岩溶区嵌岩桩的试验研究与分析

基于室内模型试验,对岩溶区嵌岩桩的承载能力与破坏模式进行了研究。试验表明,随顶板厚度与溶洞位置偏移距离的增大,极限承载力逐渐增大,随溶洞直径、赤道半径与极半径的增大,极限承载力逐渐减小;破坏核体在竖直方向上基本未超过3d,在水平方向上基本未超过4d;嵌岩桩与基岩相互作用系统的破坏模式主要有冲切破坏、冒落区塌落、扇形塑性区破坏和"撕裂"破坏,破坏模式主要受顶板厚度、溶洞赤道半径b以及c/b的影响;嵌岩桩承载能力还与溶洞形状有关,建议引进形状系数ζ。结合不同条件下岩溶区嵌岩桩的破坏模式,提出一系列安全可靠、便于工程应用的计算公式。     

水平旋喷拱棚结构的承载特性与机理研究

基于现场载荷试验结果与有限元分析方法,深入研究水平旋喷拱棚结构的承载特性与机理。现场试验表明:拱棚结构的荷载-变形曲线可分为三段,即承载力自我调整阶段、稳定承载阶段以及裂缝产生并不断扩展直至破坏阶段;在破坏阶段拱棚结构并未出现突然坍塌,破坏是从旋喷桩体咬合处薄弱面的底部产生裂缝开始,并不断扩展最终贯通引起的。通过分别建立旋喷桩体咬合结构模型与光滑拱结构模型以模拟实际拱棚结构,计算结果表明旋喷桩体咬合结构模型的计算值与实测值吻合较好,光滑拱结构模型的计算结果误差较大。在此基础上,利用有限元方法深入分析了水平旋喷拱棚结构的力学性能,计算结果表明:旋喷桩体的直径与咬合厚度对拱棚结构的承载力影响较大,拱棚结构的形状对承载力的影响相对较小;水平旋喷拱棚结构存在三种破坏模式,裂缝的产生主要受桩体材料抗拉强度的控制。将裂缝的产生与扩展作为水平旋喷拱棚结构破坏前的预警,可为实际工程提供科学依据。     

考虑土-结构相互作用的地震反应谱

利用集总参数法建立了土-结构相互作用模型,分析推导了该模型下的地震反应谱公式,通过实例计算,得出了相互作用体系在不同频率地震波作用下的反应谱曲线.研究结果表明:对于具有浅埋刚性基础的结构体系,相互作用后的地震响应值与现有反应谱理论计算值有明显的差异,结构地震反应在大部分结构周期范围内得到折减,而在特定结构周期范围内得到明显增强;同时,相互作用体系可吸收特定频率的地震波,但现有的反应谱理论没有体现这一有利作用.     

水平旋喷拱棚新工艺与载荷试验研究

基于国内水平旋喷技术存在成桩质量差、加固体周围岩土体变形大等问题,以中国京冶工程技术有限公司开发的全方位高压喷射注浆新工法及相应设备为依托,进行了水平旋喷拱棚现场新工艺和载荷试验。新工艺现场施工过程中,孔口止浆器止浆效果良好;养护28 d后隧洞开挖显示,旋喷桩搭接紧密,开挖长度内无搭接裂缝,施工效果良好;清除上覆土层后,可见旋喷桩质地均匀,纵横向搭接良好,桩–桩咬合尺寸约0.2 m;返浆试块的抗压强度约为取芯试块的60%。拱棚结构载荷试验表明,Q–s曲线相对平稳;拱棚结构的破坏主要是由于旋喷桩体搭接处产生裂缝并不断扩展,最终贯通引起的剪切破坏。通过数值模拟与实测值的对比,拱棚结构的竖向位移和水平位移均随荷载的增大而增加,最大位移值均出现在拱顶位置处。     

考虑桩土协调工作的CFG桩承载力计算新方法

CFG桩复合地基在工程中广泛应用,传统的承载力计算方法主要通过桩土承载力的叠加获取。依据CFG桩复合地基中性点处桩土变形协调,计算中性点的位置;通过分析褥垫层隔离体,探讨中性点处桩体轴力。根据桩体受力与变形的特殊性,提出新的计算模型:将中性点以上桩体和褥垫层看作倒置的桩对地基土的作用,认为褥垫材料的流动补偿是破坏;中性点以下桩对地基土为刺入式破坏。根据新模型计算极限承载力,以期对工程实践有一定的指导意义。     

水平旋喷拱棚承载特性及破坏机理的有限元分析

基于水平旋喷拱棚的原位荷载试验成果,利用试验数据对有限元分析结果进行验证,表明有限元计算结果是可信的。在此基础上,对水平旋喷拱棚在外部荷载作用下的塑性变形和破坏面的形状进行计算分析,结果表明:拱棚的塑性变形首先出现在水平旋喷所成的水泥土桩体结合处,随外部荷载的增大,塑性变形区域在水泥土桩体结合处逐渐扩展并最终形成一个贯通的塑形区。     

基于数字图像相关法的纱线和织物微观变形测量

为连续、精确地测量纱线和织物组织单元的拉伸变形量,结合数字图像相关法(DIC),提出一种微观尺度下的单轴拉伸变形测量方法。首先选取4种织物,从织物中抽取纱线、裁剪织物试样,并制作合理的散斑。然后对纱线和织物试样分别进行单轴拉伸实验并用相机记录整个过程。最后在DIC测试软件中添加引伸计,计算拉伸过程中单纱分段线应变以及织物单元结构在经、纬方向上的线应变。结果表明：单纱拉伸过程中,各处线应变增长速率不同;织物微小变形下内部结构呈非均匀变形,其中纬编针织物线圈变形不均匀性更为明显。基于DIC的微观变形测量方法揭示了纱线和织物生产、应用中的微量变形规律,为智能可穿戴电子纺织品的设计与应用提供指导。     

后插笼二次高压注浆微型桩加固狭小基坑肥槽软基

结合某综合楼现场实际情况,通过方案对比选定后插笼二次高压注浆微型桩,以解决狭小空间基坑肥槽回填土地基的不均匀沉降问题。施工完成后利用标准贯入试验、静载试验等以检验施工效果,结果表明:加固后,地基土的密实度和承载性能明显提升,满足工程要求。     

基于Taguchi与TOPSIS-熵的车门多目标离散稳健优化研究

车身轻量化已经成为当前研究的重要方向,而车门作为汽车车身的一个相对独立的部件,如何在保证性能要求的基础上实现其轻量化是当前研究的热点。为实现车门轻量化,并保证其刚度、模态及耐撞性等性能,同时提高设计的稳健性,提出了一种基于连续Taguchi方法和TOPSIS-熵的多目标离散稳健优化算法;该方法充分利用了试验数据的决策信息,使优化效率大大提高。采用提出的算法对国内某款汽车前门结构进行优化的结果表明,不仅能满足刚度和模态要求,车门质量下降了28.44%,柱碰工况所吸收的能量增加了3.07%,同时提高了车门系统的稳健性,在工程实际中,具有非常强的实用性。     

基于内置激振源轻钢结构振动自控体系研究

从实际工程出发,结合轻钢结构工业厂房结构、激振振源与TMD被动控制技术各自的特点,提出了一种利用结构自身提供控制力以振制振的轻钢结构工业厂房振动自控方案,建立了体系动力分析模型。基于两类典型工业厂房自控体系计算模型,利用现场实测振动波和标准地震波,进行了非线性时程分析。最后分析了这种自控体系的作用机理、减振效率、减振规律以及影响因素。结果表明,这种自控体系对于即有轻钢结构厂房振动的控制具有很强的实用价值。