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关键词： 水闸结构   可靠度   寿命预测   有限元分析   混凝土  

摘要： 为了有效提高水闸结构可靠度,保证水闸工程的安全投入使用,通过有限元软件对中国东部沿海地区某一水闸完成三维有限元建模,并分析其结构可靠度,对其投入使用寿命进行预测。结果表明,闸墩碳化寿命为108~123年,碳化剩余寿命为101~116年。胸墙混凝土碳化寿命为112~121年,碳化剩余寿命为105~114年,二者混凝土较长的使用年限说明结构质量良好。水闸结构可靠度分析及其寿命预测能够及时反馈信息,以便在必要时对水闸进行维修维护,或优化结构设计,以提高其可靠性和使用寿命。这对于水利建筑工程领域具有一定的借鉴意义。

关键词： 锈蚀   钢筋混凝土矩形柱   力学性能   数值模拟  

摘要： 为了研究锈蚀钢筋混凝土矩形柱的抗震性能,本文采用了Abaqus软件,对钢筋混凝土矩形柱进行了数值模拟。本文分析了锈蚀率、轴压比、非加密区箍筋间距、纵筋直径等因素对其抗震性能的影响。研究结果表明,在反复荷载作用下,随着锈蚀率和非加密区箍筋间距的增加,RC矩形柱的水平向抗剪承载力明显下降,其延性也随之降低。增大纵筋直径可以有效提高RC矩形柱的抗剪承载力并增强其延性。然而,随着轴压比的增加,RC矩形柱的抗剪承载力显著提高,但其延性却明显降低。随非加密区箍筋间距增大,RC矩形柱的抗剪承载力和延性显著下降。

关键词： 地铁车站   地下快速路   合建结构   静力分析  

摘要： 湘江路地铁车站与快速路共板合建,论文通过建立三维荷载结构模型,对地下合建结构进行受力分析。研究发现,设计方案合理且满足各项规范要求;对于底板柱端弯矩过大情况,可采取增设减沉桩或抗拔桩改善底板变形不协调,或增加地下空间开发,避免顶板荷载不均;对于没有条件设置减沉桩、抗拔桩,没有条件进行结构脱离,也不能增加地下空间开发时,只能通过加大梁柱截面,计算满足要求并预留一定的富余量来解决。

关键词： 大采高工作面   小煤柱   数值模拟   沿空掘巷   围岩控制  

摘要： 以马泰壕矿3103辅运顺槽为研究对象,采用现场监测、内外应力场和极限平衡区理论、数值模拟等相结合方法,对大采高工作面小煤柱沿空掘巷煤柱宽度进行研究。研究表明:现场监测煤柱支承压力分布规律,最终初步设计沿空掘巷留设小煤柱宽度为6~10 m;理论计算显示,小煤柱宽度合理范围为6.0~8.1 m;数值模拟表明,煤柱宽度大于6 m时,煤柱具有一定承载能力,煤柱上方和巷道顶板出现核心弹性区,有利于发挥锚固作用,煤柱宽度越大,应力集中现象越明显,综合考虑小煤柱宽度为6 m。基于此,提出了“锚网索支护+卸压+滞后沿空侧注浆加固+回采期间周期来压附近补强支护”围岩控制技术,现场应用效果良好。

关键词： 定日镜   脉动风压系数   太阳辐射   数值模拟  

摘要： 太阳辐射量和风荷载会直接影响光热电站的持续发电量。文章根据新疆哈密地区中电淖毛湖光热电站的实际环境情况,建立定日镜群的三维数值模型,对不同季节太阳辐射和迎风仰角下镜群的受热情况及流场特性开展数值模拟,分析获得风在不同入射角下镜面耀斑分布情况和脉动风压系数。结果表明:模拟所得镜群阻力系数和升力系数与相关研究结果较为吻合,验证了所建模型的有效性;不同季节下耀斑的分布规律较为相似,主要取决于太阳方向角的变化;随着风入射角的增大,镜群的尾流区域呈先减小后增大趋势;由于定日镜镜群中的尾流可有效抑制风压,结合镜群的排布方式保证内部的稳定性,其中,正五边形定日镜的中心处保持较低的脉动风压,极大提高了镜面受力均衡性。

关键词： 桥梁工程   稳定极限承载能力   数值模拟   空间异形桥塔   非线性稳定  

摘要： 空间异形桥塔几何构形复杂,存在非规则截面和非理想边界特征,利用现有方法难以获得其稳定极限承载力,无法准确感知结构安全性,保守设计思维引发材料浪费。而这类桥塔形式发展快、规模大,朝着结构高耸化、材料高强化、构件薄壁化的趋势发展,稳定问题突出,需重点关注其稳定极限承载力。本研究剖析了桥塔稳定问题的实质,从非线性稳定安全系数入手,系统考虑构件长细比、双重非线性、初始缺陷的影响,寻求稳定安全系数与稳定折减系数的内在映射关系,提出了空间异形桥塔稳定极限承载力计算方法。采用矩形和圆形钢筋混凝土、纯钢箱、钢箱混凝土等典型理想压杆算例,将稳定承载力结果与规范值比对,验证了所提计算方法的可行性和准确性。最后,以一座典型的空间异形桥塔斜拉桥为工程依托,构建了精细化非线性有限元模拟策略,获得其稳定极限承载力。结果表明:该工程的弹性稳定安全系数为18.56,非线性稳定安全系数为4.125,稳定折减系数为0.899,考虑双重非线性和初始缺陷后,非线性稳定安全系数仅为弹性稳定安全系数的0.22,稳定极限承载力大幅降低。对于长细比较大的异形压杆索塔结构,设计上应充分考虑非线性对结构稳定承载力的影响。

关键词： 水闸   变形   预警   PS-InSAR   沉降  

摘要： 受复杂气象、水文、地质条件的影响,沿海地区水闸可能出现沉降变形过大的风险,影响其运行安全。为此,构建了基于PS-InSAR技术的水闸沉降变形三级预警体系,以江苏沿海地区水闸为对象,基于水准观测数据和129期Sentinel-1 SAR影像,论证了其可行性。结果表明,PS-InSAR案例水闸沉降变形监测结果能有效覆盖同期水准观测值,加上三级沉降风险预警的设计,使得PS-InSAR处理技术应用于水闸沉降风险预警具有可行性和可操作性。随着InSAR技术的进一步发展,将持续推动InSAR工程变形预警技术的应用。

关键词： 养殖船   混合结构   多孔介质   流场   数值模拟  

摘要： 针对混合结构式养殖船周围流场分布问题,采用基于RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)方程的CFD(计算流体力学)方法对无网、带侧网、带侧网及底网三种养殖船模型的绕流场进行了数值计算,计算中采用多孔介质模型模拟网衣,基于计算结果对不同来流速度下养殖船总阻力的变化及网衣对养殖船内外流场的影响等进行了探讨.结果表明:同一流速下带侧网的养殖船总阻力最大,而带侧网及底网养殖船总阻力最小;侧网的存在会使养殖船中间舱处产生旋涡,而侧网和底网同时存在会使养殖船内部发生局部阻塞现象.

关键词： 超深竖井   顶管始发   盾构始发与接收   交叉施工   数值模拟  

摘要： 尽管单个工作井同时用于多个盾构始发接收或顶管的施工可提高效率和经济性,但也存在较大风险。基于上海某雨水调蓄工程,针对超深竖井兼作顶管、盾构工作井时的复杂工况,采用数值模拟分析每种工法、多工法叠加的影响。结果表明:多工法交叉施工下围护结构内力发生多次扰动,相互影响显著。盾构始发后地表处围护及土体位移最大;顶管施工后,隧道下侧土体位移与基坑开挖产生的位移方向相同,相互叠加,施工侧土体最大位移位于顶管隧道施工下方4 mm;非施工侧土体位移最大值位于地表;盾构接收施工后在底板附近及地表围护变形较大,土体位移17.24 mm;地表最大沉降发生在顶管施工后,约-13 mm。

关键词： 枝杈类杆件   激光选区熔化   薄壁结构   数值模拟   变形  

摘要： 针对激光选区熔化成形航空细长、薄壁枝杈类结构杆件存在的翘曲变形问题,以航空发动机喷射杆件为研究对象,应用Simufact Additive仿真软件对该典型件的SLM成形过程进行数值模拟分析,验证了2种成形工艺方案下的零件在打印、基板分离、支撑去除过程中的残余应力分布与变形情况,探究了喷杆构件的最佳成形试制方案。结果表明:喷杆在竖直摆放成形时的变形量和残余应力值分别为0.26 mm和973 MPa,均小于45°放置成形的零件。根据支撑结构的设计结果,竖直摆放成形工件的支撑数量少,且容易去除,在有利于控制细长杆部变形、提高尺寸精度与表面质量的同时节约材料成本。