非金属声屏障单元板的轻质优化及力学研究

非金属声屏障因其良好的吸隔声性能、力学性能、耐候性能以及耐久性能迅速成为高速铁路降噪工程中的首选产品。针对非金属声屏障的制作工艺及力学性能,通过总结对比提出优化方案,使用轻质混凝土作为主要材料,将非金属声屏障单位面积内的重量极大降低,并通过有限元软件ANSYS14.5进行改良后产品的力学性能模拟分析,对其在极端情况下的可行性进行验证。     

特殊环境下碳纤维增强材料锚杆粘结滑移试验研究及数值模拟

通过考虑酸、碱、盐、冻融循环环境影响后的碳纤维增强材料CFRP锚杆粘结性能试验,拟合不同环境粘结-滑移(τ-s)关系表达式;并基于试验参数,采用ANSYS非线性弹簧单元Combin 39模拟CFRP锚杆粘结单元,引用拟合τ-s关系曲线确定弹簧单元荷载-位移(F-S)关系参数;模拟分析与试验结果对比表明:由本试验拟合的τ-s关系曲线能很好地反映CFRP筋与环氧砂浆受特殊环境影响后粘结性能的变化。为经常处于特殊环境下的CFRP锚杆性能分析、设计理论及工程应用提供理论依据,也可为相关规范的编制和完善提供参考。     

钢纤维高性能混凝土在声屏障中的应用

在高速铁路的降噪系统中,混凝土声屏障因其降噪效果好、造价低和施工方便正越来越受欢迎。壳体材料选择和结构设计是制作高强轻质混凝土声屏障单元板的关键。为提高台风区高速铁路声屏障单元板的抗弯强度,壳体材料采用钢纤维高性能混凝土。通过计算、试验并结合施工因素,声屏障单元板壳体最小壁厚取25mm,内空腔取消隔板。有限元分析结果表明,其在最不利工况——背板在7.0kPa弯曲荷载作用下,壳体最大拉应力小于钢纤维高强混凝土材料抗拉强度值9MPa。经试验性能研究:背板在高达8.0kPa弯曲荷载作用下,单元板没有开裂破损,跨中挠度较小;单元板降噪系数达0.75,隔音量40dB,均优于要求标准。研究表明该单元板自重小,强度满足台风地区高速铁路的抗弯性能要求,吸音性能优良。     

台风地区高铁混凝土声屏障单元板试验研究北大核心

轻质高强是混凝土声屏障发展的趋势,其壳体材料选择和结构设计是关键。为解决台风区高速铁路混凝土声屏障容易开裂、变形过大等问题,壳体材料采用钢纤维高性能混凝土。通过理论计算、结构试验并考虑施工因素,制作内空腔无隔板,壳体最小壁厚25 mm的新型声屏障单元板。试验研究表明,背板在8.0 k Pa极限弯矩作用下,单元板没有开裂破损,跨中挠度较小,与有限元分析结果比较吻合。而且单元板自重小,制作方法简单,运输方便,具有良好的抗弯性能,满足台风地区高铁混凝土声屏障的要求。     

某核电站安全壳锚固区性能优化研究

针对核电站安全壳锚固体系的结构安全性,利用有限元分析软件ANSYS对OVM15R-37C型锚垫板与优化后OVM15R-37CP型锚垫板进行受力分析对比,结果表明,优化后的锚垫板不仅性能更好,而且较前者也更为经济。结合OVM15R-37CP型锚垫板荷载传递试验结论和锚固区混凝土应力分布规律,验证结构的安全性以及有限元模拟的合理性。     

新型金属声屏障单元板工作性能研究

设置声屏障是缓解交通噪声污染问题的主要途径之一,一种新型无铆型金属声屏障单元板可有效改善现有声屏障单元板的主要缺陷。根据国家标准和行业规范对此种无铆型金属声屏障单元板的声学性能和力学性能进行研究,结果表明此种声屏障单元板在承受7 kPa的均布荷载时,单元板上产生的最大变形远小于规范限值且最大应力远小于材料的屈服强度及疲劳强度。承受疲劳荷载后,声屏障单元板整体保持完好,各组分间保持有效连接。填充了吸声材料的声屏障单元板的降噪系数可达0.79,远高于规范中的规定值。以上结果均表明此种无铆型金属声屏障单元板完全符合实际工程应用要求。     

某核电站安全壳锚固区性能优化研究

针对核电站安全壳锚固体系的结构安全性,利用有限元分析软件ANSYS对OVM15R-37C型锚垫板与优化后OVM15R-37CP型锚垫板进行受力分析对比,结果表明,优化后的锚垫板不仅性能更好,而且较前者也更为经济。结合OVM15R-37CP型锚垫板荷载传递实验结论和锚固区混凝土应力分布规律,验证结构的安全性以及有限元模拟的合理性。