建筑改造工程中的基础托换技术与应用

在系统总结建筑改造工程中基础托换技术的基础上 ,说明反压梁基础托换法在工程实践中的应用 ,该方法是基础减压和加强刚度托换技术在工程中的应用 ,用于上部结构总荷载不变或减小的改造工程 ,可取得较好的经济和社会效益。     

圆柱滚子轴承的刚度计算

针对基于Hertz接触理论的轴承刚度计算方法在实际应用中存在较大局限性的问题,通过实验方法建立基于超声波的油膜刚度测试模型,并运用现代微观理论建立了滚子轴承的接触刚度分形模型,推导出油膜刚度和接触刚度与径向载荷的关系。研究分析表明随着径向载荷的增加,油膜刚度和法向接触刚度不断增大。为证明该方法的有效性,运用所建立的模型对某型圆柱滚子轴承进行实例分析,计算得出该滚子轴承的径向刚度。结果表明:油膜刚度与径向载荷成线性关系,随着径向载荷的增大,法向接触刚度增长速率变缓。     

素混凝土托换柱承载力试验研究

通过3组新老素混凝土托换柱模型试验,测得模型表面混凝土的剪应变变化规律、开裂载荷、破坏载荷。研究了龄期、界面剂对托换柱承载力的影响,素混凝土托换柱的破坏机理、破环形态。试验表明,界面剂可以提高托换柱承载力5％左右,托换柱底部应力较大,底部是薄弱环节,施工中应加强底部拉结。同时建立了素混凝土托换柱承载力计算公式,与实验结果吻合较好。     

基于主断面参数的车身结构刚度链快速求解

在刚度链计算模型中直接利用真实主断面参数快速求解,是车身结构刚度链设计方法必须解决的关键问题.在建立和完善轿车车身弯曲静刚度链计算模型的基础上,以刚度链节点参数可控和工程化为目标,建立了刚度链节点参数与主断面截面属性参数的对应关系,研究了利用极坐标法控制真实主断面形状的参数化方法,以及由单一变量控制的复杂截面属性计算方法,实现了刚度链节点属性的参数化计算和刚度链模型计算参数的工程化,为基于真实主断面结构形状的车身静刚度优化分配研究打下了基础.最后用一个车身轻量化优化计算实例验证了研究方法的可行性.     

砖墙基础托换的钢梁-砖砌体Timoshenko组合梁模型分析

将钢夹梁和钢梁间的砖砌体等效为组合梁, 基于Timoshenko 弹性梁理论, 建立了钢梁-砖砌体组合梁弯曲变形的控制方程, 给出了钢梁-砖砌体组合梁弯曲变形的解析解. 在此基础上, 考虑砖砌体墙的拱效应, 研究了砖砌体墙的基础托换问题, 得到了不同型号工字钢夹梁的钢梁-砖砌体组合梁最大挠度和最大应力, 以及基础单段托换的最大长度. 研究结果表明: 钢梁-砖砌体组合梁挠度和应力随着工字钢型号编号的增加而减小, 但钢梁承担的荷载以及锚栓承担的压力不变. 同时, Timoshenko模型的组合梁挠度大于Euler模型的组合梁挠度, 但两种模型的应力及紧箍压力相同. 因此, Euler 组合梁模型可用于基础托换设计中的强度分析, 而刚度分析建议采用Timoshenko 组合梁模型.     

砌体房屋平移中砖柱托换节点受力性能分析

托换节点的可靠性是保证房屋整体平移安全的重要因素之一.为研究砖柱托换节点在平移过程中的受力性能,以某保护建筑为例,采用ABAQUS有限元软件建立了平移工程中砖柱托换节点的有限元模型,分别对采用高性能水泥复合砂浆钢筋网(HPFL)加固的托换节点和未加固的托换节点的受力和变形性能进行分析,同时结合现场监测数据对有限元结果进行对比分析.结果表明,采用HPFL加固方式能有效提高砖柱托换节点的承载力和变形能力,有效抵抗平移过程中各种不利作用,该加固托换方式是安全可靠的;实际监测结果与模拟结果吻合较好,证明了该模拟方法的可行性.     

砖混结构墙体托换的应用技术

本文通过对某7层内框架砖混结构外纵墙的托换结构设计,在满足开设大洞口要求的基础上,研究了基础荷载分配、原墙体加固方法、托换梁受力合理性以及保证原外纵墙墙体刚度不降低的相关技术和方法,经施工后取得了良好的效果,对类似工程具有重要的参考价值。     

桩梁式托换结构设计方法及其应用

为了合理地设计地铁上盖建筑物桩基托换工程中的桩梁式托换结构,提出了桩梁式托换结构变形的控制标准和控制措施。通过25个试件的试验研究,证实新旧混凝土交接面具有明显的破坏预兆和良好的延性性能;并建立了新旧混凝土交接面承载力的计算公式,进而提出了桩梁式托换结构承载力和变形的计算方法。该设计方法应用于广州地铁一号线和二号线的建筑物桩基托换工程中,各项实测指标均达到了控制目标,证实了这一设计方法的合理性。     

托换技术在地基加固中的应用

作为地基加固处理的一种方式,托换技术在土木工程建设中具有举足重轻的作用。本文主要介绍桩式托换、灌浆加固托换以及基础加深加宽托换的托换机制及其适用范围,旨在表明托换技术主要是在受制于构筑物地质环境、结构功能要求、重要程度的基础之上的一种较为复杂的综合施工技术。     

某隧道桩基托换分析

在隧道穿越高层建筑桩基础的情况下,为了保证既有建筑物的安全使用,需要采用桩基托换的施工方法对建筑物基础进行加固处理。某隧道施工中采用梁式托换和通过隧道内超前注浆加固围岩及结构加强等措施处理。本文利用有限元软件对托换时的桩体以及托换梁进行了模拟和应力应变分析,并将分析结果与实际监测应变数据进行了对比,计算结果与实测结果非常一致,表明分析方法对设计和施工具有参考价值。     

城市立交桥桩基托换对桥台基础变形

城市立交桥桩基托换不可避免的会对桥台基础的沉降变形产生较大影响。本研究依托郑州市黄河路立交桥F匝道桥台桩基托换工程,利用ABAQUS有限元软件,建立主动托换结构的三维实体有限元模型,通过数值模拟得出主动托换过程对立交桥桥台新旧基础沉降的影响规律,并与现场监测数据对比,模拟结果与现场监测数据基本一致。分析结果表明:沉降影响最大位置在托换梁中部偏西南方向,应加强此区域位置的监控;整个过程位移控制良好,待稳定后可进行后续施工。本研究结果可为类似桩基托换工程的设计和施工提供借鉴和参考。     

建立安全换道域的换道决策与规划

局部路径规划强调在微观交通场景中输出一条可行驶路径,对每一离散时刻的路径点都要求有极高的安全性和舒适性。现有的局部路径规划方法中鲜有考虑路径曲率是否连续、路径起讫点约束等物理特性的基于安全换道域的换道决策与规划方法。本研究中对典型的换道场景建立了临界安全换道角模型,对无法演变为单障碍车换道场景的双障碍车换道场景建立了安全换道域。对比了几种常用换道路径,筛选出B样条曲线法作为局部路径规划方法,利用换道时间和换道路径平均曲率确定基于安全换道域的最优换道路径,并提出了基于安全换道域的换道决策,联合Simulink和PreScan计算平台在典型换道场景下实现了所提出的换道策略的仿真验证。结果表明,所提出的换道决策和换道路径规划能够实现本车的安全换道。     

工-夹系统刚度计算及变形加工误差模型

研究切削加工过程中工件-夹具系统的刚度计算方法及变形加工误差.运用经典Hertz接触理论和有限元方法,基于切削加工中工件的准静态受力分析,提出工件-夹具系统刚度计算的新方法,建立了基于工件-夹具系统刚度的工件加工误差预报模型.该方法避免了有限元计算中接触分析的使用,无需多次非线性迭代计算,减少了计算时间.     

大断面异形盾构衬砌结构纵向力学性能

首先通过建立异形盾构三维有限元计算模型研究了多种因素对异形盾构纵向力学性能的影响,数值结果表明,异形盾构纵向整体向下位移、变形模式符合三次多项式形式;纵向刚度有效率随横向刚度有效率的增加先减小后增大,但纵向刚度受横向刚度的影响较小,异形盾构横向刚度有效率设计建议值为0.65;纵向刚度有效率随埋深增加而减小,错缝拼装能明显提高异形盾构的纵向刚度;纵向刚度有效率随基床系数的增加呈线性增长,其对异形盾构纵向刚度的影响最为明显;纵向螺栓预紧力对纵向刚度有效率的影响呈线性增加关系,但对异形盾构纵向刚度的影响并不明显.基于实测环缝张开量值建立了适用于异形盾构的纵向等效刚度和纵向刚度有效率简化解析模型,解析模型计算结果与数值计算结果吻合,证明该理论模型的有效性.     

基于ANSYS的转子支座静刚度计算方法及实验验证

针对旋转机械常用的刚性支座、鼠笼弹性支座,利用ANASYS建立了支座静刚度计算模型。利用螺纹杠杆原理设计了可产生10kN拉力的支座施力机构,开展了多种支座静刚度测量实验。实验结果表明：有限元计算的静刚度最大误差为8.3%,验证了支座静刚度模型的正确性;刚性支座水平径向和垂向静刚度数值差异很大,刚度表现出很强的各向异性;鼠笼弹性支座径向静刚度差异很小,刚度表现为各向同性。静刚度有限元计算模型中正确的载荷类型为余弦面载荷分布。边界约束条件为：针对刚性支座,在支座底板螺栓孔周围施加全约束,在底板其它区域则给予轴向约束;对于鼠笼弹性支座,在鼠笼弹性结构与刚性支座联接面上施加全约束。     

基于刚度矩阵的空间变截面梁简化问题

为研究机床的静刚度特性,需要得到其各部件的单元刚度矩阵.机床部件的结构往往是不规则的,因此需要将其等效简化为等截面梁单元,才能得到其单元刚度矩阵.该文对任意变截面梁等效简化为等截面梁单元的问题进行了研究,从建立梁单元的单元刚度矩阵的需要出发,推导出了完整的简化方法.为了验证该简化方法的有效性,利用有限元分析软件ABAQUS 6.51对一个力学模型进行了分析,同时用上述的简化方法对该力学模型进行了计算.将两者的计算结果进行对比,相对偏差小于5%,因此可证明该简化方法在变截面梁等效简化为等截面梁单元时的有效性.     

集装箱刚度试验的有限元模拟

本文提出一个集装箱刚度试验有限元模拟分析系统，给出了该系统的构成及其特点，并介绍了集装箱有限元模型的建立方法，最后用一个计算实例证实系统分析计算结果的有效性。     

大轴力桩基主动托换时托换梁的变形及应力计算

深圳百货广场9层裙楼的6根桩正好处在地铁一期工程3C的隧道开挖范围内,是目前世界上托换建筑层数最多、单桩托换荷载最大的工程,采用Ansys对托换梁进行分析,发现梁的变形左、右不对称,竖向变形最大的位置基本在梁的中部,其最大位移值为1.04 mm;右边自由端的上翘量较大。并和理论公式计算结果进行比较,找出了之间存在差距的原因。     

四点接触球转盘轴承的静刚度计算

刚度是滚动轴承的一项重要性能。以Hertz弹性接触理论为基础,采用数值方法计算了转盘轴承在单一和复合载荷下的刚度,此法比传统的算法求解精度高。首先,建立了单排四点接触球转盘轴承的静力学模型,然后导出了转盘轴承的刚度计算公式,开发了计算程序并进行求解。最后用实例进行了计算分析,得出了转盘轴承在不同载荷下的刚度,并分析了转盘轴承结构参数对刚度的影响。     

城市地铁地下主动桩基托换施工技术

本文详细阐述了城市地铁地下主动桩基托换施工技术要点,并结合广州地铁五号线[杨箕站～珠江新城站盾构区间]土建工程175#过街楼地下主动桩基托换工程实践,对地下主动桩基托换施工工艺、方法和有关技术参数加以介绍,对地下主动桩基托换工程具有很好的借鉴意义。