锯片垛回火过程温度场数值模拟与变形控制

为探究回火温度和时间对锯片基体强度、硬度及变形的影响,利用非稳态导热原理,建立了锯片基体码垛加压回火过程的温度场数值模型,模拟不同回火条件下的温度场分布,并分析其对轴向和径向变形的影响。研究发现,加压回火中锯片基体垛的径向和轴向最大温差分别约为10℃和(18~20)℃,65Mn锯片基体码垛用钢最佳回火工艺为400℃下保温12 h。通过数值模拟与实验数据对比,验证了回火变形规律与温度分布特性的一致性。

基础工程技术发展综述

城市化进程和地下空间开发的需求,给我国基础工程技术提出了新的研究方向和课题。在对国内外基础工程技术分析总结的基础上,重点对我国在同一大面积整体基础上建有多栋高层建筑或多层建筑的地基基础设计方法、基础变刚度调平设计方法、深大基础回弹以及再压缩变形特征及计算方法、基础结构抗浮设计、桩基工程新技术、既有建筑地基基础的工作性状及工程应用方法、地铁交通枢纽工程的地基基础加固改造等技术成果进行介绍。这些成果体现出我国基础工程技术的特点和技术先进性。结合国外技术的发展,提出我国基础工程技术应在大跨地下结构的设计理论、方法和按变形控制设计、深基坑施工引起环境影响的评价方法及工程措施、深大地下建筑建设对已有周边建筑设计条件以及使用条件改变引起的基础设计评价方法及加固技术、基础工程的抗浮稳定性的设防水平及抗浮构件设计、地下交通线路施工或穿越工程以及地下使用功能实现引起的有关基础工程技术研究、基础耐久性问题的研究、新材料、新工艺、新设备的使用以及绿色施工技术的研发、基础工程技术发展应进行的试验研究工作等方面的研究方向和课题。

粒料基层设计指标和控制模型研究

为提出控制粒料基层永久变形的设计指标并建立控制模型,采用两种级配碎石,3种围压和不同应力比为试验加载条件,利用重复荷载三轴试验和安定理论,研究了粒料的永久变形安定特性。为了克服试验加载次数的限制,对试验结果进行了统计回归和曲线拟合。根据拟合结果,利用试验曲线外延的方法,分析了粒料永久变形处于不同安定状态下的安定极限荷载,提出了在A区(塑性安定状态)内建立控制粒料基层永久变形设计模型的原则。利用分层应变总和法和美国力学经验法路面设计指南目前所采用的粒料层永久变形预估模型,计算了典型沥青路面结构的粒料基层永久变形,确定了粒料基层永久变形量和永久应变临界值标准,在此基础上提出了控制粒料基层永久变形的应力比设计指标,初步建立了基于室内试验的应力比与荷载作用次数回归公式的控制模型。

地基基础工程若干问题讨论

近年来,我国工程技术人员在地基基础工程领域发展了许多新技术、新理论,就复合地基形成条件的重要性,复合地基在基础工程中的地位,复合地基理论对基础工程理论发展的贡献,复合桩基,复合桩基与复合地基的关系,一种新的在地基中设置桩的技术即桩植入技术,以及岩土工程按变形控制的设计理论等问题进行分析讨论。

城市轨道交通大直径盾构隧道若干关键技术

研究目的:近年来,随着城市轨道交通列车运行速度不断提高,大直径盾构隧道应用越来越普遍,但设计与施工大部分仍沿袭常规6 m直径盾构隧道理念,经常面临开挖面稳定性难以控制、小半径曲线施工困难、管片端部裂缝或角部碎裂几率增大、管片拼装难度大、成型隧道质量难以控制、盾构隧道扩挖风险加剧、隧道内部变形监测数据难以直接反映隧道安全状态等难题,本文对上述主要问题展开研究,以期提高城市轨道交通大直径盾构隧道整体建造水准。研究结论:(1)为有效应对大直径盾构隧道千斤顶反力作用于管片端部的局部荷载,管片端部一定高度范围内配筋需要进行加强,减小管片裂缝几率;(2)管片纵缝设置的半圆槽与导向杆可在管片拼装阶段起到导向的作用,环缝设置的嵌锁系统可有效减少管片错台与踏步几率,提高成型隧道质量;(3)以正常使用阶段管片裂缝为控制标准,明确了一定配筋率情况下管片衬砌所能承受的最大附加变形(椭圆率),进一步提出了基于洞内变形监测数据的隧道安全计算模型;(4)基于PBA法的大直径盾构隧道扩挖技术,可实现城市轨道交通先隧后站需求,极大地增加工筹的灵活性,缓解重难点车站工期压力;(5)盾构选型与关键设备的选取原则、小半径曲线掘进、盾构刀盘选择与常压换刀等关键技术,可进一步增强大直径盾\构隧道实施水准;(6)本研究成果可为大直径盾构隧道在城市轨道交通中的大范围运用提供参考。

基于事例推理的专家系统的设计与实现

分析了电解铜质量的影响因素,设计了电解铜质量事例的表示方法、电解铜质量事例的获取方法及过程、电解铜质量事例的推理方法及过程.根据CBR理论和原理,以及电解铜质量控制系统的目标和要求,研制了电解铜质量控制咨询专家系统.

T型钢梁柱节点标准化力-变形曲线

基于性能的抗震设计思想越来越多地运用于工程设计尤其是超限高层建筑结构抗震设计中,但现行国家规范对性能设计的规定,仅是考虑宏观层面的层间位移角及使用承载力对构件进行控制,而没有深入到构件和节点的变形。详细分析了T型钢梁柱节点屈服模式和破坏模式,对该节点弯矩-转角曲线所涉及参数的物理意义进行阐述,得到T型钢梁柱节点标准化力-变形曲线,从而使对构件和节点进行变形控制成为可能。

变形控制桩基础设计理论浅析

对变形控制桩基础的概念进行了阐述,介绍了其起源及发展,简要分析了其所包含的总体沉降控制桩基础和差异沉降控制桩基础的设计原理,为研究桩土共同作用机理提供了理论基础。

我国抗大变形管线管的研制进展

介绍了基于应变设计抗大变形管道的要求、材料设计原理以及我国抗大变形焊管研制的进展情况。采用铁素体+贝氏体双相组织思路研制开发并批量生产了中缅管线X70抗大变形焊管,对板材的组织性能要求及制管前后、时效前后的板-管主要性能变化规律进行了研究,研制的焊管具有优良的性能。在此基础上针对西气东输三线管道进行了X80抗大变形焊管的开发,分析了X80抗大变形材料研制中存在的问题及主要难点,即强度升高对双相组织中硬相比例增加的要求与硬相增加对均匀延伸率不利影响的矛盾,工艺窗口更窄。通过试验确定了双相组织比例要求,并采取了有效措施研制出了性能优良的材料,千吨级试制钢管各项性能指标均达到了西气东输三线X80抗大变形焊管的要求,实现了我国X80厚壁大变形焊管研制的突破。

粒料基层永久变形设计指标与控制模型

为在设计过程中对粒料基层永久变形指标进行控制,以安定理论为指导,利用室内重复荷载三轴试验,对其永久变形设计指标与控制模型进行研究。通过对不同等级公路162种典型路面结构粒料基层应力及永久变形量计算,确定加载试验应力及粒料基层的永久变形量临界标准。研究结果表明：粒料基层主应力比σ1/σ3主要分布在1.4~5.1之间,以不同围压与应力比进行重复加载105次试验,确定最大临界应力比与不同主应力比加载路径下的永久变形特性并进行拟合,证明105次加载是合理的;在确定了加载试验应力及粒料基层的永久变形量临界标准为4mm的基础上,提出了控制粒料基层永久变形的主应力比设计指标,建立了以4.75mm筛孔为控制的2种类型级配碎石主应力比与荷载作用次数之间关系的控制模型。

一种用于光束整形的衍射光学元件设计算法

在光束整形衍射光学元件的设计中,为同时减小输出光束的均方根误差和顶部不均匀度值,提出了模糊控制迭代算法(IAFC)。在盖师贝格-撒克斯通(Gerchberg-Saxton,G-S)算法的基础上,提出了平滑修正法,可有效改善输出光束的顶部均匀度,但却增大了均方根误差值。模糊控制迭代算法依据模糊控制理论,通过有效结合盖师贝格-撒克斯通算法和平滑修正法来同时降低均方根误差和顶部不均匀度值。计算机设计的结果表明,利用模糊控制迭代算法可以得到非常理想的输出光束,其均方根误差和顶部不均匀度值分别为0.75%和0.46%,能量转换效率可达94.91%。为光束整形衍射光学元件的设计提供了一种有效的新算法。

钢结构性能设计相关指标研究

基于性能的抗震设计思想越来越多地运用于工程设计尤其是超限高层建筑结构抗震设计中,但现行国家规范对性能设计的规定仅考虑宏观层面的层间位移角及使用承载力对构件进行控制,而不涉及到构件的变形。建立满足《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)规定的弹性设计的钢框架-核心筒模型,并使构件应力比尽可能接近1.0。利用FEMA 356中的性能指标,对结构进行性能化分析。分析结果表明,有必要同时采用层间位移角及构件变形进行基于性能的抗震设计。