基于离散元的沥青砂浆拉压细观特性对比

文中基于沥青胶砂单轴拉伸强度试验,构建并校准了离散元模型,对拉压荷载下的接触、概率密度、力链分布及线粘性比例等进行了细观对比分析.结果表明:拉伸和压缩荷载方向的改变,沥青砂浆体系接触力及数量分布规律、应力概率密度分布规律及力链分布规律无显著差异,沥青砂浆材料组成相同,抵抗外部荷载的空间细观结构不变;沥青砂浆单轴拉伸和压缩强度差异显著的根本原因在于抵抗荷载的主体的差异,压缩荷载下由沥青砂浆中集料嵌挤和沥青胶结作用共同抵抗,拉伸荷载下由沥青砂浆中沥青胶结作用抵抗.

小型船舶单锚泊恶劣天气下锚链承受力分析

为了分析海上大风浪作用下小型船舶单锚泊锚链承受拉伸力指标参数,选取链环直径不同的五组锚链进行测量和计算结果分析,根据热带扰动93W引发的风、浪和涌流共同作用外部海上环境负荷数值模拟结果,并采用二阶矩方法对单锚泊锚链承受拉伸力负荷分析,分析出直径不同的五组锚链在风、浪和涌流作用下的最大抗拉伸力指标参数和效用失效概率,并对小型船舶锚链设计方案进行优化。研究结果证明,对小型船舶锚泊及恶劣天气的风、浪和涌流数值,参照船用钢材规范承受拉伸力指标参数进行承受拉伸力负荷分析,可切实增强小型船舶锚泊安全能力。

趸船锚链拉力水平分力的计算方法

锚链系统的受力分析是浮码头设计关键点,《码头结构设计规范》中根据悬链理论给出了锚链长度、锚链拉力计算公式,但对于公式中的锚链拉力的水平分力,规范并未提供相应的计算方法。通过设定不同的假定条件,分析趸船锚链系统受力状态,根据静力平衡分析,给出2种简化方法及推荐方法,并通过案例将各方法计算结果进行对比。结果表明,简化方法考虑单方向力平衡,仅适用于锚链夹角相同的特殊条件;推荐方法考虑平面2个方向力平衡,适用于锚链不同夹角的一般情况。

基于STAR-CCM+的浮标锚泊系统数值研究

浮标锚链因磨损而断裂会导致浮标丢失,所以针对浮标锚泊系统的研究对锚链设计具有重要意义。为解决锚链系泊力计算方法精度不足和锚链力学简化模型与锚链实际形态不一致的问题,通过VOF (Volume of Fluid)界面捕捉法建立了三维风、浪耦合流场,基于流体力学计算软件STAR-CCM+对一种滚塑浮标及锚链进行数值仿真计算。在建立双链节锚链物理模型基础上,通过求解浮标在风、浪中的受力及浮标与锚链连接处的受力损失求取锚链系泊力。结果显示,风浪越大,锚链的系泊力损失越大,2、3、4级海况下浮标阻力损失分别为17.1%、36.6%、55.8%。锚链的双链节受力并非均等,主受力链节在2、3级海况时承担90%以上的锚链系泊力,次受力链节的系泊力随着总系泊力的增加而增加,可见双链节锚链规格应与单链节相同。

深井煤矿硐室底臌控制对策与监测分析

针对淮南矿区顾北煤矿-648 m水平绞车房硐室底板突出严重,容易发生拉剪破坏的特点,首先采用FLAC3D对绞车房硐室支护前的围岩变形和应力分布特征进行了模拟分析:变截面处和底角应力集中明显,在高应力作用下底角剪切滑移和底板折断隆起是造成底臌的根本原因。基于分步联合支护理论,对绞车房硐室底板支护方案进行了优化,并对绞车房硐室表面与深部位移、锚索受力和基础内部应力进行了全方位监测,结果表明:原支护方案下巷道底板变形较大,巷道底角发生剪切滑移诱使巷道断面圆形化,注浆花管和底角地梁可以较好地抵抗底角处的剪切滑移;巷道底板变形量受地应力方位影响较大,采用新的底板联合支护方式不仅可以很好地满足绞车房硐室对底板变形的要求,还能加强两帮稳定性,同时保证了绞车房基础稳定。

优化的变形协调条件在桩-锚结构锚索拉力计算中的应用

锚索抗滑桩的设计计算包括锚索拉力计算和桩体内力计算,而锚索拉力又直接影响桩体内力,因此,锚索拉力计算对桩-锚结构设计十分关键。在常规和修改变形协调条件的基础上,考虑锚索预应力作用在滑动面处桩身产生的位移和转角对第i排锚索作用点处桩身位移的贡献,除去其他排锚索预应力Rj0对桩身作用产生的位移,同时考虑锚索拉力增量的水平分量作用对桩体变形的影响,对滑动面处桩身位移、转角以及其他排锚索拉力对某一排锚索作用点处桩身位移的贡献进行优化,建立优化的桩-锚变形协调方程。结合结构力学中的虚功原理和图乘法理论,编写Visual C++计算程序,通过滑坡工程实例对锚索预应力和总拉力进行计算。3种变形协调条件的计算结果表明:优化的变形协调条件不仅能使抗滑桩在预应力施加阶段处于有利的受力和变形状态,而且适用于锚索与水平面成不同角度的情况,弥补了常规和修改变形协调条件的不足。

风浪中锚泊渔船的锚链系泊张力的分析研究

渔船在风浪冲击下锚泊时,其锚链的动力负荷会受到影响。通过非线性方程的求解,着重分析二阶波浪力导致的高系泊力。结果证明,在不同水深及风、浪、流的作用下,电焊锚链和钢丝绳所能承受的系泊拉力相差较大,从而为渔船锚泊规范制订提供了理论基础。

拉力型锚杆锚固段传力机理的全过程分析方法

现行规范和技术标准有关锚杆设计均假定剪应力均匀分布,这种设计方法并不符合锚杆受力的实际情况,通过对锚杆抗拔模型试验数据分析,绘制了锚杆在试验荷载作用下沿锚杆全长分布的剪应力-位移曲线。其次通过对锚杆抗拔模型试验结果的拟合分析,提出了锚杆锚固段剪应力与位移之间关系的弹塑性本构模型,结合锚杆受力的基本方程,得出了分析圆柱形锚固段和底端有锚定板的锚固段从弹性工作阶段到锚杆与岩土体界面滑移的全过程的分析方法,并在此基础上编制程序,对两种锚固段的岩石锚杆在任意荷载作用下的受力特征做了对比分析。同时文章还提出了决定锚杆承载力的特征作用段的概念。

大跨度铁路钢箱梁斜拉桥对接式锚拉板受力及传力特性研究

针对新型大跨度铁路钢箱梁斜拉桥对接式锚拉板,采用仿真分析与室内足尺模型试验相结合的研究方法,研究原结构在最不利索力下的受力传力特性,并分析不同设计参数对结构受力传力的影响。结果表明:斜拉桥对接式锚拉板主要传力板件为锚筒、锚筒加劲肋和锚板;锚板与锚筒连接焊缝及锚板与腹板对接焊缝是关键传力部位;仅在锚板开孔圆弧过渡处、锚筒及其加劲肋与承压板相接处、锚板与锚筒连接焊缝端点、承压板与锚板焊缝端点存在小范围应力集中,结构整体应力水平在150 MPa以内;试验实测与理论应力结果吻合较好;随着锚筒与锚板焊缝长度缩短,焊缝应力分布曲线整体向高应力区移动,且低应力区段应力增长幅度大于高应力区段;随锚板厚度的增加,锚筒与锚板焊缝整体应力呈现显著降低的趋势,但应力降低的速率随锚板厚度增加而降低;锚拉板结构具有良好的受力传力性能。

拉力分散型锚杆应力分布特性对比试验研究

针对自由段及锚固段长度相同的普通拉力型锚杆及拉力分散型锚杆,设计并进行了对比张拉试验。采用在各锚杆锚固段粘贴电阻应变片的方式,获得锚杆锚固段轴力及摩阻应力在整个张拉受力过程中的分布状态及变化趋势。试验结果表明,相比普通拉力型锚杆,拉力分散型锚杆可以显著改善锚固段受力状态。砂性土中锚固段长度为16m的普通拉力型锚杆,随着张拉荷载的不断增加,杆体轴力能够逐步传递至锚固段末端,但锚固段末端利用效率相对较低,而拉力分散型锚杆锚固段轴力分布状态较普通拉力型锚杆有较大改善,直接传递至锚固段后端的轴力更大,且分布更加均匀。但由于拉力分散型锚杆长锚索单元自由段的自由度未能完全达到设计要求,其传递至锚固段的轴力存在一定损耗。

竹排浮式结构消浪效果模型试验研究

对竹排浮式消浪结构进行了波浪模型试验,在试验中测量了堤后波高,计算了透射系数,并测量了锚链所受的波浪力。通过模型试验比较了几种竹排浮式结构的消浪效果,提出了推荐的结构型式,并结合众多学者的研究成果导出了改进的透射系数计算公式,公式计算结果与试验数据符合良好。

锚索抗滑桩设计拉力及锁定值的规划求解研究

预应力锚索抗滑桩桩头设计拉力及锁定值的确定是锚索抗滑桩结构设计计算的关键技术问题之一,本文基于采用线弹性Winkle地基梁有限差分法的抗滑桩结构分析计算软件"Analypile",对全桩整体采用有限差分法求解其内力,避免了将桩身分解为受荷段和锚固段及利用滑面处连续条件求解的复杂过程,该方法对滑坡推力及地基系数取值,可依据实际情况假定为广义形式来模拟土体对抗滑桩的作用工况,能很好地求解预应力锚索作用于抗滑桩或桩身设多道锚索工况下的锚索拉力值,并利用Excel规划求解工具合理选定工程优化目标,建立综合约束条件及其规划模型,提出了一种新的有关桩头预应力锚索设计拉力及锁定值的确定原则和方法。

链传动中松边垂度和张力变化的分析方法

分析了链传动在实际运转过程中,紧边链条与链轮上不同圆相切的情况,从这一角度出发,当中心距和链节数以链条松、紧边与2链轮分度圆相切为条件确定后,链条紧边与链轮不同的圆相切将导致松边垂度和张力变化。

链条传动的受力分析

基于实际中对动静张力的折合计算,分析了链条运动过程中所受的张力及附加载荷。

马家楼站车站主体围护结构锚索设计与施工

利用设计软件FRWS4.0,对北京地铁4号线马家楼站主体基坑围护结构进行计算,针对不同桩型分别得到对应的锚索拉力值;试验数据证明,预应力锚索是可靠的,在施工过程中进行锚索张拉试验,表明锚索的施工可以满足设计要求,主体结构的施工工期大大缩短,工程收到了预期的效果。

输送机托辊间输送带的最大挠度与最小张力的计算

对倾斜带式输送机托辊间输送带的最大挠度与最小张力的分析计算是根据荷载沿水 平跨度均匀分布的悬索进行的,从而推导出最大挠度与最小张力之间的关系式。

30MnMoV(30MnV)钢的研制

研究了热处理对30MnMoV(30MnV)钢组织和性能的影响,制定了3级锚链钢正火和回火工艺,分析了两种钢的特点和组织,在此基础上合理选择了30MnMoV应用于锚链,并调整其成分含量。

大跨度网状吊杆拱桥索梁锚固区局部受力分析

以主跨420 m的大跨度网状吊杆拱桥济南齐鲁大道黄河大桥为背景,运用ANSYS有限元软件对锚拉板式偏心索梁锚固结构进行有限元计算,研究其局部应力分布、传力机理和极限承载力。分析结果表明,锚拉板的圆弧倒角处出现小范围的应力集中,偏心对结构受力影响较小;锚拉板结构的传力路径为吊杆-锚管-锚拉板-钢主梁,主要依靠锚管、锚拉板与主梁三者之间的焊缝进行力的传递;弹塑性计算分析表明,索梁锚固区极限承载力为运营状态标准组合下的最大吊杆力的3.98倍,以锚管端部全截面塑性破坏作为结构失效标志。

天津富民桥主缆初张力的探讨

天津富民桥主桥为单塔空间索面自锚式悬索桥,主缆在主跨采用三维曲线线形,吊索在横桥方向为倾斜布置。主缆初张力对该桥空间缆索体系施工方案有根本影响。重点探讨主缆初张力对该桥主索鞍与散索套安装、主缆架设、调索与体系转换等施工环节的影响问题。

用于皮带及链传动的一种恒张力张紧装置

指出了皮带及链传动现有张紧方法的缺点 ,设计了一种结构简单 ,工作可靠的用于皮带及链传动的恒张力控制装置 ,该装置能自动调整压在皮带或链上的力 。