深埋机械法联络通道主隧道结构响应研究 被引量：6

1

作者 朱瑶宏 高一民 柳献 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2022年第5期144-153,共10页

机械法联络通道为各类地下结构的快速连通提供了新思路,是一种具有较强可行性与应用前景的工法。目前的试验研究已证明了该工法在中埋条件下的适用性,为了探讨深埋条件下该工法的适用性,开展了深埋足尺结构主隧道开孔全过程的模拟试验研... 机械法联络通道为各类地下结构的快速连通提供了新思路,是一种具有较强可行性与应用前景的工法。目前的试验研究已证明了该工法在中埋条件下的适用性,为了探讨深埋条件下该工法的适用性,开展了深埋足尺结构主隧道开孔全过程的模拟试验研究,分析得到了主隧道管片和接缝的响应特征,明确了深埋条件下隧道结构的传力特征和破坏过程。得到的主要结论如下:(1)深埋条件下隧道开孔的环内结构响应变化主要集中在拆撑工况,主要的结构响应集中在开孔环的悬臂端和隧道顶部;(2)深埋条件下隧道开孔的环间结构响应变化主要集中在切削工况和拆撑工况。切削工况下,环间结构响应为一局部环间结构响应;拆撑工况持荷阶段,环间结构响应扩展到整环;(3)深埋条件下主隧道结构的破坏过程可分为两个阶段,拆撑工况前,割除钢套筒后,悬臂效应发生,全开孔环与半开孔环的环间承载力达到极限。拆撑工况持荷阶段,全开孔环发生破坏,并通过环间传递将荷载依次传递到邻近环;(4)最终状态下,全开孔环达到承载力极限,而其余环尚处于弹性阶段。实际工程中结构相较于试验偏安全,但仍要对开孔环以及靠近开孔位置的环缝位置进行特殊设计和施工。 展开更多

关键词 机械法联络通道 足尺实验 深埋条件 传力特征 破坏过程

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竖向受荷PCC桩宏细观工作性状研究 被引量：7

2

作者 陈亚东 王旭东 +2 位作者 佘跃心 蔡江东 陈思 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1503-1510,共8页

采用可视化模型试验及离散元数值仿真方法,对竖向受荷现浇混凝土大直径薄壁管桩(简称PCC桩)桩土传力特性、位移场发展规律及破坏性状进行深入研究。研究结果表明:PCC桩荷载–沉降曲线呈缓变型,桩外侧摩阻力高于内侧摩阻力,内侧摩阻力发... 采用可视化模型试验及离散元数值仿真方法,对竖向受荷现浇混凝土大直径薄壁管桩(简称PCC桩)桩土传力特性、位移场发展规律及破坏性状进行深入研究。研究结果表明:PCC桩荷载–沉降曲线呈缓变型,桩外侧摩阻力高于内侧摩阻力,内侧摩阻力发展滞后于外侧摩阻力,桩外侧摩阻力在桩身上段发挥较充分,内侧摩阻力在桩身下段发挥较充分,桩内侧摩阻力及端阻力控制PCC桩后期承载力;桩外侧土体以斜向下的剪切变形为主,其影响范围约为2D(D为外径);内侧以竖向压缩变形为主,加载初期与桩同步变形,加载后期桩内侧下部土体与桩之间相对位移明显大于桩内侧上部土体;桩端土体可分为圆锥形竖向压缩区及侧向变形区,其在深度方向的影响范围达到4D,桩端土变形模式在平面上呈扇形;接触力链的分布与侧阻力沿桩长分布特征基本保持一致,而桩端土孔隙率的变化则从细观角度反映侧阻先于端阻发挥。研究成果对于进一步明确PCC桩与土相互作用的内在机制具有意义。 展开更多

关键词 桩基工程 模型试验 离散元法 传力特性 变形模式

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大跨度铁路钢箱梁斜拉桥对接式锚拉板受力及传力特性研究 被引量：6

3

作者 施洲 钟美玲 +1 位作者 张晓江 周凯旋 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期61-70,共10页

针对新型大跨度铁路钢箱梁斜拉桥对接式锚拉板,采用仿真分析与室内足尺模型试验相结合的研究方法,研究原结构在最不利索力下的受力传力特性,并分析不同设计参数对结构受力传力的影响。结果表明:斜拉桥对接式锚拉板主要传力板件为锚筒、... 针对新型大跨度铁路钢箱梁斜拉桥对接式锚拉板,采用仿真分析与室内足尺模型试验相结合的研究方法,研究原结构在最不利索力下的受力传力特性,并分析不同设计参数对结构受力传力的影响。结果表明:斜拉桥对接式锚拉板主要传力板件为锚筒、锚筒加劲肋和锚板;锚板与锚筒连接焊缝及锚板与腹板对接焊缝是关键传力部位;仅在锚板开孔圆弧过渡处、锚筒及其加劲肋与承压板相接处、锚板与锚筒连接焊缝端点、承压板与锚板焊缝端点存在小范围应力集中,结构整体应力水平在150 MPa以内;试验实测与理论应力结果吻合较好;随着锚筒与锚板焊缝长度缩短,焊缝应力分布曲线整体向高应力区移动,且低应力区段应力增长幅度大于高应力区段;随锚板厚度的增加,锚筒与锚板焊缝整体应力呈现显著降低的趋势,但应力降低的速率随锚板厚度增加而降低;锚拉板结构具有良好的受力传力性能。 展开更多

关键词 铁路 钢箱梁斜拉桥 锚拉板 传力特性 对接焊缝 模型试验

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公铁合建斜拉桥钢桁-混凝土板组合梁受力特性

4

作者 施洲 赵旭泼 +2 位作者 刘振标 夏正春 印涛 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2778-2789,共12页

以某主跨808 m的公铁合建新型钢桁-混凝土板组合梁斜拉桥为背景,采用ANSYS软件建立局部组合梁细化的全桥多尺度有限元模型,分析其在不同工况下双层组合梁的受力传力特性和混凝土桥面板荷载分配比,并讨论混凝土桥面板厚度t_(b)、横梁刚... 以某主跨808 m的公铁合建新型钢桁-混凝土板组合梁斜拉桥为背景,采用ANSYS软件建立局部组合梁细化的全桥多尺度有限元模型,分析其在不同工况下双层组合梁的受力传力特性和混凝土桥面板荷载分配比,并讨论混凝土桥面板厚度t_(b)、横梁刚度变化系数λ_(K)和钢与混凝土弹性模量比λ_(E)对组合梁受力传力的影响规律。结果表明:最不利组合工况下,钢桁架最不利Von Mises应力为183.6 MPa,混凝土桥面板最大拉应力为5.3 MPa,均满足结构受力要求;沿纵向路径,钢桁架和混凝土桥面应力在节间横梁间均呈“波形”分布;上下层混凝土桥面板顶、底面应力沿横向近似呈“W”和“M”状分布,表明桥面板承受一定沿横向不均匀分布弯矩;公路及铁路混凝土桥面最大剪力滞系数分别为1.45、1.36,更宽的公路混凝土桥面剪力滞效应更显著;公路及铁路混凝土桥面分别承担上、下层结构57.46%~79.99%和33.21%~62.81%的轴向荷载,为组合梁的主要传力构件;混凝土桥面板的应力随t_(b)及λ_(K)的增大而增大,随λ_(E)的增大而逐渐减小;混凝土桥面每层平均荷载分配比ξ与t_(b)成正比,与λ_(K)及λ_(E)成反比;当t_(b)、λ_(K)和λ_(E)参数的取值范围分别为0.8~1.4、0.4~1.6以及4~10时,组合梁混凝土桥面应力及荷载分配比ξ较为合理。 展开更多

关键词 大跨度公铁合建斜拉桥 钢桁-混凝土板组合梁 受力特性 传力特性 参数分析

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高速道岔组装式滑床台板传力特征及服役性能研究

5

作者 易强 王树国 +1 位作者 杨东升 谷永磊 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期131-139,共9页

为探明高速铁路道岔基本轨轨底疲劳伤损原因,开展组装式滑床台板传力特征及服役性能研究。建立转辙器基本轨受力分析模型,研究两点与平面扣压式滑床台板条件下基本轨轨底应力特征,结合基本轨轨底材质疲劳试验与转辙器组装疲劳试验,评估... 为探明高速铁路道岔基本轨轨底疲劳伤损原因,开展组装式滑床台板传力特征及服役性能研究。建立转辙器基本轨受力分析模型,研究两点与平面扣压式滑床台板条件下基本轨轨底应力特征,结合基本轨轨底材质疲劳试验与转辙器组装疲劳试验,评估两点与平面扣压式滑床台板对基本轨服役性能的影响。结果表明:两点扣压式滑床台板使得基本轨轨底形成应力集中,且扣压点对应的轨底下表面以受拉为主;130~190 kN疲劳荷载条件下,两点扣压式滑床台板可使得基本轨轨底最大应力达611.2 MPa,已经超出基本轨轨底疲劳极限,而平面扣压式滑床台板对应的基本轨轨底最大应力为237.5 MPa,相对两点扣压结构降低50%~60%;转辙器结构组装状态对基本轨服役性能影响显著,基本轨轨底应力与尖轨-滑床台接触状态密切相关。 展开更多

关键词 高速道岔 基本轨疲劳 滑床台板 传力特征 疲劳试验

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脉冲燃烧风洞测力系统传力特性研究 被引量：2

6

作者 李世超 高宏力 +2 位作者 刘勃锴 付国强 鲁采江 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期117-125,142,共10页

脉冲风洞测力系统传力特性研究有助于评价风洞测力试验数据的准确性。目前,该类研究鲜见报道。针对力在测力系统中的传递难以测量及系统结构对传感器安装位置限制的特点,提出了一种基于有限元仿真的风洞测力系统传力特性分析方法。基于... 脉冲风洞测力系统传力特性研究有助于评价风洞测力试验数据的准确性。目前,该类研究鲜见报道。针对力在测力系统中的传递难以测量及系统结构对传感器安装位置限制的特点,提出了一种基于有限元仿真的风洞测力系统传力特性分析方法。基于参数辨识的方法建立系统整机动力学模型,并对整机进行了模态试验,验证了该有限元模型的准确性;基于飞行动力学理论选取飞行器模型重心与天平间的传力特性来描述整机传力特性;在此基础上,进行谐响应分析,获得力在飞行器模型重心与天平浮动框间的传递特性;将飞行器模型所受气动力等效成模型重心处的集中力,并对其进行傅里叶变换,展开成一系列谐波力信号,基于重心-天平浮动框的传递特性计算各谐波力信号传递至天平浮动框后的大小;以天平测试分辨率为依据,筛选出未被天平识别的谐波力,并计算其能量占总体信号能量的百分比,以此来评估测力系统传力特性的好坏。分析结果表明,测力系统在轴向、径向与垂向具有良好的传力特性,能保证测力试验数据的可靠性。该方法可为测力系统测试精度预测与及测试误差影响因素分析提供技术支持,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 脉冲燃烧风洞 测力系统 傅里叶变换 频响函数 传力特性

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多片简支T梁桥主动托换施工千斤顶布置研究 被引量：2

7

作者 郭炎峰 张永亮 +1 位作者 李晓钟 卢洪强 《工程研究（跨学科视野中的工程）》 CSCD 2018年第5期466-472,共7页

桩梁式主动托换系统在下穿既有桥梁的改造工程中具有广泛应用。依托莞惠城际铁路隧道下穿广深高速13号桥桩基托换工程,讨论了多片简支T梁桥主动托换施工中千斤顶的布置方案及荷载传力特征。结果表明:当千斤顶布置在托梁以下时,因托梁竖... 桩梁式主动托换系统在下穿既有桥梁的改造工程中具有广泛应用。依托莞惠城际铁路隧道下穿广深高速13号桥桩基托换工程,讨论了多片简支T梁桥主动托换施工中千斤顶的布置方案及荷载传力特征。结果表明:当千斤顶布置在托梁以下时,因托梁竖向刚度有限,T梁横梁只能被动适应托梁的竖向变形,导致其受力大。当千斤顶布置在托梁以上时,可通过控制千斤顶的顶升行程和分级顶升加载实现横梁变形的主动控制,横梁受力较小且主动可控。建议类似施工中优选千斤顶布置在托梁以上的方案。 展开更多

关键词 多片简支T梁 主动托换 千斤顶布置 传力特征

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基于遗传算法的六连杆机构尺寸优化设计 被引量：1

8

作者 吕明青 邵珠峰 +2 位作者 徐道春 王传英 彭发忠 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期184-193,共10页

为了使压力机具有更好的性能,需要对主传动机构进行尺寸优化设计。构建了一套完整的六连杆传动机构综合优化设计模型,首先建立了运动学与动力学模型,针对机构的运动稳定性、传力性能、位置精度及增力特性4方面进行分析,以滑块速度波动... 为了使压力机具有更好的性能,需要对主传动机构进行尺寸优化设计。构建了一套完整的六连杆传动机构综合优化设计模型,首先建立了运动学与动力学模型,针对机构的运动稳定性、传力性能、位置精度及增力特性4方面进行分析,以滑块速度波动、压力角、侧向力和机构的机械增益为优化性能指标,通过统一量纲和线性加权的方式构造出反映综合性能的多目标优化函数,引入几何、位置以及行程约束,并添加压力机的工作空间和杆件不干涉等约束条件,采用遗传算法完成了多目标优化设计。结果显示:优化后的传动机构在工作阶段的速度波动降低了20.71%,最大侧向力降低了9.34%,最大压力角降低了9.16%,最大机械增益降低了5.52%,有效地提升了压力机的综合锻压性能。 展开更多

关键词 六连杆机构 运动稳定性 传力性能 位置精度 增力特性 多目标优化

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弦杆对筒型导管架基础传力性能的影响

9

作者 陈强 周全智 +3 位作者 张浦阳 刘金全 李红有 迟洪明 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2022年第S01期65-69,共5页

随着近海风资源的开发殆尽,海上风电逐渐走向中等水深海域,导管架基础因具有结构刚度大,水深适应性好的优点而较其他固定式基础具有了更多的优势。文章建立了多筒导管架基础有限元数值模型,以弦杆数量、跨距、弦杆直径和厚度为变量,研... 随着近海风资源的开发殆尽,海上风电逐渐走向中等水深海域,导管架基础因具有结构刚度大,水深适应性好的优点而较其他固定式基础具有了更多的优势。文章建立了多筒导管架基础有限元数值模型,以弦杆数量、跨距、弦杆直径和厚度为变量,研究弦杆型式对导管架基础荷载传递方式的影响。结果表明:四筒导管架基础的结构受力稳定性优于三筒导管架基础;弦杆跨距越大,导管架所承受的水平荷载越大;跨距对结构节点处的应力突变值影响不大;随着弦杆直径的增大,水平荷载响应增大;结构顶层承担的水平荷载随弦杆壁厚增大而增大;竖向荷载及弯矩的传递几乎不受弦杆壁厚影响。 展开更多

关键词 海上风电 导管架基础 弦杆型式 传力特性

原文传递

绳系拖曳中柔绳动力学及其控制方法

10

作者 罗焜 赵国伟 阳光烈 《载人航天》 CSCD 2017年第4期512-521,共10页

针对绳系拖曳离轨系统中对目标星的控制问题,提出一种利用拖曳装置控制系绳张力的方法。采用有限元法建立了系绳伪梁模型,通过仿真分析了系绳参数、端部扰动对其传力特性的影响以及所造成的系绳两端张力区别的原因。建立了系绳收放与张... 针对绳系拖曳离轨系统中对目标星的控制问题,提出一种利用拖曳装置控制系绳张力的方法。采用有限元法建立了系绳伪梁模型,通过仿真分析了系绳参数、端部扰动对其传力特性的影响以及所造成的系绳两端张力区别的原因。建立了系绳收放与张力控制装置机电一体的动力学模型,基于PD控制方法,实现了通过系绳收放对系绳末端张力的跟踪控制。通过算例仿真分析了系绳末端位置扰动频率对末端张力跟踪控制效果的影响,结果表明:对于确定的末端张力跟踪控制要求,末端位置扰动频率较低时,末端张力跟踪误差小;随着扰动频率的增大,末端张力误差和时滞增大;严重时出现系绳间歇式松紧现象,末端张力无法正常跟踪,被动产生张力冲击。 展开更多

关键词 绳索 系绳伪梁模型 传力特性 张力控制

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盾构掘削土体颗粒运动规律及传力特性DEM研究 被引量：4

11

作者 李培楠 翟一欣 +1 位作者 程盼盼 朱合华 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期1517-1528,共12页

土压平衡盾构掘进时土舱压力的设定往往缺乏足够的理论支撑,其内部掘削土体颗粒的运动规律也无法直观展现。基于离散单元法(DEM)对土舱内砂卵石颗粒集合进行三维精细化仿真,通过支持向量机反演标定细观接触参数,获得了土舱内部颗粒流速... 土压平衡盾构掘进时土舱压力的设定往往缺乏足够的理论支撑,其内部掘削土体颗粒的运动规律也无法直观展现。基于离散单元法(DEM)对土舱内砂卵石颗粒集合进行三维精细化仿真,通过支持向量机反演标定细观接触参数,获得了土舱内部颗粒流速度场分布情况和运移沉积规律,纵向上从土舱前端到隔板流动效果越来越差,横断面上靠近辐条外边缘及支撑柱附近区域的流动性较好,结合局部滞流特征提出了土舱内部结构优化措施。进一步阐述土颗粒内部接触力链变化更迭特征,分析了土舱隔板压力分布情况,其总体上呈现隔板压力左右对称,从上而下逐渐增大的特征。同时揭示了在砂卵石地层中开口率为66%的辐条式刀盘盾构机土舱隔板压力与刀盘前支护压力的映射关系,DEM计算所得压力传递系数为0.7711,土舱隔板压力的合理设定值为47.08 kPa~70.69 k Pa,研究成果可为砂卵石地层盾构土舱压力的设定提供理论基础。 展开更多

关键词 土压平衡盾构 砂卵石土 颗粒运动规律 土舱传力特性 离散单元法

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基于力法的超静定捆绑火箭传力特性研究 被引量：2

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作者 王月 冯韶伟 +2 位作者 吴洁 姜沂 王君 《宇航总体技术》 2018年第5期13-18,27,共7页

对于采用超静定捆绑的助推器来说,对捆绑装置载荷的准确预示是开展构型论证、结构设计和优化的关键工作。基于力法,推导了超静定捆绑助推器的捆绑载荷解析模型,并通过有限元方法进行了验证。在此基础上,获得了捆绑装置刚度、安装位置及... 对于采用超静定捆绑的助推器来说,对捆绑装置载荷的准确预示是开展构型论证、结构设计和优化的关键工作。基于力法,推导了超静定捆绑助推器的捆绑载荷解析模型,并通过有限元方法进行了验证。在此基础上,获得了捆绑装置刚度、安装位置及捆绑个数对捆绑载荷的影响规律,从而为工程应用提供了一定的参考和理论支撑。 展开更多

关键词 超静定捆绑 力法 传力特性 载荷计算

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