浅析建筑工程中基坑工程的监测方法

基坑工程中支护结构的变形、受力、位移由于受材料性质、地质条件、施工条件、荷载条件以及外界因素等多种复杂因素影响,很难只从理论上准确计算,而这些特征值又是影响基坑安全、施工安全的重要标志。因此,本文对建筑工程中基坑工程的监测方法进行了详细的介绍。     

复杂大跨空间钢结构施工过程综合监测技术研究

施工过程监测对复杂大跨空间结构的安装与施工具有重要意义。根据施工方法的不同,施工监测应选用针对性的监测指标。该文对大跨空间钢结构施工过程常用的监测指标与相应的监测手段或设备,以及新型监测技术进行详细地分析研究。结合北京新机场航站楼核心区钢结构屋盖施工过程,综合选取关键杆件应力应变监测、基于三维激光扫描的位移与变形监测以及重点区域无人机监测等手段,对结构施工过程的受力特征、变形与部分施工质量问题进行详细监测和检查。该综合监测技术为复杂大跨空间钢结构的施工提供了全面可靠的解决方案。     

TC4 钛合金高压扭转变形过程数值模拟

目的研究TC4钛合金高压扭转变形过程,得到最佳的变形条件。方法以不同高径比的TC4钛合金饼坯为研究对象,利用Deform-3D数值模拟软件模拟其高压扭转变形过程,分析高压扭转变形过程中的变形情况以及等效应变分布规律,分析摩擦因数、变形温度、轴向压力对钛合金高压扭转变形过程的影响并对其进行优化。结果摩擦因数对高压扭转变形过程的影响比较大,当摩擦因数达到1时,高压扭转变形过程相对容易进行。变形温度对高压扭转变形过程的影响不是很明显,不过温度越高,变形越容易进行。轴向压力越大,变形越不均匀,轴向压力选择314 kN为最佳变形条件。结论摩擦因数较大,利于TC4高压扭转变形过程。变形温度对高压扭转变形过程影响不大。轴向压力选择适当利于高压扭转变形过程。     

建筑基坑近接施工对地铁盾构区间隧道影响分析

以苏州某建筑基坑与既有地铁盾构区间隧道近接施工项目为背景,利用有限元方法,分析了建筑基坑开挖对既有地铁区间隧道的受力和变形的影响。结果表明:建筑基坑施工过程中隧道发生变形,整个开挖过程中隧道水平位移最大值为4.4mm,隧道竖向位移最大值为2.1mm;基坑开挖过程中地铁区间隧道外侧最大弯矩为60.7k N·m,发生在开挖3#基坑至坑底阶段;上部建筑施工完成后地铁区间隧道变形减小,水平最大位移减小至3.1mm,竖向最大位移减小至1.4mm。     

狭窄血管处管壁的变形与应力分析

该文根据血液流动连续性方程、运动方程及血管壁弹性力学方程,通过边界条件的耦合,在给定了血压波形函数的基础上,假设堵塞斑块与血管壁弹性性质相同时,求解了狭窄血管管壁的径向位移及环向应力;分析了不同狭窄程度对血管壁变形及应力的影响;给出了不同狭窄状态下,血管植入支架所需的支撑力,从而计算出植入支架后血管壁的径向位移及应力状态。该文的研究结果可为临床上对狭窄血管植入支架的变形与受力分析提供参考。     

力-位移分控多点成形新工艺及其回弹控制机理

目的对比研究力-位移分控多点弯曲成形的受力和变形特点,揭示力-位移分控多点成形技术改善成形质量的机理。方法首先设计制造出采用力-位移分控多点成形原理成形的实验装置,并进行圆柱面的实际成形,比较不同成形模式下所获得成形制件的差异,然后采用理论分析和数值模拟等手段,分析对比不同成形模式的受力与变形条件,探讨不同成形模式下的变形特点与规律。结果从理论上给出了力-位移分控多点成形能有效减小回弹、消除"直边效应"的力学原理,指出了力-位移分控多点成形技术减小回弹的根本原因在于法向约束力的作用,且回弹减小量与法向约束力的大小成正比,并通过数值模拟,从应力和应变分布、支反力变化等方面予以了验证。结论力-位移分控多点成形从本质上改变了板材的受力和变形条件,能有效提升成形质量。     

柔性梁几何非线性/后屈曲分析的改进势能列式方法研究

针对基于Updated-Lagrangian列式的能量方法存在:1) 由于位移模型的近似性而带来虚假节点力;2) 在分析节点空间转动效应上存在争议;3) 势能高阶项由于物理概念不明确给简化列式带来困难等问题,提出描述柔性梁构件有限位移过程受力状态变化的势能列式方法。根据连续介质力学极分解定理,将典型增量步内单元内力势能分解为刚体变位下初始节点力势能和自然变形中积累的初始节点力势能和应变能,推导了满足刚体运动检验和变形后节点受力平衡的空间梁单元几何刚度矩阵。建立全面反映构件非线性大位移行为的增量割线刚度矩阵显式列式。数值分析结果表明,势能列式能准确预测任意荷载作用下结构非线性平衡路径,物理概念清晰,适应工程实践对一般杆系结构非线性分析需求。     

高压柔性传输线的非线性变形分析

根据柔索应变与位移的非线性几何关系以及自重作用和温度影响下的平衡方程,采用欧拉描述的坐标系统精确地求得了各点的位移和张力的解析解。对高压柔性传输线建立的非线性代数方程组应用改进的Powell混合算法编制的高精度DNEQNF程序直接进行求解。最后,给出了柔性传输线变形分析的数值算例并与相关文献进行了比较,算例的结果表明方法对求解柔索的非线性变形问题比其它方法更方便有效。     

动物骨折治疗用金属骨板局部增量成形新工艺

目的目前动物骨折常用的锁定骨板内固定技术(Point-contact Reconstruction Compress Locking, PRCL)需要采用多个工具配合手动完成骨板成形,针对该过程中精度不可控、效率低等问题,提出一种弯扭复合成形模具,发展一种局部增量成形金属骨板的方法。方法 PRCL骨板固定治疗中,为了贴合受伤骨骼,治疗前骨板需经过面内弯曲、弯曲以及扭转3类变形。通过调整弯扭复合成形模具的空间位置及模具不同组成部分的相对位置,实现不同区域内不同变形量的面内弯曲、弯曲或扭转。应用数值方法分析验证弯扭复合成形模具及成形方法的适用性,基于DEFORM软件建立工业纯钛TA2骨板局部增量成形过程有限元模型,分析具有两个成形区的TA2骨板局部增量成形特征。结果塑性变形仅发生在复合模具附近,对已变形区无影响,会引起未成形区的刚性位移;骨板长度方向受力小于其宽度和厚度方向受力,面内弯曲需要较大的成形载荷。结论所发展的模具和方法可实现预期的骨板成形,也适用于其他PRCL金属骨板的成形。     

混凝土灌芯纤维石膏墙板的简化计算方法及内力分析

为了研究混凝土灌芯纤维石膏墙板(以下简称复合墙板)在荷载作用下石膏墙板与芯柱受力发展过程、受力体系的演变过程及承载力,该文依据复合墙板的构成特点,将石膏墙板与由芯柱和圈梁构成的框架(以下简称框架)分开,分别确定力与位移的关系并用匀质链杆相连,建立计算简图。再依据石膏墙板与框架的高宽比不同其变形特点不同,分别确定力与位移的关系,以变形协调关系为理论基础推导出了高宽比不同时复合墙板的受力破坏路径,及各阶段的内力计算方法及计算公式。计算结果表明:该文提供的方法与试验结果吻合较好。     

船用高压组合机械密封装置的设计

水下舰艇武器推进泵的机械密封装置的工作压力波动、使用频率小,并要求可靠性高。根据这些使用要求和技术要求,对高压组合机械密封装置进行研究,分析了关键技术,给出结构设计方法、关键参数的选择以及设计计算方法,并对密封环受力变形问题采用有限元法分析。介绍了专门针对船用高压机械密封进行可靠性试验的试验装置,并对所设计的机械密封装置进行了试验,试验结果表明该密封装置能够很好地满足使用要求。     

高层结构设计中确定结构体系应注意的问题

相对于多层建筑,高层建筑的受力特点:一是柱子、墙体的轴向变形及截面剪切变形对结构内力变形的影响;二是因风力或地震的水平荷载作用所产生的内力和位移变形常为结构设计的控制因素,抗侧力结构的设计成为关键。本文针对高层结构的受力特点,提出在设计中确定结构体系应该注意的几点问题。     

液压缸缸筒内孔滚压工艺的有限元模拟

为了更好地研究缸筒内表面成形质量以及工艺参数的合理性。利用Deform有限元分析软件对液压缸缸筒内孔表面滚压加工状态进行有限元分析,从分析结果中得到缸筒的等效应力、表面受力分布、材料速度矢量以及成形表面质量等,通过缸筒内孔滚压的有限元分析,对液压缸缸筒内孔滚压成形工艺编制提供了一定的指导。     

大磁致高精度电反馈同步阀的特性分析

 针对工程中两液压缸的高精度同步问题，设计采用一种新型的功能材料一大磁致伸缩材料，作为阀的电-机转换元件，并利用单片机采集与处理两液压缸的位移反馈信号，从而达到高精度同步控制． 通过阀的特性分析，结果表明，该同步阀能够实现两液压缸的高精度同步控制，并具有一定的抗干扰能力．很好地解决了工程中两液压缸的高精度同步问题．     

超长复杂隔震结构施工力学及全过程监测研究

隔震结构的基础对上部结构的水平位移和抗转动约束力较弱,施工建造阶段的受力性能具有特殊性。对超长复杂隔震钢筋混凝土结构体系而言,叠层橡胶隔震支座在施工阶段出现了较大侧向位移的现象。施工方案考虑不周全时,隔震层大梁在施工阶段混凝土甚至会出现裂缝。该文介绍了课题组针对平面不规则超长复杂隔震结构建造过程施工力学分析。将施工过程中的时变结构体系分析问题采用离散性的时间冻结来近似处理,将它当作一序列物性时不变、拓扑关系在各个预定的时间点上变化的结构体系分析。数值分析表明,SCS方式是一种宜用于隔震结构的安全经济的施工方式;隔震层大梁出现裂缝主要是由施工荷载、温度剧烈变化、混凝土收缩及过早拆模等综合因素引起的;分析了由施工建造引起的非载荷变形对隔震支座变形位移、底板的变形和内力的影响;分析了最不利温差作用下的隔震支座位移及施工阶段梁挠度的变化规律,初步给出了后浇带的合理布置方案。通过对实际隔震工程的施工期及服役期的现场监测,验证了超长隔震结构的非载荷变形特征与环境荷载的相关性。     

剪力墙结构基于性能抗震设计的目标层间位移确定方法

结构层间变形的计算和性能水平的划分,是基于性能的抗震设计中确定目标位移的关键问题之一。该文根据剪力墙结构的受力特点,将楼层位移分为有害位移和刚体位移,将层间位移分为名义层间位移和有害层间位移;分析了剪力墙结构的名义层间位移、有害层间位移及楼层转角之间的关系,给出有害层间位移的近似计算公式并进行误差分析;对结构层间变形的计算方法进行改进,提出采用有害层间位移角作为剪力墙结构的性能指标,进行结构性能水平的划分,并采用有害层间位移角和顶点位移角两个参数来控制剪力墙结构的变形。最后,给出剪力墙结构目标层间位移的确定方法,以此确定其目标侧移曲线,可进行直接基于位移的抗震设计。     

直角柔性铰链单平行四杆机构输出位移分析

为了分析直角柔性铰链单平行四杆机构在导向过程中的导向位移及耦合位移,根据其结构的对称性,在对支撑结构进行受力分析和变形分析的基础上建立了单个支撑的半段梁模型,采用椭圆积分法推导了导向梁在大载荷下导向位移及耦合位移计算公式,最后采用有限元方法和实验对理论模型进行验证,并分析了造成理论值、仿真值和实验值之间出现误差的原因.研究结果表明,在柔性梁的弹性范围内,力与导向位移近似成线性关系,与耦合位移成类指数关系,理论值和实验值之间的最大误差分别为5.1%和8.5%;理论、仿真和实验所得的导向位移-耦合位移曲线基本重合.     

导弹适配器与发射筒过盈配合研究

针对导弹适配器与发射简过盈配合问题,根据力学平衡原理,分别推导了可压缩橡胶泡沫圆筒和不可压橡胶圆筒的变形模式,给出了位移、应力表达式,建立了求解适配器与发射筒过盈配合问题的非线性代数方程组.采用有限元法和解析解法对某导弹适配器与发射筒过盈配合问题进行了计算和对比,结果表明:有限元法计算的位移和应力与理论解吻合很好,但是...     

高层框架考虑施工过程和徐变收缩影响的受力分析

位移法分析超静定结构徐变收缩效应的关键是求单元的徐变收缩固端力。首先根据力法和虚功原理,推导出杆件单元徐变固端力和收缩固端力的计算公式。然后给出了高层框架结构分析中考虑施工过程和徐变收缩影响的方法,并列出了位移法方程。用FORTRAN语言编制了高层结构徐变收缩分析的计算机程序,并对一个高层框架进行结构分析。结果表明,施工过程和徐变收缩对高层框架的受力和变形影响都较大,实际工程设计中应该考虑这些因素对结构的影响。     

钢筋混凝土低剪力墙非线性全过程分析方法

本文介绍了应用非线性有限元法对水平荷载下的钢筋混凝土低剪力墙受力全过程进行分析的方法。该方法采用割线位移控制法求解低剪力墙的荷载－变形架曲线。