关键词： 桥梁工程   提篮拱   钢箱梁   施工监控   有限元分析   线形控制  

摘要： 宗村大桥主桥为下承式钢箱提篮拱桥,横跨已拓宽为III级内河航道的芜申运河。对宗村大桥主桥采用的少支架大节段吊装施工技术进行分析,并针对该大跨度钢箱提篮拱桥的线形控制理论和方法进行研究。在施工关键阶段,利用有限元软件Midas Civil进行有限元建模分析,计算得到桥体的线形和预拱度设置。在施工现场进行监测,并对比监测值与设计值,以对施工线形进行控制并保证设计线形满足设计要求。所提出的现场施工线形新型监控技术将监控前置并纳入临时支架监控,创新选取“长寿命点位”并提出一种快速安装定位创新装置,可保证大跨桥梁成桥线形平顺,满足设计要求的同时可兼顾造型美观需求。

关键词： acid dissolution slag method   alkali melting method   aluminum   chromium   copper   direct acid dissolution method   ferroboron   inductively coupled plasma atomic emission spectrometry(ICP-AES)   manganese   microwave digestion method   nickel   phosphorus   titanium   vanadium  

摘要： With the development of new technologies,some novel ferroboron alloys with different properties are developed. The contents of different elements in ferroboron determines the properties of alloys. At present, the alkali melting method or acid dissolution slag method is usually used for pretreatment of ferroboron sample before detection of elements. Although the sample can be dissolved completely and the simultaneous determination can be achieved,these methods are cumbersome if some elements are determined separately. Therefore,it is very important to choose the appropriate decomposition method for different elements in consideration of the perspective of economy and time cost. In this study, the certified reference materials (CRM) of ferroboron were digested using various decomposition methods including direct acid dissolution method(nitric acid+hydrofluoric acid+perchloric acid) »microwave digestion method,acid dissolution slag method and alkali melting method. Then, the contents of chromium, nickel, vanadium, copper, titanium, manganese, aluminum and phosphorus in the digestion solution using different decomposition methods were determined by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES). The results showed that there were few black insoluble matters in the solution when the direct acid dissolution and microwave digestion were used, but the accurate determination of chromium, nickel, vanadium, copper, titanium and manganese was not affected. However, the determination results of aluminum and phosphorus were relatively lower than the certified values or standard values, especially for phosphorus. It indicated that the degree of dissolution of the sample had significant influence on the accurate determination of aluminum and phosphorus. Therefore,for the determination of chromium, nickel, vanadium, copper, titanium and manganese, the four dissolution methods above were all acceptable. However, for the determination of aluminum and phosphorus, the

关键词： 盾构隧道   荷载-结构模型   数值计算   结构受力   荷载模拟方式  

摘要： 有限元计算被广泛应用于盾构法隧道结构设计、施工和运维的各个阶段,为工程决策提供支持。探讨了有限元计算中外荷载模拟方式对隧道受力和变形计算结果的影响,采用通用有限元软件建立了隧道三维精细化非线性有限元模型,在3种典型荷载模拟方式下进行了计算,并与足尺试验进行对比验证。研究结果表明,同等荷载条件下的足尺试验和数值模拟结果基本吻合,验证了该模型的准确性;荷载模拟方式对结构的变形和受力计算结果存在显著影响,当结构达到屈服时,不同模拟方式下的竖向极限荷载相对差可达13.8%,同等荷载水平下的收敛变形差值最大可达50 mm以上。该研究成果可为类似盾构隧道结构的数值分析提供参考。

关键词： 颈椎后纵韧带骨化症   颈椎前路椎体骨化物可控前移融合术   有限元分析   韧带骨化物   内植物   生物力学  

摘要： 背景:颈椎前路椎体骨化物可控前移融合对颈椎力学的影响尚未明确,既往研究主要集中在颈椎前路椎体骨化物可控前移融合的手术技巧、中长期疗效和术后并发症等。目的:运用有限元方法分析颈椎前路椎体骨化物可控前移融合对颈椎后纵韧带骨化物和内植物生物力学的影响。方法:选择一名健康男性志愿者进行全颈椎薄层CT扫描,应用有限元分析软件构建正常全颈椎模型,与既往文献进行对比验证其有效性;随后在模型上构建累及C4、C5和C6节段的连续型颈椎后纵韧带骨化物的术前模型;以术前模型为基础,创建颈椎前路椎体骨化物可控前移融合手术三维有限元模型,约束2个模型C7椎体下表面,于C1椎体上表面施加50 N的轴向力和1.0 N·m的力矩,在屈伸、侧弯、旋转6个工况下,分析颈椎前路椎体骨化物可控前移融合对骨化物和内植物应力的影响。结果与结论:①从术前模型得出骨化物应力主要集中在C4/5节段,在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左旋转、右旋转6个工况下骨化物最大应力分别为10.1,148.6,68.9,74.8,83.8和85.1 MPa;②颈椎前路椎体骨化物可控前移融合术后,骨化物应力集中分布区域未见明显改变,但该手术会改变骨化物应力大小,除在前屈位颈椎前路椎体骨化物可控前移融合模型骨化物应力较术前模型增大(+44.7%)外,在其他5个工况下,骨化物应力较术前模型明显降低,其中后伸位下降最明显(-74.1%),在左侧弯、右侧弯、左旋转、右旋转下骨化物应力分别下降62.2%,63.3%,66.4%,67.9%;③钛板、螺钉应力主要集中在头尾两端,后伸应力最大(149.5 MPa),前屈应力最小(43.3 MPa);4个椎间融合器应力主要集中在C3/4、C6/7融合器,应力主要分布在融合器的上下表面周围,后伸应力最大(30.8 MPa),前屈应力最小(11.5 MPa);内植物(钛板、螺钉和椎间融合器)应力主要集中于头尾两端,应力较大易导致头尾两端钛板、螺钉断裂和内植物下沉;④提示颈椎前路椎体骨化物可控前移融合能明显降低骨化物应力,可能有助于防止过度增生从而压迫神经,在术后需密切关注头尾两端螺钉松动、断裂或钛板移位、断裂等情况。

关键词： 电荷耦合元件   荧光产生技术   水污染   石油污染   污染检测  

摘要： 为了给石油污染的治理工作提供支持,提出基于电荷耦合元件和荧光产生技术的水中石油污染检测方法。该方法通过分析不同类型石油在荧光透射方面的特征,建立了石油污染检测的标准体系。利用电荷耦合元件改装荧光产生装置,结合荧光产生技术,捕获了水环境的光谱数据,并提取了荧光强度、光谱形状等关键特征信息。通过特征匹配算法,实现了对水中石油污染的高效、准确检测。实验结果显示,相较于传统检测方法,本方法降低了石油污染量偏差减少了0.28 mol,展现了在提升检测精度和可靠性方面的巨大潜力,为石油污染治理提供了有力的技术支持。

关键词： 高架桥桥墩   三柱式排架桥墩   抗震设计   试验   有限元分析  

摘要： 依托云南某机场的高架桥工程,根据实际非规则三柱式排架桥墩设计制作缩尺模型,通过开展拟静力试验进行结构抗震分析,得到非规则三柱式排架桥墩在水平低周往复荷载作用下的破坏形态和抗震性能。试验结果表明,由于结构受力分配不均匀,矮墩受剪切破坏后,中墩和高墩的抗震性能还未得到完全发挥。在此基础上,根据试验模型,运用OpenSees有限元软件建立排架桥墩有限元模型,对比拟静力试验得到的滞回曲线、骨架曲线、刚度特性和位移延性等抗震性能指标,验证模型的准确性。根据抗震性能分析,针对非规则三柱式排架桥墩提出了设置横向系梁和设置横向斜撑2种抗震措施。通过能力谱法分析增加抗震措施的结构抗震性能,得出罕遇地震下在Ⅶ度和Ⅷ度地震烈度区,使用横向系梁和横向斜撑都能有效提高排架桥墩的整体稳定性和安全性,但在Ⅷ度地震烈度区仅设置横向斜撑的措施能满足抗震要求。

关键词： 钢箱梁吊装   起重机具   临时支架   有限元分析  

摘要： 秦宫一路西辅道钢箱梁安装工程中,起重机具选择与支架设计至关重要,文章综合钢箱梁尺寸、重量、安装位置及现场条件等因素,对起重机具选择进行分析,筛选出适配设备,确保吊装稳定可靠,满足施工安全与效率需求。临时支架设计方面,借助MIADAS软件,文中设定多种荷载工况,模拟受力情况,精准掌握应力分布、变形及稳定性状态,优化结构设计,保障临时支架能承受各类荷载。经对起重机具理论计算和临时支架受力模拟,充分验证了吊装机具选用和支架结构设计的可行性,为工程安全施工提供有力保障。

关键词： 充气帐篷   流固耦合   充气内压   有限元分析   力学性能  

摘要： 针对某大跨度拱形气肋式充气帐篷结构在80mm雪荷载和8级风荷载组合作用下的承载能力,建立了该帐篷在充气状态下包含气肋拱、篷布和防风绳等结构的有限元分析模型。考虑气肋内充气体和膜面的流固耦合作用及防风绳受拉不受压的力学特性,对该帐篷结构的力学性能进行了研究,分析了不同充气内压对帐篷结构承载能力的影响,并给出了该帐篷结构的使用建议。

关键词： CVD金刚石膜   有限元分析   预制应力   大尺寸金刚石膜   金刚石抛光   机械抛光  

摘要： 目的 验证预制应力方法在抛光大尺寸金刚石膜中的有效性,通过预制应力方法提高大尺寸金刚石膜的抛光成功率。方法 首先,利用拉曼光谱(Raman Shift)、X射线衍射(XRD)对金刚石膜样品进行测试,利用拉曼测试数据在有限元分析中引入金刚石膜残余应力,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察了常温黏样抛光致样品开裂的典型断口形貌,结合有限元模拟抛光过程中金刚石膜应力变化揭示了抛光过程中升温引起的应力导致金刚石膜开裂。随后,采用有限元分析模拟了预制应力在金刚石膜中的引入过程及其在抛光过程中对拉应力的抵消作用。研究了黏接温度和夹具厚度对预制应力的影响。结果 在相同夹具厚度下,预制应力随黏样温度升高,呈近似线性增高;在相同黏样温度下,预制应力先随夹具厚度增加而快速增高,夹具厚度达到30 mm后预制应力增长速率变缓,夹具厚度达到50 mm后预制应力逐渐趋向于稳定。通过预制应力方法在夹具厚度50 mm、90℃黏样的条件下成功抛光出直径125 mm的金刚石膜。通过原子力显微镜(AFM)测试抛光过的金刚石膜晶粒内部粗糙度S_a=1nm。结论 研究结果表明,预制应力法能够有效地在金刚石膜中引入压应力,显著提高了大尺寸金刚石膜抛光成功率。

关键词： 拱坝   等效应力   有限元法   主应力   应力集中  

摘要： 拱坝等效处理后的主应力是拱坝应力重要的控制指标。针对常用的有限元等效应力法计算得到的主应力和大型有限元软件计算输出主拉应力、主压应力后直接等效处理的主应力是否一致的问题,结合实际工程开展某高拱坝基本组合工况应力变形计算,进而探讨了二者的可换性。研究结果表明:坝踵和坝趾应力依赖网格尺寸,等效处理后,应力集中能较好地消减;采用传统的有限元等效应力法等效步骤计算得到的主应力和由大型有限元软件输出的主应力直接进行等效处理的主应力较接近,误差基本在5%以内,2种等效步骤具有可换性。