高速公路分车道荷载差异及其响应特性

为研究我国高速公路各车型分车道行驶的交通规则对分车道荷载及其响应的影响,选取实测的单向两车道、三车道和四车道的动态称重(WIM)数据,首先统计了各车型对车道的选择概率;然后,对比了分车道交通流量及荷载分布的差异;最后从车重极值、荷载响应极值、荷载响应损伤累积三方面研究了分车道行驶对桥面结构局部设计、桥梁整体设计和桥梁疲劳设计的影响.研究表明,各车型对车道具有特定的选择概率,分车道在车型组成、交通流量及荷载分布上显著差别.不同车道数时,分车道的外推车重极值存在差别,桥面结构局部设计用车辆荷载模型应据此进行车道修正.分车道荷载响应极值的比值及等效应力幅的比值均不为1,说明分车道最不利荷载响应及疲劳损伤累积效应都不相同,桥梁的整体设计和疲劳设计应该考虑这些特性.     

配置500 MPa箍筋混凝土梁在间接荷载作用下受剪性能的研究

对3根配置500 MPa箍筋的混凝土梁进行间接加载试验,分析了高强箍筋混凝土梁的受力性能、斜裂缝开展情况以及破坏形态.结合ABAQUS有限元软件研究了剪跨比和配箍率对试验梁抗剪承载力的影响.研究表明：《混凝土结构设计规范》能很好地预测配置500 MPa箍筋混凝土梁在直接加载作用下的抗剪承载力;间接加载梁与直接加载梁相比,抗剪承载力有一定程度的降低,降低因素主要为剪跨比和配箍率;规范中附加横向配筋的构造要求可以有效补偿间接加载作用下高强箍筋梁抗剪承载力的降低.     

非对称载荷下驱动轴强度与刚度的匹配与优化

为了解决某重载车辆的驱动轴容易发生早期失效的问题,提出了一种在非对称载荷作用下实现结构强度与刚度合理匹配的分段优化设计方法。通过分析非对称承载驱动轴的刚度对载荷分布的影响,建立了以结构强度和疲劳寿命为约束、驱动轴花键的应变相等为目标的驱动轴结构设计优化模型。优化设计结果表明,危险部位右侧花键齿根应力降低了90.3 MPa,驱动轴两侧扭矩分配更合理,且使用寿命提高了72.2%。     

敏度分层过滤策略克服连续体拓扑优化荷载病态问题

针对工程结构中所承受载荷幅值之间相差多个数量级,使用传统拓扑优化方法所得结果中较小载荷传递路径消失的荷载病态现象,提出一种简单有效的敏度分层过滤策略.将各载荷以幅值大小进行分层,并计算各载荷对结构对应的应变能数值.在此基础上,引入比较判断系数和放大应变能影响系数,将各灵敏度以大小进行分层,对不同层次灵敏度进行不同的过滤以取得多载荷作用下最佳材料布局.本文敏度分层过滤策略是在Solid Isotropic Material with Penahiation(SIMP)框架下提出的,并使用Optimality Criteria(OC)方法进行求解.使用二维和三维算例验证了所提策略的有效性,表明该策略可以有效克服荷载病态现象,为结构设计中得到完整传力结构布局提供重要指导.     

动床沙粒阻力与底沙输移

本文在输沙实验的基础上,从研究水流结构着手,分析了水流和泥沙之间的相互作用关系,讨论了动床沙粒阻力和底沙输移规律.结果表明,动床沙粒阻力与输沙有关.本文还导得动平床情况下的流速分布公式、阻力公式和输沙率公式,使动床的水流运动和输沙过程得以联解.通过295组水槽实测资料详尽的验证,证明本文结果与实测资料是一致的.     

高应变动力试桩拟合法误差来源分析

与传统的静荷载试验相比,高应变动力试桩拟合法是一种非常方便实用的分析技术,但该技术非常复杂,它的成功应用取决于诸多因素。通过剖析高应变动力试桩法的原理和拟合法的实质,结合工程实例,指出高应变动力试桩拟合法确定桩承载力不仅理论模型本身较静荷载试验存在差异,而且在数据处理过程中由于参数选择不同将引起承载力结果的误差。同时,人员素质也是准确应用该方法并给出合理结论的关键。高应变动力试桩拟合法误差来源的分析,对该法在实际应用过程中避免或减少可能产生的失误将是十分有益的。     

具有弹性和加工误差的槽轮机构动态分析

考虑槽轮机构的弹性和加工误差，建立了机构的运动方程．在方程中，古典机构理论运动转化为广义座标中的约束激振力，加工误差转化成约束力的变化和初始条件，槽轮副间隙成为非线性振动问题，工序盘的影响为两个自由度的振动，啮合点的变化中成为变刚度问题．利用数值解法编制了槽轮机构动态计算机模拟程序，根据模拟结果讨论了机构参数对槽轮动载荷的影响，得出比传统分析方法更深刻的结论，指出了降低槽轮载荷的途径．     

轻型风冷柴油机导风装置的试验研究

风冷柴油机导风装置设计的好坏影响冷却系统的综合性能,通过对轻型风冷柴油机原产品的导风罩、甩草圈、导流片和导风板的改进设计和试验研究,使该机冷却风流场分布合理,实测气缸盖,气缸温度场表明,达到了明显改善风冷柴油机热负荷的目的。     

弹性曲梁静态大变形数学模型及其数值解

基于Kirchhoff直法线假设,采用考虑轴线可伸长的几何非线性理论,建立了弹性曲梁在任意荷载(保守和非保守)作用下大变形问题的控制方程.其中包含轴线弧长、位移、转角、内力等7个独立未知函数.通过引进变形后的弧长为未知函数后,问题的求解区间则固定不变.该模型不仅考虑了轴线可伸长,同时精确地考虑了轴线的初始曲率对变形的影响,反映了轴向变形与弯曲变形的相互耦合效应.作为应用,用打靶法具体计算了一端固定另一端自由,沿轴线作用均布切向随动载荷的半圆形曲梁的非线性平面弯曲问题,给出了随载荷参数大范围变化的平衡路径曲线及平衡构形.     

两种植被屋面降雨期间调峰控污效能分析

为了解植被屋面的调峰控污效能,重新定义了植被屋面运行效能的评估标准,根据《屋顶绿化设计规范》构建了2个植被屋面（麦冬屋顶和接骨草屋顶）,并进行了测试研究。结果表明,麦冬屋顶可延缓降雨产流25~48 min,消减降雨径流40%~58%,而接骨草屋顶则可延缓降雨产流60~130 min,消减降雨径流54%~80%。除磷酸盐外,2个植被屋面对亚硝酸盐、氨氮、总磷、COD、总氮和硝酸盐的污染负荷的消减率可分别达到95.1%~98.6%、87.2%~93%、72.4%~83%、76%~81.8%、68.7%~78.