关键词： 顶管   基坑井   驳岸   有限元分析  

摘要： 随着城市基础设施的建设,排水工程与河道工程的交集越发密切,新建污水管道频繁穿越现状河道,一般采用非开挖施工,常采用顶管和微顶管穿越河道,以浦东新区某道路污水管线工程为例,施工作业面狭窄,顶管井基坑布设临近河道驳岸,对现状防汛设施产生了一定的安全影响。文章采取改造穿越段驳岸结构型式,并用有限元分析复核顶管井布设和顶管穿越河道施工共同对周边防汛设施安全的影响,为其他涉河工作提供一定的案例参考。

关键词： 矿井   超前支架   模态分析   有限元  

摘要： 采用仿真软件对拱形迈步自移式超前支架进行准静态结构分析和模态分析,确定该机构的最佳振动频率,避免共振现象。结果显示,机构的最低固有频率为18.09 Hz,振动频率为8.25~12.32 Hz,因此在作业时不会发生共振现象。可为拱形巷道迈步自移式快速掘进机的结构优化提供参考。

关键词： 拓扑优化   改进四叉树法   比例边界有限元法   网格自适应  

摘要： 针对大型结构拓扑优化计算成本高和固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)在优化后结构边界处求解精度低的问题,提出了一种基于SIMP法的自适应设计域(ADD)拓扑优化方法。将改进四叉树法应用在拓扑优化的过程中,通过自动划分不同等级的网格单元来减少网格数量、减轻计算负担并提高边界处求解精度;采用比例边界有限元法(SBFEM)实时计算划分后结构的有限元信息,解决了不同等级网格间悬挂节点的问题。所提方法可在初始网格相对较少的情况下得到更加精确的结果,大幅度地降低了计算成本。数值算例结果表明,所提方法在最终结构边界处精度相同的情况下,计算时间最快可缩短为原来的1/100,可以为后续降低大型结构拓扑优化的计算成本提供参考。

关键词： 上软下硬地层   地铁隧道   开挖支护   加固   有限元  

摘要： 贵阳市轨道交通S1线一期工程某区间地铁隧道穿越上软土下岩体的地层,土石分界线位于隧道上台阶位置,针对这一地质条件,提出了袖阀管注浆加固淤泥地层、中管棚和小导管超前支护相结合的隧道围岩加固措施,并采用有限元分析了该加固方案下地铁隧道施工过程,揭示了隧道施工过程中支护内力、围岩变形的分布及发展规律,并对隧道的施工设计提出了相应的建议,最终研究结果表明:隧道开挖支护过程中支护内力、围岩变形满足要求,表明了加固措施的可行性。

关键词： 水轮机   顶盖螺栓   螺栓刚强度   有限元  

摘要： 水轮机组联接螺栓的工作状态对水轮机组的稳定运行起重要作用。该文根据预紧力施加准则,在一定范围内选择多组工况,研究分析不同预紧力作用下,水轮机顶盖结构的变形规律和联接螺栓的应力特性。结果表明:施加335 k N预紧力时,顶盖最大变形为2.53 mm、内顶盖联接螺栓最大应力为91 MPa,施加945 k N预紧力时,顶盖最大变形为2.31 mm、内顶盖联接螺栓最大应力为238.5 MPa,螺栓应力均小于其承载极限;预紧力越大,则顶盖变形越小、螺栓承受应力越大,且螺栓的最大应力集中分布在其与顶盖法兰把合面附近。

关键词： 下卧隧道   结构变形   有限元分析  

摘要： 为了研究基坑施工对下卧隧道结构变形的影响,本文以地铁5号线地下商业区项目为例,利用有限元三维模型,通过介绍施工顺序和分块施工的模拟结果,分析了两者对隧道结构变形的影响,研究结果表明:随着基坑分块尺寸的增大,隧道结构水平呈先减小后增大的趋势变形;当隧道两侧基坑同时施工有利于控制隧道结构的变形。

关键词： 钢结构   异形钢框架   有限元   模拟分析  

摘要： 兰州环球港营销中心钢结构工程为异形框架悬挑结构,针对这种复杂结构,从模型建立、临时支撑胎架设置、临时支撑胎架卸载、变形监测等进行阐述。通过对其施工全过程进行仿真分析,将临时胎架数量由12组优化为8组,精准掌握施工过程中变形、受力最不利位置,为该项目施工监测提供指导,并为施工中临时胎架布置、吊装机械选择提供了参照依据。

关键词： 桥梁工程   吊杆断裂   模型试验   拱桥   有限元分析   动力放大系数  

摘要： 为研究吊杆断裂对拱桥力学性能的影响,以广州海心桥为研究对象,设计并制作了几何相似比为1∶40的缩尺模型,采用缓慢卸载索力和突然断索2种方式开展吊杆断裂试验,讨论了2种吊杆失效模式对剩余构件静、动力响应的变化规律。然后采用ANSYS软件建立了有限元模型,通过瞬态分析方法对断索过程和结构响应进行了数值模拟。试验结果表明:位于L/4拱肋处的中吊杆失效后对邻近吊杆的冲击效应最为显著;吊杆索力的重分配比例随着距离断索区域的增加而减小;对于失效吊杆左右距离相同的邻近吊杆,索体长度越短的吊杆其索力分配比例越大。拱桥跨中和L/4附近吊杆断裂后的索力可近似全部由剩余吊杆承担;靠近拱脚处吊杆失效后,其一部分索力按照重分配比例由剩余吊杆分担,另一部分通过拱梁结合段直接传递到拱肋。不同典型位置处吊杆骤断后,引起邻近2根吊杆的索力动力放大系数在1.3~1.8范围内。结果可为吊杆断裂后拱桥的结构安全评估提供参考。

关键词： 海管立管   管卡位置   敏感性   有限元分析  

摘要： 以海洋平台海管立管为研究对象,考虑实际海况和立管实际结构特点,研究多层立管之间及多层立管与平台之间的受力耦合作用。通过有限元分析软件,建立具有典型代表性的海洋多层立管数值模型。针对管卡位置对海管立管的结构影响,基于管卡位置对海管立管的结构强度和疲劳寿命进行分析。根据分析结果,对管卡的安装位置进行优化,为现场作业提供理论指导,进一步为海上工程设计和施工提供科学依据和安全保障。

关键词： 斜靠式拱桥   稳定性分析   有限元分析   吊杆损伤  

摘要： 斜靠式拱桥作为一种新型结构的拱桥值得研究,并且由于其独特的吊杆布置方式,吊杆损伤对稳定性影响目前需要不够了解。以跨径130m,高26m,宽44.4m的斜靠式系杆拱桥为例,采用有限元模拟的方法对拱桥不同位置吊杆损伤以及应力变化情况做出具体研究和分析。得到结论,在斜靠式拱桥4号吊杆位置处吊杆断裂对拱桥稳定性影响最大,并且偏荷载使得拱桥安全系数整体下降,在偏荷载一侧桥型屈曲波动较大。主拱吊杆在吊杆断裂时受到的应力更大,也更容易发生断裂,在靠近拱脚处的短吊杆受到的应力最大断裂后向相邻吊杆释放的冲力也越大。稳定拱吊杆在一定程度上影响拱桥稳定性,但是在断裂后向相邻位置稳定拱吊杆和对应位置主拱吊杆冲力更小,不容易发生连锁性破坏。最后得出结论,主拱吊杆承载应力更大也更容易发生破坏,需要着重加固靠近拱脚位置吊杆。