2016, 33(3):1-7. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.001 CSTR:
摘要:为研究开口冷弯厚壁型钢构件在轴向滞回荷载作用下的抗震性能,首先选取了3根壁厚t>6 mm的冷弯内卷边槽钢进行轴向滞回试验,然后建立相关的ANSYS有限元模型进行模拟计算,在与试验结果对比的基础上,选取了不同的腹板宽厚比(h/t=25~90)、绕弱轴长细比(λy=30~90)的构件进行参数化分析计算。研究结果表明:宽厚比、长细比是影响冷弯型钢抗震性能的两个主要因素,宽厚比(h/t)越大抗震性能越差,长细比(λy)越大抗震性能同样也越差,设计时应尽量避免选择长细比和宽厚比均较大的构件。
2016, 33(3):8-12,17. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.002 CSTR:
摘要:在小变形假定下推导了加劲十字形轴压杆考虑初始的扭转位移函数解,讨论了解的形态及其统一表达式,并与有限元进行了对比验证。分析表明,理论解与有限元结果吻合较好,当轴力小于0.4Afy时两者基本没有误差;轴力与构件跨中的扭转位移之间存在明显的二阶效应,跨中扭转位移的增加率随轴力的增加而增加;初始扭转缺陷对加劲十字形轴压杆有不利影响,其影响程度与其幅值基本呈线性关系。
2016, 33(3):18-23. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.004 CSTR:
摘要:本文基于室内模型试验,通过透水管桩和普通管桩沉桩模型试验对比,探究群桩情况下,透水管桩加速桩周土超静孔隙水压力消散的效果和规律。通过试验表明透水管桩更有利于桩周土超静孔压消散,其促进作用沿深度方向递增,沿水平方向递减。透水管桩阻碍了沉桩完成后桩周土超静孔隙水压力的上升,从超静孔隙水压力产生的角度出发,降低了桩周土超静孔隙水压力的峰值,控制了整个桩周土超静孔隙水压力的水平,有利于超静孔隙水压力后期的消散。表明沉桩施工中,透水管桩提高了施工进度,降低了对周围环境的影响。
王恩喜 , 孙树林 , 陈怿旸 , 刘俊 , 刘博 , 李方
2016, 33(3):24-28. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.005 CSTR:
摘要:针对现有挡土墙抗震设计影响因素考虑不足等问题,运用拟静力法和水平条分法分析加筋土挡墙的地震稳定性,并研究土体内摩擦角、水平地震力加速度系数、填土粘聚力、挡土墙倾角和滑动体上部荷载等参数对地震稳定性的影响。结果表明:加筋土挡墙的地震稳定性与水平地震力加速度系数和滑动体上部荷载有显著关系,且变化趋势与之成正比;与土体内摩擦角和填土粘聚力的变化趋势成反比;当条件相同时,倾斜加筋土挡墙的地震稳定性比竖直挡墙的稳定性好。
2016, 33(3):29-32. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.006 CSTR:
摘要:为减少岩石蠕变模型参数辨识的繁冗计算,探讨一种可靠、高效的岩石蠕变模型辨识方法。以M-K(伯格斯)蠕变模型为例,给出蠕变模型参数辨识方法,并编写Matlab算法函数通过COM组件从而剥离出程序,借助VB环境下编制面向对象的可视化计算软件。结果表明,该软件用于岩石蠕变模型参数辨识的计算过程同样有较好的效果并提高了计算效率,为实现其他岩石力学参数计算问题提供了可供借鉴的快速处理方法。
2016, 33(3):33-37. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.007 CSTR:
摘要:以岫岩小虎岭工程边坡为例,为了评价和研究含破碎带的岩质高边坡稳定性及抗滑桩加固效果。通过现场大型直剪试验和室内试验获得计算参数,基于数值模拟采用有限元强度折减法分析其稳定性并获得安全系数。结果表明破碎带是影响边坡稳定的主要原因,边坡塑性贯通区与破碎带形状一致;自然状态下安全系数为1.01,属欠稳定坡,采用抗滑桩加固后安全系数提高至1.72;安全系数在一定范围内随破碎带土体的c、φ值的增大而增大。
2016, 33(3):38-42,56. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.008 CSTR:
摘要:基于VG模型得到土-水特征曲线与渗透系数函数曲线,通过建立有限元数值分析模型,采用有限元软件SIGAM/W与SEEP/W分别进行渗流-应力耦合分析与只考虑渗流的非耦合分析,将得到的渗流场与应力场导入SLOPE/W计算安全系数并对土坡内应力应变进行分析,研究耦合效应对边坡稳定性影响的相关规律。结果表明,渗流-应力耦合效应使得土体中雨水下渗速度更快,土中基质吸力消散更快;降雨对土坡稳定有不利影响,耦合分析土坡安全系数比非耦合分析小,耦合效应对非饱和土边坡稳定性影响不可忽略;降雨入渗条件下,土坡浅层出现应力集中现象,湿润锋深度处出现应力集中带,土坡易发生浅层破坏;坡脚水平位移比坡顶大,土坡失稳多从坡脚开始。
2016, 33(3):43-47. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.009 CSTR:
摘要:针对边坡稳定性影响因素的不确定性,基于斯宾塞法,考虑多个参数对边坡稳定性影响的随机性,提出边坡稳定性可靠度分析的随机变量联合分布法。文中定义土体中内摩擦角φ、粘聚力c、容重γ为具有正态分布函数的随机变量以及水平地震系数kh为具有指数分布函数的随机变量,调用MATLAB中的正态分布函数和指数分布函数,构建地震条件下可靠度模型,分析各参数的敏感度对安全性系数的影响,其结果表明土坡中内摩擦角对边坡影响最大。
2016, 33(3):52-56. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.011 CSTR:
摘要:针对雅砻江楞古水电站边坡稳定性问题,以马河崩塌体边坡为例,选取岩体重度、粘聚力、内摩擦角、水位、地震系数为影响因子,以边坡的安全系数为指标,基于均匀设计开展数值试验,对试验结果进行灰关联分析,得出各因素与边坡安全系数之间的关联系数和关联度。研究结果表明,各因素对边坡稳定性的影响大小依次为内摩擦角 > 水位 > 地震系数 > 粘聚力 > 重度。
2016, 33(3):57-62,66. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.012 CSTR:
摘要:重锤夯实是水下抛石基床密实工艺中的重要方法。根据流体动力学,本文建立夯锤在水中运动的计算模型,然后通过室内缩比尺试验,得到了夯锤水下绕流阻力系数经验取值;最后探讨了不同夯锤几何、不同落距对夯实效果的影响。结果表明:圆台型夯锤与圆柱形夯锤相比,由于有倒角,在水中的绕流阻力系数可以小至1.0;同一夯击能作用下不同锤型对抛石基床的夯实效果相差在5%之内;同一夯锤不同落距作用下,落距越大,抛石基床沉降量越大,夯击应力越大,但抛石基床沉降率存在一个极限值。
2016, 33(3):63-66. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.013 CSTR:
摘要:为了较准确地确定地基基础方案,本文采用剪切波速方法。依据对江西省共青城南湖区新建大学城进行的岩土工程勘察,对当地进行场地土层刚度(剪切波速)的测试,进而确定建筑的场地类别。单桩竖向承载力特征值应以单桩垂直静载荷试验确定,采用群桩承台设计时应考虑群桩承台效应。合理的运用剪切波速的测试,可以较准确地确定地基方案。
2016, 33(3):67-71,75. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.014 CSTR:
摘要:叠合剪力墙结构是一种新型的装配式结构,适应建筑工业化生产的要求,在建筑领域运用越来越广泛。现场常用的叠合剪力墙有两种形式,一种是边缘构件现浇的叠合墙体,一种是边缘构件预制的叠合墙体。边缘构件预制的叠合剪力墙施工更加方便,工厂化生产更具有优势,因此更加值得推广。针对边缘构件预制的叠合墙体,本文提出了一种改进形式。基于OpenSEES采用对改进后的叠合板式剪力墙的受力性能进行模拟。模拟结果表明,改进的叠合剪力墙不仅能够提高叠合剪力墙的极限承载力,还能够增强墙叠合剪力墙界面抗剪能力。
2016, 33(3):72-75. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.015 CSTR:
摘要:以已建成的某波形钢腹板PC组合三跨(50 m+80 m+50 m)连续箱梁桥为实例,按照该桥的运营情况,采用Midas/Civil软件建模及有限元分析,检验和复核这种桥型结构在三种最不利效应组合(短期效应组合、标准值组合和承载能力极限状态基本组合)下的抗弯、抗剪、抗裂、挠度以及腹板的强度变化情况。结果表明其有限元模型在三种最不利荷载组合下,结构能够很好的满足规范和设计文件的要求。
2016, 33(3):76-79. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.016 CSTR:
摘要:以寒冷地区某一具体被动式办公建筑为原型,应用eQUEST能耗计算软件分别按照工程实际和我国公共建筑节能设计标准建立模型,选取我国北方地区10个城市为研究对象,对比被动式办公建筑在北方地区相对于我国《公共建筑节能设计标准》设计的标准建筑的空调能耗情况。结果表明:按照德国被动式办公建筑参数设计的办公建筑夏季制冷能耗基本与常规节能建筑持平,而冬季采暖能耗有大幅度下降;就空调综合能耗来看,太原地区空调综合能耗节能潜力最大,空调综合能耗比常规节能建筑降低54.16%;哈尔滨地区最低,但也比常规节能建筑能耗减少了34.06%。
骈炜 , 张敬凯 , 王金喜 , 程文净 , 牛红兰 , 樊景森 , 牛红亚
2016, 33(3):80-84,108. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.017 CSTR:
摘要:为了研究煤矸石中重金属元素对环境的污染情况,在河南巩义市内某煤矿区采集了煤矸石及周边浅层地下水样品。采用淋溶试验法及电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析测定了煤矸石及地下水中部分重金属元素的含量。结果表明:该地区煤矸石中元素Cr和Pb的含量较高;堆放在地表煤矸石随着时间的延长,淋溶出煤矸石中的元素总量随之增高,但溶出趋势各异;塌陷区的浅层地下水中除Cr和Sr元素外,其它元素的含量均高于非塌陷区对应的元素;塌陷区浅层地下水样品中Cr、Cu元素以及非塌陷区浅层地下水样品中Cr元素的含量偏高,分别为17.6、59.4和22.8 g/L。根据元素淋溶规律,对比塌陷区与非塌陷区元素含量,推断塌陷区浅层地下水中Cu和Pb元素值较高与矸石山有关。
2016, 33(3):85-88,103. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.018 CSTR:
摘要:针对综采面“采场-邻空煤柱-采空区”间的漏风微循环现象,利用MATLAB中的PDE工具进行二维非线性渗流的数值模拟,同时分析研究漏风微循环现象形成的原因,以及漏风微循环对煤炭自燃的影响。研究表明,“采场-邻空煤柱-采空区”间的漏风微循环可以导致采空区内相对压力和气体成分的周期性变化,即“采空区喘息”现象。
2016, 33(3):89-93. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.019 CSTR:
摘要:针对Kalman滤波易受粗差影响而导致结果失真的问题,提出一种抗差自适应Kalman滤波方法,该方法结合自适应滤波与抗差Kalman滤波的优点,同时设计自适应因子和抗差因子,采用改进的两段Huber函数与2~3倍的观测噪声中误差来充当抗差因子与粗差判别标准。并对Kalman滤波和抗差自适应滤波(Adaptive Robust Kalman Filtering,ARKF)结果进行比较。车载实验结果表明,ARKF可以有效抵制观测异常对状态估值的影响,同时在系统先验信息不能精确给出的情况下,显著改善了滤波估值的稳定性和可用性。
2016, 33(3):104-108. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.022 CSTR:
摘要:为研究储罐外爆冲击波的传播规律和对储罐安全性的影响,应用软件LS-DYNA建立炸药-储罐的数值模型,并进行空爆数值计算。研究分析储罐外爆冲击波超压的衰减关系和罐体的动力响应,与经验公式的对比验证了模型的可信性,并结合经验公式平均值对数值模拟结果做了进一步修正。结果表明:冲击波运动到迎爆面中心后,外罐主应力在10 ms时迅速达到最大值,随后主应力值迅速减小,并不断振荡;迎爆面中心首先产生较大的拉应力,混凝土外罐的破坏属于脆性破坏;比例距离大于1时,现有超压计算公式拟合超压的衰减规律误差较小,比例距离小于1时,超压计算公式误差较大,修正后的超压计算公式可为储罐抗爆设计提供参考。
2016, 33(3):109-112. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2016.03.023 CSTR:
摘要:研究一个时钟周期内多次采样条件下m序列法辨识线性时不变系统脉冲响应的计算方法,推导出脉冲响应序列与m序列周期、幅度及采样率之间的关系表达式。将双极性m序列信号的自相关特性进行均匀抽样,写成全周期内的统一表达式,代入维纳-何甫方程,再利用循环右移矩阵将脉冲响应用输入、输出采样序列表达出来。在matlab平台上对算法进行仿真实验,结果证明这种算法是正确的。