基于BIM的岩土工程设计优化及应用

基于赤峰市红山区文体活动中心实际案例,采用BIM技术进行岩土工程设计优化,通过建立BIM模型,解决设计中复杂关键节点的碰撞、冲突等难题,提高岩土工程设计质量,实现各部门信息共享、协调作业,以高效地进行成本控制.

FRP增强加固技术在土木工程中的研究进展

纤维增强复合材料(FRP)作为加固材料在土木工程领域中已经得到了广泛的应用。通过对FRP加固各类结构的国内外研究现状进行综述,对比不同种类的FRP加固构件的特点及效果,分析加固后构件的受力机理。探讨现有FRP加固方法的优点与不足,提出FRP加固技术研究的一些看法。

充液复杂管道结构损伤程度识别有限元模拟

基于小波包分解法研究充液复杂管道结构损伤程度与损伤指数之间的关系,提出一种针对于充液复杂管道结构的损伤程度识别方法。分别建立相同损伤深度、不同损伤圆心角和不同损伤深度、不同损伤圆心角的充液复杂管道结构模型,研究损伤程度与损伤指数之间的规律。研究发现,当损伤深度为定量时,以损伤面积为变量的损伤程度与损伤指数间呈非线性相关关系,损伤指数随损伤面积的增加而呈先增后减的趋势;当损伤圆心角为定量时,以损伤深度为变量的损伤程度的增加会使得损伤指数值呈先减后增的趋势。结果表明,基于充液复杂管道结构损伤程度与损伤指数之间的关系,可快速实现损伤程度的识别并对损伤程度的发展趋势进行预判。

改性方式对橡胶混凝土力学性能的影响

针对近年来国内外学者通过试验研究表面改性后的橡胶对混凝土力学性能的影响,在综述已有研究成果的基础上,总结了水洗、无机溶液浸泡、有机溶液清洗和有机聚合物润湿等多种表面改性处理方式对混凝土强度的影响规律,分析了不同改性方式的优缺点,提出了改性处理研究存在的问题,以供相关研究参考.

废旧橡胶混凝土工作性能试验研究

通过设计不同的强度配合比、橡胶粒径、橡胶掺量、橡胶预处理方式、橡胶掺加形式等试验变量,系统研究了废旧橡胶混凝土拌合物的工作性能。结果表明:在单一试验变量下,掺粗橡胶粒混凝土拌合物的工作性能优于掺细橡胶粉;对废旧橡胶颗粒进行预处理,均不同程度改善了混凝土拌合物的工作性能;当废旧橡胶颗粒等体积代砂掺加到混凝土中,其工作性能随着粗橡胶粒掺量的增加而增加,而掺细橡胶粉则相反;当橡胶颗粒直接外掺到混凝土中,无论是粗橡胶粒还是细橡胶粉,其工作性能随着橡胶颗粒掺量的增加均呈现先增加后减小的规律;当掺细橡胶粉等体积取代砂大于10%或外掺量大于20 kg/m3时,混凝土拌合物的工作性能急剧降低。

碳纤维长度对CFRC力学性能影响试验研究

为了进一步研究碳纤维长度对混凝土力学性能的改善效果,确定碳纤维混凝土(CFRC)中纤维的最佳长度。基于试验研究了四种不同长度的碳纤维对混凝土的增强效果,得到不同长度碳纤维对混凝土抗压强度的影响曲线,不同碳纤维长度的试块的荷载与变形曲线;在加载过程中,不同碳纤维长度试块的横向应变和纵向应变的比值随荷载的变化曲线。试验结果表明:随着纤维长度的增加,抗压强度先增加后降低,纤维长度为10 mm时,其提高较为明显,并且长度为10 mm的纤维可以有效地改善混凝土的脆性破坏,当长度超过30 mm时,纤维对混凝土的变形改善效果不明显。

地表残余移动变形预测软件开发

为解决老采空区地表新建建(构)筑时的地基稳定性评价问题,填补规程空白,基于作者应用随机介质理论构造的老采空地表残余移动变形预测函数,采用Visual Basic进行了ZMS8.0软件开发.研究表明,ZMS8.0及其各影响函数可较好地描述地表残余移动变形规律,软件具有介面友好、计算和图形输出便捷的特点.

地下水对老采区地表残余移动变形的影响

通过对老采空区在地下水影响下覆岩移动变化规律的分析,探究了地下水位下降引起地表残余移动变形机理,发现地下水对覆岩顶板、巷道底板及采空区两侧岩体强度均有显著影响.应用概率积分法构造出地下水影响下各残余移动变形影响函数,并将这种残余地表移动变形分为两个阶段.给出了第一阶段残余下沉表达式,以及第二阶段残余下沉、残余水平移动、残余倾斜变形、残余曲率变形、残余水平变形的各种表达式;以矿区实测数据为例,结合FLAC3D分析了采煤沉陷区地下水引起地表残余移动变形的特征;根据建立的残余移动变形预测模型,应用VB编写残余变形预测程序,绘制了各种地表残余移动变形曲线,将软件绘图结果与矿区实际观测数据及FLAC3D模拟情况对比验证,结果表明,各影响函数及其软件ZMS8.0能较好地预测地表残余移动变形.

废旧橡胶集料混凝土抗冻融性能的试验研究

采用快冻法冻融循环试验，对废旧橡胶集料混凝土的抗冻融性能进行了试验研究。废旧橡胶按等体积取代砂，取代比例分为5％、10％、15％、20％4种；橡胶粒径分为2～4mm；60～80目、30～40目3种。试验结果表明：废旧橡胶混凝土的抗冻融陛能满足规范设计要求，抗冻等级高于基准混凝土，且随着橡胶颗粒粒径的减小抗冻融性能提高，橡胶集料的最佳取代比例为10％左右。

废旧橡胶集料混凝土拌合物含气量及坍落度的试验研究

以C45普通混凝土为基准，用橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土，橡胶颗粒粒径分为5-8目、30-40目和60-80目三种，橡胶颗粒掺量分为5％、10％和15％三种。通过试验测定了不同配合比橡胶混凝土的含气量和坍落度，探讨了混凝土含气量和坍落度随橡胶颗粒粒径及掺量不同的变化规律。研究结果表明：橡胶颗粒的掺入起到了一定的引气作用，且橡胶颗粒掺量越大、粒径越小引气效果越明显；5-8目橡胶颗粒的掺入增大了混凝土的坍落度，且掺量越大增加效果越明显，而30-40目和60-80目橡胶颗粒的掺入使混凝土的坍落度先增加再减小。

不同预处理方式对橡胶混凝土工作性能及抗压强度的影响

以未处理、清水清洗、NaOH溶液清洗、CCl4溶液清洗等不同橡胶颗粒预处理方式为主要影响因素,通过对51个橡胶混凝土试件的试验研究,得出了不同预处理方式对不同橡胶粒径和掺量的橡胶混凝土工作性能和抗压强度的影响规律.结果表明:采用清水、NaOH溶液、CCl4溶液等预处理方式的橡胶混凝土工作性能和抗压强度均有不同程度提高,且橡胶颗粒越大、掺量越小预处理对橡胶混凝土工作性能和抗压强度的提高越明显.

废旧橡胶混凝土抗碳化性能的试验研究

以废旧橡胶混凝土抗碳化性能为研究目标,试验研究了体积分数为5%、10%、15%等三种橡胶颗粒掺量和2--4mm、30--40目、60--80目等三种橡胶颗粒粒径对混凝土抗碳化性能的影响规律.试验结果表明：橡胶颗粒的掺入对混凝土早期抗碳化性产生了不利作用,但使混凝土后期抗碳化能力有所提升;不同橡胶颗粒粒径、掺量对抗碳化性能影响不同,橡胶颗粒最佳掺量的体积分数为10%,且颗粒粒径越小效果越好.

废旧橡胶混凝土基本力学性能试验

采用三种不同颗粒粒径（5~8目、30~40目、60~80目）和四种不同掺量（体积分数为5%、10%、15%、20%）的废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代砂制备了橡胶混凝土,试验研究了橡胶颗粒粒径和掺量对混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度等力学性能的影响规律.结果表明：与普通混凝土相比,橡胶混凝土破坏时脆性较小,破坏过程中裂缝多、变形大;随着橡胶颗粒掺量的增加,混凝土各强度指标均降低,尤其掺量大于10%以后,各强度指标下降明显,且所掺橡胶颗粒越细混凝土强度下降越大.

基于BIM技术的综合管线设计在地铁中的优化分析

以沈阳某地铁车站管线安装实例为研究对象,利用REVIT软件对原有CAD各个综合管线图纸进行翻模,建立地铁暖通、给排水和电气各管线的三维模型,再用NAVISWORKS软件将已创建完成的3个管线的三维模型统一整合,有针对性地对整合完成的综合管线模型进行碰撞分析并输出详细管线碰撞分析结果,最后对各个碰撞部位进行合理的优化.

应变速率对红砂岩预制隙裂贯通破坏的影响

为了探究应变速率对节理岩体裂纹扩展形态和贯通破坏的影响,提出在室内制作含裂隙的红砂岩试样,采用不同加载速率进行单轴加载试验,观察裂隙起裂、贯通、破坏的全过程,并在物理试验基础上利用数值分析软件对结果进行分析和验证。结果表明:随着加载速率的增加,试样的峰值强度增加,试样发生应力强度跌落时的应变也有一定的增长;裂隙的扩展方式不局限于沿着试件高度方向开展,有部分裂隙发生横向方向的扩展和贯通,导致试样逐渐从局部破坏形式向整体破坏形式发展;裂隙强度在单轴加载时伴随裂隙倾角和加载速率的增加而变大,裂隙贯通强度对裂隙倾角的变化更敏感。

FRP钢骨混凝土梁抗剪性能

对FRP布加固钢骨混凝土梁斜截面受力特点进行研究,在对已有FRP抗剪加固的相关文献分析的基础上,提出了修正的FRP钢骨混凝土梁的斜截面抗剪承载力计算公式,并通过实验数据验证其正确性.

寒冷地区特大扁平钢箱梁温度及纵向应力分析

为指导寒冷地区钢箱梁桥的设计,以主跨436m的钢箱梁斜拉桥——辽河特大桥为研究对象,对其扁平钢箱梁进行了为期8个月的温度监测,采用对比分析、极值分析、概率统计等方法分析钢箱梁跨中截面温度及纵向应力日变化趋势、总体变化规律及温度对纵向应力的影响情况。结果表明：环境温度在20~45℃时,桥梁设计规范计算得到的钢箱梁顶板温度最大值小于实际监测值;钢箱梁连续24h温度变化服从正弦曲线分布,纵向应力每天前6h变化服从线性分布,后18h服从高斯曲线分布;24h内温度极值点时的温度效应为其它活荷载总效应的5.7~6.5倍;顶板冬季最冷月平均纵向应力相比夏季最热月低12~35 MPa,底板冬季最冷月平均纵向应力相比夏季低12~16 MPa。

废旧橡胶集料透水混凝土强度和透水性能试验

通过在普通透水混凝土中掺加废旧橡胶颗粒配制了废旧橡胶透水混凝土,并对其抗压强度和透水性能进行了试验研究.结果表明:掺加橡胶颗粒后透水混凝土的强度明显提高,透水性能虽有一定程度下降,但均符合规范要求.

弹性约束下Timoshenko夹层梁的热屈曲行为研究

综合考虑构件轴线伸长和1阶横向剪切变形等条件下,建立横向受热作用且周围有弹性支承约束的夹层梁几何非线性精确数学模型。利用打靶法数值方法获得了两端转角弹簧与横向弹性地基共同约束时夹层梁的静态热过屈曲数值解。改变梁端转角弹簧刚度,获得不同的临界屈曲温度;当改变夹层梁物性参数时,给出平均升温参数与水平轴向压力之间的关系曲线;当两端转角弹簧刚度和弹性地基刚度同时给定时,分析非均匀升温参数与夹层梁热过屈曲和热弯曲组合变形之间的关系。

基于SWAT软件的生态海绵城市优化设计评估的应用——以美国德克萨斯州哈里斯县区域为例

为了减少地表径流量和污染物负荷,挑选了雨水花园、雨水仓库和渗水路面3种常见的生态海绵城市理念的做法,对比分析了住宅区和商业区2个位置.结合3种做法分配的百分比以及实施的有效性,进一步优化了针对地表径流和污染物含量设定的5个方案,提出了尽可能实现节流减排的目标.