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桥塔钢筋部品装配化建造技术的研究与应用

公路 2024年第5期69卷 128-133页

作者：董奇峰陈斌吴中正严双桥余昌文中交第二航务工程局有限公司武汉市430040 长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室武汉市430040 交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心武汉市430040 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司武汉市430040

针对传统桥塔钢筋工程施工效率低、劳动强度大等问题,提出钢筋部品装配化建造成套技术,从部品化设计、工厂化生产和装配化施工3个方面依次展开研究。首先,对桥塔节段钢筋结构进行部品化拆分设计,通过对立体弯折钢筋网片结构的分析,提出... 详细信息

针对传统桥塔钢筋工程施工效率低、劳动强度大等问题,提出钢筋部品装配化建造成套技术,从部品化设计、工厂化生产和装配化施工3个方面依次展开研究。首先,对桥塔节段钢筋结构进行部品化拆分设计,通过对立体弯折钢筋网片结构的分析,提出了平面钢筋网片整体弯折成型的制作方法;其次,通过对钢筋网片各制作环节的分析,设计了自动化生产线的相应结构和配套的生产工艺,将钢筋网片进行工厂化生产,提高了钢筋网片的加工效率和成型质量;最后,结合工程特点,提出了保障钢筋部品装配化施工工艺和钢筋结构刚度的技术措施。工程建设应用表明,钢筋部品装配化建造成套技术取得了良好的应用效果,提高了桥塔钢筋加工精度和质量,同时减少了施工人数,降低了劳动强度,达到了预期的研发效果。

关键词：桥梁工程装配化建造钢筋网片整体弯折成型自动化生产线工厂化生产

大跨度桥梁索塔钢筋块体自动化施工装备稳定性分析

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建筑机械 2024年第10期 122-126页

作者：余万庆余昌文吴中正严双桥中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040 长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室湖北武汉430040 交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心湖北武汉430040 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司湖北武汉430040

文章以常泰长江大桥索塔钢筋块体自动化施工装备为背景,采用有限元软件ANSYS建立以梁单元为主的空间杆系有限元模型,开展线弹性稳定分析以及考虑初始缺陷影响下的几何和材料双重非线性稳定性分析。结果表明:线弹性稳定分析下最小稳定安... 详细信息

文章以常泰长江大桥索塔钢筋块体自动化施工装备为背景,采用有限元软件ANSYS建立以梁单元为主的空间杆系有限元模型,开展线弹性稳定分析以及考虑初始缺陷影响下的几何和材料双重非线性稳定性分析。结果表明:线弹性稳定分析下最小稳定安全系数为105.13,结构失稳形式均为整体失稳;线弹性稳定分析和几何非线性稳定分析均会高估结构的稳定承载能力,材料非线性是影响结构稳定性的最主要因素。考虑双重非线性因素影响后结构的稳定系数为38.30,进一步考虑最大初始缺陷(k=8mm)后,稳定系数降低至32.10,降幅达到16.19%,结构仍具有较高的稳定性。

关键词：施工装备有限元非线性稳定系数初始缺陷

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石膏不同组份对孔隙率的影响

重庆大学学报（自然科学版） 2011年第10期34卷 97-102页

作者：童明伟吴中正胡鹏刘彬重庆大学动力工程学院重庆400044

通过多种方式配制石膏(CaSO4.2H2O)并测定其垂直吸水高度h、在水平状态下的输水速度u、孔隙率η及平均孔隙半径等物理性质,发现多孔介质石膏的上述特性与配制方法关系极大。石膏是由CaSO4加适量的水而形成2水硫酸钙(CaSO4.2H2O),随水量... 详细信息

通过多种方式配制石膏(CaSO4.2H2O)并测定其垂直吸水高度h、在水平状态下的输水速度u、孔隙率η及平均孔隙半径等物理性质,发现多孔介质石膏的上述特性与配制方法关系极大。石膏是由CaSO4加适量的水而形成2水硫酸钙(CaSO4.2H2O),随水量增加孔隙率增大而其强度下降。在水中加入少量柠檬酸钾配制时,会大大改善其多孔介质性能,垂直吸水高度、水平输水速度及孔隙率可分别达到:120cm、4.2mm/min及69.4%,可以作为毛细吸液芯辐射板的内填充物使用。

关键词：石膏柠檬酸钾物理性质

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毛细吸液芯换热板的设计与实验

重庆大学学报（自然科学版） 2011年第8期34卷 8-12页

作者：童明伟胡鹏杨颖刘彬吴中正重庆大学动力工程学院重庆400044

提出了由柠檬酸钾-石膏配制而成的毛细吸液芯换热板,用水作冷却介质时柠檬酸钾-石膏板就成了一块通流率为55.3%的均布流道。通过改变毛细吸液芯换热板的表面发射率(低发射率0.23,高发射率0.95)及冷水温度(7～18℃),在维持室内温度为26℃... 详细信息

提出了由柠檬酸钾-石膏配制而成的毛细吸液芯换热板,用水作冷却介质时柠檬酸钾-石膏板就成了一块通流率为55.3%的均布流道。通过改变毛细吸液芯换热板的表面发射率(低发射率0.23,高发射率0.95)及冷水温度(7～18℃),在维持室内温度为26℃(±1℃)情况下,对平均孔隙半径r=0.015 mm,孔隙率55.3%的毛细吸液芯换热板的换热特性进行研究。结果表明,在高发射率条件下,毛细吸液芯换热板的制冷量满足常规辐射空调要求,与蛇形辐射换热管相比初成本减少了80%,并回归出毛细吸液芯换热板的传热准则方程:Nu=0.029Re0.21Pr2.6θ0.7。为建立完整的毛细吸液芯换热板设计理论提供了依据。

关键词：辐射换热温度分布空调传热准则

基于网片弯折成型的索塔钢筋部品装配化施工关键技术研究与应用

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中国科技成果 2024年第11期25卷 76-76页

作者：张鸿田唯杨秀礼程茂林吴中正中交第二航务工程局有限公司中国交通建设集团有限公司

随着桥梁跨径的增加,混凝土索塔结构正在向更高、更大的建设方向发展,建造难度越来越高.传统混凝土索塔钢筋全部由人工原位散绑成型,施工效率低、劳动强度大,高空作业人数多,安全风险大等问题十分突出.因此,亟需开展索塔装配化建造创新... 详细信息

随着桥梁跨径的增加,混凝土索塔结构正在向更高、更大的建设方向发展,建造难度越来越高.传统混凝土索塔钢筋全部由人工原位散绑成型,施工效率低、劳动强度大,高空作业人数多,安全风险大等问题十分突出.因此,亟需开展索塔装配化建造创新技术的研发与实践,提高劳动生产率、提升索塔建造品质、降低安全生产风险.

关键词：装配化施工高空作业弯折安全生产风险建造品质网片装配化建造安全风险

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单双级引射混合式低压加热器特性实验研究

中国电机工程学报 2010年第5期30卷 83-86页

作者：童明伟白秀娟蔡琴吴中正重庆大学动力工程学院重庆市沙坪坝区400044

通过实验研究比较了单级引射和双级引射混合式低压加热器的加热特性,结果表明在0.28MPa进汽压力下,双级引射和单级引射相比,引射系数提高了120%;单级引射的出口水温随进口水温的升高变化较为明显,但整体出口水温较低,仍达不到要求;双级... 详细信息

通过实验研究比较了单级引射和双级引射混合式低压加热器的加热特性,结果表明在0.28MPa进汽压力下,双级引射和单级引射相比,引射系数提高了120%;单级引射的出口水温随进口水温的升高变化较为明显,但整体出口水温较低,仍达不到要求;双级引射的出口水温随进口水温的升高几乎没有变化,但出口水温较高,均在100℃以上,可以满足电厂低压加热器大气除氧的要求。双级引射器在综合性能上比单级引射器要好,因而对加热温度要求较高的情况,可以采用双级引射。

关键词：低压加热器单级引射器双级引射器引射系数

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毛细吸液芯辐射换热板的性能试验研究

毛细吸液芯辐射换热板的性能试验研究

作者：吴中正重庆大学

学位级别：硕士

随着能源问题的日益突出和人们对室内环境的舒适性提出的越来越高的要求,研发出一种节能环保的舒适性空调势在必行。本论文提出了一种新型的空调末端换热设备——毛细吸液芯辐射换热板,结合冷热源实现冬季采暖和夏季供冷,满足人们健康... 详细信息

随着能源问题的日益突出和人们对室内环境的舒适性提出的越来越高的要求,研发出一种节能环保的舒适性空调势在必行。本论文提出了一种新型的空调末端换热设备——毛细吸液芯辐射换热板,结合冷热源实现冬季采暖和夏季供冷,满足人们健康性和舒适性的要求,产生优越的节能效果。毛细吸液芯辐射换热板的内填充物是由石膏和少量的柠檬酸钾配制而成。不同的方式配制石膏(CaSO 2HO)会影响其垂直吸水高度h、在水平状态下的输水速度u、孔隙率η及平均孔隙半径等物理性质,加入少量柠檬酸钾配制时,会大大改善这些物理性质:垂直吸水高度、水平输水速度及孔隙率可分别达到:120㎝、4.2㎜/min及69.4%.石膏孔隙率的增加促使其毛细抽吸力增加,流体工质在毛细抽吸力的作用下就会迅速流过石膏,而石膏就会变成一条均匀的毛细通道。本文研究将这种高孔隙率的石膏选作毛细吸液芯辐射板的吸液芯材料,通入冷热水或者其他制冷介质,作为空调系统的末端装置,把冷量或者热量主要以辐射的形式送到建筑空间,实现空间内温度降低或者升高。通过改变吸液芯材料为平均孔隙半径r=0.015mm,孔隙率55.3%的石膏的毛细吸液芯换热板的表面发射率(低发射率0.23,高发射率0.95),及进口冷水温度(7℃—18℃),使室内温度维持在恒温27℃(±1℃),计算出单位面积辐射换热板的制冷量,并通过实验对辐射换热板的阻力和循环水的水质进行分析。实验结果表明在高发射率条件下,毛细吸液芯换热板的制冷量满足常规辐射空调要求,与蛇形辐射换热管相比初投资成本减少了80%,制冷量增加了20%～30%。毛细吸液芯辐射空调系统在长时间运行后,循环水中的钙离子含量基本维持不变,确保了辐射板的使用寿命。水在毛细吸液芯辐射换热板中的流动阻力比蛇形辐射换热板小20%～30%,而且散热均匀性更加优越,舒适性更好。如果结合低品位能源使用,毛细吸液芯辐射式空调系统要比传统风机盘管空调系统更加节能。所以此空调系统能够给人们创造了更加节能舒适环境,将成为未来建筑节能的一种有效的形式,逐步被世人所接受。

关键词：辐射换热石膏空调地源热泵节能

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组合式双排桩土拱效应研究

组合式双排桩土拱效应研究

作者：吴中正重庆交通大学

学位级别：硕士

随着经济建设的恢复与公路建设的高速发展以及已有交通设施建设处的自然等诸多因素的影响,公路边坡与周遭山体的地质灾害呈现出逐年增长的趋势。由于抗滑桩施工简便,支挡效果良好,在面对人们的安全及经济有较大影响的大型滑坡,人们一般... 详细信息

随着经济建设的恢复与公路建设的高速发展以及已有交通设施建设处的自然等诸多因素的影响,公路边坡与周遭山体的地质灾害呈现出逐年增长的趋势。由于抗滑桩施工简便,支挡效果良好,在面对人们的安全及经济有较大影响的大型滑坡,人们一般采用组合式抗滑桩的方式进行治理。但由于被动桩土拱效应无法采用科学仪器进行观测,且影响抗滑桩土拱效应的因素十分繁杂,致使组合式抗滑桩的应用与理论研究不统一,造成对此类支护构造物在设计时过于保守、性能过剩,间接造成经济上的浪费。因此,研究组合式双排抗滑桩土拱效应具有良好的经济价值与工程应用的意义。基于上述背景,本文通过理论研究、数值模拟研究与试验研究三个方面,从整体到局部、从宏观至微观,对组合式双排桩后土拱效应的发育-破坏过程与相关因素对土拱效应产生的影响等研究内容进行了相应的研究分析工作并得出相关结论,具体过程如下:(1)建立组合式双排桩力学分析模型在理论研究方面:通过合理假设,建立简化的组合式双排桩桩土力学计算模型,先从整体角度,结合弹性地基梁理论与有限差分的方法,研究在滑坡推力作用下,双排桩的力学计算方法,得出了基于有限差分法的双排桩力学计算公式;再从局部角度,结合摩尔-库伦强度理论与结构力学、土力学的相关知识,对合理拱轴线进行了推导,并在此基础上,通过对不同类型土拱拱脚处三角受压区进行相关力学分析,得出了合理拱轴线的迹线方程以及两种类型土拱的极限承载力与土拱几何参数计算方程。根据前期推导的土拱力学计算公式,对基于土拱效应的合理抗滑桩桩间距与前后排桩排距进行了分析研究,得出了关于合理桩间距与排距的上限代数式。(2)组合式抗滑桩土拱效应数值模拟分析在数值模拟研究方面,通过合理假定,分别从宏观角度与微观角度对组合式抗滑桩土拱效应的发育-破坏过程与相应角度影响土拱效应的因素进行了研究:从宏观角度,基于Flac 3d软件,建立组合式抗滑桩桩土模型,通过施加边界的均布荷载模拟下滑推力,采用合适的单元模拟桩土,并定义相关材料参数,模拟了土拱发育-破坏的各个阶段,且通过控制变量法,对各个影响土拱发育过程的因素进行了模拟分析。并结合相关的力学分析,验证了组合式双排桩土拱效应的存在,并得出在滑坡推力持续作用下,桩间距与土体参数等因素对双排桩土拱效应发育影响的定性结论;从微观角度,基于PFC离散元软件对双排桩的多层土拱效应的形成-发育过程进行分析研究,模拟分析了土体微观参数对土拱发育过程的影响。并得出微观土颗粒参数对土拱发育过程影响的定性结论;(3)双排桩土拱效应传力特性模型试验通过进行双排桩土拱效应传力特性试验与相应位置的土传感器数据,对滑坡推力作用下,组合式抗滑桩土拱效应的存在、发育,相关过程中土体压力的转移、分配以及在此基础上的抗滑桩支挡效果等方面进行了研究分析,验证了土拱效应的存在,得出了应力重新分配过程中应力转移的模式与前后排桩在支挡结构中所占的承载地位,得出滑坡推力荷载、土体深度等因素对土拱发育过程与相应双排桩支挡效果影响的定性结论。

关键词：组合式双排抗滑桩土拱效应力学模型数值模拟模型试验

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多功能海洋工程船型线特征与阻力性能研究

多功能海洋工程船型线特征与阻力性能研究

作者：吴中正上海交通大学

学位级别：硕士

随着海洋资源开采的不断深入,对海洋工程船的需求逐渐多样化,海洋工程船逐渐向功能综合化、船型多样化和船体大型化的趋势发展。近年来出现一种新型海洋工程船船型——斧头艏船型,并得到了广泛应用,与传统球鼻艏船型相比,其船型特点与... 详细信息

随着海洋资源开采的不断深入,对海洋工程船的需求逐渐多样化,海洋工程船逐渐向功能综合化、船型多样化和船体大型化的趋势发展。近年来出现一种新型海洋工程船船型——斧头艏船型,并得到了广泛应用,与传统球鼻艏船型相比,其船型特点与阻力性能均有较大差异。本文在对国内外海洋工程船的船型与功能进行归纳整理的基础上,研究了海洋工程船斧头艏船型的特点。基于CFD计算软件STARCCM+,模拟计算了球鼻艏船型的静水阻力,与船模试验值进行对比,表明数值模拟计算可以合理地对船舶静水阻力进行预报,并分析了球鼻艏船型船体周围流场特点。本文基于斧头首船型型线特点,形成斧头艏计算模型,采用平均雷诺数方法进行船体阻力预报。将两种船型进行对比,分析各阻力成分摩擦阻力与剩余阻力的变化引起的阻力性能差异,发现剩余阻力是引起阻力性能差异的主要因素,在高速情况下,斧头艏船型能够取得较好的阻力性能。论文最后对一类宽船型、带前附体船型的海洋工程多功能辅助作业船进行阻力计算,对顶推装置引起的船体阻力性能变化进行了有益探讨,发现顶推装置对剩余阻力影响较大,并以此提出了船型优化设计的依据。

关键词：海洋工程船斧头首船型计算流体动力学静水阻力预报