单边空间索面曲梁独塔悬索桥主缆线形分析

目前空间索面悬索桥主缆成桥线形分析方法需要进行复杂的主缆微分方程求解,具有约束方程形式复杂、迭代收敛性受初值影响大等不足.为解决主缆线形求解过程收敛性问题,本文借鉴等代梁法思路,推导得到外荷载与主缆线形的几何关联方程,并进一步构造出求解空间主缆线形的两阶段分析方法:在粗算阶段,通过解耦处理将初值要求降到最低,得到“具有足够精度且确保收敛”的结果,作为精算阶段初值;在精算阶段,采用迭代计算得到空间主缆线形精确解.通过人行悬索桥算例验证两阶段分析方法的可行性和有效性,并使用有限元软件验证计算成果精度.研究成果表明:本文所提出的方法对初值要求低,无需专门构造初值,迭代循环剔除了变形相容条件及无应力长度计算,求解效率更高,并且能快速收敛得到主缆线形精确解,适用于单边空间索面曲梁独塔悬索桥主缆成桥线形分析.

超宽幅主梁扭背索独塔斜拉桥总体设计

厦漳同城大道沙洲岛特大桥西溪主桥采用(88+200)m扭背索独塔斜拉桥,塔墩梁固结体系。主梁采用钢-混混合梁,其中主跨为整幅钢箱梁,梁宽47 m;边跨为预应力混凝土箱梁,梁宽51 m;钢-混结合面位于主跨距桥塔理论跨径线15 m处。桥塔采用独柱式钢筋混凝土斜塔,总高134.6 m,桥塔向边跨倾斜8°,其下布置整体式承台,钻孔桩群桩基础。斜拉索采用标准抗拉强度1670 MPa平行钢丝拉索,边跨斜拉索为双索面空间扭背索,主跨斜拉索为准单索面。针对超宽桥面,采用空间梁格法分析剪力滞的影响,将混凝土梁纵腹板由6道增至8道。按3 m顺桥向标准间距设置钢箱梁实体式横隔板,可使该桥宽幅主梁偏载、扭转效应导致的应力增量控制在允许范围内。对塔墩梁结合部进行有限元精细化分析,针对应力集中情况,优化局部构造和配筋设计,经计算,优化后结构受力满足设计要求。

基于断裂力学的高寒地区边坡危岩体稳定性分析

高寒地区露天矿山中的危岩体受冻融作用影响时常发生滑塌,为保障露天矿山企业持续生产,对矿山靠帮边坡中存在的危岩体进行基于断裂力学的稳定性分析。以高寒地区某露天矿山为工程背景,分析冻融循环对工程影响,首先建立不同时间点温度场,结合温度场提出一种方法来判定冻融深度是否能影响主控结构面产生冻胀力。引入最大周向应力准则对坡体中出现的拉裂缝进行分析,进而推导出安全系数表示方法。以反倾岩质边坡为研究主体,将边坡危岩体拆分为n个潜在不稳定的近似矩形岩体,并基于此建立考虑冻胀力、裂隙水压力与重力共同作用的断裂力学边坡稳定性计算方法。针对相应算例,通过该方法计算得到分割后各岩体的安全系数,并发现冻胀力对岩体稳定性有一定程度影响,结合工程实际验证了提出方法的可行性。最后结合相关危岩稳定性评价标准,针对不同岩体稳定性情况提供相应治理措施。

青岛近代历史建筑保护导则研究——以芝罘路71号为例

目前,我国历史建筑的保护工作已经成为历史文化名城保护与历史文化遗产保护中不可或缺的环节。文章通过总结青岛近代历史建筑保护中出现的问题,引出对《青岛历史建筑与传统风貌建筑保护技术导则》的具体解读,并以芝罘路71号历史建筑的保护修缮设计为案例,对青岛近代建筑保护利用问题的思路与方法进行探讨,为青岛近代历史建筑的保护与利用提供参考。

2015年阿拉善左旗M_S5.8地震的震源机制和重新定位

据中国地震台网测定,北京时间2015年4月15日15时39分,在内蒙古自治区阿拉善左旗（39.8°N,106.3°E）发生MS5.8地震,震源深度为10km,宏观震中位于巴音木仁苏木.由于该地震发生在乌兰布和沙漠,人口居住密度小,未造成显著的地表破坏和人员伤亡;其极震区烈度达Ⅶ度,沿NE向展布,长轴为17km,短轴为9km,面积达126km2;Ⅵ度区长轴为90km,短轴为62km,面积为4 904km21.

结构可靠性分析的多平面组合近似方法研究

应用AFOSM法获得最大可能概率失效点和最大可能失效区域,对最大可能失效区域边界进行了近似界定。采用超单位超球坐标构造搜索方向,利用黄金分割法快速求得线性化点,提出一种新的多近似平面的构造方法,避免了构造近似平面的盲目性和无序性。针对多近似平面组成系统的特性,提出基于AFOSM的逐次等效主近似平面方法计算结构的失效概率。算例结果表明,本方法可行有效且效率高,是一种精度较高的结构可靠性近似分析方法。

开采缓倾斜煤层倾向主断面地表残余移动变形函数

基于老采区地表残余移动变形机制,指出第2阶段地表残余变形对地基稳定性的影响是不可忽略的;基于单元开采引起地表单元下沉数学模型,分别提出缓倾斜煤层在半无限和有限开采条件下地表残余移动变形预测的5个数学模型:倾向主断面地表残余下沉函数、倾向主断面地表残余水平移动函数、倾向主断面地表残余曲率变形函数、倾向主断面地表残余水平变形函数、倾向主断面地表残余倾斜变形函数.采用FLAC3D数值模拟、数学模型对比和矿区实测数据3种方式对该数学模型进行了验证.结果表明,提出的数学模型达到定量分析精度,可推广性强,可以用来预测开采缓倾斜煤层倾向主断面地表残余移动变形.

水工平面钢闸门主梁的可靠度校准分析

采用GB50199—94《水利电力工程结构可靠度设计统一标准》推荐的一次二阶矩法(亦称JC法)对DL/T5039—95《水利水电工程钢闸门设计规范》中的平面钢闸门主梁分别按弯曲、剪切及弯剪复合3种破坏形态进行了可靠度校准分析,初步了解了现行规范中组合主梁的总体可靠度水平,其中在对弯剪复合应力状态下的可靠度进行校准分析时,考虑了不同荷载效应比值ρ_τ的影响,并采用非线性的极限状态方程按双重迭代的方法求得相应的可靠指标。

单索面斜拉桥施工主梁剪力滞规律

目的研究单索面斜拉桥主梁施工阶段张拉索力及施加挂蓝荷载情况下,截面的受力特性和剪力滞效应.方法以沈阳某单索面斜拉桥为研究背景,采用有限元理论,通过建立空间有限元模型进行分析.结果边界条件相似的截面剪力滞系数变化规律有一定相似性;施工阶段各个截面均表现出随着索力分量产生的轴向力增大,主梁剪力滞效应系数有所降低,施工合拢后各个截面的剪力滞系数为1.042～1.692,对比施工过程中剪力滞系数明显降低.结论施工过程中截面剪力滞效应比施工合拢后更为明显.因此,在施工过程中应该高度重视主梁剪力滞效应的影响,避免混凝土主梁的开裂.

武汉天兴洲公铁两用长江大桥斜拉桥施工监控

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥设计为主跨504 m的三索面、三主桁斜拉桥,钢桁梁架设方法首次采用桁段法与杆件散拼法相组合的方法。施工监控结合钢桁梁架设方案与工序变化等工程实际情况,应用基于无应力状态法理论编制的空间结构分析软件3Dbridge研究并确定斜拉索二次张拉到位的控制方案及相应的工程变化应对措施,实现钢桁梁架设过程的连续性与多工序同步性,并系统研究及实施三主桁、三索面合龙口多手段多向空间变形主动控制技术,实现高精度、快速合龙的工程目标。第1期静动载试验以及近1年的运营情况验证了大桥结构线形与内力满足设计要求。

平面钢闸门主梁的可靠度分析及概率设计

概率设计法在工程设计各领域中已逐步得到应用，而作为水工建筑物重要组成部分的水工金属结构，目前的设计方法是按现行的设计规范——《水利水电工程钢闸门设计规范》的许用应力法进行设计的。因此，水工金属结构的设计准则向概率设计法过渡已是大势所趋。现以平面闸门主梁为研究对象，对水工金属结构的概率设计问题进行了研究，建立了主梁的设计表达式并确定了各分项系数值；探讨了水工金属结构概率设计的一般方法。

基于TOPSIS法攻击机编队主攻方向选择研究

针对影响攻击机编队主攻方向选择因素的特点,依据逼近理想点排序法基本原理,研究攻击机编队主攻方向选择问题。建立了不确定信息下多属性决策的数学模型,采用熵权法确定各因素权重,引入贴近度的概念和计算方法,按照综合指标值的大小对各方案进行优劣排序。最后给出一个示例说明此法的有效性和可行性。

张家界大峡谷玻璃桥缆索系统设计

张家界大峡谷玻璃桥为人行景观桥,该桥采用主缆跨度为430m的空间索面玻璃桥面悬索桥。该桥横桥向布置2根主缆,单根主缆由19根索股组成,每根索股由91丝直径为5.1mm的镀锌高强钢丝组成,采用平行钢丝预制束股法制作。该桥鞍座采用间接传力结构型式,鞍体为全铸结构,架梁过程中需沿顺桥向从边跨向主跨顶推鞍座以协调桥塔两侧的主缆缆力,从而保证桥塔的受力安全。该桥长吊索索体采用高强平行钢丝,短吊索索体采用钢拉杆,吊索安装时利用缆索吊运至相应的安装位置后与索夹连接。索夹分为有吊索索夹和无吊索索夹2种类型,均为销接式,采用上、下对合型结构形式,用高强螺杆连接紧固,两半索夹利用缆索吊运至相应的安装位置后与主缆连接。

单索面斜拉桥活载作用下主梁负剪力滞效应研究

以沈阳某单索面斜拉桥为研究背景,采用有限元理论,通过建立空间有限元模型研究了单索面斜拉桥主梁成桥阶段均布车载及偏载对控制截面最大负弯矩加载情况下截面的受力特性和负剪力滞效应。结果表明:在车辆荷载作用下,主梁各板产生了横向弯曲正应力及剪应力,使截面应力发生了变化;对控制截面最大负弯矩加载时,各控制截面剪力滞系数为0.64～0.983,主梁截面出现负剪力滞效应。偏载作用使得箱梁截面应力分布很不均匀,但其应力量值小于均匀车载作用下的应力水平,偏载工况并不控制箱梁截面设计。

平面钢闸门主梁可靠度评估

为了深入研究平面钢闸门的可靠度,根据平面钢闸门主梁的工作特点,分析了主梁承载能力极限状态下4种主要失效模式。着重对弯剪复合破坏时荷载效应的统计参数作了分析,得到了荷载效应的基本统计参数。采用JC法对主梁各失效模式可靠指标进行了校准计算分析。在此基础上,基于层次分析法原理,对主梁整体可靠性进行了评估。结果表明主梁整体可靠指标低于一级建筑物的安全水准,在修订《水利水电工程钢闸门设计规范》时应提高主梁整体可靠指标。

不设主梁下翼缘的反向挡水闸门力学特性分析

针对反向或双向挡水平面闸门主梁下翼缘对闸门结构强度、刚度和稳定性影响的问题,采用材料力学法和三维有限元法对其进行探究。对反向挡水闸门主梁设置和不设置下翼缘两种情况分别进行了计算,并对两种情况下主梁的强度、刚度、稳定性(整体和局部)和经济性等进行了对比分析。结果表明,与设置主梁下翼缘相比,不设置主梁下翼缘的反向挡水闸门主梁强度提高16. 9%,刚度提高10. 3%,稳定性提高22. 7%,节省材料30%。建议修订完善闸门规范时应明确指出对于反向或双向挡水平面闸门,主梁横截面为双轴对称时可不设置主梁下翼缘。研究可为实际工程中不设置闸门主梁下翼缘可确保反向或双向挡水闸门结构安全提供一定的理论基础。

一种利用可见光载荷实现运动目标搜索的方法

利用无人机可见光载荷实现地面运动目标的搜索是获取地面运动目标信息的重要技术。为实现在探测器运动的条件下实现运动目标的检测,提出了一种基于平面+视差的运动目标搜索方法。首先采用相位相关法配准寻找主平面,实现对运动图像的全局运动补偿,然后采用光流法对残差图像进行视差滤除。全局运动补偿可以有效补偿主平面的运动,视差滤除通过多视角理论,去除视差景物在搜索系统中形成的虚警。实验表明,该方法利用可见光载荷系统,通过对移动探测器的运动补偿和视差的滤除,能够很好地实现地面运动目标的搜索,提高地面运动目标信息获取的能力。

考虑平面外倾斜影响的石拱桥数值模拟

为了研究平面外倾斜对石拱桥承载力影响,建立了石拱桥主拱圈及上部结构的三维有限元ANSYS模型,考虑主拱圈平面外倾斜,采用牛顿-拉普森法迭代算法计算桥面均布活荷载极限值,分析极限状态下主拱圈的受力及损伤状态,总结了主拱圈平面外倾斜对桥面承载能力的影响规律,为该类石拱桥的安全及损伤评估提供了理论依据.

单索面斜拉桥活载作用下主梁剪力滞研究

目的研究单索面斜拉桥主梁成桥阶段均布车载及偏载对控制截面最大正弯矩加载情况下,截面的受力特性和剪力滞效应.方法以沈阳某单索面斜拉桥为研究背景,采用有限元理论,通过建立空间有限元模型进行分析.结果在车辆荷载作用下,主梁各板产生横向弯曲正应力及剪应力,引起截面应力发生变化,对控制截面最大正弯矩加载时,各控制截面剪力滞系数为1.28～1.49.结论偏载作用下使得箱梁截面应力分布很不均匀,但其应力量值小于均匀车载作用下的应力水平,偏载工况并不控制箱梁截面设计.对于大跨径混凝土斜拉桥,恒载所占比例偏高,仍是主要影响因素.

弹性固支平板钢闸门主梁的可靠度分析

针对目前平板钢闸门结构形式存在的内力分布不均,主梁跨中弯矩大的问题,根据超静定结构承载力高于静定结构的原理,提出了弹性固定支座平板钢闸门主梁新型结构形式。以跨中截面与支座截面等安全度为原则,确定弹性固定支座截面合理转角;根据结构可靠度理论评价该结构主梁的可靠度指标,并与现行结构形式主梁的可靠度进行比较。结果表明:该新型结构可以在主梁截面不变情况下提高可靠度指标1.44,在可靠度指标不变情况下减少材料30%,可靠度沿跨长的分布均匀,为一种经济合理、安全可靠的结构形式。