基于流体力学方法的液化后砂土流滑推桩效应

采用计算流体动力学(CFD)中的流体体积(VOF)方法和固体力学中的有限元法,对液化后砂土流滑的推桩效应进行研究.将液化后砂土分别视为牛顿流体和剪切稀化非牛顿流体,将单桩视为线弹性结构,分析了牛顿流体黏度、非牛顿流体稠度系数和流动指数对推桩效应的影响.研究结果表明:将液化后砂土视为牛顿流体,则距离桩顶越近,桩身位移越大,距离桩底越近,桩身应力就越大;随着液化后砂土黏度的增大,桩身位移和应力也越大,曲线间差距则越来越小;将液化后砂土视为剪切稀化流体,沿桩身的响应规律与牛顿流体一致;稠度系数和流动指数的变化只会影响桩身位移和应力数值的变化,对变形方式不会产生影响.     

基于动态阈值的混凝土裂缝高抗噪提取及识别方法

针对表面布有蜂窝麻面等复杂噪声的混凝土裂缝,提出了一种基于动态阈值的混凝土裂缝高抗噪提取方法.首先,通过灰度变换、高斯滤波、信息增强等技术弱化、去除噪声,增强图像中裂缝的亮度,提高裂缝与背景的对比度;然后,采用OTSU阈值分割算法去除伪裂缝,基于裂缝与干扰噪声面积的差异,引入动态阈值,实现各类型裂缝的提取;最后,基于边缘检测和裂缝骨架细化处理,计算裂缝的长度、宽度和面积3项特征参数.基于室内实验和室外实际桥梁拍摄的4组裂缝图像结果表明,4组裂缝的平均宽度分别为2.01、1.07、1.34、0.97 mm,说明该方法适用于不同背景下各类型裂缝的提取,具有较强的鲁棒性.     

基于连云港海相软土的新型土工材料强度试验研究

以连云港港区海相淤泥为原料,发泡聚苯乙烯EPS颗粒为轻质掺料,水泥为主固化材料,粉煤灰、矿渣、砂、石灰、石膏等为辅助固化材料,制备出满足一定强度的新型轻质土工材料.通过一系列的强度试验,分析了各固化剂掺量与固化后的淤泥无侧限抗压强度的影响,探讨了各掺料的固化机理.结果表明,在最佳配合比范围内,该新型土工材料的无侧限抗压强度远大于单一材料的强度值.     

数字图像相关法在力学实验教学中的应用

将新的科学研究引入到材料力学实验教学中,既可以通过科研促进教学水平的提高,又可以开拓学生的视野,提高学生的学习兴趣。二维数字图像相关法测试方便,操作简单,适合本科生力学实验教学或者毕业设计的开发和应用。文中以梁的弯曲实验测试为例,应用二维数字图像相关法测量梁截面的弯曲正应变分布和试件的弹性模量。应变条纹图清晰地显示了梁的弯曲正应变沿横截面线性分布的特点,同时,测量的弹性模量值与理论值相近。实验结果表明,该方法在力学实验教学中是实用和有效的。     

缺陷周期性高架桥的能带

基于铁木辛柯梁理论建立周期性高架桥对地震波动力响应的计算模型,研究高架桥在地震波作用下的能带.根据梁和墩的传递矩阵及梁-梁-墩(BBP)接头处的连接条件建立了高架桥单跨的传递矩阵.在此基础上,确定缺陷周期性高架桥的能带.结果表明,周期性高架铁路在地震荷载作用下,通常会发生面内振动和面外振动.其中面内振动包括墩与梁的轴向振动和面内弯曲振动,面外振动包括墩与梁的扭转振动及面外弯曲振动.周期性结构的能带包括通带和禁带,其中通带是指特征波波数虚部很小的频率区间,而禁带则指特征波波数虚部较大的频率区间.     

自重固结下的吹填场地桩基负摩阻力解析解

针对由于受吹填土高压缩、低渗透等不良特性的影响,吹填场地的桩基础受力具有明显特异性,致使桩周土体对桩产生负摩阻力的问题,采用双层地基一维固结模型计算吹填土及下卧土层的固结变形,采用双折线函数模拟桩土间相互作用.在此基础上,建立桩土荷载传递模型,并得到中性点位置及不同打桩时间下轴力、桩侧摩阻力随深度及时间变化的解析解.将解析解计算结果与工程实测数据进行对比,中性点、摩阻力及轴力等的分析结果表明该解析解在实际工程中的应用是可行的.最后基于该解析解分析了各影响因素对桩侧摩阻力、轴力及中性点位置的影响,并与JGJ 94—2008《建筑基桩技术规范》计算的中性点位置和下拉荷载对比,表明JGJ 94—2008计算方法未考虑桩顶荷载及打桩前桩周土体固结的影响,过高地估算了桩基负摩阻力的影响.     

融沉冻土与群桩相互作用的试验研究

采用自行研制的冻土-群桩室内模型试验装置,研究在补水条件下,单向冻结过程中融沉土体与群桩的相互作用;测定在相同含水率条件下,不同融化温度时冻土的温度场、桩顶上拔位移和桩不同位置处的侧摩阻力随时间的变化趋势。结果表明:升温回暖过程中,各深度土样温度变化趋势基本相似,具有明显的时间效应,大致可分为缓慢降温阶段、升温阶段和温度稳定阶段,不同位置桩的沉降位移发展规律可大致分为桩身稳定阶段、快速沉降阶段和缓慢沉降阶段;融化温度越高,升温阶段维持时间较长,冻土融沉更加完全,桩最终沉降量也更大;融沉过程中,桩身负摩阻力呈现正负交替分布的状态,融化温度越高,桩身所受的负摩阻力越大,且中心桩所受的负摩阻力比角桩的小。     

不同应力水平下预应力钢筋砼梁发射特性研究

在试验基础上,得出声发射参数(事件个数及幅值)、幅值与频数的关系与应力水平有着一定的联系,可以根据变化规律推断梁受载水平。对各阶段声发射最大值波幅值作FFT(傅里叶变换)分析,得出中心频率与应力水平之间的相关性;并且能通过同一时间四个通道接收到的四个信号FFT变换之间的大致判断声发射源的位置;同时对试验过程中影响声发射信号主要的噪声源作频谱分析,可利用一定手段加以去除。     

装配式建筑PC构件成本控制分析 ——基于系统动力学模型

装配式建筑是一种从国家到地方各级政府大力推行的建筑工业化的建造方式,但装配式建筑在推行初期发展进度缓慢,房地产企业生产经营成本难以控制.通过研究影响PC构件成本的因素,建立系统动力学模型,对PC构件成本构成、外界影响以及成本节约这些影响因素进行分析,分析结果得到影响因素变化时PC构件成本变化.研究结果提出政府加大推广力度、降低税率、提高装配率,施工单位提高进度奖励可以降低装配式建筑PC构件成本的结论,对政府推广装配式建筑和企业控制装配式工程项目成本具有重要意义.