基于BIM参数化建模的接触网吊弦计算在京张高速铁路的应用研究

随着我国电气化铁路建设的快速增长以及信息化、智能化要求的不断提高,工程设计人员对接触网悬挂的安装要求越来越高,其中吊弦长度计算是接触网悬挂的重中之重。针对基于BIM参数化建模的高速铁路接触网弹性链型悬挂吊弦长度的计算影响因素进行分析,从跨距、第一吊弦距离、结构高度、线材参数、曲线要素等影响吊弦长度计算的关键因素进行数据分析,找出影响吊弦长度的关键因素及变化规律,明确统一的现场测量标准,并通过BIM轻量化平台进行参数化应用,将测量、计算和BIM参数化3部分形成闭环控制,为现场测量和计算提供依据,有效提高吊弦计算的精度,实现施工安装模拟由二维到三维的转变,各环节间数据互联互通,最终为形成高品质的弓网关系提供坚实的基础。

基于调研数据的部分斜拉桥设计关键参数研究

针对部分斜拉桥设计关键参数缺少足够规范指导的问题,通过对国内外的部分斜拉桥进行设计主要参数调研统计,并与现有相关规范、科研成果进行对比研究,讨论了部分斜拉桥各型结构体系适用性、拉索布置形式,总结给出拉索倾角和间距、边主跨比、塔跨比、索梁刚度比和无索区长度等重要设计参数取值范围。结果表明,拉索倾角一般为11°~35°,主梁上拉索间距一般采用3.5 m~8 m,塔上的拉索间距一般采用0.5 m~1.2 m;3跨布置时,边主跨比一般集中在0.41~0.70,塔跨比宜采用1/3~1/13,索梁刚度比宜小于30;主跨跨中无索区长度与跨径之比宜取0.06~0.21。

拱桥的理论极限跨径分析

大跨径拱桥是跨越江河峡谷富有竞争力的桥型之一,近年来,随着施工技术的进步和高性能材料的应用,拱桥正在不断突破自身跨径纪录,研究其理论极限跨径具有重要意义。综合考虑强度、面内稳定和面外稳定条件,分别基于抛物线拱轴线和悬链线拱轴线,采用理论推导获得了拱桥的极限跨径的解析公式,并由此考虑高性能混凝土、活性粉末混凝土和高强度钢等新材料的应用,针对混凝土拱桥和钢拱桥,分析其理论极限跨径随矢跨比和材料强度的变化关系。结果表明:基于悬链线推导出来的理论极限跨径略小于基于抛物线推导的结果,但结果相差不大。在矢跨比1/5时,混凝土拱桥主拱采用R200活性粉末混凝土时的理论极限跨径可超过2000 m,钢拱桥主拱采用Q690高强钢材时的理论极限跨径可超过2500 m。

换流站交流软母线安装长度模型分析

对于中大型换流站运行系统,软母线是汇集、分配和传输电能的重要载体,由于室外空间大、气象及地质条件复杂,所以大部分采用软母线连接方式,其中软母线弧垂是检测其安装质量的重要标准,过小则会增加导线拉力,过大则会影响安全距离,同时绝缘子串重量、数量及构架高低差、档距均会对软母线弧垂产生较大的影响,简单的悬链线模型无法准确计算弧垂及对应导线的安装长度[1]。介绍了软母线弧垂的基本计算方法,并在此基础上提出复合模型,更精确计算软母线下料长度,提高软母线安装质量,保证供电质量,并将其运用于工程实际中。

变形翼面内变形的研究现状及关键技术

变形机翼作为未来飞机设计的重要发展方向之一,其机翼面内变形的研究得到了广泛关注。本文分别从变展长、变掠角、变弦长、组合变形四个方面进行分析,阐述面内变形机翼的国内外研究现状,归纳总结变形机理及优缺点,分析其发展趋势。针对该领域的研究现状以及变形机翼的应用要求,提出变形机翼亟待解决的关键技术,包括变形蒙皮技术、变形机构、智能驱动器、传感器和控制网络,阐述各关键技术的应用要求,分析其现存问题,并对未来发展方向进行展望,为面内变形机翼的设计和应用实现提供参考。

适用于连续档装配式架线施工的线长精确计算方法

线长的精确计算是保障连续档装配式架线施工质量的关键。针对现有方法忽略连续档各档应力差异导致线长计算不准确的问题,改变单一导线应力计算连续档线长的传统思路,将连续档各档应力精确求解,提出了一种适用于连续档装配式架线施工的线长精确计算方法。首先考虑塑蠕伸长对导线的影响,使用状态方程计算施工工况的架线应力。然后采用基于滑轮悬挂架空线条件下的应力求解算方法,实现各档导线应力的精确求解。最后综合计算耐张绝缘子金具串、杆塔挠度等因素对连续档耐张段线长的影响并进行线长调整,获得连续档架线线长。所提方法已在广东江门某220kV输变电改造工程中成功应用。

特大跨度隧道双侧壁导坑法施工步距优化分析

大型机械在特大跨度隧道施工中易产生导坑施工步距加大等问题。以厦门机场高速公路巷东隧道工程为例,采用数值分析结合现场实测的方法,针对双侧壁导坑法施工中存在的导坑尺寸偏小、无法满足机械化施工操作空间、工效低等问题,通过扩大各导坑上下台阶的步距,增加掌子面与二衬的间距,提高了洞内机械化作业水平。数值分析表明,优化方案中初支轴力只有个别点的压应力增加较多,大部分的轴力及剪力变化幅度在4%以内,初支弯矩极值降低6%;围岩位移及初支结构内力极值变化都不大,处于合理范围内。地表沉降监测表明,最大沉降值为9.1 mm,最大变化速率为0.5 mm/d,均未超过允许范围,且沉降总体上趋于稳定。

独塔部分地锚式PC斜拉桥经济及设计参数研究

为得到独塔部分地锚式PC斜拉桥的合理设计参数范围,通过对拉索、主塔、锚碇、主梁的材料用量和造价进行计算,建立了全桥总造价及单位桥长造价公式,据此开展了独塔部分地锚式PC斜拉桥合理背索自锚比例、锚碇主跨长度比、边主跨比及塔跨比的研究,并与其他斜拉桥型进行了对比。结果表明:考虑全桥跨越能力时,背索自锚比例宜取0.336~0.487范围内的大值,边主跨比宜取0.487~0.544范围内的小值,考虑单跨跨越能力时反之;当主跨跨度较小时,可取适当小于依据上原则的取值,当主跨跨度较大时反之;塔跨比宜取0.372左右,对应的主跨边索倾角为20.4°左右,跨径较小时取较大值,跨径较大时取较小值,与其他斜拉桥型无明显区别。独塔部分地锚式PC斜拉桥仅在边跨自锚段空间受地形条件限制时经济性能优于独塔常规斜拉桥,在常规地形并无优势。

采场顶板安全厚度与跨度及暴露面积的关系研究

采用极限分析原理建立了基于采场跨度与暴露面积的顶板安全厚度计算模型,利用反演算法深入分析发现,采空区长度与跨度比值k_a>2时,顶板安全厚度值取决于跨度的大小;k_a<2时,顶板安全厚度值取决于暴露面积的大小。结合某钨矿实际情况,选取相关参数进行计算分析,得到了不同跨度与暴露面积的采空区顶板安全厚度。分别选取不同跨度和暴露面积进行分析,进一步论证了顶板安全厚度与采场跨度及暴露面积之间的关系。

悬索桥跨径的空气动力极限

桥梁建设已经进入了一个建造跨海大桥的新时代。在跨海大桥工程的可行性研究中存在许多技术方面的挑战 ,对于桥梁设计者来说 ,超大跨径悬索桥的气动稳定问题始终是必须十分关注的问题。本文首先研究超大跨径悬索桥的技术可行性及潜在的要求 ,然后讨论各种气动措施的性能 ,其中包括缆索系统的调整、中央开槽方案、垂直及水平稳定板以及振动控制措施等。从技术及航运要求出发 ,设计了一个接近极限跨径的主跨为5 0 0 0m的悬索桥方案 。

单层柱面网壳结构常遇三维地震作用下的地震响应分析

地震内力系数法是一种适用于空间网格结构的简洁有效的抗震设计方法,但应用于单层网壳结构时需要改进。根据单层网壳结构的受力特点,考虑弯矩影响,修正了传统地震内力系数的定义,并选取大量单层柱面网壳算例进行了常遇三维地震作用下的时程分析,观察其杆件地震内力系数取值随矢宽比、长宽比、杆件截面等参数的变化规律,发现在文中研究范围内,单层柱面网壳结构地震内力系数取值随长宽比增大有逐渐增大的趋势,随矢宽比的增大有逐渐减小的趋势。在大量统计分析的基础上,归纳出可供实际工程设计参考的地震内力系数建议取值。

影响输电线路长度的主要因素分析

分析了弧垂、环境温度、负荷电流等因素对线路长度的影响,计算了各因素引起的最大线长误差范围。结果表明,各种因素共同作用所引起的线长误差不超过1km,造成的行波测距误差不超过500m。因此在线路长度勘测误差为0时,实际线长误差对行波测距结果影响很小,不需要在测距装置运行时采取措施修正线路长度。

唐山国际会展中心超长大跨度预应力结构设计

唐山市国际会展中心展厅采用混凝土巨型框架结构体系,巨型柱为现浇钢筋混凝土框架形成的筒体,大跨度梁采用现浇混凝土箱形截面。采用后张预应力技术,结合后浇带设置与预应力筋连接器,实现了双向大跨度结构、超长预应力筋的分段多次张拉。在设计中还提出了确定超长混凝土楼板在施工阶段和使用阶段中的应力与预应力值的数值计算方法。

框架式大跨度矿房开采技术

新桥硫铁矿采用两步回采的分段空场嗣后充填法，回采其呈框架式布置的矿柱、矿房，由于矿房跨度大大超过矿柱宽度，且矿柱充填质量较差，使第二步矿房回采难度加大．在矿房回采试验中，作者根据数值分析结果，采用了分区爆破、最后暴露充填体的开采技术，使大跨度矿房回采获得了成功，取得了显著的经济效益，也为类似条件矿山的开采提供了经验．

斜齿圆柱齿轮螺旋角的测绘方法

分析齿轮主要参数，提出用测量跨棒（球）距和公法线长度计算斜齿圆柱齿轮螺旋角的测绘方法，并推导出螺旋角的计算公式。该方法经过多次实际验证，误差较小。

考虑边界土体性质悬跨管道振动特性分析

海底管道是海洋油气传输的生命线,其悬跨段的固有频率是决定动力响应状态的关键.建立了考虑边界土体性质的悬跨管道计算模型,通过土弹簧动刚度的变化描述海床土性质的变异.在此基础上进行悬跨管道的固有振动特性分析,分别讨论了边界土体性质、外部环境荷载、管道轴向力以及悬跨长度等变化对管道固有频率的影响.结果显示:跨长对管道固有频率影响最为明显,且对于不同的影响因素,悬跨管道的频率呈现不同的变化特征.

长江大桥基础的应用与发展

针对现有的132座长江干流大桥从桥型、跨度及基础形式进行统计分析,对每种基础形式选取代表工程进行说明,并预测了长江大桥的未来发展趋势。统计分析结果表明:斜拉桥及悬索桥是长江大桥的主要桥型;长江大桥跨度多集中在400~600 m;长江大桥主墩基础目前有6种形式:桩基础、沉井基础、管柱基础、沉井+管柱复合基础、沉井+桩复合基础及扩大基础,其中桩基础为最常用的基础形式;悬索桥锚碇基础目前有3种形式:隧道锚碇、开挖重力锚碇及沉井重力锚碇,其中开挖重力锚运用最多。随着桥梁荷载的持续加大,单纯依靠增大基础不经济,可采用后压浆技术提高土体性质,进而提高基础承载力;由于深水基础恶劣的服役环境,耐久性更好的新型材料是未来的发展趋势。

Dynamic behavior of single-layer latticed cylindrical shells subjected to seismic loading

The single-layer latticed cylindrical shell is one of the most widely adopted space-fl'amed structures.In this paper,free vibration properties and dynamic response to horizontal and vertical seismic waves of single-layer latticed cylindrical shells are analyzed by the finite element method using ANSYS software.In the numerical study,where hundreds of cases were analyzed,the parameters considered included rise-span ratio,length-span ratio,surface load and member section size.Moreover,to better define the actual behavior of single-layer latticed shells,the study is focused on the dynamic stress response to both axial forces and bending moments.Based on the numerical results,the effects of the parameters considered on the stresses are discussed and a modified seismic force coefficient method is suggested.In addition,some advice based on these research results is presented to help in the future design of such structures.

跨越地铁高层建筑桩筏基础数值模拟研究

基于某跨越地铁高层建筑的设计实践,利用ABAQUS建立剪力墙与桩筏基础和地基共同作用的三维有限元数值模型,研究了跨越地铁隧道的桩筏基础受力和变形性状,并分析了上部结构刚度、逐层施工、地铁隧道跨度、跨越地铁隧道方式等因素对其影响。结果表明,上部为剪力墙结构的高层建筑,考虑上部结构刚度作用可显著减小筏板的差异沉降和弯矩。当上部结构刚度达到一定程度后,其对筏板差异沉降和弯矩的调节能力减弱,表现出上部结构刚度贡献的有限性。随着地铁隧道跨度的增加,筏板最大沉降、差异沉降和弯矩都增大。桩筏基础以筏板对角线与地铁隧道中心线重合的方式跨越地铁隧道对筏板的内力和变形影响最小。桩顶反力数值计算结果与实测数据较为吻合。

大跨径拱桥的发展

介绍大跨径混凝土拱桥的发展概况。提出理论极限跨径与理论可行跨径的概念,给出混凝土拱桥和钢拱桥的理论可行跨径。最后以克罗地亚新建的克尔卡桥为原型,提出了钢-混凝土组合桁式拱新型结构,在与混凝土拱和钢桁拱的比较中可以发现,钢-混凝土组合桁式拱在结构性能、经济性能上具有一定的优越性,值得进一步的研究。