长沙机场T3航站楼雪荷载数值模拟及取值

持续大量降雪在建筑物屋盖表面造成大量积雪,同时在风雪天气条件下,雪粒会发生复杂的漂移运动,使建筑的屋面会发生风致雪漂移现象,导致屋面局部实际雪荷载值超过设计值。长沙机场T3航站楼为造型较为独特的大跨屋盖结构,通过CFD(computational fluid dynamics)数值模拟方法对屋盖积雪分布进行研究,并分析设计取值。在模拟雪荷载时,采用了较为常用的VOF(volume of fluid)法,通过设定各相的体积分数来模拟其空间分布。数值模拟结果表明,积雪迁移现象对多级屋面的积雪分布产生显著影响,导致雪荷载分布不均匀。进一步结合荷载规范进行雪荷载包络设计,得到大厅区域和指廊区域的雪荷载分布系数。     

雪荷载对桥梁结构受力状态的影响

根据规范中关于建筑物雪荷载的相关规定,结合实际桥梁结构物,计算了雪荷载对桥梁结构受力状态的影响并进行了比较。与此同时,对雪荷载在桥梁结构中的计算方法、注意事项等进行了探索,得出一些相关结论。     

首都国际机场3号航站楼屋面雪荷载分布研究

采用两相流理论模拟风荷载雪漂作用,认为空气相和雪相的关系为单向耦合,雪在风(空气相)的作用下发生漂移.对通用计算流体动力学软件FLUENT进行了二次开发,计算了在风作用下积雪发生迁移后屋盖表面的雪压分布,并对雪荷载改变量以及雪压分布的规律进行了分析,为结构设计提供了依据.     

基本雪压的计算与分析

近年来,全球气候不断恶化,我国连年发生严重风雪灾害引起建筑物的破坏、倒塌事故,造成巨大经济损失和人员伤亡。为真实反映当前雪荷载的实际情况,通过辽宁省气象局提供的雪荷载资料对辽宁地区各个城市的降雪情况进行统计分析,分别用矩法和耿贝尔法计算出辽宁地区的基本雪压值,并采用柯尔莫哥洛夫检验法对分布函数进行检验,最后分别和规范取值及相关文献的计算结果进行对比分析。结果表明在大多数情况下采用耿贝尔法计算的基本雪压效果较好,并且规范中一些地区基本雪压取值明显偏小,建议在修订时应考虑将其提高,在规范基本雪压取值未修订前,对于雪灾严重地区或对雪荷载敏感的结构类型,建议在原基本雪压基础上乘以一定的放大系数。     

基于极大似然法的雪荷载计算与分析

为了提高雪荷载评估的准确性,利用极大似然法对雪荷载平稳二项随机概率分布模型进行参数估计.通过引入似然函数,使似然函数在某组参数上达到最大值,获得模型参数的极大似然估计.然后利用柯尔莫哥洛夫检验法对分布函数进行检验,并与矩法和耿贝尔法进行对比分析.结果表明,极大似然法在剩余方差Sf和拟合相对偏差Rf指标方面最优.进一步应用上述三种方法,基于沭阳县实测的历年最大积雪深度计算雪压,并与现行规范中的基本雪压进行对比,发现极大似然法计算结果合理可靠、整体效果最好,认为规范采用极大似然法对雪荷载进行参数估计更为合适.     

辽宁省基本雪压的计算与分析

利用辽宁省气象局提供的降雪资料对辽宁地区各个城市的雪荷载进行统计分析,分别用矩法和耿贝尔法计算出辽宁地区的基本雪压,并采用柯尔莫哥洛夫检验法对分布函数进行检验,最后分别与规范取值及相关文献的计算结果进行对比分析。结果表明:大多数情况下,采用耿贝尔法计算的基本雪压较为准确;规范中一些地区的基本雪压取值明显偏小,建议在修订时适当提高;在基本雪压规范取值未修订前,对于雪灾严重地区或对雪荷载敏感的结构类型,建议在原基本雪压基础上乘以一定的放大系数.     

基于K-S检验法的雪荷载统计分析

近年来由于强风暴雪等极端天气频繁发生,致使许多结构尤其是轻钢结构在这种极端气候下发生破坏,究其破坏原因是多方面的,比如设计因素、施工质量等,荷载取值的不足也是其中之一.由于气候的变化,现行荷载规范的雪荷载取值是否可能被低估是当前工程界普遍关心的问题.为验证这种假设的真实性,以中国辽宁省2007年发生的一场56年罕见的暴雪为背景,对辽宁省内8个主要城市近50年雪荷载实测值进行统计分析,利用K-S检验法对辽宁地区雪荷载的概率分布函数进行假设检验,根据极值Ⅰ型分布分析这8个城市的代表值.将计算结果与GB 50009—2001《建筑结构荷载规范》比较,结果表明荷载规范取值在一些城市偏低.     

往复荷载下锈蚀钢筋混凝土粘结滑移劣化模型

基于已有往复荷载下未锈蚀钢筋混凝土构件的粘结滑移模型,考虑了钢筋锈蚀的影响,从细观的角度对粘结滑移外包线、粘结强度衰减系数、摩擦粘结强度衰减系数、反向粘结强度以及残余粘结强度和其所对应的滑移值进行了理论上的推导和修正,提出了低周往复荷载下考虑循环劣化的锈蚀钢筋混凝土构件的粘结滑移模型,将理论所得的数据和已有实验数据进行对比,结果吻合较好.研究结果对考虑钢筋锈蚀条件下混凝土构件的抗震性能有参考价值.     

ABAQUS软件在弹性滑移支座非线性有限元分析中的应用

运用有限元软件(ABAQUS)对弹性滑移支座进行非线性有限元分析,并与试验结果进行比较.同时,对弹性滑移支座有限元分析中单元类型的选取、网格尺寸的确定、接触关系的定义、整体有限元模型的建立等数值模拟技术进行深入的研究.研究表明,利用ABAQUS有限元软件建立的模型能够比较精确地模拟弹性滑移支座在动力荷载作用下的性能,并可用于此类支座的分析研究.     

钢与高强混凝土组合梁变形性能试验研究

通过钢与高强混凝土组合梁的试验研究 ,得到其荷载 挠度曲线 ,分析其变形性能·在荷载作用下 ,钢梁与混凝土板交接面处出现相对滑移 ,导致组合梁的承载力降低 ,刚度变小 ,变形加大 ,考虑交接面相对滑移对钢与高强混凝土组合梁的变形影响 ,利用弹性分析理论建立了钢与高强混凝土组合梁的变形微分方程 ,得到了跨中集中荷载、均布荷载及对称集中荷载作用下的钢与高强混凝土组合梁的变形计算公式 ,计算结果与试验结果对比 ,二者吻合良好     

输出偏心载荷的滑动螺旋传动计算方法研究

在热发射领域需要锁弹机构锁紧和推动导弹,通常采用自锁型滑动螺旋传动。在以往的研究设计中,螺旋传动的输出载荷一般通过螺旋传动中心,缺少输出偏心载荷时滑动螺旋传动的计算方法。通过建立某锁弹机构的受力模型,利用理论力学分析方法得出了输出偏心载荷时螺旋传动输出作用力与驱动力矩之间的计算公式,并通过有限元仿真计算和原理样机试验验证了该计算方法的正确性。研究成果表明,对于输出偏心载荷的滑动螺旋传动,必须考虑载荷偏心所带来的附加力及其摩擦影响,可以利用理论力学和有限元仿真的计算方法,为机构设计时判断驱动力矩与输出载荷提供支持,对相关专业产品具有借鉴意义。     

200MW汽轮机的大负荷滑停运行

针对200MW汽轮机在常规滑参数停机时,在低负荷滑降时汽缸温度比较高,滑停时间较长,锅炉低负荷时须投油稳燃等问题,通过对大负荷滑参数停机的技术分析及与常规滑参数停机的比较,得出了采用大负荷滑参数停机方法,成功的解决了常规滑参数停机中存在的问题。     

任意可靠性下滚动轴承的寿命和额定动载荷计算

将指数分布引入滚动轴承的寿命和额定动载荷计算,推导出用于各种可靠性指标下计算公式,给出了多列轴承和轴承系统的可靠性计算方法和公式,并按照工程的方法加以简化处理。     

动力猫道推块液压缸杆稳定性的研究

针对动力猫道推块液压缸杆使用过程中容易产生失稳的现象,分析了缸杆的受力特点及其失稳原因。在失稳临界力理论计算公式推导过程中,针对欧拉公式存在的不足,应用了修改后的边界条件,并综合考虑了液压缸杆安装及导向系数的影响,得出了推块液压缸杠临界力的计算公式。同时针对现场使用的某型号推块液压缸杆在简化其试验试件的基础上进行了稳定性试验研究。通过对比试验研究得出的试件临界力与理论计算的临界力,说明了计算公式的正确性。最后,采用有限元软件Workbench对液压缸杆进行了稳定性数值模拟,其结果显示理论计算的临界力与有限元分析的结果基本一致,进一步说明了计算公式的正确性。     

内爆荷载作用下结构等效静载计算方法

爆炸发生在结构内部时，结构受到双重荷载作用：瞬时的冲击波荷载和长时间的准静态气体压力。针对内部荷载特点，采用等效单自由度法推导出了用于计算等效静载的动效系数解析式，并根据冲击波脉冲作用时间远远小于结构自振周期的情况，给出了简化表达式。参照此简化表达式，并根据计算的精确值，获得子具有明确的物理意义，可以代替原复杂解析式的精确简化表达式，为结构抗内爆炸设计提供方便。     

弹性滑键变速器中弹性滑键的设计研究

介绍新型弹性滑键式变速器的特点，以及该变速器的换档原理，并对弹性滑键变速换要机构进行理论分析，重点论述了弹性滑键的受力分析、伯稳计算、强度校核，建立了弹性滑键失稳分析的简化模型，推导出弹性滑键顺利滑移的条件和换稳时临界压力计算公式，为合理设计生滑键提供了理论依据。