基于FVM法的门桥湍流模型近场流动数值分析

针对门桥拖曳状态下近场流动分析计算困难的问题,采用有限体积法（finite volume method,FVM）建立有限元模型,对门桥在不同航速、拖曳方向等状况下引入RNGk-ε二方程湍流模型进行数值计算与分析,得到了各种因素的影响规律。将数值结果与水池拖曳试验得到的数据进行对比分析,计算值与试验值吻合良好,可为门桥近场流动数值分析提供有效手段。     

扩大头滑移式锚杆的恒阻力值研究

为研究扩大头滑移式锚杆的恒阻力值与锚杆尺寸之间的关系,在恒阻大变形锚杆的恒阻力值弹性理论基础上推导出弹-塑性理论公式,使其适用于扩大头滑移式锚杆的恒阻力值预测。利用数值模拟软件对5种工况下的锚杆恒阻力值进行研究,并基于室内试验对三种工况数值模拟结果的验证表明：数值模拟模型与试验结果相差较小,模型比较合理;弹-塑性理论公式计算出的阻力理论值与数值模拟得到的阻力值有较好的吻合度。     

波形钢腹板PC组合箱梁纯扭作用下抗扭承载力试验研究

为了更好的了解波形钢腹板PC组合箱梁扭转力学机理及其抗扭承载力影响因素,该文通过模型试验的方法,对4根波形钢腹板PC组合箱梁模型进行纯扭作用下的承载力研究。通过偏心加载的方式对模型梁施加单调纯扭矩。试验结果表明:波形钢腹板PC组合箱梁在纯扭作用下,混凝土顶、底板裂缝方向与梁纵轴线基本成45°角;截面中心纵向钢筋对组合箱梁抗扭贡献不大;抗扭刚度与波形参数η成正比;钢腹板屈服扭矩与组合箱梁极限扭矩随着钢腹板厚度的增加而增大。     

波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥悬臂施工中钢腹板临时支撑方案比较

在悬臂施工的波形钢腹板预应力混凝土(PC)组合箱梁桥中,为了施工安全,往往需要在钢腹板上设置一些临时性支撑结构。为了克服临时支架法需占用大量施工空间的缺点,提出一种由大刚度钢管组成的钢管支架法,该方法结构简单、空间占用小。对两种方案进行比较分析,采用三维有限元数值模拟法,分别进行静力分析和特征值计算。计算结果表明:虽然临时支架在钢-混组合箱梁桥的施工中有效,但在波形钢腹板(PC)组合箱梁桥的悬臂施工过程中并不能明显改善波形钢腹板的受力状态;而钢管支架能够有效地改善悬臂状态下波形钢腹板的受力状况。     

预制体结构及界面对三维SiC/SiC复合材料拉伸性能的影响

为研究预制体结构及界面对三维编织SiC/SiC复合材料拉伸性能的影响,采用先驱体浸渍裂解法（PIP）分别制备了三维四向和三维五向SiC/SiC复合材料,并引入热解炭/碳化硅（PyC/SiC）复合界面层,进行拉伸性能测试和断口形貌观察。结果表明,三维五向SiC/SiC复合材料拉伸性能优于三维四向SiC/SiC复合材料,三维五向SiC/SiC复合材料的拉伸强度、模量和断裂应变分别是三维四向SiC/SiC复合材料的1.22倍、1.25倍、1.43倍,且比三维四向SiC/SiC复合材料具有更好的强度可靠性。这是由于三维五向SiC/SiC复合材料增加了受力方向的纤维含量,限制了纤维在外力作用下的转动和变形,起到定型和稳固作用。添加PyC/SiC复合界面层,三维五向SiC/SiC复合材料的拉伸强度、模量及断裂应变分别提高了21.7%、15.0%和11.0%。界面的存在可以保护纤维,调节纤维与基体之间的热应力,受力时诱使裂纹偏转和分叉,消耗能量,提高三维五向SiC/SiC复合材料的拉伸性能。      

导梁翘起时桁架桥顶推施工对岸支座反力计算方法

针对导梁前端带有翘起的桁架桥顶推施工,将带有翘起的导梁简化为"等效直梁"模型,利用"功能互等"定理,建立导梁推送至对岸时对岸支座反力的计算方法,该方法可以较准确地计算导梁带有翘起时,顶推过程对岸支座反力。通过实例将由该方法计算得到的支座反力与有限元计算结果进行对比,证实该模型得到的计算结果较为准确。     

钢管混凝土桁架扁平拱抗弯性能试验研究

针对我国大跨度地下空间的发展趋势，提出在地下工程中采用钢管混凝土桁架新型衬砌结构，对大跨度钢管混凝土桁架扁平拱进行了准静态三点弯曲试验，从位移、应变和破坏模式对该结构进行了承载状态分析。钢管混凝土桁架扁平拱结构在跨中集中荷载作用下具有较大的弹性位移阶段；在大变形阶段，结构具有应力软化现象；结构跨中下弦核心混凝土对下弦钢管具有一定约束作用，但跨中下弦钢管更容易屈服和开裂；跨中上弦混凝土与钢管共同承担压缩变形，在上弦杆局部屈曲后结构不会立刻失效。