高寒地区煤矿储运筒仓不敷设保温层的应用研究

本文对高寒地区煤矿冬季储运筒仓内原煤的实际传热过程进行了分析,提出了简化的物理模型,得出了描述筒仓内原煤温度场解析式,经计算得出在不同时间内各种原煤的导热系数K值下的温度分布和立壁表层原煤的冻结厚度,并与试验筒仓的实际观测结果对比,表明理论解析与观测结果基本一致.本文还给出了计算储仓原煤温度场的简化公式,提供工程设计中实际应用.     

合肥某泡沫厂火灾过程数值重构

工业厂房火灾因为其易发生、损失大是目前消防部门十分关注的一类火灾。研究分析厂房火灾的发生、发展对消防法规的制定和消防监督工作有重要意义。本文运用FDS软件对某泡沫厂火灾进行了数值重构。计算结果很好的重现了火灾的发展过程,通过对火蔓延、温度场等的分析认为,该类厂房火灾荷载大,火势凶猛,容易发生轰然,采光带的烧穿虽然会扩大火势但有利于消防补救。     

南水北调中线大型渡槽运行期温度场的计算

较全面分析了运行期渡槽温度边界条件的各种影响因素,并给出各因素较为精确的计算公式.利用瞬态有限元方法给出了渡槽运行期瞬态温度场的计算方法,并通过对实验水槽的计算结果与实测数据对比,说明所提出的边界条件计算公式和温度场计算方法是正确可靠的.还对南水北调洺河渡槽温度场进行了计算,并得到了一些有益的结论.     

火灾作用下钢筋混凝土构件等效火灾荷载的计算

国内外混凝土规范中已明确给出计算构件耐火极限的方法,钢筋混凝土构件防火研究的主要目的是为进行钢筋混凝土构件的耐火极限研究.而在结构设计中,往往直接考虑的是荷载作用,为此提出一个新概念--等效火灾荷载,将火灾对结构的影响直接考虑成荷载作用.在确定了混凝土构件的截面温度场后,利用一种简化计算方法计算出钢筋混凝土构件的等效火灾荷载,进而计算出钢筋混凝土构件的耐火极限.在火灾中,作为结构最基本的构件梁柱可能受到单面或多面的火作用,这里仅介绍三面受火钢筋混凝土简支梁等效火灾荷载的计算,利用此法简单计算便可得出等效火灾荷载和耐火极限.     

标准火灾测试房间温度场和速度场的大涡模拟

为探索单个房间内的火灾发展和烟气流动，采用大涡模拟（LES）方法，对大尺度涡进行直接数值模拟，对小尺度涡采用亚格子应力模型处理湍流，计算了标准火灾测试房间内的气流流动，得到了其温度场和速度场. 模拟结果与采用二维多普勒激光测速仪和精细热电偶的试验数据相比较，除房间顶部外，模拟结果与试验数据吻合.模拟结果表明，房间内存在较大的温度梯度，温度场分层明显，密度差造成的浮力是气流运动的主要驱动力；重整化群（RNG）的亚格子应力模型适用于火灾的大涡模拟.     

火焰热辐射作用下大空间火场钢构件升温模型

为了研究火灾时大空间建筑内受火钢构件的温升规律,进行了真实的全尺寸钢构件受火温升实验,采用集总热容法建立了大空间建筑火场钢构件温升理论模型.提出了大空间建筑非规律性变化的烟气温度场预测方法和受火钢构件温度场预测方法.实验数据对比理论计算结果表明,结合非规律性变化的烟气温度场,大空间受火钢构件升温模型能够很好地预测大空间受火钢构件温升变化,预测结果与实验数据基本相吻合.     

考虑太阳辐射作用的砌体结构温度场

为探讨砌体结构的温度裂缝机理，对砌体结构的温度场进行了研究。由通用有限元软件SAP ALOGOR的稳态温度场计算结果得出砌体结构的温度分布规律，提出了简化的计算方法，即对墙体和屋面分别按独立的一维问题进行计算，推导了一维瞬态温度场的隐式差分公式，取消了时间步长和空间步长的相互约束。编制了程序进行计算，所得墙体计算结果与实测资料相吻合，表明该计算方法是简洁可行的；同时，利用该方法可为砌体结构的温度应力计算提供可靠的温度参数。     

经历弱震损伤的混凝土框架结构抗火性能试验研究

设计了2榀配筋相同的足尺寸单层单跨混凝土框架KJ1、KJ2,对KJ1先进行模拟经历弱震损伤的低周反复荷载试验,接着进行了固定轴压比下的火灾反应试验,包括升温和降温过程;对KJ2直接进行固定轴压比下的火灾反应试验。研究了混凝土框架在火灾中的温度及变形反应,对KJ1、KJ2在试验后的表观现象、温度曲线、承载力变化等方面进行了对比分析,同时根据简化的温度场初步计算了框架柱的高温极限承载力。通过试验和理论分析比较表明,计算结果与最终试验现象从定性上分析是相符的。     

火灾对RC,PC构件材料性能的影响

在火灾过程中,由于混凝土的热传导作用,使构件内部形成不均匀的温度场。文中对混凝土、钢筋及预应力钢筋的高温性能进行了分析研究,提出了不同温度下各种材料强度及弹性模量的计算公式;并对钢筋与混凝土的粘结进行了分析,提出了相应的计算方法。文中公式可用于防火设计和灾后承载力估算。     

火灾下型钢混凝土柱三维温度场计算

介绍了三维温度场数值计算的基本原理,在确定高温下钢材和混凝土的热工性能的基础上,应用ANSYS有限元分析软件对火灾下型钢混凝土柱三维温度场进行了计算.计算结果与原试验数据吻合得较好,为型钢混凝土柱在高温下及高温后的性能分析创造了条件.     

大空间柱壳结构爆炸动力响应的Ritz-POD数值模拟

应用ANSYS/LS-DYNA建立大空间柱壳结构在内爆炸荷载作用下的数值模拟实验,在验证模型及参数选取的正确性及可靠性的基础上,建立了大空间柱壳结构在内爆炸作用下进行动力响应计算的合适模型。将Ritz振型叠加法与POD法结合,解决了冲击波荷载的时空差异性和结构表面压力场分布问题,大大减少了大空间结构爆炸动力响应分析的计算量。对大空间柱面网壳结构在内爆炸冲击荷载作用下的动力响应进行了数值模拟计算与分析,研究了矢跨比和爆炸点位置等因素对结构动力响应的影响。结果表明,计算模型适合于大空间柱壳结构的爆炸动力响应分析,矢跨比大的结构防（抗）爆炸冲击波的能力较强。偏心爆炸比中心爆炸对大空间结构构件的损害大,对结构的边跨构件最为不利,设计中应更注重支座附近和边跨结构的防爆能力。     

Investigation on mechanical exhaust of cabin fire in large-space building

A calculation model for mechanical exhaust rate in large-space building in the case of cabin fire is proposed through theoretical analysis. Full-scale hot smoke tests are then performed to study the cabin fire spreading to large-space building at different air change rates (ACH). The result indicates that under the standard prescribed ACH, the effective air heights in the large spaces are respectively 6, 4 and 2 m in the case of cabin fires of 0.34, 0.67 and 1 MW. Numerical experiment has been conducted using self-developing two-zone model. The smoke control efficiency is compared by varying the large space’s air change rate in the case of cabin fires ranging from 0.25 to 4 MW. The calculation results show that the air change rates are respectively 3, 6, 10 and 10 ACH when the smoke layer is kept above 5 m, indicating that the centralized exhaust rates far exceed the standard prescribed value. To address this problem, a set of subsidiary distributed mechanical exhaust installing in the cabin with high fire loads is proposed. The simulation shows that both from the safety and economy point of view, the adoption of subsidiary distributed cabin exhaust design may effectively reduce the demand of designed air change rate for large-space building. Supported partially by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50674079 and 50579100)     

用样条有限元法计算楼板振动

本文提出用双二次矩形样条单元计算楼板振动的频率、振型及位移,并在计算模型上采用把一般楼板结构简化成正交各向异性扳来计算,从而可以大大降低计算自由度,并使计算程序在—般小型计算机上即可实现.几个算例表明,本文提出的方法具有实用性.     

多随机参数下高层建筑风振响应分布特征估计

为考虑风速、结构阻尼、自振周期和风载体型系数等计算参数的随机性对结构风振加速度响应的影响,提出了两种估计结构风振加速度响应的概率分布特征的新方法:通过分析计算参数对风振加速度响应的影响,将复杂的风振响应计算公式转化为仅由计算参数幂乘积组成的简化公式,并结合概率分析估计响应分布的前两阶矩;在简化公式和熵分析方法的基础上引入了概率分布近似,从而直接导出加速度响应的分布参数和分布形式.经过与Monte Carlo模拟和误差传播方法的比较,结果表明,这两种方法具有计算量小、计算精度高的特点.     

圆锥台形屏蔽体辐射衰减率的仿真研究

提出一种数值解析法计算从放射线源到评价点的放射线所穿透圆锥台形屏蔽物体的交点坐标，从而可快速预测辐射屏蔽衰减率。用空间解析法建立了圆锥台形物体的数学模型。从曲面方程和直线方程的联立解求出交点。在判断放射线是否穿透此圆锥台体时，又提出了圆锥台形屏蔽体的假想外接长方体的建模方法，将曲面方程联立解的复杂计算简化为一次代数方程的简单计算，大幅度地缩短了计算时间。显示了直观的计算结果。     

微分法求大坝水平位移量的改进

水坝的变形观测中，用前方交会法观测水平位移时，一般用微分法计算水平位移量，本文提出了更加简便的微分计算法，并举例验证两者的计算结果。     

内啮合锥齿轮传动的齿廓重叠干涉分析

内啮合锥齿轮传动同内啮合圆柱齿轮传动一样，都存在类似的曲率干涉和运动干涉现象。齿廓重叠干涉就是其中之一。但是，由于内啮合锥齿轮副的齿廓重叠干涉公式非常复杂，实际使用时计算量很大。为此本文首次采用多种简化方法，提出了一个简单实用、计算精度高的齿廓重叠干涉判别式，使用效果颇佳。     

接触应力一种新的测定方法

工程式上各种构件的接触应力，无论采用哪种计算方法，均作了一定的简化，因此计算结果与实际的接触应力有一定差异。本文是实验室用直按贴片法测定一对相接触圆柱体的接触应力，对工厂正在运行的两台生产设备进行了现场测试，证明了该法的可行性。     

超高压长距离输电线路故障暂态过程的简化计算法

本文对超高压输电线故障暂态过程的实用计算方法进行了分析探讨,介绍了比较完整的简化求解的计算方法,该方法对于工程的近似计算是适用的。     

无粘结预应力FRP筋的极限应力研究

总结了关于体内无粘结预应力筋极限应力的各种计算方法和计算公式,推导了基于结构变形的无粘结预应力FRP(fiber reinforced plastics)筋的应力变化的简化计算公式.试验结果表明:本文的简化计算方法与试验结构吻合较好,可反映结构机理.