关键词： 铁路   隧道   沉降控制   下穿公路   CRD法   CD法   台阶法   有限元分析  

摘要： 开挖既有公路下方浅埋大断面隧道时,容易对既有公路的路面结构造成不利影响,可能引发路面沉降甚至破坏等问题,进而威胁公路行车安全和破坏道路质量。为探究这一问题的主要解决措施,文章基于德上公路下方的合福高铁黄柏岭隧道爆破开挖施工实践,分别采用CRD法、CD法和台阶法对工程情况进行有限元分析,探究不同分析方法下路面沉降、围岩应力与围岩变形之间的关联性。分析结果表明,采用台阶法模拟时效果良好。同时在施工实践中采用小导管和管棚联合方式对地层进行加固处理,并结合地表沉降和结构断面观测数据,对爆破技术进行优化,从而确保施工过程中围岩的变形和沉降被控制在合理范围内,保障本隧道施工的顺利进行。

关键词： 桥式起重机   刚度计算   强度计算   有限元分析   正交试验   优化算法  

摘要： 针对双梁桥式起重机主梁金属结构冗余度较大的问题,提取决定其质量与强度的六个重要参数并设定此六个参数的取值范围,设计正交试验表对其进行强度与刚度计算,为避免发生共振,计算其自振频率,利用算法将实验结果进行拟合,得出质量、强度、刚度、自振频率关于六个重要参数的数学方程,设计以自振频率与固振频率的比值和质量为目标的多目标优化数学模型,并用优化算法进行求解,对结果进行分析,得出主梁结构在满足稳定性的情况下,其质量得到了一定程度的减小。

关键词： 大跨越钢管塔   管板-相贯节点   极限承载力   有限元分析  

摘要： 以白鹤滩—浙江±800 kV特高压直流输电线路安徽池州段长江大跨越钢管输电塔为工程背景,对输电塔塔头下横担与主管连接的复杂管板-相贯节点的受力性能进行了研究。建立了节点有限元模型并对模型的合理性进行了对比验证,进一步地,对节点关键性几何尺寸进行参数化分析,研究其对节点承载力的影响。结果表明,节点水平支管和斜管承载力的最主要影响因素分别为水平支管几何尺寸和斜支管连接节点板厚度。在此基础上,采用节点逐层拆分方法进行了承载力推导并给出了节点承载力建议计算公式,公式结果与节点实际承载力的误差在12%以内,可为该节点的实际工程应用提供参考。

关键词： 超临界二氧化碳循环   熔盐储热   变负荷发电效率   多机组方案  

摘要： 针对非设计工况下超临界二氧化碳(SCO_(2))循环发电效率大幅度降低,系统运行经济性下降的问题,提出了一种SCO_(2)循环系统变负荷发电效率提升方法。该方法在系统设计方案上,采用多个小容量机组代替传统的单一大容量机组;在运行模式上,采用多机组之间串并联相结合的运行模式。通过建立耦合熔盐储热的SCO_(2)循环系统实时动态模型,对比了多机组方案和传统单一机组方案的变负荷发电效率、调峰范围以及运行经济性,计算结果表明:对于额定功率为300 MW的单一机组,当输出功率从额定功率降低至20%额定功率时,其发电效率将从55.01%降低至21.97%;以串并联相结合模式运行的多机组方案相比于单一机组,在全工况范围内可将效率平均提高7.92%,同时可将调峰范围由100%~20%额定功率扩大至100%~3.33%额定功率;在参与调峰时,多机组方案相比于传统单一机组可节省12%的热盐消耗量。所提SCO_(2)循环系统变负荷提效方法对提高电站发电效率和运行经济性具有参考价值。

关键词： 非线性软化   剪切带   应变局部化   网格依赖性   Cosserat连续体  

摘要： 完善了土体非线性应变软化公式,并将其引入到Cosserat连续体DP-MC屈服准则中,推导了本构方程积分的返回映射算法和弹塑性切线模量矩阵。利用有限元软件ABAQUS提供的用户自定义单元子程序接口(UEL)对考虑非线性软化的Cosserat连续体DP-MC本构模型进行了数值实现,并与平面应变试验进行了数值对比验证。结果表明,考虑非线性软化的Cossrrat连续体模型,能够有效克服经典有限元在分析土体由应变软化引起的应变局部化问题时病态的网格依赖性,同时,还能够在一定程度上反映土体剪切带内材料点旋转的细观效应。进一步地,通过对平面应变压缩算例的模拟发现软化系数ω和形状参数η均对土体强度有重要影响。

关键词： 不良地质   波形钢腹板   高墩   连续刚构桥   有限元分析   施工技术  

摘要： 两河口大桥主桥为(60+100+100+60)m的大跨径波形钢腹板连续刚构桥,是保神高速公路中的控制性工程。该桥主墩高度最高达70m,为双肢薄壁桥墩,采用液压爬模施工。预应力混凝土变截面连续箱梁采用贝雷片拼装挂篮悬灌施工。文章首先介绍了两河口大桥的设计方案及3#墩两幅桥间距小、挂篮退回与拆除难度大、4#墩位置与郑万高铁相交等工程重难点的应对措施。从双肢薄壁高墩施工、波形钢腹板制作与安装、悬浇梁施工等多角度研究了其施工关键技术,并基于Midas有限元软件对预应力钢混主梁和波形钢腹板进行了受力分析。结果表明:不同状态下,主梁与波形钢腹板的强度与变形均满足规范要求。

关键词： 耦合特征   可再生能源发电   典型场景   电煤储备优化  

摘要： 随着新能源占比不断升高,优化电煤储备能力以满足电力生产需求并提升应急响应能力,对确保新型电力系统运行经济性与稳定性至关重要。该文提出一种基于数据聚类的联合区间划分方法,提取风、光发电出力耦合特征,生成典型场景,并将其纳入电煤储备决策过程。在此基础上,设计兼顾电力生产与应急响应需求的双重储备结构,并构建电煤储备动态规划模型,对电煤储备的经济性与安全性目标进行优化。通过实证研究所提出的优化模型与方法。此外,情景实验进一步验证了双重储备结构在稳健性与经济性上的优势。结果可为新型电力系统中的电煤储备优化问题提供一定理论支持和实践指导。

关键词： 框架结构   动力时程分析   抗震性能   有限元分析  

摘要： 为深入研究框架结构的抗震性能,基于ABAQUS有限元软件,建立1栋6层3×4跨钢筋混凝土框架结构有限元模型,对其在不同震级下的动力特性及抗震性能进行研究。对钢筋混凝土框架结构进行模态分析及动力时程分析,得到钢筋混凝土框架结构前10阶自振特性和钢筋混凝土框架结构在7度多遇地震及8度多遇地震作用下的位移响应、最大层间位移角、基底剪力等抗震性能,得出钢筋混凝土框架结构的地震响应时程曲线。

关键词： 球形封头   钛合金   热冲压   有限元分析   DEFORM-3D  

摘要： 针对钛合金球形封头热冲压过程中的局部减薄缺陷,利用有限元模拟平台DEFORM-3D对钛合金球形封头热冲压过程进行了有限元数值模拟,分析了不同出炉温度下等效应力应变随时间的演变过程、机理及产生减薄的因素等。结果表明:成形后封头的等效应力随温度的升高而降低,边缘处等效应力高出其余位置很多,边缘处与中心处之间位置的等效应力最低。等效应变按从中心到边缘的顺序依次经历由加速增大到恒定不变的转变过程,越靠近边缘的位置,转变时间越晚、恒定值越高,从中心到边缘处等效应变逐次增大。中心位置的减薄量最大,中心到边缘之间的位置减薄量次之,边缘处增厚;温度对中心部位的减薄量影响较大,1000℃时减薄量最小,对其余位置的减薄量影响不大。摩擦系数对厚度影响可以忽略。研究结果对提高钛合金球形封头热冲压成形质量有重要的指导意义。

关键词： 摇摆钢支撑   耗能柱脚   抗震性能   有限元分析  

摘要： 为了使摇摆钢支撑框架结构具备耗能能力,更好地控制结构在地震作用下的摇摆幅值,提出在摇摆钢支撑两侧框架柱的柱脚位置设置耗能装置,同时简化摇摆钢支撑与基础之间的构造,支撑与基础采用刚性连接。应用有限元软件ABAQUS建立支撑与基础刚接的摇摆钢支撑框架结构模型,对模型进行低周往复加载,得到了其破坏模式,分析了耗能柱脚剪切板开孔间距、剪切板厚度和中心钢支撑跨度等设计参数对其滞回性能的影响,给出了结构设计参数的建议取值和极限承载力计算公式。分析结果表明:支撑与基础刚接的摇摆钢支撑框架结构滞回性能良好,破坏模式合理;在水平荷载作用下,耗能柱脚率先进入塑性耗能,塑性变形充分,耗能能力强;加载过程中,高强度螺栓未达到极限强度,连接方式可靠;随着开孔间距、剪切板厚度和支撑跨度的增加,结构在相同侧移比下的抗侧承载力和刚度提高,但是耗能能力有所下降;公式计算结果与有限元结果吻合较好,可供实际工程参考。