关键词： 冷弯薄壁C型钢   组合梁   抗弯承载力   刚度计算  

摘要： 为探究冷弯薄壁C型钢-混凝土组合梁受弯性能,制作并设计了5个不同断面组合形式的组合梁试件,并对其进行抗弯性能试验研究,分析其承载性能、破坏机理。在试验基础上,通过有限元分析软件ABAQUS对此组合梁进行非线性分析,对其进行参数分析,研究材料、尺寸对组合梁性能的影响。基于试验研究与有限元模拟分析,建立冷弯薄壁C型钢-混凝土组合梁的承载力模型,对其承载力、刚度进行理论分析。结果表明:各组合梁的主要破坏形式均属于延性破坏;采用ABAQUS建立的组合梁有限元模型能较好地模拟冷弯薄壁C型钢-混凝土组合梁的受力过程。随着C型钢屈服强度的增加,极限荷载最高提高56.5%;C型钢厚度每增加1mm,极限荷载平均提高28.5%;截面高度每增加50mm,极限荷载提高20%左右。但是提高混凝土的强度等级对组合梁的承载力影响较小;推导出了适用于此种冷弯薄壁C型钢-混凝土组合梁的抗弯承载力及其刚度计算方法,发现计算结果与试验结果吻合较好。

关键词： 爆破荷载   钢筋混凝土柱   碳纤维加固   有限元  

摘要： 某些工业厂房对构件抗爆有特殊需求,需对构件进行抗爆设计。淄博某石化企业因增设化工设备,厂房内的局部混凝土柱需承受爆炸冲击荷载,则相关范围内的混凝土柱应进行抗爆加固处理。该文使用有限元软件通过对钢筋混凝土柱采用不同碳纤维布加固方式(封闭缠绕粘贴、侧面粘贴)的破坏模式、动力响应分析发现,当构件受初始冲击作用时,应力较大位置集中于两端,此时构件以剪切变形为主;采用全截面围贴加固钢筋混凝土柱时,碳纤维布作用同于柱内纵向钢筋,并可提供围箍效应,类似于柱内受剪箍筋,故相比于对面粘贴的加固方式可明显改善构件的延性。研究可为同类型混凝土柱的抗爆加固设计提供相关数据支持,并具有一定的借鉴意义。

关键词： 耦合矩阵   风险评估   沉管隧道   HSE风险  

摘要： 海底沉管隧道工程建设规模大、结构形式多、环保要求高、施工管理难度大,项目施工全阶段存在较多安全风险。以大连湾海底隧道工程施工全过程为研究背景,根据项目施工特点,采用基于耦合矩阵分解体系的工程施工HSE管理方法,建立了海底沉管隧道工程施工风险评价模型,对施工风险源及因素进行了分析,从系统角度出发,构建沉管隧道工程项目HSE风险综合评价指标体系,并与模糊数学相结合,提出模糊综合评判方法,能够综合评价沉管隧道工程项目HSE风险。从根源上进一步探讨海底沉管隧道工程项目HSE风险的产生原因,进一步深入认识和把握海底沉管隧道工程项目施工HSE风险的内涵,从而提升海底隧道项目的施工管理水平。

关键词： 锁扣钢管桩围堰   裸岩引孔   结构设计   有限元分析  

摘要： 上饶市旭日大桥主桥为(60+2×135+60)米下承式钢箱拱桥,大桥主墩基础由2米钻孔灌注桩及一个长方形承台组成。承台平面尺寸为43.5×13.5米,高4.5米,嵌入河床深度5米。河床为裸岩,水下开挖深度约11m,开挖方量约4000m3,主墩承台基础施工以引孔的方式进行了锁扣钢管桩围堰主管的入岩施工,并通过取代通常的双壁钢围堰方法,成功避免了水下爆破和水下挖掘等高风险工作。围堰结构采用MIDAS有限元软件建模进行分析,计算结果和实际施工表明,该围堰设计结构各项指标均符合规范要求,可供同类项目借鉴。

关键词： 腱病   损伤造模   有限元分析   应力   动物模型  

摘要： 背景:髌腱末端病中髌骨髌腱结合部是损伤的高发区域。兔髌骨髌腱损伤模型是常用动物实验研究对象,目前对损伤机制和造模方法的应力分析尚不全面。目的:在过往组织学和力学测量的基础上,对兔整个髌骨、髌骨髌腱结合区和股四髌腱止点结合区进行扫描建模,分析其应力变化特点,探讨不同运动形式对髌腱退行性变的潜在影响,为损伤预防以及动物模型建立提供理论依据。方法:以成年健康雌性新西兰大白兔左侧膝关节的髌骨和两端肌腱为实验对象,取材处理后经Micro-CT扫描,Mimics、Geomagic Studio、SolidWorks等软件建模,应用Ansys Workbench进行有限元分析。分析不同加载条件下(载荷大小和方向改变,不同动作模式)目标区域的等效位移、应力、应变情况。结果与结论:①载荷方向改变影响趋势和数值变化,载荷大小改变影响数值变化;②与其他区域相比,髌腱腱止点处应力集中较明显,应变值最低;③在髌腱腱止点处,外翻比内翻、内旋比外旋产生更大的应力集中;④提示膝关节屈伸运动中所产生的应力集中和应力屏蔽效应是导致髌腱腱止点损伤的主要原因;内旋和外翻状态的应力同时是导致损伤的潜在因素,有待进一步研究;以跳跃、跑动状态建立动物模型更加符合运动损伤特点。

关键词： 超高性能混凝土(UHPC)   组合梁   经济性   承载力   有限元分析  

摘要： 嘉兴市市区快速路环线工程跨越京杭大运河地面老桥龙凤桥,采用跨径布置为65 m+95 m+65 m的大跨径钢-UHPC连续组合梁方案,该方案在设计、施工和经济性方面都具有较显著的优势.采用Midas Civil 2021软件建立桥梁空间有限元模型,在承载能力极限状态和正常使用极限状态下各项验算均满足规范要求,可以为类似桥梁设计提供参考.

关键词： 门式起重机   蚀坑   有限元   应力强度因子  

摘要： 造船门式起重机长期服役在沿海的潮湿盐雾环境中,主梁多处受腐蚀疲劳形成了蚀坑,影响了结构强度.腐蚀疲劳裂纹成核是一个局部损伤演化的过程,应力强度因子准则是判定蚀坑处萌生裂纹的临界条件之一.在门式起重机有限元模型的基础上建立了蚀坑-裂纹模型,并使用ANSYS软件对复杂边界条件下应力强度因子进行了仿真计算.结果显示,预制裂纹深度和蚀坑深径比影响了应力强度因子的取值,随着蚀坑深径比的增大,蚀坑-裂纹模型的应力强度因子明显增大.应力集中现象可能是引起裂纹萌生的主要因素,蚀坑半径的变化对应力强度因子的影响并不明显.根据半椭球点蚀假设,提出了蚀坑处应力强度因子与应力集中系数的关系式,发现蚀坑对应力强度因子的影响与应力集中系数正相关;随着蚀坑深径比的增大,裂纹萌生位置会随着应力集中位置的变化而变化.

关键词： 风光耦合制氢系统   多目标优化   负荷失电率  

摘要： 风光耦合制氢系统作为一种清洁能源生产方式备受关注。然而,在系统配置中,单一优化目标可能无法全面考虑系统的经济性和可靠性。通过引入负荷失电率(LPSP)和可再生能源发电损失率(LREG)两个新目标,对风光耦合制氢系统进行多目标优化配置。在离网场景中,系统显著减少了负荷失电率,提高了日均制氢量,更有效地利用了风光发电资源。尽管系统年化成本略有上升,但在各组成单元容量配置上更合理,为系统可靠性和经济性提供了更好地平衡。

关键词： 后踝骨折   内固定   生物力学   有限元  

摘要： 目的 基于计算机三维有限元技术方法研究HaraguchiⅡ型后踝骨折不同内固定材料的生物力学特性,确定后踝骨折的最佳内固定材料,为临床提供基础理论支持。方法 通过计算机三维有限元技术,建立后踝空心螺钉固定+内踝空心螺钉(A组)、后踝支撑钢板固定+内踝空心螺钉(B组)和后踝重建钢板固定+内踝空心螺钉(C组)三种不同内固定材料固定HaraguchiⅡ型后踝骨折的三维有限元模型,并对模型行生物力学分析,比较各组内固定材料的优劣性。结果 两组钢板固定模型的最大主应力和胫骨应力要明显低于3枚空心螺钉固定模型组,而重建钢板组的应力又低于支撑钢板组;三组模型中内踝处空心螺钉的应力重建钢板组最小,空心螺钉组最大;胫骨的总位移变化范围空心螺钉组最大,支撑钢板组次之,重建钢板组最小。结论 重建钢板固定HaraguchiⅡ型后踝骨折的生物力学稳定性最强,为一种比较理想的固定方法,对临床具有一定的指导性。