一种桩承式路堤沉降的简化计算方法

针对路堤荷载作用下桩土复合地基的沉降计算,传统方法主要是把沉降分为加固区沉降和非加固区沉降两部分来考虑,存在着计算假设与实际不符、部分参数取值依赖于经验和无法较好考虑成层场地非均质性等缺点.基于此,通过引入均匀系数来考虑地基表面荷载分布的不均匀性,改进了正方形和三角形布桩条件下Hewlett & Randolph土拱模型,在此基础上,考虑桩土相互作用提出了一种桩土复合地基沉降的简化分析方法.该方法首先根据土拱模型和Vesic球孔扩张法分别计算桩顶、地基表面荷载和桩端力;然后采用可以考虑多土层的非均质地基土情况修正Mindlin解求得桩端力、地基表面荷载和桩侧摩阻力在地基内任意点引起的附加应力;其次通过分层总和法计算附加应力引起的沉降;最后将各分项沉降进行组合即可得到桩顶和地基表面沉降.将该计算方法结果与现场实测和数值分析结果进行对比,研究结果发现:简化分析方法的计算精度基本保持在5.0%~14.4%,计算精度能够满足工程需求.      

多年冻土区路基融沉变形的附加应力分析

使用有限元法和解析法分析了多年冻土地区路基融沉引起的路面附加应力 ,将两种方法的计算结果进行了对比 ,给出了附加应力计算的解析表达式 ,分析了路面结构参数对附加应力的影响 ,对多年冻土地区路基路面设计提出了建议     

多年冻土区路基融沉变形的附加应力分析

使用有限元法和解析法分析了多年冻土地区路基融沉引起的路面附加应力,将两种方法的计算结果进行了对比,给出了附加应力计算的解析表达式,分析了路面结构参数对附加应力的影响,对多年冻土地区路基路面设计提出了建议。     

新疆砾石土低路堤动力特性

以新疆三岔口-莎车高速公路为依托, 基于标准轴载作用下单轮影响范围内的1∶1路基模型试验, 分析了车辆荷载下低路堤的动力特性; 考虑了绿洲区地基在服役期间不同的含水率状态, 根据一般道路设计标准, 将低路堤道路结构分为面层、基层、路基与地基四部分, 模拟了低路堤在不同荷载作用下的动力特性, 研究了动载峰值、频率与重复作用次数对低路堤动力特性的影响。研究结果表明: 不同加载方式下的竖向应力均随路基深度增大而迅速减小, 应力在距路基顶面0.8 m深度处均衰减了69.2%;静载和短时动载作用下各深度处的应力随荷载呈线性变化趋势, 应变则呈非线性变化趋势; 由于不同土层模量的差异, 使得应变在路基与地基中出现了明显的分层现象; 地基含水率的变化对低路堤动力特性的影响非常明显, 当地基含水率从18%增大到28%时, 地基顶面处的应变增大了1.8倍; 短时动载频率的增大对应力和应变的影响都很小, 当动载频率由1 Hz增大到5 Hz时, 路基与地基顶面处的应力分别减小了7%和9%;当静载、短时动载和长时动载的峰值为50 kN时, 短时动载峰值作用下路基与地基顶面处的应力和应变分别是静载作用的79%~95%和75%~95%, 而长时动载引起的路基与地基顶面处的应力和应变分别是静载作用的1.0~1.1倍和1.9~3.3倍。      

罗阳高速公路岩溶土洞发育特征及稳定性评价

土洞、溶洞发育为罗阳高速公路的主要不良地质问题,结合岩溶土洞的发育特征及高速公路路基地基的特点,采用路基土及设计荷载共同作用下的附加应力的有效影响深度计算土涧稳定的顶板厚度.     

高速公路软土地基硬壳层作用效应研究

天然双层软土地基上的硬壳层具有应力扩散、反压护道、沉降滞后和封闭作用等特征。对于在硬壳层软土地基上修建的路堤,经硬壳层应力扩散后,施加到软土层顶面的附加应力可望小于软土的强度,从而可直接在硬壳层上修建路堤,而不必对软土地基进行处理。基于有限元数值分析,研究了硬壳层刚度、路堤高度以及软基厚度对硬壳层软土地基变形特征和硬壳层应力扩散效果的影响。结果表明硬壳层的应力扩散性能随路基荷载的增加而减小,随其下软土地基厚度的增加而提高,并且硬壳层的刚度越大,其应力扩散性能越明显。基于考虑硬壳层的应力扩散、反压护道等作用,在不破坏硬壳层基础上,当路基高度与硬壳层的比值不大于1．5时,可不作处理或采用冲击压实、砂垫层＋土工格栅等浅层处理措施。结合工程实际,验证了该结论的有效性,为类似工程的设计与施工提供参考。．     

高速铁路路基下复合地基沉降计算方法

分别采用Boussinesq组合法、Boussinesq直接法、Boussinesq三角形法和德国DB836法计算地基附加应力,采用复合模量、承载力比值法所得模量和弦线模量作为地基模量,按12种组合形式来计算地基总沉降量,并与某高速铁路试验段的实测沉降进行比较。计算结果表明:当附加应力分别按Boussinesq组合法、Boussinesq直接法和德国DB836法计算,选用复合地基载荷板试验所得弦线模量时,计算所得的地基总沉降量同实测值非常接近,相对差值在1.57%~9.81%之间,满足高速铁路对地基沉降控制的精度要求。建议采用附加应力-地基模量方法进行高速铁路路基工程的地基沉降计算时,其中附加应力可按Boussinesq组合法、Boussinesq直接法和德国DB836法计算,地基模量选用弦线模量。     

拼接工况下路基的参数反演与沉降特性

应用路基和土基的Duncan-Chang模型,选用拼接路基顶面的最大沉降量作为目标函数,研究了路基拼接工况下模型的灵敏度函数和最敏感参数,使用实体工程中沉降板的检测数据进行了参数反演,并根据反算参数计算了铺筑路面结构层引起的路基顶面差异沉降。研究结果表明:拼接工况下,路基E-B模型对模量指数n最敏感,模量系数kE也有较大影响;土基E-B模型对破坏比Rf最敏感,kE和n也有较大影响;埋设在土基顶面和路堤中层的沉降板检测数据可用来反算土基和路基Duncan-Chang模型的最敏感参数;拼接路基表面的工后沉降计算曲线与类似工程实测沉降曲线具有较高的相似性,采用反算参数的数值仿真可以描述拼接工况下路基的沉降特征。     

低路堤基底浅层加固研究

采用现场孔隙水压力静力触探（CPTU）对长江河漫滩相典型非均质性天然沉积软土层进行原位试验。通过对平面应变条件路堤荷载作用下有无浅层固化层的软土地基固结排水与沉降进行仿真模拟。对路面车辆重载作用下有无浅层固化层的路基及基底变形进行三维数值仿真，结果表明：地基浅层固化层的设置改变了地基应力场的分布，通过应力扩散作用减小了地基土体的附加应力进而减小了地基土体的沉降量，基底固化层通过增强路基基底的刚度来增强路基的整体刚度。减小了路基的变形，提高了路基的整体稳定性。     

强夯处理后的路基沉降计算

在强夯施工中一般认为达到收锤标准后地基不再发生过大的沉降,另外强夯后地基土的变形参数也不易确定,因而强夯地基一般不进行沉降计算.在广东清远北江三桥一级路沉降观测数据整理时,发现夯后的地基仍有较大的沉降.笔者总结了原位测试(标准贯入和静力触探)参数与地基土体的变形参数之间的关系式,并通过现场地基检测的数据反算了地基土的变形参数,最后通过分层总和法计算了路堤的变形沉降.该方法的计算结果能与高速公路实测沉降相吻合.     

基于VB计算土工离心试验模型重心

土工离心模型试验能再现自重应力场以及与自重有关的变形过程,直观揭示变形破坏的机理,并能为其它分析方法提供真实可靠的参数依据,而得到越来越广泛的应用。然而按相似比尺关系填筑试验模型后,计算模型的重心这一工序简单却繁杂,费工费时。结合相关物理力学知识,对试验模型重心计算公式进行推导和简化,并提出应用VB语言简化计算过程的基本思路,将会为快速准确地完成试验过程提供有力支持。     

基于柱孔扩张理论的沉井刃脚极限土阻力分析

为解决目前刃脚极限土阻力计算方法所存在的不足，基于考虑剪胀效应的柱孔扩张理论，提出了刃脚极限土阻力的理论解答. 首先考虑刃脚基础单侧方向破坏的特点，将两个刃脚对称拼接成一个整体基础进行计算；其次利用柱孔扩张理论，通过分析刃脚底部土体在竖直方向的受力平衡求得刃脚极限土阻力；最后利用离心模型试验与现场监测对该计算方法进行了对比验证. 研究结果表明:与离心模型试验结果相比，当沉井下沉深度为36 m时，本文方法计算刃脚土阻力误差为6.6%，与现场实测结果相比，当沉井下沉深度为5 m时，本文方法计算刃脚土阻力误差为1.36%，当沉井下沉深度为10 m时，本文方法计算刃脚土阻力误差为19.5%，当沉井下沉深度为15 m时，本文方法计算刃脚土阻力误差为9.70%. 计算值与离心模型试验值、现场实测值均吻合较好. 本研究可为刃脚极限土阻力计算问题提供一个新思路.      

铝转子单边盘式感应电机的新型等效电路

铝转子单边盘式感应电机气隙较大,主要参数随半径变化,用传统电机分析法会造成较大误差,且无法准确描述铝转子中集肤效应的影响.采用一种新的电磁模型,利用分环计算和多层行波磁场模型有效解决了该电机存在的特殊问题,提高了模型精度.通过磁场分布计算得到电机的T型等效电路.分析了等效电路中电感和电阻参数.制作样机并通过空载试验和短路试验测定其T型等效电路参数,试验结果与计算结果误差较小,证明该方法能准确估算铝转子单边盘式感应电机的主要参数.计算电机电磁转矩随转差率变化的情况,高转差率下的实验转矩输出值与计算值接近.     

Aerodynamic characteristics of airship Zhiyuan-1

An airship named ＂Zhiyuan-l＂ was designed/fabricated/flied as a technical demonstration for stratospheric airship during 2007--2009 by Shanghai Jiaotong University. The calculation method and procedure of aerodynamic parameters were introduced, and the optimized configuration of the hull and the aerodynamic layout were given in this paper. Wind tunnel tests with different configurations, different pitch angles and different yaw angles were performed to study the wind load characteristics of the rigid model of the airship ＂Zhiyuan-1＂ in the φ3.2 m wind tunnel at China Aerodynamics Research ＆ Development Center. Also the numerical calculation about the test model was carried out to investigate the aerodynamic behavior. According to the results of wind test and numerical calculation, the excellent hull configuration of the airship ＂Zhiyuan-1＂ with lower drag characteristic was confirmed, which is based on optimism of the Michel transition law. And the phenomena of pressure coefficient distribution were discussed according to the results of wind tunnel test and numerical calculation at different flight attitudes.     

基于应力松弛试验用有限元预估车辙

为了使车辙预估变得更为简便,提出一种基于应力松弛试验的改进的有限元车辙预估方法。研究结果表明：不仅从粘弹性力学的角度分析,应力松弛试验在理论上与Maxwell模型具有一致性,而且实例计算结果也验证了此方法的可行性。该方法便于不熟悉本构理论的工程人员进行车辙预估。     

海底隧道大体积混凝土温度场及温度应力有限元分析

大体积混凝土的温度裂缝与混凝土的温度场和温度应力分布关系密切。重点探讨了应用有限元法求解大体积混凝土温度场和温度应力发展过程的模拟方法。以厦门南港海隧道为例,提出了大体积混凝土温度应力方程,编制了大体积混凝土温度场和温度应力计算程序。研究结果表明,采用有限元可以模拟大体积混凝土在温度场作用下的应力发展过程,计算结果符合混凝土浇筑过程中的温度应力分布规律。     

粘性土的弹塑性应力应变模型探讨

本文对取自峨眉的粘土进行了常规三轴试验。根据Lade双屈服面弹塑性模型理论，确定了该土的弹塑性模型及其参数。对一组不同墙高的重力式挡土墙进行了有限元分析，其结果与离心模型试验吻合，为计算粘性土的土创造了有利条件。     

悬索桥隧道式锚碇侧摩阻力近似解析算法

为了解析计算悬索桥隧道式锚碇的侧摩阻力,基于弹性理论,并考虑锚碇前、后锚端边界条件,建立了锚碇侧摩阻力的计算表达式。首先,根据实际锚碇受力情况建立了锚碇分析模型;其次,在Mindlin解的剪应力一般表达式基础上,引入锚碇前、后锚端剪应力为0的条件以及锚碇的静力平衡条件予以修正,得到锚碇侧摩阻力的解析式;最后,引用模型试验结果验证了解析方法的合理性,并结合工程实例进一步揭示了锚碇侧摩阻力的分布规律. 研究结果表明:锚碇摩阻应力沿轴向呈单峰曲线分布模式,解析计算与三维数值模拟的最大摩阻应力平均误差约为8.5%;当主缆拉力较小（1倍设计缆力）时,锚碇自重可导致较小的侧摩阻力;当主缆拉力较大（3.5倍设计缆力）时,锚碇自重对侧摩阻力影响相对减弱;随着主缆拉力逐渐增大,锚碇侧表面可能出现局部剪切破坏,侧摩阻力将产生重分布.      

考虑各向异性形貌特征的岩体结构面刚度计算模型

为了实现岩体结构面切向刚度和法向刚度的便捷化精准取值，准确分析结构面变形行为特征，以关山隧道闪长岩结构面为例，对结构面形貌信息进行数字化提取，应用3D打印技术制作结构面试样，开展单轴压缩与各向异性直剪试验，提出了各向异性新形貌参数，建立了结构面切向刚度与法向刚度计算新模型。研究结果表明:新形貌参数综合考虑了结构面起伏体上坡段的爬坡角与爬坡高度，有利于反映结构面形貌的各向异性特征，并且同一方向上结构面剖面线的形貌参数服从对数正态概率分布；在物理模型力学试验的基础上，结合结构面形貌参数、结构面壁面强度和法向应力构建的结构面切向刚度计算新模型，不仅降低了计算参数的获取难度，还可以更好地体现结构面切向变形能力的各向异性；改进的双曲函数法向刚度计算模型考虑了结构面初始法向刚度和最大法向闭合量与结构面壁面强度之间的量化关系，避免了复杂的力学测试，简化了法向刚度的获取过程；通过与经典计算模型和力学试验结果进行对比，发现采用新模型计算的刚度更为接近试验值，其中切向刚度与试验值的平均相对误差为2.09%~27.88%，法向刚度与试验值的平均相对误差为3.25%~17.25%，表明结构面切向刚度和法向刚度计算新模型可以更准确和便捷地获取结构面变形参数。      

THE APPLICATION OF STATISTICAL PARAMETERS OF PHASE RESOLVED PD DISTRIBUTION TO AGING EXTENT ASSESSMENT OF LARGE GENERATOR INSULATION

Agingextentassessmentofgeneratorinsulationisofgreatsignificanceinplanninganeffectiveout ageandmaintenance .Inthelastdecade ,agingex tentassessmentoflargegeneratorinsulationwasasubjectresearchedintensively[1-4] .Anumberofpa pershavebeenpublishedonthetechniquesofinsu lationconditiondiagnosisandagingextentassess mentofgeneratorinsulation .Nearlyalleffortsforinsulationdiagnosisandagingassessmenthavereliedonelectricalmeasurementsandmostattentionhasbeenpaidtoanalysisofcharacteristicsofpartialdis cha…