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预制混凝土剪力墙施工安装偏差实测及结构安全性影响分析

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建筑结构 2022年第S02期52卷 2833-2839页

作者：叶冬明李武谢忠傅林峰杭州地铁开发有限公司杭州310016 浙江浙工大检测技术有限公司杭州310014 浙江工业大学工程设计集团有限公司杭州310014

通过三维激光扫描结合BIM软件的方法,测量了七个预制混凝土剪力墙结构项目中预制剪力墙安装施工偏差,统计分析了实测偏差数据,并利用有限元软件分析了预制混凝土剪力墙垂直度偏差对结构安全性的影响。研究发现:以《装配式混凝土结构技... 详细信息

通过三维激光扫描结合BIM软件的方法,测量了七个预制混凝土剪力墙结构项目中预制剪力墙安装施工偏差,统计分析了实测偏差数据,并利用有限元软件分析了预制混凝土剪力墙垂直度偏差对结构安全性的影响。研究发现:以《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1-2014)偏差限值为基准,预制混凝土剪力墙安装位置偏差、垂直度偏差、相邻墙体平整度偏差实测合格率分别为97.81%、96.55%、98.57%,三类偏差数据均服从对数正态分布。按照实测垂直度偏差期望值设置的剪力墙结构自振周期、层剪力、层间位移角及墙体的内力与无偏差模型计算结果基本一致,结构仍能满足安全性的要求。

关键词：预制混凝土剪力墙结构安装偏差有限元分析结构安全性

自升式深海网箱不同工况下结构安全性评估研究

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渔业科学进展 2022年第6期43卷 56-68页

作者：庞国良黄小华陈超核袁太平胡昱王绍敏孙长文中国水产科学研究院南海水产研究所农业农村部外海渔业开发重点实验室广东省网箱工程技术研究中心广东广州510300 华南理工大学土木与交通学院广东广州510600 珠海市农控海洋产业发展有限公司广东珠海519000

深海网箱养殖受极端环境影响较大,自升式深海网箱凭借其结构特点在极端天气下可将养殖箱体下潜入水,为更好地应对极端环境、增加养殖效益提供了可能。本文针对某自升式深海网箱,基于大型通用有限元软件ANSYS的Mechanical模块,建立其有... 详细信息

深海网箱养殖受极端环境影响较大,自升式深海网箱凭借其结构特点在极端天气下可将养殖箱体下潜入水,为更好地应对极端环境、增加养殖效益提供了可能。本文针对某自升式深海网箱,基于大型通用有限元软件ANSYS的Mechanical模块,建立其有限元分析模型,而后考虑正常作业及风暴自存2种作业状态,通过编制不同相位角下桩腿支反力搜索程序确定计算工况,最终求解得到网箱各部件结构变形情况及应力分布,从而完成网箱结构安全性评估。研究表明,自升式深海网箱通过箱体下潜入水可以很好应对极端环境条件;经校核,本研究的自升式深海网箱结构安全性满足要求;桩腿及附近撑杆是自升式网箱的结构薄弱区域,在网箱设计中应予重点考虑。本研究可为自升式深海网箱结构安全分析提供方法参考。

关键词：深海网箱自升式结构安全性强度分析

走滑断层错动量大小对铁路隧道结构安全性影响的数值分析

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现代隧道技术 2022年第1期59卷 214-224页

作者：唐浪洲于丽王玉锁汪主洪王明年西南交通大学土木工程学院成都610031 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031

走滑断层错动容易使穿越活动断裂带的隧道结构遭受严重的破坏。以某铁路隧道穿越某断裂带为工程背景,采用有限差分数值模拟手段,通过分析不同走滑断层错动量下隧道结构的位移、应力和应变,对隧道结构的安全性进行评判。研究表明:走滑断... 详细信息

走滑断层错动容易使穿越活动断裂带的隧道结构遭受严重的破坏。以某铁路隧道穿越某断裂带为工程背景,采用有限差分数值模拟手段,通过分析不同走滑断层错动量下隧道结构的位移、应力和应变,对隧道结构的安全性进行评判。研究表明:走滑断层错动时,除纵向位移外,随着错动量的增加,隧道结构位移越大,且走滑断层错动对在断层区和上盘区域的隧道结构影响最大;在走滑断层错动量>0.6 m后,隧道结构应力受错动量的影响较小,且隧道结构开始破坏,随着错动量增加,破坏范围增大。

关键词：铁路隧道走滑断层结构安全性数值模拟

不等跨双向10车道四连拱隧道设计及施工方法

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隧道建设（中英文） 2022年第3期42卷 478-486页

作者：柏署杨雄李雨哲龚峰阳军生中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200 中铁二十五局集团有限公司广东广州542814

针对软弱围岩条件下大跨度多连拱隧道施工过程中荷载转换和施工工序复杂,施工风险高等问题,介绍观音岩四连拱隧道设计施工方法,提出“先主后辅”的施工工序,并应用数值模拟及现场监测手段,分析四连拱隧道多洞施工、主辅洞开挖相互扰动下... 详细信息

针对软弱围岩条件下大跨度多连拱隧道施工过程中荷载转换和施工工序复杂,施工风险高等问题,介绍观音岩四连拱隧道设计施工方法,提出“先主后辅”的施工工序,并应用数值模拟及现场监测手段,分析四连拱隧道多洞施工、主辅洞开挖相互扰动下,围岩与结构的反应、现场施工工序的可行性以及支护结构的安全性。结果表明:1)采用先开挖主洞后开挖辅洞的施工工序是安全可行的;2)多连拱隧道施工,洞室受到的开挖扰动次数越多,结构受力越复杂,建设过程需重点关注先行洞室受到后行洞室施工扰动带来的安全风险;3)相邻洞室间的施工扰动影响要远大于不相邻洞室。现场实施效果表明,隧道施工过程中围岩变形稳定、支护结构安全,不等跨双向10车道四连拱隧道设计及施工方法可行。

关键词：四连拱隧道不等跨结构中隔墙施工工序结构安全性

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带缝混凝土拱坝结构安全性分析与评估

带缝混凝土拱坝结构安全性分析与评估

作者：李菁扬州大学

学位级别：硕士

拱坝作为高次超静定结构,其特殊的体型及力学特性使其能承受较大荷载,但是在运行过程中因为各种因素的作用,坝体会不可避免地开裂,产生裂缝。虽然开裂部分可以通过应力重分布改变拱坝坝体内应力的分布区域,但是对拱坝整体结构安全性仍... 详细信息

拱坝作为高次超静定结构,其特殊的体型及力学特性使其能承受较大荷载,但是在运行过程中因为各种因素的作用,坝体会不可避免地开裂,产生裂缝。虽然开裂部分可以通过应力重分布改变拱坝坝体内应力的分布区域,但是对拱坝整体结构安全性仍有一定影响。在此种情况下,研究带缝拱坝的结构安全评价非常有必要,以便掌握其安全形态,为决策者提供一定的帮助和参考依据。本文以某重力拱坝为研究对象,针对带缝拱坝的材料参数变异和安全评价等方面展开研究,本文的研究内容和所得结论如下:(1)通过对研究模型地基尺寸的文献进行统计,并对统计结果进行了对比确定了有限元模型地基尺寸的初始假设,将基岩看作是均质、各向同性的弹性材料,坝体选取基于D-P屈服准则的弹塑性本构模型。有限元模型地基尺寸通过数值模拟确定为厚度为3H,左、右岸宽度为2.5H,上游长度为3.5H,下游长度为4H。坝体网格采用六面体单元,坝顶沿拱厚方向分为4层网格,随着高程逐渐下降,网格层数逐渐增加,直至到坝底的12层网格;沿拱梁方向的网格尺寸与拱厚方向尺寸基本匹配,网格层数为36层。后续通过给模型施加水荷载、有限元计算与监测数据对比,验证该有限元模型建立的合理。(2)研究了混凝土裂缝模拟模型,结合工程实际及各模型优缺点确定了用粘聚力模型中的cohesive单元模拟裂缝。研究了某拱坝下游面105m高程的水平缝在贯穿坝体不同深度的情况下,对坝体应力、位移、自振的影响情况。该水平缝对105m高程以上部位的顺河向位移有影响,同时对裂缝附近的应力有影响。水平缝在不断贯穿坝体的过程中,顺河向位移和第三主应力都增大,坝体的自振频率有减小的趋势,而对坝体振型影响较小。(3)基于带缝坝体分区模型,选取了变异的材料参数并研究了裂缝单元及坝体混凝土各区材料参数变异对坝体的影响程度。通过基于麻雀寻优算法的MIV-BP神经网络模型对混凝土及裂缝材料参数变异对坝体的影响程度作了研究。对于裂缝周边,裂缝的存在会造成该部位应力、位移增大,因此裂缝部位的弹性模量、抗拉强度需要重点关注;同时坝体中下部区域的弹性模量、泊松比因其MIV值较大需重点关注。对于非裂缝周边,整个坝体的弹性模量、泊松比,裂缝部位的弹性模量、抗拉强度及除坝顶区域外的粘聚力因其MIV值较大需要重点关注。(4)基于超载法,确定了无缝拱坝和带下游105m高程水平缝的拱坝的超载安全度在5.1～5.4。裂缝的存在仅对周边部位影响较大,而对非裂缝周边影响较小;超载安全度在一定程度上反映的是整个坝体的安全稳定性。裂缝对整个坝体的影响反映在超载安全度较小。本文综合运用了拉丁超立方抽样、基于麻雀寻优的MIV-BP神经网络模型、等多种理论方法,建立了有限元计算模型,确定了裂缝模拟形式,基于带缝拱坝分区的情况下,研究了裂缝单元和坝体单元材料参数变异对坝体的影响程度,最后对该无缝拱坝以及带缝拱坝进行安全评价,以期为后续拱坝的监控提供一定的参考及技术支持。

关键词：带缝拱坝结构安全性裂缝模拟材料参数变异分析评估

海上风机与养殖网箱融合系统中网箱系泊绳张力与导管架基础结构安全性研究

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水产学报 2023年

作者：林旻邬骞力田会元黄六一黄桂芳刘波王欣欣王刚福建省水产研究所上海勘测设计研究院有限公司中国海洋大学水产学院

海洋牧场与海上风电融合发展是现代渔业和清洁能源产业融合发展的典型代表，能够构建“海上粮仓+清洁能源”的新产业模式。本文基于福建漳浦六鳌海上风电场风机导管架构建养殖网箱与海上风机融合系统，运用Aqua-FE?有限元工具探究极端... 详细信息

海洋牧场与海上风电融合发展是现代渔业和清洁能源产业融合发展的典型代表，能够构建“海上粮仓+清洁能源”的新产业模式。本文基于福建漳浦六鳌海上风电场风机导管架构建养殖网箱与海上风机融合系统，运用Aqua-FE?有限元工具探究极端波流条件下不同网箱布设深度、波流入射角、生物附着程度对网箱系泊绳张力的影响；采用海洋工程专用设计软件SACS，计算分析风机导管架结构在波流及网箱系泊绳张力作用下的应力分布，评估养殖网箱系泊绳张力对风机导管架基础结构安全性的影响。结果表明，网箱布设深度的增加能够减少网箱系泊绳最大张力，显著改善网箱风机整体结构受力状态；波流入射角的改变对于网箱风机整体结构安全性影响不大；网衣生物附着程度的增加会显著增加网箱系泊绳最大张力，从而造成风机导管架基础杆件大量失效。综上所述，养殖网箱可布设于适当水深以减少受力，同时应及时清理附着生物，适当增加网箱系泊点附近的导管架杆件和导管架底部桩土点杆件的壁厚，以确保养殖网箱与海上风机融合系统结构安全。该结果可为深入研究网箱与风机融合系统的受力，评估该系统的安全性，优化设计养殖网箱与风机融合系统提供数据支撑。

关键词：海上风电养殖网箱风机导管架系泊绳张力结构安全性数值模拟

近代文物建筑加固设计及方案探讨——以贺龙指挥部加固为例

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南方文物 2022年第6期 247-254页

作者：周芸吴元辛玥连笑雨南昌八一起义纪念馆江西省文物考古研究院南昌市文化馆

一、引言2019年夏,“八一”起义指挥部旧址——贺龙指挥部(图一)工作人员在巡查时,发现该文物建筑前楼塔楼立柱、混凝土板保护层出现剥落,部分墙体目视有倾斜,贺龙小楼西面混凝土梁伴有纵向开裂。鉴于情况紧急,随即委托专业机构对该文... 详细信息

一、引言2019年夏,“八一”起义指挥部旧址——贺龙指挥部(图一)工作人员在巡查时,发现该文物建筑前楼塔楼立柱、混凝土板保护层出现剥落,部分墙体目视有倾斜,贺龙小楼西面混凝土梁伴有纵向开裂。鉴于情况紧急,随即委托专业机构对该文物建筑进行了结构安全性检测和鉴定。根据鉴定结论,选定一套符合文物加固维护的方案设计工作立即展开。

关键词：混凝土梁加固设计纵向开裂结构安全性混凝土板保护层鉴定结论方案设计

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飞机结构数字孪生关键建模仿真技术

航空学报 2021年第3期42卷 107-135页

作者：董雷霆周轩赵福斌贺双新卢志远冯建民北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083 先进无人飞行器北京高校高精尖学科中心北京100083 航空工业飞机强度研究所全尺寸飞机结构静力/疲劳航空科技重点试验室西安710065

飞机结构安全性设计思想经历了从静强度设计、安全寿命设计、损伤容限与耐久性设计到单机追踪的演变,未来有进一步向结构数字孪生的方向发展的趋势。飞机结构数字孪生是数字线程驱动的,多学科、多物理、多尺度、多保真度、多概率的模拟... 详细信息

飞机结构安全性设计思想经历了从静强度设计、安全寿命设计、损伤容限与耐久性设计到单机追踪的演变,未来有进一步向结构数字孪生的方向发展的趋势。飞机结构数字孪生是数字线程驱动的,多学科、多物理、多尺度、多保真度、多概率的模拟仿真系统,采用在线传感器监测、离线地面检查、飞机运行历史等多源数据,反映并预测对应飞机结构实体在全寿命周期内的行为和性能,有望革新现有的飞机结构使用和维护模式。面向疲劳寿命管理,提出飞机结构数字孪生的5项关键建模仿真技术,分别是载荷和损伤的数据获取技术、多尺度建模和力学分析技术、含裂纹复杂结构的精确高效仿真技术、基于降阶的数字孪生高效建模技术和考虑不确定性与多源异构数据的剩余寿命评估技术,并详细探讨这五项关键技术的研究现状与发展方向,为飞机结构数字孪生的系统研究与工程应用提供参考。

关键词：数字孪生结构安全性疲劳断裂降阶模型不确定性

基于综合管廊功能极限状态的接口转角限值研究

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工程力学 2021年第11期38卷 33-42,65页

作者：钟紫蓝王晓静杜修力胡正一李立云北京工业大学建筑工程学院北京100124

针对地下综合管廊受邻近工程施工扰动时的功能完整性问题,基于管廊接口附近节段发生刚体转动假定,针对典型综合管廊接口止水失效模式建立了管廊接口转角与细部尺寸的几何关系式,初步探究不同横截面尺寸管廊在正常使用极限状态下接口止... 详细信息

针对地下综合管廊受邻近工程施工扰动时的功能完整性问题,基于管廊接口附近节段发生刚体转动假定,针对典型综合管廊接口止水失效模式建立了管廊接口转角与细部尺寸的几何关系式,初步探究不同横截面尺寸管廊在正常使用极限状态下接口止水失效所对应的管廊接口转角限值。以廊内管线极限拉伸和压缩应变量为依据,给出管廊内不同直径的管线达到承载能力极限状态时所对应的管廊转角限值。分析结果表明:管廊接口止水失效对应的转角限值与接口密封形式及管廊横截面几何尺寸有关;廊内管线破坏时的管廊接口转角限值主要受管廊横截面宽度和管线直径影响;当管廊横截面宽度小于10 m、廊内管线直径小于公称直径DN500时,管廊接口止水失效对管廊功能完整性能起控制作用;当管廊截面宽度大于10 m且内部管线直径大于DN500管径,廊内管线破坏先于管廊接口止水失效。综合考虑管廊接口止水失效和廊内管线破坏两种失效模式所给出的管廊接口转角限值,可为管廊接口防水及结构安全设计提供参考。

关键词：综合管廊转角限值接口止水失效管线破坏结构安全性