承载力提高幅度从1.0倍增长至2.3倍;当长宽比较小时,弯矩极限承载力只存在底部勺形破坏模式;随着长宽比的增加,楔形破坏模式得到一定的发展;在均质黏土地基中,楔形破坏模式并不明显,主要以边墙底部土体和侧壁土体组成的勺形破坏区域为主;随着长宽比增加,永临结合U形槽抗弯承载力提高幅度从1.4倍增长至3.6倍。

铁路路基装配式U型槽设计施工一体化BIM技术研究

为解决预制U型槽各构件设计深度不足、U型槽和泵站间接口复杂且易出现渗漏水病害、传统的预制构件外观质量检测手段效率低且精度不足的问题,开展铁路路基装配式U型槽设计施工一体化BIM技术研究。通过BIM深化设计,精细模拟钢筋、套筒、波纹管、下料孔等构件的空间位置关系,优化钢筋布置;进行泵站与U型槽主体结构一体化BIM设计,共用侧墙,消除二者连接薄弱点;制定预制U型槽外观质量检测标准,通过光学追踪激光扫描仪获取构件点云,开展关键尺寸分析处理,实现自动化外观质量检测。应用结果表明,该技术可有效降低钢筋干扰、增强设计整体性、提高外观质量检测的效率和精度,为铁路预制装配式结构提供了基于BIM的设计施工一体化解决方案。

狭小净空和侧向空间条件下的U型槽结构设计与应用

结合睢宁中山路下穿徐淮高速公路工程实际,分析了常见的U型槽结构特点,提出了在狭小净空和侧向空间条件下的U型槽结构形式,通过结构计算选定钢筋纵横主筋规格,提出了效果良好的U型槽结构防水设计,并在抗浮稳定性验算的基础上确定抗浮措施,通过抗拔桩极限侧阻力反算抗拔桩桩长,并进行了单桩抗拔稳定性验算,最终确定抗浮措施各项参数,提出了狭小净空和侧向空间条件下的基坑支护形式。

大断面装配式U型槽侧墙结构预制质量控制技术研究

U型槽具有较大坡度,结构尺寸存在变化,且具有长悬臂的特点,导致U型槽结构预制施工难度增加。为了提升U型槽预制施工质量,研究依托全国首例装配式U型槽工程-京唐铁路站前八标U型槽工程,重点研究了侧墙长悬臂结构浇筑时稳定性,提出了可调节通用性模板设计,建立了U型槽结构侧墙浇筑质量控制技术,研究成果可为U型槽等复杂多变预制结构生产提供借鉴。

卸荷式U型结构在铁路工程中的应用

为优化U型结构形式,降低工程造价,提出卸荷式U型结构方案。通过实例计算及有限元模拟,对比传统U型结构与卸荷式U型结构的力学性状。结果表明:卸荷式U型结构可有效减小边墙底部弯矩,充分发挥材料性能,改善U型结构的受力,同时可节省用料,降低造价。

U形槽基坑施工对邻近高速铁路桥墩的影响分析

以U形槽结构近距离、斜交下穿杭绍台城际铁路线的某特大桥工程为依托,采用三维有限元软件模拟U形槽结构从基坑开挖到主体完工及荷载施加的全过程,分析相邻铁路桥墩对各施工阶段的影响。在模拟分析过程中设置观测控制点,着重分析在近距离斜交状态下,桥梁墩顶的垂直位移、水平位移与施工阶段的关系,并研究墩身产生的不均匀应力对结构安全及后期运营的影响。研究发现,在斜交状态下,墩顶的不均匀位移差达到0.758 mm,主应力值增大10%。工程中应严格控制斜交角度与邻近距离,研究成果可为类似工程设计提供参考。

端面磨损对U型槽动压机械密封性能的影响

以核主泵所用U型槽动压密封环为对象,研究了密封端面因介质中微粒所引起的磨损问题.结果表明:端面动压槽根部产生的初期磨损将造成刚度和泄漏率增加,且随着磨痕数量的增加,泄漏率呈线性增加;当磨痕贯穿密封坝而使U型槽根部与端面低压侧短路时,将会造成泄漏率的阶跃上升和刚度急剧下降.在实际使用的过程中,多个U型槽将会同时出现磨痕,当一处磨痕贯穿密封坝时,将造成大量介质泄漏,且磨痕越深,其泄漏率越大,最终导致密封失效.

U型槽结构设计与分析

研究目的:对新型支挡结构U型槽的结构设计进行探讨,重点解析U型槽设计中的理论计算模型、荷载、配筋以及结构施工图等关键技术问题,集中解决U型槽结构设计中的重点与难点,以为从事铁路设计的工程人员提供参考。研究结论:目前按弹性理论对U型槽结构进行分析是较为普遍而且可行的做法;分析时应合理考虑各荷载及其组合工况;宜按单筋梁进行设计,对易出现应力集中的断面应采取必要的构造措施进行加强处理;除配置受力钢筋外,还应合理的配置箍筋和分布钢筋,在控制截面需布置必要的加强钢筋;在不良地质地段U型槽可与其他工程措施并用,以满足设计要求。

导种环槽U型孔组合型轮式前胡排种器设计与试验

为推进中草药前胡全程机械化生产,解决前胡种植环节无适用播种装置问题,设计一种导种环槽U型孔组合轮式排种器。阐述播种装置及排种器的结构和工作原理,依据前胡种子的外形特征及主要物理力学参数,分析得出排种器关键结构参数及工作参数,构建充种和排种过程中前胡种子颗粒群的力学模型。应用离散元软件EDEM对排种器的排种性能进行仿真优化试验,研究U型孔深度、U型孔宽度和导种环槽倾角对平均播种量和排种均匀性变异系数的影响,采用Box-Behnken响应面优化法进行三因素三水平正交仿真试验,得到U型孔深度为4.65 mm、U型孔宽度为13.63 mm、导种环槽倾角为47.01°时,平均播种量和排种均匀性变异系数分别为0.199 g/s和12.37%。以排种轮转速、种层初始充填高度为试验因素,以行内排种均匀性变异系数、总排量稳定性变异系数、各行排量一致性变异系数为试验指标,进行供种性能两因素五水平二次回归正交旋转组合台架试验。台架优化试验结果表明,排种轮转速为25.69 r/min、种层初始充填高度为46.70 mm时,行内排种均匀性变异系数、总排量稳定性变异系数、各行排量一致性变异系数分别为18.62%、1.60%、2.96%,排种器工作性能最佳。田间试验表明,作业速度为1.2 km/h时,测得行内排种均匀性变异系数、总排量稳定性变异系数、各行排量一致性变异系数分别为22.54%、1.95%、3.66%,排种性能较好。该研究可为扁平不规整外形作物种子排种器设计提供参考。

带U形节流槽的滑阀稳态液动力研究

传统液动力理论计算公式难以准确预测带U形节流槽滑阀的稳态液动力,针对该问题以多路阀为测试对象,搭建高精度液动力测试平台,试验获得不同流动方向下的稳态液动力和阀口压力、流量特性,并用计算流体力学(CFD)对阀内流场进行了仿真.试验和仿真数据表明,带U形节流槽的滑阀的稳态液动力在单向流出流入和在双向进出油情况下均会出现负值,即使阀口趋于打开;三位六通阀双向进出油稳态液动力值与单向流出流入稳态液动力耦合值基本一致;仿真所得稳态液动力值和压差值与试验值吻合良好.

钢桥面板U肋焊接残余应力影响因素分析

为了进行钢桥面板U肋焊接残余应力精确计算及影响因素定量分析,以星海湾跨海大桥钢桥面板U肋为研究对象,在ABAQUS有限元软件中,建立钢桥面板U肋局部模型,通过自编的Dflux子程序,进行双椭球热源的加载,模拟V型坡口焊的焊接过程,得到顶板与U肋板残余应力分布,从而研究顶板板厚与焊接坡口角度2种因素对U肋焊接残余应力的影响。结果表明:本文的分析方法得到的焊接残余应力计算结果与前人试验数据结果对比,两者吻合较好,本文分析方法有效;顶板与U肋板在靠近焊缝处都出现最大残余拉应力,且均超过材料的屈服极限;随着顶板板厚增大,顶板与U肋板的残余拉应力峰值增大;而随着坡口角度增大,顶板与U肋板的残余拉应力峰值则减小。

U型槽结构抗浮桩设计计算方法探讨

U型槽结构在承受自重、汽车荷载、土压力、水浮力等荷载作用时,位于结构底板下不同平面位置的抗拔桩受力大小差别较大,按照以往各桩均匀受力的计算假定进行设计会造成很大的误差,导致结构不安全。本文采用空间有限元分析的方法,建立空间板单元模型模拟U型槽结构抗浮桩的实际受力状态,总结出抗浮桩受力的分布规律,以供U型槽结构抗浮桩设计中参考。

一种紧凑型三陷波UWB-MIMO天线的设计

提出了一种紧凑型的三陷波超宽带多输入多输出(ultra wideband multiple-input multiple, UWB-MIMO)天线,将半圆形与正六边形结合作为辐射贴片,接地板引入带“梳子”缝隙状T型枝节来实现较高的隔离度,天线尺寸为36 mm×18 mm×1.6 mm。通过在辐射贴片上刻蚀倒“Ω”形槽,在馈线上刻蚀类“U”形槽以及贴片旁引入类“U”形枝节的方式实现WiMAX(3.3~3.6 GHz)、WLAN部分频段(5.725~5.825 GHz)和X波段下行频率(7.25~7.75 GHz)3个频段的陷波。仿真与实测结果均表明,该UWB-MIMO天线的工作带宽为1.9~10.6 GHz,相对带宽达到139%,3个陷波频段为2.9~3.7 GHz、5.6~6.0 GHz和7.05~7.76 GHz,且隔离度大于20 dB,包络相关系数ECC<0.003,说明天线在各方面特性良好,可以满足UWB-MIMO天线的要求。

U型槽质量问题的成因及控制措施

本文介绍了U型槽外压强度的检验方法.根据江西省U型槽的实际情况,从原材料、配合比、成型控制、养护、断面尺寸等几个方面分析了U型槽外压强度不合格的原因,并提出了相应的控制措施.

转套式配流系统U型减振槽结构及其对流场影响

减振槽是针对液压系统设计的一种降低冲击的凹槽。针对转套式配流系统的工作特点,在转套结构上设计了一种U型截面减振槽结构。建立工作过程中的配流特性数学模型,分析不同阶段的通流面积,重点研究减振槽在全流场数值模拟中对流量脉动、压力脉动、速度分布的影响,结果表明:U型减振槽结构流场流态为湍流,压力脉动较大,有压力冲击和降低的现象出现,但U型减振槽流场流速小、流向稳定,很大程度上降低了流量脉动,对流场具有良好的稳定作用。U型等截面减振槽结构的整体分析具有重要工程应用价值,为结构优化提供了理论依据。

U型槽有限元分析

本文通过有限元软件分析模拟U型槽检测时的受力情况,经分析结果表明,有限元软件能较好地应用于U型槽的检测,并可对U型槽进行优化设计.

小农水预制U型槽内外压强度的统计分析与应用

U型槽在小型灌排渠防渗衬砌工程中占主导地位,其内外压强度是衡量其制作质量的一个重要指标。以江西省各市2011~2012年生产的主要型号U型槽内外压强度检测数据为研究对象,分别采用ShapiroWilk、D.Agostino和偏度峰度检验及正态Q-Q图等4种方法对其进行了正态性验证。基于验证结果,构建了各型号U型槽内外压强度的正态分布概率密度函数,并进一步获得了强度保证率为95%的U型槽内外压强度值。所得结论可为全省小农水预制U型槽及其他混凝土预制构件的制作、检测技术规程制定提供科学有效的理论依据。