强震区城市矩形隧道垫层减震层厚度对减震效果的影响分析

为进一步提高强震区城市矩形隧道衬砌结构的抗震性能,依托某城市浅埋隧道的工程条件,利用有限元模拟软件ABAQUS,对该隧道采用不同厚度垫层减震层的减震效果进行优选研究。研究结果表明:施设5 cm厚垫层减震层后,衬砌结构的最大、最小主应力分别减小21.55%、45.34%,最大剪切应力减小41.74%,轴力和最大弯矩分别减小8.94%、18.82%,最小安全系数提高17.65%;施设10 cm厚垫层减震层后,衬砌结构的最大、最小主应力分别减小17.62%、45.47%,最大剪切应力减小43.07%,轴力和最大弯矩分别减小10.10%、20.07%,最小安全系数提高18.69%;施设15 cm厚垫层减震层后,衬砌结构的最大、最小主应力分别减小22.49%、46.78%,最大剪切应力减小43.27%,轴力和最大弯矩分别减小11.34%、19.42%,最小安全系数提高17.80%;与施设5 cm、15 cm厚垫层减震层时的减震效果相比,施设10 cm厚垫层减震层的减震效果最好。     

减震层对浅埋双洞隧道衬砌结构的减震作用

为分析减震层对浅埋双洞隧道衬砌结构的减震效果,采用有限差分软件FLAC3D建立其数值模型,分析减震层与隧道净距对隧道衬砌结构动力响应规律的影响.结果 表明:设置减震层可以减小传递至隧道衬砌结构的地震能量,从而使隧道衬砌结构各监测点的峰值内力与峰值位移均有所减小,但减震层对峰值内力的减小幅度大于对峰值位移的减小幅度;随着隧道净距的增大,衬砌结构峰值内力逐渐减小,并逐渐接近单洞时的地震响应.所得结论可为今后高烈度地震区浅埋双洞隧道的抗震设防提供一定参考.     

建筑结构的复合加层减震分析

论述了影响复合加层减震设计的主要因素和复合减震层的特点,利用有限元软件对一复合加层减震建筑结构进行了时程分析,结果表明:复合加层减震体系支座布置灵活,并能增大减震频率的带宽,减震效果也比较显著.     

粗放型屋顶绿化隔热效果分析

以自然通风层的屋顶绿化为研究对象,对有无绿化屋顶内表面温度进行比较,采用实测数据统计分析的方法,以全夏季为研究周期,按不同温度区间分析屋顶内表面温度的分布特性,比较2种状态下屋顶内表面温度的分布频率以及总温度,得到绿化屋顶内表面温度＜34℃出现的频率占总周期的90％,是无绿化屋顶的1.6倍,大于36℃高温的频率为无绿化屋顶的4.6％,绿化屋顶内表面大于30℃的温度总量约为无绿化屋顶的1/3,且绿化屋顶的隔热性能与室外气温有较强的正向性,随着气温的升高,绿化屋顶的隔热性能体现得更加充分.     

考虑围岩松动圈的隧道抗减震措施

为了研究考虑松动圈的情况下隧道抗减震措施的有效性和机理,建立同时考虑松动圈和抗减震措施的有限元计算模型,通过设置减震层、注浆加固和综合措施3种减震措施,研究隧道结构的地震动力响应.首先将数值计算模型与振动台试验结果相对比,验证数值计算模型的有效性;然后在数值模型基础上,进一步分析减震层、注浆加固以及综合措施(即2种措施同时施作)的情况下隧道结构的附加应力、附加应变、围岩塑性区以及衬砌损伤的变化.结果表明:考虑松动圈后,与不设置减震措施时相比,减震层的存在使结构的主应力发生小幅变化,同时减震层增大了衬砌总体的环向变形,在减小围岩塑性应变的同时还增加了衬砌的拉伸损伤;而注浆加固不仅能减小衬砌各处的主应力响应,还能减小衬砌各处的应变响应,减弱了松动圈对隧道变形的不利影响;同时施作2种减震措施,则衬砌各处的主应力及应变均显著减少,衬砌的抗震性能得以显著改善.因此,当考虑松动圈时,减震层与注浆加固相结合的综合减震措施对于隧道结构更为适宜,且易于和实际辅助施工措施相结合.     

加层减震砌体结构动力时程分析

对于砌体结构提出具体的加层减震措施.由于在该程序中无现成的单元来模拟隔震层,根据程序特点和研究问题的本质,用组合单元和约束条件来模拟隔震层.隔震层采用双线性库仑摩擦阻尼恢复力模型和粘滞阻尼恢复力模型.用程序针对一栋4层砌体结构直接加层进行了动力时程分析.得出在地震作用下该房屋直接加层各层的最大位移和加速度.得出各层的位移和加速度动力时程曲线.对该房屋加层减震进行了动力时程分析.得出在地震作用下加层减震结构各层的最大位移和加速度.得出加层减震结构各层的位移和加速度动力时程曲线.最后,对计算结果进行了分析,得出一些有意义的结果和结论.     

非线性TMD对超高层结构减震效果影响分析

当前的减震技术主要集中应用在基础隔振和消能减震体系中,有较好效果但使用条件也受限制。结合橡胶支座基础隔震和调谐质量阻尼器的研究成果,提出了在超高层结构中应用非线性＂调谐质量阻尼器＂的减震技术。同时利用有限元软件分析了不同地震作用下采用了非线性＂TMD＂减震技术和不采用减震技术的某高层结构的地震反应,发现了非线性TMD技术对超高层建筑具有明显的减震效果。该技术对超高层结构的减震具有参考价值。     

管道多层隔热系统的传热分析及优化设计

采用能量平衡方程和P1阶微分近似法建立了由超细玻璃纤维和反射屏组成的管道多层隔热系统稳态传热的数学模型。利用该模型分析了反射屏层数、反射屏发射率、反射屏位置、温度等因素对系统隔热性能的影响。分析结果表明,系统的隔热性能随着反射屏层数的增加而提高,但是提高幅度逐渐减小,存在一个最佳的反射屏层数;反射屏的发射率强烈地影响系统的隔热性能,采用低发射率的反射屏对于提高系统隔热性能有着重要作用;反射屏位置对系统隔热性能有较大影响,将反射屏靠近高温面布置能获得更好的隔热效果。     

缓冲型拉索减震支座拟静力试验及减震效果分析

为了能够更有效地解决桥梁在地震中的力与位移平衡的问题,结合拉索减震支座的构造特点,提出了缓冲型拉索减震支座的构想,介绍了其工作原理以及实现方式,对常规拉索减震支座及缓冲型拉索减震支座进行拟静力试验,并将试验结果进行对比研究. 在试验结果的基础上提出了缓冲型拉索减震支座的数值模拟方法,并验证了所提方法的正确性. 最后,针对一座实际的连续梁桥,选用3条近场脉冲型地震波,分析采用拉索减震支座以及缓冲型拉索减震支座下的支座减震效果. 结果表明:相比于拉索减震支座,采用缓冲型拉索减震支座可以使结构的峰值支座位移、墩底最大弯度以及残余位移均有不同程度的降低,具有更好的限位能力和自复位能力.     

连续梁桥锁死销减震效果及参数分析

为了充分发挥连续梁桥滑动墩的抗震潜能,提高其整体抗震性能,提出采用加速度激活的锁死销减震装置。阐述了减震装置的构造形式和工作原理,建立了减震装置的力学模型并提出了相应的数值模拟方法。基于某七跨连续梁桥,建立全桥有限元模型,进行了连续梁桥锁死销减震效果研究,系统分析了锁死销装置的连接刚度、碰撞恢复系数取值对减震性能的影响。分析结果表明,锁死销减震装置能够显著地连续梁桥的抗震性能,锁死销连接刚度越大,固定墩的减震效果越好,而碰撞恢复系数对减震效果的影响不明显。     

寒区隧道温度场及保温隔热层研究

为评价隧道保温隔热层效果，利用三维瞬态有限元程序，分析了隧道保温隔热材料厚度为0.0、3.0cm情况下二次衬砌及周边围岩的温度变化过程；研究了温度应力分布及其可能导致的混凝土开裂，对保温隔热材料的防冻效果进行了评价。计算表明：设3.0cm厚的保温隔热材料层后衬砌温差小，能较好地保护二次衬砌免受温度应力影响，避免了二次衬砌产生开裂等冻害，分析结果具有一定的工程参考价值。     

围岩与隔热结构热学参数对巷道温度场影响的正交数值模拟

为研究高温巷道围岩-隔热支护体系热学参数对温度场的影响,建立25组数值试验模拟巷道温度场,选定衬砌热导率、衬砌厚度、原岩热导率、原岩温度为影响因素,以巷道壁面温度、调热圈半径、壁面与原岩温度差为目标因子,进行正交试验分析,得到各因素对壁面温度、调热圈半径影响顺序为原岩热导率>原岩温度>衬砌厚度>衬砌热导率;对壁面与原岩温度差影响顺序为衬砌热导率>原岩温度>原岩热导率>衬砌厚度。最后,拟合出壁面温度、调热圈半径的热学参数公式,拟合程度较高。结果表明：采用低热导率的隔热喷层能够延缓围岩散热和减少巷道风流对围岩温度场的扰动,但围岩自身热物理属性对巷道温度场起决定性作用。研究对主动隔热巷道温度场分布,合理安排隔热支护有一定积极意义。     

高应力软岩隧道施工的时空效应分析

以湖南某高应力软岩隧道为背景,应用有限元软件ABAQUS对其施工的时空效应进行了分析,并对其影响范围及大小进行了研究,结果表明：高应力软岩隧道围岩稳定很大程度上受到隧道的＂空间效应＂及＂时间效应＂的影响,同时指出在施工时应尽早施加初期支护提高围岩自承能力,在围岩变形趋于稳定时施加二次支护坚决抑制软岩的流变所引起的大变形.     

Preparation and Thermal Shock Resistance of Mullite Ceramics for High Temperature Solar Thermal Storage

Mullite thermal storage ceramics were prepared by low-cost calcined bauxite and kaolin.The phase composition, microstructure, high temperature resistance and thermophysical properties were characterized by modern testing techniques. The experimental results indicate that sample A3(bauxite/kaolin ratio of 5:5) sintered at 1 620 ℃ has the optimum comprehensive properties, with bulk density of 2.83 g·cm^-3 and bending strength of 155.44 MPa. After 30 thermal shocks(1 000 ℃-room temperatur...     

Effect of Curing Temperature on Tunnel Fire Insulation of Aerogel Cement Paste Coatings

To further strengthen the protective effect of aerogel cement paste (ACP) coating on self-compacting concrete (SCC) in tunnel fire under the optimal mix proportion,the effect of curing temperature (from 5 to 80 ℃,based on site construction curing temperature and surrounding rock temperature) on fire insulation of ACP was investigated.The mechanical properties,thermal conductivity and porosity of ACP were tested.The microstructure of ACP was characterized by means of SEM,XRD and TG/DTG.The results reveal that 50 ℃ is the optimal curing temperature for ACP with good mechanical properties and fire insulation.Relatively high curing temperature can facilitate hydration and pozzolanic reactions,contributing to the generation of more stable substances (such as C-S-H gels,tobermorite and thenardite,etc).ACP under excessive low curing temperature brings inhomogeneous microstructure with coarse pores,leading to producing wider and longer microcracks when it is exposed to tunnel fire.The microcracks make the heat convection and thermal radiation more significant and thus accelerate the damage of ACP under fire.In case of the less than 7% difference of thermal conductivity,dense microstructure and stable substances are more conducive to strengthening fire insulation of ACP.In practical engineering applications,the thickness of protective layer of ACP can be further optimized when ACP is cured under about 50 ℃.     

金属基陶瓷涂层的耐高温及抗热冲击性能

以自制无机胶粘剂、通过添加耐高温耐磨陶瓷骨料A12 O3,WC,SiC混合后涂覆于A3钢表面制得陶瓷涂层,研究了调胶比（氧化铜与磷酸盐的配比）、骨胶比（胶粘剂与陶瓷骨料的配比）不同对金属基陶瓷涂层耐高温及抗热冲击性能的影响;并分析了金属基体与陶瓷涂层间的结合机理．结果表明：调胶比为0．5g／ml此涂层能承受1300℃以上的高温．骨胶比比为0．30：1（质量比）时,制备的陶瓷涂层抗热冲击性能最佳,能承受600～700℃的16次以上的热震试验．     

Al_2O_3陶瓷涂层抗高温热冲击性能的研究

本文对Ａｌ２Ｏ３陶瓷涂层的高温热冲击性进行了研究，结果表明，在工作层与基体间增加过渡层能提高涂层的热冲击性，而具有更多孔隙的涂层将降低涂层的强度，降低涂层与基体的粘结强度，降低涂层对基体的保护作用，加速基底层的氧化，使涂层的抗高温热冲击性降低．     

温度影响下的橡胶沥青应力吸收层的应力分析

高温开裂已经成为沥青路面的主要危害之一。橡胶沥青是良好的沥青改性剂,其具有吸收应力,改善沥青高温性能、延长路面使用寿命、延缓反射裂缝等优点。利用ABAQUS有限元软件,选取15℃、20℃和60℃下沥青路面的热特性参数,分析在不同温度下橡胶沥青应力吸收层对半刚性基层路面结构和柔性基层路面结构的应力应变规律,推荐合理的沥青路面结构层设计参数,为工程实践提供理论依据。     

三种隔热填料对环氧涂层的阻燃和隔热性能的影响

使用膨胀珍珠岩、海泡石和空心玻璃微珠作为隔热填料制备了一种兼备阻燃和隔热性能的涂层,并研究了填料含量变化对涂层的阻燃、隔热以及物理性能的影响。结果表明:同等添加比例下,添加空心玻璃微珠的环氧涂层比添加海泡石和膨胀珍珠岩的具有更低的导热系数、热释放速率峰值和总释放热。涂层的隔热性能和阻燃性能随着填料含量的增加呈现先增加后减小的趋势,物理性能随着添加隔热填料的增加而下降。当涂料中的填料含量在20g时,涂层具备较优的隔热和阻燃性能,且此时涂层的物理性能满足使用要求。