大坝气幕隔震效果的数值模拟分析

为了探讨气幕的防震及隔震效果，针对水利工程中常采用的拱坝，对有无气幕的情况做了对比研究。为了评价气幕厚度和隔震效果的关系，对不同的气幕厚度，通过数值模拟分析，提出了气幕的适宜厚度。结果表明：坝前气幕厚度与动水压力、坝体位移等有关。对于强烈震动情况，气幕在减轻大坝所承受的动水压力、从而抑制大坝发生较大位移的作用比较明显。因此，气幕技术在水利工程建设和大坝自身安全保障上有很好的推广前景。     

缓冲气缸缓冲特性建模与仿真

在对缓冲气缸运动过程分析的基础上,采用非线性微分方程组形式建立了缓冲气缸的非线性模型,并利用计算机仿真技术,对缓冲气缸在缓冲过程中缓冲腔的压力变化进行了仿真、分析,找到影响其特性的参数.这对了解缓冲气缸的全面性能、缓冲结构改型以及优化设计缓冲气缸系统提供了重要依据.     

步行轮式气垫车重量匹配和功率匹配

对步行轮式气垫车的重量匹配和功率匹配关系进行了理论分析，建立了轮子系统与垫升系统之间的重量匹配和功率匹配关系。通过对步行轮式气垫模型车的试验，得到了最小总需求功率时的功率匹配和重量匹配关系，并分析了其主要影响因素。     

桩体刺入全过程褥垫层的工作特性

褥垫层是复合地基的核心构成,能协调桩、土之间的差异变形。在桩体刺入褥垫层的过程中,褥垫层的工作特性在发生变化,这方面研究还较少见。通过室内模型试验,观测桩体刺入褥垫层不同深度的桩顶压力、桩顶位移量、褥垫层的变形等试验结果,来研究褥垫层的全过程工作特性,并分析桩间土压力、桩径等对褥垫层的影响。结果表明：在桩体刺入过程中,褥垫层存在压密变形、剪切变形、压碎变形3个阶段;桩间土压力对褥垫层的整个变形过程均有影响,在其他条件相同时,褥垫层抵抗的桩顶压力、褥垫层的承载厚度均随着桩间土压力的增大而增大;桩径对褥垫层的影响主要在压碎变形阶段,褥垫层的承载厚度随桩径的增大而增大,且基本呈线性增长。     

刚性桩复合地基褥垫层厚度取值方法研究

为了研究刚性桩复合地基褥垫层厚度合理的设置范围,从褥垫层作用及可能的破坏模式出发,采用理论推导的方法,以太沙基理论为基础,推导了褥垫层设置的最小及最大厚度.同时根据理论推导结果,提出了褥垫层最佳厚度的设置原则:以刚性桩体对褥垫层的上刺入量作为褥垫层设置的最小厚度;以褥垫层滑动面顶点与承台顶面刚接触时的褥垫层厚度为褥垫层的最大厚度.并用工程经验公式验证了该取值方法的合理性,可为今后类似工程中褥垫层设计提供理论支持.     

坝坡垫层料降雨冲蚀破坏机理研究

针对燕山水库大坝开展三维有限元瞬态流固耦合计算,对强降雨条件下坝坡降雨入渗过程进行模拟,在降雨入渗模拟结果分析的基础上,结合坝坡垫层料颗粒特性分析及现场勘测结果,研究了坝坡垫层料降雨冲蚀破坏过程,研究结果表明:降雨入渗是导致下游坝坡垫层料冲蚀的主要原因,水力梯度大于垫层料最小临界水力梯度值的区域是发生冲蚀的主要区域;降...     

高速气缸压力反馈式缓冲阀

为了研制对活塞速度变化具有自适应能力的缓冲装置,本文将整个气缸工作过程分为工作阶段、缓冲阶段及排气阶段,并分别建立了各个阶段的数学模型.通过对高速气缸工作阶段的仿真及试验研究,得出了缓冲开始时刻进、排气腔气动参数与活塞速度的关系,在此基础上设计了对活塞速度具有自适应能力的压力反馈式缓冲阀.通过对该缓冲方案的仿真研究,得出了影响缓冲腔系统输出能量的主要因素即缓冲阀开启压力与活塞速度具有良好的线性关系,而且进入缓冲时刻的缓冲腔压力与系统输入能量及缓冲阀开启压力与系统输出能量均具有良好的线性关系,从而验证了此阀当活塞速度在1.8~2.2m/s范围内变化时,可以自动调节缓冲腔系统的输出能量,使其至少平衡掉运动部件动能的90%.     

软上地基上加筋碎石垫层工作性状试验研究

通过模型试验研究了加筋和不加筋碎石垫层在软土地基上的承载特性,分析了垫层厚度、加筋材料、加筋层数、筋体布置位置等因素对垫层承载特性的影响。结果表明：垫层厚度对地基沉降影响明显,合理的垫层厚度能有效地降低地基的沉降;加筋后的碎石垫层对降低地基沉降的效果更明显,同等条件下,土工格室的加筋效果优于土工格栅;加筋层数及筋体布置位置对加垫碎石垫层承载特性有一定影响,层数越多加筋效果越好,将筋体布置在垫层下部时效果最好;加垫层能在一定程度上提高地基基床系数,其中土工格室加筋碎石垫层对提高地基基床系数效果最好。     

高拱坝气幕隔震及其非线性效应的数值仿真

为了研究气幕非线性对高拱坝气幕隔震效果的影响,基于高拱坝气幕隔震控制的气-液-固3相耦合数值模型,在该模型中引入了气幕的材料非线性,完成了锦屏一级高拱坝在汶川地震波作用下的气幕隔震效果研究,并与不考虑气幕非线性的计算结果进行了对比.结果表明:气幕可以显著降低拱坝上游坝面的动水压力.气幕厚度为1 m时,正常蓄水位及死水位工况,上游坝面最大动水压力分别降低70.2％和75.3％.气幕使拉应力的量值普遍降低,应力分布得到改善,拱坝的整体抗震性能得到显著提高.气幕非线性所导致的动水压力误差小于10％,因此,当动水压力在总水压力中所占比例较小时,可忽略气幕单元的材料非线性.     

新型可导向防撞垫开发

为降低车辆碰撞护栏端部事故严重程度,根据事故形态和国内外相关标准,提出可导向防撞垫的碰撞试验条件与评价标准,采用有限元仿真和碰撞试验相结合的技术手段,开发出一种新型可导向防撞垫结构.结果表明,开发的防撞垫能防护1.5 t的小型车辆以60 km/h速度正面碰撞和100 km/h速度侧面碰撞,车体碰撞方向加速度最大值分别为10.7g和16.1g,车辆姿态良好,对乘员形成安全保护;仿真结果和试验结果一致,误差在10%以内.     

风机气垫防磨叶片表面压力实验研究

介绍了风机气垫防磨叶片表面压力的实验研究结果,给出了实验方法和实验结果,并对该结果者了详细分析。通过实验研究了主流速度为10m/s时,不同开孔方向、不同射流速率对空心叶片表面压力的影响。实验结果表明,叶片表面吹入合适的射流后,表面压力比无射流时高。     

换填垫层的经济性与安全性研究

在外荷载作用下,换填垫层法处理的软土地基不仅受到周边软土体侧向约束作用,而且具有明显的双层地基应力分布特征,因此当换填垫层的厚度超过基础宽度的0．5倍时,采用传统的扩散角法设计,明显偏于保守．本文从上述两方面着手,结合工程实例,论述换填垫层设计的经济性与安全性．     

PV-ETFE气枕系统冬季性能试验研究

针对光伏电池（PV）-乙烯四氟乙烯（ETFE）气枕一体化建筑体系,设计研制了柔性非晶硅薄膜太阳能电池与三层ETFE气枕一体化系统及测量系统. 在太阳辐射强度低的冬季,对该系统进行7次现场实测试验,得到太阳辐射强度、系统电能、耗电、气枕温度和气枕内外压力差等参数. 通过试验数据分析得到当太阳辐射强度大于103 W/m2时,系统正常工作;在整个试验期间,平均每天太阳能蓄电池蓄电量为49.7 W·h,气枕内、外温度差为10.4 ℃.通过试验验证了PV-ETFE气枕一体化系统冬季应用的可行性,揭示了系统的电气特征、ETFE气枕结构行为特征.     

面板坝垫层料低应力条件下的应力应变及强度特性的试验研究

本文通过对云南天生桥钢筋混凝土面板堆石坝拟采用的垫层料试验研究,探讨此填料的应力应变强度特性及其变化规律,提供有关材料性质参数,并作出工程适用评价与应用建议.     

软土地基上循环荷载作用下加筋碎石垫层 工作特性分析

通过模型试验研究了循环荷载作用下土工格栅、土工格室及纯碎石垫层在软土地基上的承载特性;分析不同工况下沉降、桩身应变及桩土应力比随循环次数、峰值荷载的变化规律。研究结果表明:在动载条件下,加筋碎石垫层能有效地限制垫层的位移,显著减小复合地基的累计沉降;加筋后的碎石垫层强度和刚度均得到增强,能有效调节桩-土应力分布,改善碎石垫层的受力特性,大幅度提高桩-土应力比,有效减小桩身应变;同等条件下,土工格室碎石垫层对于减小桩顶沉降、提高桩-土应力比和降低桩身应变的性能略优于土工格栅碎石垫层,并随着循环峰值荷载增加,两者的作用效果更好。     

加筋垫层法处理涵洞吹填土地基

结合吹填土的工程特性,介绍了涵洞吹填土地基的处理原则及流程。通过有限元计算模型的建立,对加筋垫层法处理涵洞地基的效果进行了研究,分析了不同的垫层宽度、厚度、土性参数和不同格栅层数、间距及刚度时,涵洞的土压力及位移规律,并对多层加筋时格栅的轴向拉力进行了分析。结果表明：加筋垫层法能有效地减小吹填土地基上涵洞的沉降,涵顶土压力随加筋垫层宽度的增大而减小,随垫层厚度的增加呈非线性增大,并逐渐趋于稳定;格栅层数和格栅刚度的增加对减小涵体沉降有一定的作用,但同时会使涵顶土压力增大。     

下游初始水垫深度对挑流冲深影响的分析

本文分析了国内外有关冲深公式及实测资料,闸述了初始水垫深度(下游水深)对冲深影响的问题,得出了冲深与下游水深为非线性函数关系的结论,从而提出最佳相对于对下游水深h_1/T值的选择问题     

深埋暗道CFG桩及碎石垫层复合地基变形特性

将CFG 桩复合地基技术应用于深埋暗道这类特种结构的地基处理问题,通过对具体试验工程进行现场测试以及不同厚度碎石垫层的室内模型试验研究,对深埋暗道CFG桩复合地基沉降变形进行了分析,指出褥垫层的压缩量是应该被考虑到的,沉降变形计算不能仅仅考虑针对复合地基的修正,并应同时考虑褥垫层变形的修正。利用ABAQUS有限单元法分析了不同厚度褥垫层对C FG桩复合地基桩土应力比、总沉降量、垫层压缩量和桩身轴向应力的影响规律。介绍了一种输煤暗道沉降变形监测方法,通过现场测试、室内模型试验以及有限元分析,确定了深埋暗道CFG 桩复合地基褥垫层的选用原则。     

冻土地区混合型复合地基褥垫层厚度设计

简化分析冻土下褥垫层作用机理,从变形协调的角度对混合型复合地基褥垫层厚度进行理论推导。构建桩体和桩间土沉降量、桩顶刺人量、褥垫层压缩量和冻胀量四者之间的平衡关系,建立季冻土地区混合型复合地基褥垫层厚度公式。     

预制桩可打性的分析

为进一步分析预制桩的可打性问题，在一维应力波传播理论的基础上，建立了锤-桩-土三者之间相互作用模型，获得了桩端的动位移和速度的解析解，研究了施工工艺参数、桩的设计参数以及地质条件等对冲击力、桩顶贯入度和桩顶回弹等的影响，分析表明，桩垫刚度、桩锤质量对桩的贯入影响非常大．经过对两个工程实例的对比分析表明，按照本文方法计算的贯入度、锤击数和实测贯入度、锤击数之间非常吻合．