基于钢垫梁临时架空结构的铁路隧道基底托换整治技术及应用

铁路隧道基底结构在长期运营过程中发生破损、沉降或上拱等问题,严重时危及隧道运营安全,因此基底结构安全高效地重构很有必要。在充分考虑架空技术适用性、施工便捷性基础上优化既有架空结构,提出适用于铁路运输特点及隧道施工环境的钢垫梁架空结构,分析隧道基底结构全幅、分段、跳槽拆换的技术特点,形成了基于钢垫梁临时架空结构的铁路隧道基底托换整治技术方案和适用不同道床类型的托换工艺。在一既有隧道基底托换整治工程中进行应用,并验证其技术效果。结果表明,钢垫梁基底结构托换整治技术适用于天窗短、空间小的复杂隧道环境,具有结构灵活、施工便捷、适应工况多等优点,应用效果良好。

考虑界面摩阻的加筋垫层状态空间分析方法

目的 快速求解加筋垫层的力学响应,为加筋垫层的设计提供一种新的解析分析方法。方法 基于Euler-Bernoulli梁理论,将加筋垫层视作Winkler地基上的欧拉直梁,考虑加筋垫层顶部与底部接触界面的摩阻作用,建立在任意竖向荷载作用下加筋垫层静力响应问题的状态空间方程;通过与已有文献、有限元的计算结果对比,验证解析方法的有效性。结果 界面摩阻作用能减小加筋垫层的变形,且其对集中荷载作用点的变形影响较大;增大垫层的厚度与弹性模量可以减小结构的变形,但随着数值的增大,减小的效果逐渐减弱;垫层的厚度与弹性模量仅对集中荷载作用点的变形影响较大,而地基反力系数对所有位置的竖向位移及集中荷载作用处的截面转角影响均较大。结论 界面摩阻对集中荷载作用处的变形影响较大,在计算分析时不能忽略;在实际工程中,可通过选择合适的弹性模量和厚度、提高地基反力来减小结构变形。

竹节管桩在地坪加固中的应用和实践

展馆建筑一般为大空间,为满足不同的使用要求,设计时展馆地面会考虑较大的使用荷载,而场地浅层地质承载能力差,为满足使用功能,需对地坪进行加固处理。以台州国际博览中心展馆项目为例,采用竹节管桩和无梁楼板联合的方案对展厅地坪进行加固,通过对该加固方案的承载力、沉降计算,各个部分的连接措施的设计和实践,展厅地面能够承受设计使用荷载,沉降量较小,满足使用要求。展厅地坪加固方案管桩桩身质量易于控制,桩间土不直接承担上部使用荷载,对回填土的要求较低,施工难度较小,施工周期短,经济性好。

百色升船机弹性钢梁-缓冲油缸防撞装置设计研究

百色升船机防撞装置的设计防撞能力大且布置空间有限,参考已建升船机防撞装置的优劣性,结合百色升船机特点,充分考虑设备检修维护便利要求,研发了“弹性钢梁+缓冲油缸”形式的防撞装置,并对该装置的设备组成与布置、拦防系统和升降系统进行研究分析与优化设计,得出安全性和适用性均满足要求的防撞装置,可供类似工程设计参考。

具有简支梁弹性部件包装物品的缓冲

许多可以简化为具有简支梁弹性部件物块的工艺品，在流通过程中由于承受外界的冲击而时常损坏，造成了很大经济损失。本文在考虑弹性部件与物品之间的动力耦合作用基础上，分析了包装系统承受半正弦加速度脉冲激励时的响应，给出了图线和算例，提出了减小物品加速度和弹性部件应力值的措施。

放射治疗中真空垫摆位的技术改进

目的提高放射治疗中真空垫摆位的精度。方法将200例使用真空垫进行摆位的患者随机分为两组,传统组(100例)使用传统方法进行摆位,改进组(100例)使用改进过的方法进行摆位,用锥形束CT(CBCT)系统分析两组首次摆位时的误差;将传统组再随机分为两组,一组(50例)定时对真空垫抽真空,另一组(50例)"适时"对真空垫抽真空,用CBCT系统分析两组第15次摆位时的误差。结果与传统组相比,改进组在X、Y、Z轴方向上的摆位误差均有明显改善(P<0.05);与"适时"抽气组相比,定时抽气组在X、Z轴方向摆位误差有明显改善(P<0.05)。结论真空垫摆位的技术改进有效提高了摆位精度。

基于叠梁试验的土工格室垫层刚度确定方法研究

将土工格室垫层与梁板视为叠梁体系,引入叠梁计算理论,提出土工格室垫层刚度确定新方法。首先,基于平截面假定,并考虑叠梁层间摩擦力与荷载影响,分析叠梁中间层弹性模量与叠梁跨中挠度、1/4跨挠度及荷载的对应关系,由此建立土工格室垫层刚度的关系表达式。然后,通过自行设计的叠梁加载试验对该方法进行验证,计算值与测试值对比显示该计算方法误差小于5%。最后,对土工格室垫层叠梁体系进行多组对比试验,对其作用机理与刚度基本规律进行分析。试验结果表明:土工格室垫层刚度与土工格室规格、填料类别及填料密实度密切相关,工程中常用的碎石土工格室弹性模量取值范围在50～70MPa,土体土工格室弹性模量取值在40～65MPa之间。

新型公路可导向防撞垫开发研究

针对目前市场上公路防撞垫价格较高的现状,依据薄壁管梁的吸能原理,设计了一种缓冲吸能梁,通过计算机仿真分析研究,确定了单个吸能梁的吸能能力。吸能梁与支撑架组装成防撞垫,该防撞垫具有可导向功能,并且可根据需要调整吸能梁的组数以满足不同的车辆碰撞速度要求,最大程度的保障车内乘员安全,该防撞点与国内外其他同类产品相比,其性价比优势明显。

简支曲梁结构的大变形及吸能分析

目的通过对简支曲梁缓冲器的非线性大变形及能量吸收特性的理论研究,为其缓冲设计与应用提供理论参考。方法基于Euler–Bernoulli梁理论,以曲梁的曲率半径及截面角为基本参数推导简支圆形曲梁大变形控制方程,考虑压板作用下曲梁的多种变形情况给出曲梁的大变形及变形能的解析表达,进而计算不同外力及初始安装角下缓冲器的变形情况及变形能,并与数值计算结果进行对比。结果理论计算结果与数值解高度吻合,表明计算方法的可靠性,缓冲器的缓冲系数取决于曲梁材料、初始曲率半径及安装角度,与其数量无关;当初始安装角为π/6时,缓冲器的最小缓冲系数可取到6.12。结论所讨论曲梁缓冲器具有明显的非线性大变形特性和良好的缓冲吸能特性,能够替代传统缓冲材料,方便地用于运输系统的缓冲设计中,给出了简支曲梁缓冲器的基本设计方法。

立式储罐环梁滚动隔震装置力学性能分析

为减少大型储罐隔震基础的投资造价,并能够实现减少地震响应,设计了一种环梁滚动隔震支撑与砂垫层组合的隔震基础。采用有限元数值分析的方法重点研究滚球直径不同下,组合隔震基础在低周反复荷载作用下的力学性能。分析结果表明,组合隔震基础具有良好的滞回耗能效应。组合隔震基础的等效水平刚度和等效阻尼比与加载频率和竖向压应力有关,设计时应该综合考虑地震动效应、竖向荷载效应等因素。并结合所分析的结果给出了满足设计需求的等效刚度与阻尼比的设计表达式。

落石冲击作用下钢-混凝土组合梁上砂垫层的耗能性能

为了研究落石冲击作用下钢-混凝土组合梁上覆盖砂垫层的耗能性能,进行了6根梁的模型试验和25根梁的SPH-FEM分析。试验选取混凝土圆台的落体冲击能和级配中砂垫层的厚度作为研究参数。对SPH-FEM计算结果进行统计,得到这类组合梁的冲击能量耗散与落体冲击能、垫层厚度之间的关系式。研究表明,在垫层厚度适中的情况下,垫层能量耗散效率随着落体冲击能的增大而提高。级配砂垫层厚度为1/20～1/10的梁跨度时,可以明显减小钢筋混凝土面板的最大裂缝宽度和组合梁的最大挠度。当砂土垫层厚度相同(组合梁跨度的1/40～1/8),砂土耗能与落体冲击冲击能成正相关。当落体冲击能相同时,砂土垫层耗能与砂土垫层厚度(组合梁跨度的1/40～1/8)成正相关。落体冲击能、砂土垫层厚度相互作用时对砂土垫层的能量耗散效率的影响最大。通过回归统计得到的公式可以通过不同厚度的砂土垫层和落体冲击能计算出砂土消耗的能量。

抱梁式塔式起重机基础钢承台施工设计创新与应用

利用既有结构梁柱体系作为塔式起重机基础钢承台竖向承重结构,避免了传统工艺需要施工塔式起重机基础桩、格构柱,混凝土承台等复杂施工流程,节约了工期与成本。另外塔式起重机基础钢承台采用抱梁式构造,其与下部混凝土梁柱体系连接是一种设计施工的大胆创新。塔式起重机基础钢承台可回收循环利用,倡导绿色施工建设概念。

蜂窝形缓冲装置在30m简支桥中的设置

针对JTG/T B02-01—2008《公路桥梁抗震设计细则》中对桥梁设置弹性垫块以达到地震时缓和冲击和限制梁位移的建议,对30 m简支梁桥中的缓冲装置进行了定性定量的研究.首先,通过模型计算,确定了在不同场地类型和不同地震烈度区的条件下,30 m简支梁桥中弹性垫块的合理刚度取值范围.计算结果表明:垫块刚度为主梁刚度的γ倍(0.01≤γ≤0.50)时,对各区桥梁均能达到理想的抗震保护效果;以计算结果为基础,采用常用工业橡胶材料,设计了一款蜂窝形缓冲装置,并通过往复压缩试验得到其力学性能;对不同场地类型和不同地震烈度区的30 m简支梁桥设置蜂窝形缓冲装置的合理个数提出了建议;通过计算,验证了蜂窝形缓冲装置抗震效果的有效性.

中小学灾后重建施工技术若干问题的讨论

以雅安"4·20"地震中小学灾后重建为依托,结合中小学校舍建设特征,对中小学校舍施工中出现的若干不合理的施工方法及疑难技术问题,着重从设计的角度讨论了施工的不合理性并对某些施工工艺措施进行了讨论。这些问题包括:1CFG桩褥垫层可否改为现浇低标号混凝土;2人工挖孔桩先成孔还是先挖土;3挑梁悬臂端与构造柱的连接;4不合理施工带来的抗震隐患;5框架结构填充墙施工顺序问题。

灵江特大桥栈桥设计与计算

结合工程概况,从梁Ⅰ40a工字钢检算、Ⅰ16工字钢栈桥横向分配梁、Ⅰ28b支座垫梁验算、钢管桩自由长度及稳定性验算、栈桥钢管桩单桩承载力计算等方面介绍了栈桥的设计与计算过程,以供类似桥梁工程的设计参考。

基于动力冲击灾害的缓冲垫层厚度研究

为有效缓解采空区围岩大冒落引发的动力冲击灾害,以内蒙古东升庙矿为研究对象,分别从吸收冲击能和消波的角度,采用简支梁受冲强度理论、激波管试验、多孔介质空气流动理论,研究垫层的设置厚度。结果表明:根据简支梁受冲强度理论,计算出垫层厚度为9.2 m;根据激波管试验,确定垫层厚度为10 m;根据多空介质空气流动理论,得出垫层厚度为26 m。现场根据工程经验类比法确定出的垫层厚度为20 m,与前2种计算结果相对比,现场设置的垫层厚度能有效缓解冲击灾害;由于选取的模型过于简化,第3种计算结果比现场设置的垫层厚度要大。

K_(30)试验法在大连新港油罐工程中的应用

通过大连港新港 2座 5万 m3油罐 K30试验检测实例，介绍 K30试验的具体方法，从理论上阐明了 K30值的物理意义。

铁路隧道运营维护中钢垫梁稳定性监测方法探究

为解决铁路隧道运营维护中钢垫梁的稳定性监测,以达到监测数据准确实时反馈,为既有线运营过程中施工安全提供参考依据,以某铁路隧道隧底整治工程为背景,采用精密光栅位移计配合光栅解调仪、GPRS传输模块监测钢垫梁位移数据,静力水准仪配合采集软件监测钢垫梁沉降数据,利用计算软件实时分析以实现钢垫梁的稳定性监测,并采用TM50测量机器人对钢垫梁上轨道坐标进行对比监测,并对比分析各项监测数据,验证其监测精度。提出了一套铁路隧道运营维护中钢垫梁稳定性的监测方法,解决了常规方法不能实时准确反馈监测数据的难题,为铁路隧道运营维护施工安全提供了保障。

无砟轨道线路临时架空装置现场应用与测试

无砟轨道线路临时架空技术是在轨道病害修复过程中保障列车正常运行的关键。本文结合一高速铁路车站无砟轨道沉降整治工程,研发了适用于无砟轨道线路的临时架空装置。该装置以钢垫梁作为架空主体,可采用1片钢垫梁替换1块轨道板架设临时线路,也可采用多片钢垫梁替换连续多块轨道板,构成多跨连续的架空结构。架空装置施工便捷,稳定性好,安全可靠。现场应用测试结果表明,列车通过临时线路时的脱轨系数、减载率、轮轴横向力以及钢垫梁的跨中竖向、横向挠度等指标均小于相应限值。该装置所架设的临时线路能够满足高速铁路列车以速度45 km/h通行的要求。

冲击载荷作用下矿柱力学响应特征分析

随着采矿逐渐向深部发展,冲击地压灾害频繁显现,特别以大空间赋存采空区的坚硬顶板整体冒落引发的冲击灾害严重影响着矿山安全高效发展。以东升庙铜矿11号矿体+850 m水平以上采空区围岩冒落诱致冲击灾害为研究背景,应用工程类比法,建立了冲击力学模型,即将冒落体简化为圆柱体冲击垫层,将矿柱简化为梁结构。基于材料力学理论、应力扩散理论,建立了受冲矿柱内部最大拉应力、剪应力、挠度与垫层厚度的关系式,进一步研究了3个力学响应量随垫层厚度的变化规律以及垫层最佳设置厚度,并应用FLAC^(3D)数值模拟对理论分析最佳垫层厚度的有效性进行了验证。研究结果表明:(1)冒落体对垫层的最大冲击力以及此时在垫层中的位移随垫层厚度增加而分别减小和增大,同时2者减小和增加的幅度均随垫层厚度增大而减小;(2)矿柱内最大拉应力、最大剪应力、最大挠度均随垫层厚度的增加而减小,同时减小的幅度也随垫层厚度增加而减小;(3)从经济节约、安全有效的角度出发,分析了垫层最佳设置厚度,认为设置厚度18 m左右的垫层是最合理的。研究成果可以为矿山采空区处理、山地道路棚洞防护等工程提供理论指导与经验参考。