基于摩擦摆支座的核安全壳结构隔震效果研究

核安全壳是防止核裂变产物泄漏的最后一道屏障,属于I类抗震物项,但近些年以日本福岛地震为代表性的超设计基准地震频发,故安全壳的抗震性能值得关注。基底隔震可以有效降低结构的地震响应,摩擦摆隔震支座因其优良的隔震性能已被广泛应用于桥梁、房屋建筑中,但目前尚未有核安全壳的应用实例。为此本文基于ANSYS有限元软件建立摩擦摆支座隔震和非隔震安全壳结构整体模型,通过输入相同地震动对比分析核安全壳结构的频率、位移、加速度以及剪力等指标,研究摩擦摆支座在核安全壳结构隔震中的应用可行性。分析结果表明:隔震结构基本周期相比不隔震结构显著提高,且隔震结构的层间相对位移、加速度和剪力值等指标均小于非隔震结构,进一步说明隔震支座有利于提高核安全壳的抗震性能。

玄武岩纤维对3D打印混凝土力学性能的影响

为探究玄武岩纤维对3D打印混凝土力学性能的影响,设计0%、0.25%、0.50%、0.75%和1.00%共5种不同玄武岩纤维掺量,通过单轴压缩、三点弯曲和层间双剪试验分析玄武岩纤维掺量对3D打印混凝土力学性能的影响,并利用双目倒置金相显微镜和扫描电子显微镜从微观形貌层面分析玄武岩纤维增强混凝土力学性能的作用机制。研究结果表明:掺加玄武岩纤维可显著提升3D打印混凝土结构的力学性能。随着纤维掺量的增加,抗压和层间抗剪强度呈现出先增加后减小的趋势,掺量为0.50%时共同达到最优,相较于未掺入玄武岩纤维的混凝土分别提高了28%和61%;抗折强度则随着纤维掺量增加一直增加,掺量为1.00%时效果最佳,相较于未掺入玄武岩纤维的混凝土提高了21%。打印材料力学性能存在各向异性,沿Z方向加载时抗压和抗折强度最高,Y方向最低;随着纤维掺量增加,力学性能各向异性逐渐增大。结合试验结果和电镜扫描结果可知,玄武岩纤维优异的抗拉性能够抑制裂缝的产生与扩展,从而提升3D打印混凝土结构的整体力学性能。

结合疫情环境滨海高校绿色建筑概念设计——探索风能的利用

随着经济高速发展,环境问题成为我们面临的巨大挑战。研究绿色能源利用,发展绿色建筑技术,是目前建筑行业的发展趋势。滨海城市拥有丰富的风能、潮汐能等绿色清洁能源,使得绿色建筑的建造有更广阔的发挥空间。根据大连市区具体校园环境,利用计算机模拟软件设计一套能够利用这些清洁能源的模式。经过理论推演、建筑形体推敲的方法,营造一个适合利用风能的建筑概念(环境风6 m/s,风道内最大可达12 m/s)。此外,通过其他节能手法,如辅助日照,将幕墙设计成可活动式,以改变阳光入射方向,补充建筑采光;降低风噪,实现无能耗无尘通风;通过形体设计以提高建筑的通风效率,改良“方盒子”形式的建筑的不利因素;利用环境水体制冷,利用水体底部的低于空气温度的环境来调节室内温度等,从多个方面满足建筑的使用要求,降低建筑的能量消耗。为了适应疫情爆发的突发状况,建筑设计概念还加入了“适疫情化”设计逻辑。通过研究探索滨海地区绿色建筑形式与运行模式,在为绿色建筑发展提供新的设计概念的同时,实现了疫情模式下的管理方法改变。

大跨度悬索桥纵向减震参数敏感性分析

为了研究粘滞阻尼器参数对大跨度悬索桥地震响应的影响,以某大跨度悬索桥为背景,使用有限元软件建立模型,通过非线性时程分析,得到了大跨度悬索桥的地震响应。设计正交试验,分析了粘滞阻尼器的布置方案、速度指数α和阻尼系数C的变化对关键部位地震响应的影响,并对结果进行参数敏感性分析。结果表明:在大跨度悬索桥上设置粘滞阻尼器能有效减小结构位移。在梁端和梁塔交接处安置粘滞阻尼器时减震效果最佳。对于梁端位移、塔顶位移和塔底弯矩的影响能力从大到小依次排序为阻尼系数C、减震方案、速度指数α。

深部巷道复合顶板全锚索一次支护研究

城山煤矿一采区3B煤层右0巷顶板为复合顶板岩层,为解决其巷道顶板易离层冒顶问题,提出新型巷道复合顶板全锚索一次支护方案。采用弹塑性基本理论分析了锚索加固机理,指出高预应力全锚索可大幅提高支护结构的早期支护强度与刚度,有效控制复合顶板的离层和下沉,高预应力为复合顶板岩层提供了法向约束应力,明显改善了顶板岩层应力状态。针对右0巷顶板岩层岩性及分层状况,运用数值模拟和现场实测的分析方法综合评价了巷道复合顶板全锚索一次支护效果,分析了掘进、回采期间顶板下沉及锚索承载规律,掘进期间顶板最大下沉量为34 mm,回采期间顶板最大下沉量为63 mm。现场试验表明:全锚索一次支护对控制深部复合顶板变形效果十分显著,可为深部复合顶板巷道支护提供参考。