输电塔脉动风荷载功率谱模型及时程模拟

基于风洞试验得到输电塔线性一阶广义荷载谱,推导了输电塔顺风向、横风向基本脉动风压功率谱公式,给出了输电塔顺风向、横风向任意阶广义荷载功率谱及分段脉动风荷载功率谱公式.基于此功率谱,应用谐波叠加法,建立了脉动风荷载时程数值模拟方法.脉动风荷载功率谱不仅与来流的风速、风速谱、气动导纳有关,还与地面粗糙程度、塔架构件的投影面积及沿高度分布情况、压力系数等有关,广义荷载谱还与振型有关.以一窄基输电塔为例,用Matlab语言编程,计算了广义荷载和分段风荷载功率谱,模拟了脉动风荷载时程.算例分析表明,输电塔抗风分析中,横风向脉动风荷载虽然比顺风向小,但远没有到可以忽略的程度,建议考虑横风向脉动风荷载功率谱或施加横风向荷载时程.     

基于FLAC3D的路堑边坡稳定性分析

【目的】道路切割坡体、暴雨和车辆荷载等条件会对路堑边坡的稳定性造成极大的影响。本研究以辉县市上八里镇回龙村张沟边坡为例,根据边坡所处的环境特征,分析其在不同工况影响下的变形特征及稳定性,为边坡的防治提供依据。【方法】使用FLAC^3D软件对边坡进行数值模拟,研究边坡在天然和暴雨条件下的变形和稳定性,并调用FLAC^3D内置的Fish函数对路堑边坡坡前道路车辆产生的动荷载进行模拟,对动荷载下滑坡体内部的变形特征进行分析。【结果】(1)边坡在天然和暴雨情况下的稳定性系数分别为1.9和1.186;(2)坡前公路动荷载峰值由1×10⁵ N增加为1×10⁶ N时,坡脚处水平最大应变值增大13.4%,后缘水平最大应变值增大13.2%。【结论】暴雨降低了岩土体的强度,直接破坏了边坡的稳定性,坡前竖直方向动荷载增加了坡体水平方向剪切带的连续性,但其对坡体最大应变量造成的影响较小。     

均布荷载下小净距浅埋偏压隧道双侧壁导坑法工序优化分析

对具有断面跨度大、净距小、埋深浅、偏压、围岩稳定性差和下穿建筑等特点的隧道,如何减小和控制地表沉降成为施工中考虑的关键技术问题。基于双侧壁导坑法,建立FLAC3D有限差分三维数值模型,对8种开挖工序所产生的拱顶沉降、建筑所处地表位移、塑性区面积和类型进行对比分析。结果表明:左右侧导洞开挖对拱顶沉降影响较小,中间导洞上台阶开挖时,拱顶沉降最大,能占到总沉降的40%左右;优化后的工序要点为优先开挖深埋侧隧道,并优先开挖其浅埋侧导洞。研究结果可为该类隧道的设计与施工提供理论支撑。     

2005—2019年自动站与人工站风资料对比分析

【目的】研究自动站与人工站历史风资料的数据质量。【方法】以2005—2019年长春国家基准气候站自动站与人工站风资料为样本，对风向月相符率、风速对比差值、风速月粗差率和风速月相关性进行数据分析。【结果】10分钟风向相符率多于2分钟，10分钟风向相符率大多集中在40%～60%，平均49%,2分钟风向集中在30%～50%之间，平均39%；自动站风速大于人工站风速，10分钟年平均风速相差最大达0.6 m/s,2分钟年平均风速相差达0.4 m/s；自动站和人工站风速10分钟平均较2分钟平均相关性好。【结论】为今后风要素的数据使用起到良好的借鉴意义。     

深中通道某异形钢箱梁横向分块施工受力分析

【目的】为论证施加压重荷载方案的可行性，以深中通道某工程为研究背景，研究各施工阶段下梁块线形和应力情况。【方法】采用Midas Civil板单元建立钢箱梁横向分块安装有限元模型，分析箱梁吊装到临时支撑、施加压重荷载两个施工阶段，钢箱梁纵缝处的位移及主要构件的应力情况。【结果】结果表明，D、E段钢箱梁分块吊装到临时支撑后，钢箱梁横向分块后箱梁接缝处存在位移差，位移差最大值分别为5.9 mm、8.9 mm，且都发生在跨中截面处；施加不同的压重荷载后，纵缝处的最大位移差绝对值减小85%、79%，且理论位移差皆不超过2 mm；顶板、底板、腹板的应力分布规律基本一致，且应力值均不超过80 MPa。【结论】横向分块施工方案安全合理，研究成果可为同类型桥梁横向分块施工提供参考。     

阴离子对混凝去除水中铜绿微囊藻的影响

以原水中常见的微藻铜绿微囊藻(Microcysis aeruginosa)为目标物, 研究了聚合氯化铝(PAC)混凝除藻的效果及水中共存阴离子对混凝除藻的影响. 结果表明, pH为7~8时, 投加20 mg/L PAC剩余浊度降至0.80 NTU, 除藻率可达84.0%. 共存阴离子对混凝去除铜绿微囊藻的影响表现为: Cl－和H2PO4－对混凝除藻的抑制作用随着离子浓度的增加而增强, 最大可使除藻率分别降低47.6%和23.6%; SO2－4和HCO－3对混凝除藻的抑制作用随离子浓度的增加先增加后降低, 最大可使除藻率分别降低31.7%和50.2%; NO3－和F－对混凝除藻的影响较小.     

粗颗粒硫酸盐渍土溶陷变形影响因素的显著性分析

建立粗颗粒硫酸盐渍土溶陷变形量的计算公式,首先需要对影响溶陷的因素进行筛查和排序,目前虽已知含盐量、含水量、土体结构、上部荷载等因素对溶陷变形产生影响,但是哪些因素是主要因素,及随其水平增加如何变化等问题尚需深入研究。采用正交实验的方法,选用L16(45)的正交实验表进行实验。结果发现,对粗颗粒硫酸盐渍土溶陷变形影响因素的主次排序为:含水量(因素B)、含盐量(因素A)和荷载(因素D)、孔隙比(因素C),并得出了各因素随水平变化的效应曲线。发现在其他因素相同的条件下,含水量5%所对应的溶滤变形系数最小,该含水量应为粗颗粒硫酸盐渍土的最优含水率。     

基于FLO-2D的四川小金县炭厂沟危险性评价

【目的】研究炭厂沟泥石流爆发时的危险性。【方法】以炭厂沟1:5 000等高线、50年降雨数据和掩膜作为基础，结合现场勘察情况，运用FLO-2D和GIS软件，模拟炭厂沟在不同降雨频率下(10%、5%、2%和1%)泥石流的运动堆积过程。【结果】以1%降雨频率为例，模拟出的最大泥石流流速为20.97 m/s，最大泥石流流深为7.7 m，堆积面积为33 175 m²。极端危险区范围占比81.8%，具有极高的危险性。对比模拟计算流速与公式计算流速来验算精确度，结果显示可靠性高。【结论】通过选用流速和泥深作为泥石流危险度分区的定量指标，得到炭厂沟泥石流的危险性分区图，为该流域的灾害防治提供科学的参考依据。     

基于逆向工程的骨组织工程支架性能分析

构建聚己内酯(PCL)、羟基磷灰石(HA)脚手架的CT三维重建模型.对股骨和腰椎脊柱标本进行CT激光扫描得其结构,以PCL-HA为材料并用3D打印技术按所得结构制成骨组织工程支架.测量该支架的毛坯形式、纤维支架直径和孔隙度,以及加载力、最大负担力和变形值的力学数据.组内每个支架的孔隙连接率为100%,各支架的总参数和微结构参数与设计值比较无显著性差异.当荷载为320 N时,3种不同筒形支架的最大承受压力下,加载力、变形和变形值无显著差异.通过CT和CAD逆向技术的结合完成复杂的骨组织工程支架设计和制造,对比在大负荷不同的多孔支架的物理性能结构方面没有显著性差异的影响.     

多种可再生能源互补的多联产系统性能研究

为了在满足乡村多层次用能需求的同时实现乡村生态环境的可持续发展，以甘肃省兰州市50户新农村建筑为研究对象，构建了一个由生物质能、太阳能及空气能互补的冷热电气肥多联产系统。分析了系统的运行性能，并从能源、经济和环境3个方面与传统分供系统进行比较，最后分析了各经济参数对系统经济性能的影响。结果表明：相对于传统分供系统，该系统的一次能源节约率为34.25%,费用年值节约率为48.82%,CO₂减排率为76.79%;动态资本回收期为6.08 a,而沼液价格是影响最大的经济参数。研究结果说明了多联产系统在农村的可行性，对农村可再生能源的高效利用和环境保护有一定的参考价值。     

衡阳市2019-2020年大气颗粒物潜在来源分析

利用HYSPLIT后向气流轨迹模型和GDAS全球资料同化系统数据，计算了衡阳市区域2019年9月至2020年8月逐时的72 h气流后向轨迹并进行了轨迹聚类，结合监测数据分析了大气污染物浓度受气流传输的影响规律，进一步采用潜在来源分析及权重浓度分析识别了污染潜在源区通过分析当地颗粒物质量浓度与风速、风向的关系，得到质量浓度风玫瑰图结果表明：衡阳市受东北方向气团影响显著，春、秋、冬三季途经河南—湖北—湘北传输至衡阳的气团为颗粒物主要外来传输通道，秋冬季颗粒物污染较严重，春夏季污染相对较轻秋季衡阳市大气受东北方向经安徽北部—湖北、江西交界—湖南东北部的中短距离传送的1类气团影响最为明显，占比高达73.72%PM2.5与PM10潜在源贡献区域相似，不同季节潜在源贡献区域有所差距，但大多集中在湖南南部、湖北中部、湘粤交界处等区域PM2.5与PM10不同季节的权重分布区域较为相似PM2.5与PM10质量浓度偏高现象通常发生在风速小于1.5 m/s时，AQI在风速较小和偏北风时数值更高