摘要:随着城市隧道建设中盾构直接切削钢筋混凝土地连墙的案例日益增多,深入研究切削过程中地连墙的破坏模式及刀盘荷载变化规律,对于优化刀具配置并提升施工效率至关重要。以滚刀切削钢筋混凝土地连墙室内试验为背景,采用有限元软件ABAQUS建立盾构刀盘切削钢筋混凝土地连墙的三维动态数值模型。仿真结果表明,混凝土主要表现为脆性破坏,钢筋的破坏模式主要取决于周围混凝土的约束效应。通过建立量化的判别准则,即断裂应力比,统计分析发现钢筋的破坏模式主要表现为部分切断,且完全拉断的比例随直径增大而降低。仿真数据能基本反映试验中刀盘荷载变化趋势的平均水平,推力和扭矩的相对误差分别为7.36%和9.21%。高贯入度会导致荷载振荡明显,低贯入度下更能发挥滚刀的磨削作用。

摘要:基于典型的砌体结构工程案例,将结构层数和砂浆强度作为控制变量,运用三种加固方案开展变参数建模计算,得出变参数模型下楼层的综合抗震能力指数差值及加固费用,建立砌体结构加固效费比模型。依据所建立的砌体结构加固效费比模型,综合考虑经济、技术、功能、效果对加固方案的影响,结合组合赋权-TOPSIS算法,建立了一套基于效费比的砌体结构抗震加固优选方法。结果表明:提出的优选方法,能更有效地融合定量指标与定性指标,科学、合理地确定最优加固方案。

摘要:海上风电单桩的长期累积变形特性是设计中需重点考虑的关键问题,而现有规范未能考虑循环次数与循环幅值对单桩累积变形的影响。针对这一问题,通过数值分析,并结合自定义场变量子程序,研究了不同循环幅值作用下不同单桩尺寸的累积变形情况。具体结论如下:在软土中存在循环荷载阈值,当循环幅值ξ≤0.2时,单桩在循环荷载作用下的长期累积变形问题可忽略;而当循环幅值为0.4和0.6时,单桩会产生明显的累积变形,且变形呈幂函数规律逐渐增大,增速随循环次数的增加而减缓;当桩长一定时,累积变形随桩径增加而增加;当桩径一定时,增加桩长能有效减少累积变形的产生。然而,当循环幅值为0.4时存在桩长阈值,即当长径比L/D≥15后再增加桩长将无法进一步减少累积变形;同一桩径在200次循环荷载作用下,循环幅值为0.6时产生的累积变形是循环幅值为0.4时的6倍。

摘要:为实现对高温高压气体爆破效果的评价并确定最佳起爆压力,设计了一种基于阈值滤波算法的裂缝识别方法。同时,提出结合熵权法与计盒维数的裂缝参数评价方法。该方法在MATLAB软件中运用阈值滤波算法识别裂缝,基于二值图获取裂缝周长、裂隙度、裂缝宽度、计盒维数等定量特征,采用熵权法确定裂缝敏感指标,结合计盒维数分析裂缝复杂程度,评价爆破效果并确定最佳起爆压力区间。使用该方法对三种不同起爆压力下的试样进行识别处理,结果表明,随着起爆压力增大,裂缝宽度涨幅从62.2%减小至47.6%;裂隙度涨幅从47.6%减小至13.2%。同时,裂缝复杂程度的增长幅度也逐渐变小,这表明爆破效能利用率逐渐降低。因此,在保证能量利用率前提下的最佳爆破效果对应的起爆压力区间为120~150 MPa。

摘要:为探究锚索尾端与钻孔的不同倾斜程度对锚索破断的影响,建立了锚索受托盘、钢带等构件剪切作用时的理论力学模型。研制了由调心锚具和抗剪钢管组成的抗剪锚具,并分别对不同倾斜程度(10°、20°、30°、40°)下使用普通锚具和抗剪锚具的锚索抗剪切性能进行了测试。结果表明,倾斜角度对锚索极限轴力的影响较大。使用普通锚具时,在10°、20°、30°、40°的倾斜角度下,锚索的锚固效率均未达到95%。在30°~40°时,锚索轴力下降幅度最大。随倾斜角度增大,锚索破坏形式逐渐由拉断破坏转变为切断破坏。使用抗剪锚具时,不同倾斜角度下的锚固效果均优于普通锚具。在10°、20°、30°的倾斜角度下,锚固效率均达到了95%以上。在40°的倾斜角度下锚固效果提升显著,三组试验所得峰值轴力的平均值提高了36%。由此可见,锚索尾端的倾斜角度对锚索性能的发挥影响较大,使用抗剪锚具可以有效防止锚索尾部受剪切而破断。

摘要:为研究钢箱梁桥现场拼装时U肋加劲板对接部位的焊接残余应力分布规律,设计并制作了钢箱梁桥现场拼装用的U肋加劲板对接接头试件,采用盲孔法测量了试件表面的焊接残余应力,并利用ABAQUS有限元软件对试件焊接过程进行数值模拟计算,获取了试件模型的焊接残余应力分布规律,并将数值模拟结果与试验结果进行对比分析。结果表明,纵向残余应力中,拉应力主要集中分布在对接焊缝周围及U肋角焊缝附近,而压应力则主要分布于靠近U肋外侧的母材部分以及U肋角焊缝的端部;横向残余应力中,拉应力主要集中分布在U肋角焊缝周围,而压应力主要分布于对接焊缝的端部。

摘要:以某预应力混凝土连续梁桥震后修复工程为例,运用Midas Civil软件建立该桥的有限元模型,分别对单墩顶升、单墩顶升+移动荷载、单墩顶升+梯度升温等三种工况进行分析,研究了支座反力、梁体上下缘应力及预应力钢筋应力的变化规律。研究表明:当桥台处顶升时,相隔墩处主梁上顶板预应力钢筋首先发生断裂;当桥墩处顶升时,千斤顶所对应主梁截面顶板上缘混凝土出现拉裂破坏现象;当顶升高度达到支座更换要求时,在桥台处顶升须对过往车辆实施限行措施,在桥墩处顶升应中断交通;梯度升温对各支座反力、梁体下翼缘应力及预应力钢筋应力产生影响较小,上翼缘应力影响较大,但顶升点处梁体上翼缘由拉应力变压应力,对顶升施工具有一定的积极影响。

摘要:针对移动车辆作用下半漂浮体系钢箱梁曲线斜拉桥支座的动态响应问题,以太子城互通式立交主线1号桥右幅为研究对象,基于有限元软件ABAQUS建立该桥模型,采用移动荷载模拟车辆在桥上的行驶过程,设置不同的车速、不同等级的桥面不平度以及偏载工况,探究移动车辆对该塔梁交接处支座应力的影响,为相关桥型的设计和维护提供参考意见。研究结果表明,外侧支座受力略大于内侧支座。鉴于桥梁的曲率半径较大,移动车辆的车速对支座应力影响较小,而桥面不平度和车辆偏载对支座应力影响较大。同时,内外偏载工况下,支座的应力响应峰值几乎无差别,该桥并不易出现主梁侧翻现象。

摘要:基于极限分析上限理论,采用拟静力法开展了考虑地震水平加速度放大的边坡稳定性分析。通过对比分析验证了该方法的有效性,获得了地震边坡稳定性的最小上限解。针对坡底水平地震加速度和地震放大系数进行参数敏感性分析,揭示了地震放大效应对边坡稳定性的影响规律。结果表明,地震边坡稳定性随地震放大系数增加而降低,同时边坡最危险滑动面随着地震放大系数增加而加深,显著扩大了边坡滑动范围。最后,根据地震边坡安全系数与无量纲参数的相关性,建立了考虑地震加速度放大的边坡安全系数拟合公式,便于实际工程快速评估地震放大效应对边坡稳定性的影响。

摘要:为探究变速车辆对弯梁桥爬移的影响,以典型匝道桥为例,分析车辆因素对弯梁桥爬移现象的影响。采用有限元软件ANSYS建立主梁实体模型和双线性弹簧支座模型,形成弯桥整体有限元模型。将该模型与MIDAS/Civil模型进行对比,以验证计算模型的有效性。随后将移动车辆转化为叠加时变径向离心力的竖向荷载,并基于形函数编制荷载文件等效作用于弯梁桥模型。最后进行弯桥爬移的车辆因素分析,分析车辆入桥初速度、车辆加(减)速度、车重等因素对弯梁桥爬移的影响。结果表明,弯梁桥关键截面横向位移随着径向作用力位置的靠近和远离呈先增大后减小的趋势;车辆入桥初速度越大、车重越大,主梁横向位移、跨中截面竖向位移、外侧支座竖向反力及内外侧支座横向反力越大;车辆入桥初速度增大,内侧支座竖向反力减小;车辆减速度(绝对值)越大,主梁横向位移越小,对跨中截面竖向位移及支座反力无影响;车辆入桥初速度及车重是影响弯梁桥爬移的主要因素,车辆减速度变化为次要因素。

摘要:为找出影响BIM技术应用于装配式建筑的制约因素,从政策、经济、市场、技术4个维度中选择11个影响因素构成因素集。首先,采用决策与实验室法分析评价制约因子间的中心度与原因度;然后,运用解释结构模型建立制约因子的多层次结构模型;最后,利用交叉影响矩阵相乘法获得制约因子的驱动力-依赖度矩阵。将三种模式进行耦合建立复合模式,并在此基础上理清制约因子之间的逻辑关系、层次关系、相对重要性。结果表明,设计方和施工方抵制是制约BIM技术在装配式建筑中应用的首要原因,缺乏创新能力、缺乏专业人才是根本原因。

摘要:为了研究银川盆地北部控制边界的西部贺兰山东麓断裂和东部黄河断裂,以及盆地内部隐伏的芦花台断裂和银川断裂的深部延伸特性,结合以往的研究手段和尺度,采用大地电磁方法对盆地北部电性结构进行精细探测。通过长周期大地电磁剖面测量,运用近参考处理技术和阻抗张量分解技术,获取了银川盆地北部中深部电性结构信息。随后,利用二维非线性共轭梯度方法对采集数据进行反演,其结果显示银川盆地北部电性分区特征明显,主要断裂反映清晰,且发现深部存在一高导通道,其极有可能为深部幔源物质的上涌通道。此次研究表明,大地电磁测深方法在银川盆地北部是一种重要的探测隐伏断层、地震区孕震环境以及与地热成因有关的地质结构的地球物理测深方法。

摘要:为弥补现有火灾调查技术的不足,基于红外遥测技术研发了傅里叶变换红外光谱仪。该设备主要由遥测探头和二维转台构成,遥测探头用于扫描有毒有害气体云团并采集红外光谱数据。然后,经过数据的插值和滤波、快速傅里叶变换、光谱定标、数据库光谱格式转换、毒剂种类鉴别和相对浓度计算,实现对危险毒害气体的远距离识别,进行显示报警。为验证研发设备在火灾调查应用中的可行性,在某化工园区和模拟火灾场景对傅里叶变换红外光谱仪的应用效果进行了实测,结果表明:研发的傅里叶变换红外光谱仪可以将预处理后的实测光谱与建立的有毒有害气体库进行对比,从而标记出泄露气体的范围,定位泄漏位置,确定泄漏源。该设备不仅可为灭火救援提供参考指导,还能在火灾调查中为确定调查范围、找准调查方向、提供数据支撑、强化人身保障等方面发挥积极作用。

摘要:为应对当下因建筑情感表达缺失引发的社会心理健康问题,借助眼动追踪技术,针对冀南地区蔺家河村乡村风貌的视觉感知特征开展了实证研究。通过构建包含道路、边界、节点和标志物四类要素的评价体系,并采用主客观相结合的方法,分析发现:当前乡村风貌存在视觉焦点缺失和注意力分散等显著问题,而通过优化设计可显著提升被试者在关键场景的视觉注意力。研究进一步揭示,绿视率、围合度等空间特征参数与视觉感知效果之间存在明显的区间效应,视觉感知在20%~40%的绿视率、50%~60%的围合度、12%~26%的开放度和10%~31%的视觉可辨性下效果最佳。这一发现为乡村风貌设计提供了基于视觉感知的量化评价方法和优化策略。

摘要:为了探讨不同庭院空间布局对居民情绪恢复与压力缓解的影响,以冀南传统民居庭院为例,采用虚拟现实技术构建四种典型庭院场景,并结合眼动追踪和心率变异性等生理指标评估庭院设计对情绪调节的效果。结果显示,高绿化率且植物多样性的庭院设计显著提升副交感神经活性,增强情绪恢复能力。高绿化庭院的 LF/HF 比值(0.68±0.06)显著低于无绿化庭院(1.40±0.21),pNN50(29.60%±1.76%)显著高于无绿化庭院(15.98%±1.28%)。眼动追踪结果显示,高绿化场景提高了视觉专注度和舒适性。研究表明,具有高绿化率、丰富植物景观及适度开放感的庭院能有效促进情绪恢复与生理放松,这体现了自然要素在乡村庭院环境优化中的关键作用。