基于响应面法的基坑支护结构稳定可靠度分析

保证基坑支护结构的稳定性是基坑工程设计与施工中的重要课题,在基坑支护结构的设计中常采用的安全系数法是未考虑到设计参数的随机性与变异性的定值设计法,而将结构可靠度理论引入到基坑工程中来,则可以定量地考虑工程中实际存在的不确定性因素,因而能够对结构的可靠性作出更为客观和合理的判断。针对一重力式基坑支护工程实例,采用响应面法计算了3种基坑稳定性验算模式的可靠指标及失稳概率,并与一次二阶矩法的计算结果进行了对比分析;在此基础之上研究了土体参数,即变异系数、均值和相关系数等对稳定可靠指标的影响,从中总结了相关有益的结论。     

垃圾焚烧炉渣在道路基层中的应用实验及数值分析

城市固体垃圾焚烧炉渣作为一种废弃物,具有广阔的资源化利用前景。为研究生活垃圾焚烧炉渣替代部分级配碎石在道路基层中应用的可行性,以焚烧炉渣和石灰岩级配碎石为原料,测试其基本性能。制备不同配合比的水泥稳定炉渣碎石试样,并进行无侧限抗压实验;采用MIDAS/GTS(geo-technical analysis system)对水泥稳定炉渣碎石作为道路基层进行数值模拟,探究在不同工况下路面结构的变形。结果表明:焚烧炉渣吸水率较高而密度较低,压碎值介于30%~45%,大于碎石20%的压碎指标但与海砂相似;且承受结晶压的坚固性良好;水泥稳定炉渣碎石的强度与刚度随着养生龄期的增长而增长,在相同的炉渣与水泥掺量下,原状炉渣试样强度和刚度明显低于同龄期破碎炉渣试样。数值模拟方面,在路面中心处受到轴载时,路面沉降随距路面中心线距离的增大而减小;在承载力满足要求的情况下,道路基层模量不是影响路面沉降的主要因素;增加水泥稳定炉渣碎石基层厚度则可以明显减小路面中心处沉降。     

公路空间几何特性对汽车运动影响

从三维的角度采用曲率、挠率代替传统平、纵线形设计参数对公路中心线的空间几何特性进行描述,并在Frenet标架的基础上,将汽车视为刚体,从微观角度建立了以三维线形指标曲率、挠率为控制量的汽车空间运动模型.结合已有设计资料,对公路线形的空间几何特性对汽车运动的影响进行了详细分析.研究发现曲率的设置对汽车行驶起主导作用,挠率的影响相对较小;传统路线设计方法忽略了平、纵线形的耦合使得组合线形的曲率、挠率的连续性存在不同程度的衰减,直接影响到行车运动状态的平稳变化和行车舒适性水平.     

基于近场动力学方法的结构准静态变形的定量计算

近场动力学(Peridynamics,PD)是一种新兴的基于非局部模型描述材料特性的数值计算方法.该方法假定位于连续体内的粒子通过有限的距离与其他粒子相互作用,通过积分计算在一定近场范围(horizon)内具有一定影响域的材料点之间的相互作用力,而不论位移场的连续与否,避免了传统的局部微分方程求解在面临不连续问题时的奇异性和现有多尺度算法的复杂性.在近场动力学理论框架下,考虑近场范围尺寸对本构力函数的影响,构造了二次多项式型本构力核函数,对反映物质点长程力基本特性的本构力函数进行改进.通过引入人工阻尼、构建分级加载算法和系统失衡判断准则,使近场动力学方法能适用于定量的准静态变形的计算分析.     

HRB500钢筋轻骨料混凝土构件局部受压承载力计算分析

为了研究HRB500钢筋轻骨料混凝土构件的局部受压承载力计算方法,以间接钢筋形式、承压板形式、混凝土强度、Al、Acor为主要参数,完成了50个轻骨料混凝土试件的局部受压性能试验。研究结果表明:50个试件均发生劈裂破坏;HRB500钢筋骨架对提高试件的局部受压承载力是有利的,但是其作用很小。同时基于试验结果,建立了HRB500钢筋轻骨料混凝土构件的局部受压承载力计算公式。     

强风区高铁沿线板状风致硬飘物典型参数影响研究

以沿海地区某现役轻钢工业厂房为研究对象,围绕强风作用下板状风致硬漂物典型参数影响展开研究.基于Matlab软件,阐明板状风致硬飘物在风速、厂房高度和板特征长度典型参数影响下的飞行特性,给出避让安全距离.分析表明:板状风致硬飘物在飞行过程中伴有升、降、翻转的运动特性;风速对硬飘物的影响最为显著,厂房高度影响次之,板的特征...     

分数阶Birkhoff系统的积分因子与守恒量

基于Riemann-Liouville导数的分数阶Birkhoff系统,提出了用积分因子理论寻找分数阶Birkhoff系统的守恒量的一种新思路.先由分数阶Birkhoff系统方程,给出了其积分因子的定义;其次,建立了由该系统积分因子理论得到的该系统守恒定理.为了进一步得到该系统的守恒量,给出了分数阶Birkhoff系统的广义Killing方程.分数阶Hamilton系统的守恒定理为本文特例.最后,举例说明结果的应用.     

基于操纵信号的小客车专用高速平曲线驾驶特性

利用驾驶模拟软件设计并实施了小客车专用高速平曲线路段仿真实验,并对平曲线驾驶特性进行了分析。结果表明,不同半径平曲线路段均满足速度变化绝对值和速度梯度绝对值的协调性要求;小半径曲线路段起弯、回正点滞后严重,分别比直缓点和缓直点晚了100 m和30 m,操作负荷主要受曲率变化的影响;不同转向和半径的平曲线均会造成内侧和外侧偏移,随着半径的减小,车道偏移增加并向内侧集中,同时横向位置更稳定。     

风机荷载作用下频率比对砂土动力响应的影响

海上风机在运行过程中风荷载与波浪荷载频率耦合作用对土体动力特性的影响不容忽略,为了探究这种影响,采用多向循环动单剪系统（VDDCSS）对砂土进行了一系列试验研究,分析了双向剪切频率比f_r对砂土动应变、动孔压比以及动强度的影响。试验结果表明：剪应变发展受双向频率耦合及应力组合效应的影响。循环应力比（C_SR）为0.15时,双向频率耦合效应大于应力组合作用;随着应力水平的增加（C_SR = 0.20或0.25）,频率耦合效应和应力组合作用均得到了加强。在低应力水平时,破坏试样的孔压曲线呈“上凹型”且频率比对试样孔压发展影响不大。而随着应力水平增加（C_SR = 0.20或0.25）,孔压最终值u_max随之增大。除f_r = 1.00与10.00对应试样外,土体动强度随f_r与C_SR值增大而减少。f_r= 5.00 对应试样应变大、孔压值高、强度低的原因与此比值下土体受双向频率耦合与应力组合的叠加效果增强有关。     

基于小波包能量曲率的环境激励下简支梁损伤识别方法

为了识别环境激励下简支梁的损伤时刻及损伤位置,提出一种基于小波包能量的简支梁损伤识别方法.首先采用小波包技术处理环境激励下健康状态和未知状态的简支梁位移响应时程数据,获得其小波包能量;然后根据各子频带的能量占比筛选出最优频带,并进行归一化处理得到能量曲率;最后以健康状态下的小波包能量曲率计算的损伤识别指标作为参考,对比未知状态下简支梁的损伤识别指标,获得结构中的单点或多点损伤状况,包括损伤时刻、损伤位置和相对损伤程度.简支梁数值模拟结果表明,该方法在信噪比≥40 dB条件下可以准确识别结构的损伤状况.