关键词： 桥梁施工   下横梁支架   非对称荷载   有限元分析  

摘要： 常泰长江大桥主塔下横梁结构施工具有施工高度高、混凝土方量大、下挠变形难控制的特点。为实施主塔下横梁的浇筑施工,在下横梁处设置落地式钢管支架,用于支撑下横梁模板及承担混凝土浇筑期间的荷载。通过有限元软件分析计算,发现在下横梁支架纵梁的跨中设置“八”字钢管撑,同时在纵梁的中跨和边跨处设置断缝,可以有效控制下横梁主体结构不对称变形,并优化支架的整体受力。支架采用地面组装、焊接,地面验收完成之后再整体吊装的施工方案,理论计算与施工工艺相结合,减少了高空作业,有效保证了支架的施工质量和施工效率,提升了主塔下横梁的浇筑质量,取得了显著的经济效益。

关键词： 市域动车组   车体模态   有限元分析   结构优化   振动特性  

摘要： 针对市域动车组车体模态频率低的问题,文章进行了理论分析和仿真优化,提出三种车体模态性能提升策略。第一,基于灵敏度分析,以型材板厚参数为变量,优化车体一阶垂弯频率。第二,改变车体结构参数,研究车门宽度尺寸对车体模态频率的影响。第三,改进车下大质量设备与车体连接方式,提升车体一阶垂弯频率。仿真与试验结果表明,优化后的整备车体一阶垂弯频率大于10 Hz,满足设计要求。

关键词： 双量程力传感器   大量程比   测试需求   有限元分析  

摘要： 针对电子制动性能试验台对力传感器的新需求,基于电阻应变式测量原理,研制了一种双量程力传感器,包括大量程弹性体、小量程弹性体、顶帽和航空插座等,适用于有大量程比的双量程测量需求的测试领域。研制了样机1台,验证了双量程力传感器的精度及实用性。

关键词： Poisson-Nernst-Planck方程   有限元方法   两水平算法   误差分析   Gummel算法  

摘要： 针对一类含时Poisson-Nernst-Planck（PNP）方程,提出了一种基于有限元离散的两水平算法.该算法通过线性有限元近似解对PNP方程进行解耦,然后在二次有限元空间上求解解耦后的方程.与经典的基于有限元离散的Gummel算法相比,该算法能够加快求解过程.基于所给出的有限元两水平解的L2模误差估计,建立了H1模误差估计.数值实验验证了理论结果的正确性以及两水平算法的有效性.

关键词： 结构工程   扭转效应   有限元分析   波形钢腹板   横隔板设置   组合箱梁  

摘要： 为研究变截面波形钢腹板组合箱梁的扭转性能，基于乌曼斯基第二理论推导了箱梁的扭转微分方程和应力公式，结合有限元模型，检验理论公式的正确性。根据实际工程分析不同荷载作用形式下横隔板布置参数变化对变截面波形钢腹板箱梁扭转性能的影响，对比箱梁横桥向与纵桥向的受力与变形性能。结果表明：在跨中布置横隔板的效果差于在跨径1/3布置；变截面箱梁截面的抗扭转能力与横隔板布置位置不成正比，应选取跨中截面为控制截面进行受力与变形的分析；相比于顶板，底板的受力随着横隔板间距的变小变化明显，且当横隔板数量达到8以上，即板间间距小于13m后，整体受力趋于稳定；相比于纵向翘曲位移，横隔板的设置对桥梁横向翘曲位移的影响更为显著；结合受力与变形可得该工程实例合理的横隔板布置数量为6道至8道，布置间距为10m至20m。

关键词： 梯形波纹腹板钢梁   热点应力集中系数   静力试验   有限元分析   计算公式  

摘要： 为了进行基于热点应力法的波纹腹板钢梁疲劳设计，开展4组不同几何尺寸的梯形波纹腹板钢梁四点弯曲静力试验，研究了波折倾角、转角半径及波纹长度等3个参数对纯弯曲段下翼缘S点处热点应力集中系数的影响。试验结果表明：钢梁的热点应力集中系数在1.41～1.82之间；减小波折倾角和波纹长度、增加转角半径有助于减小梯形波纹腹板钢梁的应力集中程度。建立了波纹腹板钢梁的有限元模型，对其热点应力集中系数进行了参数分析。结果表明：梯形波纹腹板钢梁的热点应力集中系数受波折倾角正切值、转角半径与腹板厚度之比、波纹水平段长度与倾斜段水平投影长度之比、翼缘与腹板厚度比、腹板高厚比和翼缘宽厚比的影响较大，受角焊缝尺寸与腹板厚度之比的影响相对较小。经回归分析提出了纯弯曲状态下梯形波纹腹板钢梁热点应力集中系数的计算式，通过与试验和有限元结果的比较，验证了其有效性。

关键词： 圆柱壳   封板   轴向流   有限元-边界元耦合   流-固耦合  

摘要： 针对水环境中带封板圆柱壳的动力学计算提出了一种轴对称有限元-边界元耦合计算方法。基于结构的周期性特征，圆柱壳和封板的运动可通过其母线的运动唯一确定。将母线离散为若干个单元以进行有限元求解。通过能量法获得单元矩阵并组装成总体矩阵，建立了结构运动的有限元计算格式；考虑流体的轴对称特征，在结构母线上建立轴对称边界元并构建了流弹压力的边界元计算格式；获得流体压力后将其转换为有限元节点的等效节点力，其表现为流体附加质量、阻尼和刚度；结合结构运动方程和流弹压力计算格式，构造了求解该类流-固耦合问题的轴对称有限元-边界元耦合计算方法。本文计算结果与已有理论解和商用分析软件计算结果吻合较好，表明了本方法的准确性。相比于商用分析软件，本方法具有更高的计算效率，可直接获得圆柱壳在流体中的质量和刚度矩阵，有利于受迫振动的快速计算。基于本方法分析了端部含封板复杂圆柱壳在动水中的湿频率和稳定性特性，结果表明：封板会改变壳体表面流动特性，更易诱发圆柱壳的流弹失稳。

关键词： 高速铁路   全断面纤维混凝土封闭结构   无砟轨道   有限元分析   温度荷载   滞回圈  

摘要： 为揭示不同温度荷载下全断面纤维混凝土封闭结构的力学特性，采用有限元软件建立CRTS III型板式无砟轨道－全断面纤维混凝土封闭结构仿真分析模型。通过潍烟高铁现场实测数据验证模型的准确性，分析整体温度荷载作用、温度梯度荷载作用及温度循环荷载作用对全断面纤维混凝土封闭结构应力应变云图的影响，研究荷载作用对全断面纤维混凝土封闭结构应力沿纵横向分布的变化规律。研究结果表明：温度荷载对高韧性混凝土全断面防水封闭结构有明显的影响；在整体温度荷载作用下，底座板中部对应位置处为温度主影响区域，轨道结构伸缩缝位置为温度敏感区；轨道结构变形为温度梯度荷载作用下全断面纤维混凝土封闭结构受力的主要影响因素；底座板边缘位置对结构层具有侧向剪切作用，应做好施工质量控制，减少层间接触损伤的产生；全断面纤维混凝土封闭结构在温度循环荷载作用下存在应变滞后现象，根据形成的滞回圈大小可知，路肩位置和底座板边缘对应位置处结构层易产生疲劳破坏；温度循环荷载下结构层受力和温度梯度随深度和时间时刻变化，温度梯度在结构层0.02 m深度范围内较大，为受力的不利位置。

关键词： 接近奇异积分   可约求积公式   径向基函数   非线性变换  

摘要： 接近奇异积分是一种非常重要的积分，很多工程问题中都涉及到它。针对接近奇异积分的计算，构造了一类基于径向基函数的可约求积公式。在高斯径向基函数插值的基础上，充分利用非线性变换以及双重网格处理积分的奇异性，从而得到了一类新的可约求积公式。通过数值实验表明，非线性变换后使用QR算法能有效克服系数矩阵病态性，比直接法更加稳定，并且计算精度更高，验证了该公式求解接近奇异积分的有效性。

关键词： 电感耦合等离子体质谱法   水体   重金属  

摘要： 建立了电感耦合等离子体质谱法同时测定水体中铬、铜、锌、铅、镉、镍、钼7种重金属元素含量的分析方法，在最佳的分析条件下，在一定的浓度范围内所分析的7种重金属元素具有良好的线性关系，相关系数均大于0.999 9，方法检出限为0.03～0.11 μg/L。对水质标准物质进行测定，各元素的测定值与认定值之间无显著性误差，测定结果的相对标准偏差RSD（n=6）为0.67%～4.08%；通过对实际样品进行加标回收实验，加标回收率为94.0%～107%；同时还对不同类型的水样进行分析，结果表明该方法具有较宽的动态线性范围，可满足各种类型水样中多种重金属元素的同时测定。