关键词： 钢管混凝土   环状脱空缺陷   协同工作能力   滞回性能   有限元分析   计算方法  

摘要： 为了获得环状脱空缺陷对钢管混凝土结构抗震性能的影响规律,对钢管混凝土柱进行了低周往复荷载试验以探究环状脱空缺陷、钢管壁厚、内置栓钉和截面类型对构件破坏模式、滞回性能、极限水平承载力、转角延性系数、刚度和强度退化、耗能能力的影响。并基于有限元分析,获得了栓钉布置方式、脱空率及轴压比对环状脱空缺陷钢管混凝土柱的作用机理和影响规律。结果表明,环状脱空缺陷显著降低了钢管对核心混凝土的约束效果,减弱了二者间协同工作能力,使核心混凝土出现集中损伤而过早破坏,试件的极限水平承载力最大下降了6.50%,转角延性系数降低了22.83%。而内置栓钉能够改善钢管的约束效应,显著提高了构件的延性性能,构件的转角延性系数最大提升了49.45%。较厚的钢管壁可以缓解脱空缺陷对构件抗震性能的不利影响,提高脱空缺陷构件的承载力和耗能能力。相较圆形截面构件,脱空缺陷会导致矩形截面构件较早破坏,降低其延性性能。最后,提出并验证了环状脱空缺陷钢管混凝土柱极限水平承载能力计算方法。研究结果可为钢管混凝土结构的安全评估提供参考。

关键词： 大型渡槽   预应力   有限元   应力变形分析   配筋验算  

摘要： 渡槽作为常用输水建筑物在引调水、灌区建设工程中应用广泛。大型渡槽承受自身重量、满载水深、环境温度等荷载综合作用,结构设计及配筋验算较为复杂,目前尚未有针对渡槽的设计规范可循。以湖北某大型预应力渡槽为研究对象,采用有限元计算软件分析预应力渡槽在完建期和运行期不同工况组合下应力变形情况,验证预应力钢绞线布置合理性。计算结果表明:各工况下,槽身纵向均为压应力,且有一定预压余度,预应力钢绞线布置合理。基于有限元计算结果,对渡槽横向配筋进行验算,设计成果可供类似工程参考。

关键词： 沥青混凝土面板堆石坝   土工膜   库盆   应力变形   有限元分析   句容抽水蓄能电站  

摘要： 江苏句容抽水蓄能电站上水库采用库周沥青混凝土+库底土工膜相结合的防渗措施,这两种防渗措施在抽蓄电站中尚属首次结合运用,其中土工膜和沥青混凝土之间连接接头的设计及施工难度较高,尚无成果经验借鉴。为此,采用三维有限元计算和模型试验相结合的方法,研究了适应高坝以及回填库盆大变形条件的库周沥青混凝土面板+库底土工膜的3种接头连接型式。研究结果表明:在沥青混凝土面板底部设置与土工膜的混凝土连接板的方案较优;同时,针对土工膜与沥青混凝土面板直接锚固的方案,若能验证锚固用环境砂浆与沥青混凝土的长期运行可靠性,仍不失为一种创新性方案。

关键词： 课程思政   航空特色   有限元法   教学改革   应用型人才  

摘要： 工科院校是培养工程技术人才的重要高地,在当前新工科和课程思政建设的双重背景下,工科院校不仅要达到工程技术人才培养的目的,还要在教学过程中融入思政元素,实现从“智育”向协同“德育-智育”双轮驱动的课堂教学模式,明确专业知识传播与核心价值引领并重的育人职责。结合我校航空特色和新工科人才培养要求,分析《有限元法》课程的特点,开展融合课程思政和具有航空特色的《有限元法》课程教学改革,具有重要的研究意义和价值。研究成果有助于培养更多具有专业知识扎实、动手能力强、综合能力突出的复合应用型人才,满足新时代经济发展对高水平应用型人才的新需求。

关键词： 装配式T梁   桥梁加固   钢支撑   有限元  

摘要： 针对现阶段装配式T梁桥的加固方案,采用元模拟软件对桥梁进行了建模,并提出了一种平行钢支撑加固方案。试验结果表明,该钢支撑方案在支撑钢管截面面积为64 cm^(2),支撑数量为28对时,一阶横、竖向自振频率分别为4.11 Hz、4.26 Hz;当钢支撑横截面积为300 cm^(2)时,其横、竖向自振频率分别为4.42 Hz、4.25 Hz。采用该支撑方案进行加固后,桥梁横向自振频率提高了34.77%,该方案不仅能提高梁体的横向刚度,还能提高桥梁的整体稳定性。

关键词： 桩筏基础   不均匀沉降   施工控制   有限元分析  

摘要： 针对建筑结构受地基不均匀沉降影响引起的结构二次应力和开裂破坏的问题,以广东省深圳市某框架剪力墙结构为例,结合现场监测与数值模拟分析了地基沉降规律。结果表明,无加固时,沉降曲线呈“S”形,实测与计算值吻合,显示地基持续沉降;采用高强钢管桩补桩加固后,沉降虽递增但趋于收敛,约30d内明显稳定且不同位置累积沉降差异减小,该加固方案有效控制了地基不均匀沉降,对于控制建筑不均匀沉降具有可行性,具备实际应用推广价值。

关键词： 火灾   爆炸   PC箱梁桥   有限元分析  

摘要： 利用ANSYS/LS-DYNA建立了预应力混凝土(prestressed concrete,PC)箱梁桥三维有限元模型,采用隐式分析方法对PC箱梁桥进行单独火灾分析,得到其在不同时刻下的温度及热应力的分布特征,采用显式分析方法对PC箱梁桥进行单独爆炸分析,得到其在不同爆炸当量下的局部破坏特征以及整体位移情况.随后,对综合考虑高温和高应变率效应的混凝土本构模型和钢材本构模型进行试验验证,在得到可靠性结果的基础上对PC箱梁桥进行火灾爆炸联合作用分析.结果表明:发生桥上火灾时,桥面板的热应力重分布现象应该得到关注,桥上火灾热应力随着燃烧时间的推移,顶板和翼缘板应力下降程度要大于腹板上方混凝土应力下降程度,桥面板的热应力使得在爆炸的过程中会出现小当量炸药也能造成箱梁顶板严重局部损伤的现象.发生小当量爆炸时,若燃烧持续时间较短,材料产生的高热应力起主导作用,从而在后续爆炸过程中对顶板造成严重的局部损伤,但整体位移与常温爆炸相似;若燃烧持续时间较长,材料的高温软化效应起主导作用,顶板损伤情况有所减小,但整体位移会增大.发生大当量爆炸时,无论是材料产生的高热应力还是材料的高温软化均会造成箱梁顶板的严重破损,冲击波在箱梁的聚集作用下冲击底板与腹板交界处,最终底板坍塌.从热应力分布现象和爆炸局部破坏特征来看,单箱多室的箱梁桥可以适当提高抗爆性.

关键词： 曲面棱镜   胶接   面形精度   响应面法   有限元仿真   结构优化   力热特性分析  

摘要： 针对大口径曲面棱镜高面形精度的需求,提出了一种考虑胶固化收缩应力的胶结优化设计路线,得到了胶接优化方案。首先,根据胶体非自由固化模型,推导了胶固化应力的有限元微分方程。其次,设计了圆弧形胶斑式柔性粘结环及其框架结构。基于温度载荷法搭建了胶固化对镜面面形影响的仿真模型,并建立了等效胶收缩力关于胶体参数的响应面模型,研究了胶粘剂种类、胶体参数、粘结数量对面形的影响规律,结果表明:选用3 m-2216环氧胶、圆弧形胶斑及其柔性粘结环、在侧面6胶点胶接工况下,曲面棱镜前镜面面形PV值从0.66λ降到0.005λ、RMS值从0.15λ降到0.001λ;后镜面面形PV值从0.61λ降到0.003λ、RMS值从0.14λ降到0.001λ,曲面棱镜面形精度得到显著改善。最后,采用有限元法进行了结构力热特性分析,验证了结构设计的合理性。

关键词： 红树林   物种分类   Sentinel-1/2   时间序列   特征耦合   时序谐波谱特征  

摘要： 科学准确地监测红树林物种是保护滨海湿地生态系统的基础和前提。利用多源遥感数据能够有效进行红树林物种精细化分类,但在光学和SAR影像特征及其时间变化信息的应用方面仍存在一定的挑战。本文基于Sentinel-1/2影像数据,提出一种基于多源遥感影像特征耦合和集成学习(Ensemble Learning)算法(Multi-source Features-coupled and Ensemble Learning algorithm, MFEL)的红树林物种分类框架,通过分析光谱指数特征、雷达极化特征及其时序谐波谱特征在特征优选和耦合互补上的分类优势,堆叠随机森林(Random Forest, RF)和极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting, XGBoost)算法,构建红树林物种分类的集成学习分类模型,对比基于特征优选的RF分类模型和XGBoost分类模型,评估MFEL分类方法的分类精度和特征应用差异。本研究以湛江市红树林国家级自然保护区为实验区,实验结果表明:(1)相比于只使用光谱指数特征进行红树林物种分类而言,在增加雷达极化特征或时序谐波谱特征参与分类后,分类精度分别提高了6%和8%;同时增加雷达极化特征和时序谐波谱特征参与分类可以更精准地实现红树林物种分类,分类精度提高了12%;(2) MFEL方法分类精度最高,总体精度达到88.03%, Kappa系数为0.86;将使用实验区红树林物种样本训练的MFEL模型迁移至其他区域,物种分类精度分别为83.94%和82.77%;(3)研究验证了雷达极化特征和时序谐波谱特征在红树林物种分类中的应用潜力,对五种红树林物种分类的精度也有明显提升,分类精度为76%~91%。研究结果对拓展中分辨率遥感卫星影像进行红树林物种监测具有参考价值。

关键词： 盘扣式   早拆体系   BIM   有限元分析  

摘要： 研究将一种新型盘扣式早拆体系施工方法应用于实际工程中。经过对本早拆体系设计、BIM建模、有限元分析和实施验证等环节,最终总结出一套安全可靠的盘扣式模板支撑体系,为同类工程提供借鉴经验。