整体分析法在基坑变形与力学特性研究中的应用

为了研究整体分析法在基坑变形与受力中的应用,本文选取北京市某一采用复合土钉墙的基坑作为研究对象,运用FLAC 3D有限差分软件对该工程进行数值模拟,并结合现场实测数据进行分析,得到了该基坑侧壁侧向位移、土钉(锚索)轴力以及水泥土搅拌桩弯矩,并用现场实测数据验证了数值模型的可靠性.通过改变数值模型中水泥土搅拌桩这一影响因素,分析该基坑的侧壁变形、土钉(锚索)轴力的变化以及两者协同变化对基坑稳定性的影响.结果表明:基坑侧壁水平位移呈"弓"字形,两凸点位于基坑深度的1/3与2/3处、水平位移在1/3深度处最大;基坑水平位移随开挖深度的增加而增加,增长最大幅度是在第一步开挖时;土钉(锚索)轴力沿长度呈两头轴力小,距离临空面1/3长度处轴力最大,土钉从第1排到第5排轴力依次减小;水泥土搅拌桩不仅有挡水作用,还对基坑土体变形增长有一定的抑制作用;支护体系某一因素发生改变时,其不仅仅影响的是土体的变形,还有支护体系受力变化,两者共同作用来维持基坑的稳定性,所以分析时应将基坑土体与支护体系作为一个整体来考虑基坑的受力与变形.     

近接基坑施工对既有隧道气囊桩的保护效果研究

为研究高压气囊桩的布设方式对既有隧道的保护效果,以JD08地块基坑施工对宁波轨道交通3号线区间隧道的影响为例,通过建立基坑开挖对隧道影响的二维计算模型,计算分析了气囊桩与隧道距离、气囊桩埋深、气囊桩加载压力对隧道水平和竖向位移以及其整体结构的影响,并与实测结果进行对比.结果表明:计算结果与实测结果较为接近,基坑设计方案满足地铁保护要求;气囊桩加载后,隧道出现挤压回弹,基坑开挖引起的隧道水平位移有所减小;随着气囊桩长度的增加,挤压作用更为明显,隧道水平位移减小,隆起增大,横向收敛增大;气囊桩与隧道间距以3 m为宜,气囊压力以800 kPa为宜.     

增量法在深基坑围护结构水平变形计算中的应用

在结构和荷载变化复杂的大型基坑工程围护结构变形计算中,增量法计算相对其他计算理论具有较明显优越性.采用增量法对上海世博500kV地下变电站其基坑围护结构在开挖过程中的水平位移进行了计算整理,并与实测值进行对比分析.结果显示两者能较好地拟合,表明应用增量法在此类工程中进行变形计算有一定的适用性.     

邻近基坑开挖顺序对既有隧道的变形影响分析

以邻近轨道交通2号线鼓外区间隧道的宁波绿地中心项目基坑为案例, 研究了基坑开挖对隧道水平位移、结构沉降、道床沉降的影响规律, 并利用PLAXIS程序分析了基坑分坑、分块开挖顺序对隧道变形的影响. 结果表明: 对隧道变形影响较大的是基坑与隧道之间的距离以及基坑分坑面积的大小, 两者呈线性关系; 开挖面积越大, 隧道变形越大; 基坑与隧道之间的距离越大, 变形越小. 邻近轨道交通的基坑开挖时, 应先远坑后近坑, 先小坑后大坑, 并采取跳挖的施工顺序. 具体研究成果可以为类似工程提供借鉴.     

北仑港区的波浪特征

本文对北仑港区的风、浪特征的时空分布进行了统计分析,用多种方法推算了该港区的设计波要素,并给定了经验关系式.还对推算没计波要素的重现期组合问题和波浪与水流的相互作用问题进行了探讨,认为在推算设计波要素时不宜采用风速、潮位、波浪的同须率组合法,在峡道地区还必须研究波浪与水流共存引起的和互作用问题.木港区波浪与水流以斜向顺交作用为主     

半整体桥梁近台端搭板的受力性能分析

传统的有缝桥梁,由于桥台伸缩缝的存在,使搭板不受主梁伸缩、挠曲变形的影响,然而半整体桥梁取消了桥台伸缩缝,其需考虑上述影响.为了分析半整体桥梁近台端搭板端部的内力影响程度,首先应用ABAQUS/MIDAS建模,得出端部水平力对搭板的内力影响最大;其次提出影响系数的概念,即搭板顺桥向任意截面的端部水平拉应力与竖向荷载作用产生的拉应力的比值;最后分析了搭板顺桥向控制截面的影响系数.结果表明:半整体桥梁近台端搭板端部的水平力在内力计算中不容忽视,搭板设计需综合考虑竖向荷载和端部水平力的叠加作用.     

液体压力和体力作用下各向异性弹性楔形体分析

对于各向同性或特殊各向异性弹性楔形体,由于面内位移和面外位移不耦合,楔形体承受液体压力和体力时的应力场为经典的李维解。而对于一般各向异性弹性楔形体,通常面内位移和面外位移相互耦合。本文根据二维变形弹性体的Stroh理论,分析了液体压力和体力作用下一般各向异性弹性楔形体的应力场,并计算了复合楔形体的应力。     

弹性基础上封闭型梁的等效刚度

由内外钢围和中间的钢丝绳圈组成的柔性防撞装置可大幅度降低船对桥墩撞击力．为计算柔性防撞装置的等效刚度,建立弹性基础上封闭型梁的分析模型,模型由分布的辐射弹簧和与弹簧连接的2个同心圆环组成．利用曲梁理论分析外钢围圆环在集中力作用下的变形与受力情况,建立描述外钢围径向位移的控制方程,通过特定边界条件获得径向位移的精确解．推导得到防撞装置的等效刚度,并进一步分析了影响等效刚度的相关因素．     

蒙特卡罗模拟中基于双向链表的元胞链表方法

较之分子动力学, 蒙特卡罗能够实现非局域的粒子移动, 从而解决一些分子动力学不容易模拟的问题. 非局域的粒子移动主要包括模拟化学反应时粒子产生和消失的过程, 高分子模拟时的扭折-跳跃、绕枢轴转动和蠕动以及位形偏倚蒙特卡罗中链的回溯和再生. 然而在蒙特卡罗方法处理非局域移动时, 并不存在一种计算短程作用的计算复杂度为 的算法, 从而限制了蒙特卡罗方法的应用. 本文基于双向链表的数据结构, 发展了蒙特卡罗模拟中因粒子删除和插入而引起的短程势能变化的计算复杂度为 的元胞链表方法. 所有非局域的粒子移动可以转化为粒子的删除和插入, 因此该方法适用于上述所有情形. 此外, 由于Metropolis算法中给某粒子一个随机位移的过程可以看成旧位置粒子的删除以及新位置粒子的插入, 因此该方法也适用于Metropolis算法中粒子的随机移动.     

基于阈值优化迟滞模型的压电微定位平台前馈控制

为减小压电微定位平台的迟滞误差, 设计前馈控制器对其进行控制. 首先, 在所建平台迟滞模型精度达到要求并使各阈值点精度相同的情况下, 对平台迟滞模型的阈值进行优化, 得到满足模型精度要求的最小算子数, 进而建立平台的PI (Prandtl-Ishilinskii)迟滞模型. 接着, 通过对所建迟滞模型求逆, 设计出平台的前馈控制器. 最后, 在所设计的前馈控制作用下, 平台达到5 μm理想阶跃值的响应时间为0.01 s, 稳态误差中线的变化范围为0.40~0.50 μm; 当期望平台输出最大值为17 μm的变幅值三角波位移时, 实测位移相对于理想位移的误差中线变动范围为－1.15~ －0.05 μm, 所设计前馈控制器可有效减小压电微定位平台的迟滞误差.     

采用改进PI迟滞模型的压电微夹钳前馈控制

为减小压电微定位平台的迟滞误差, 设计前馈控制器对其进行控制. 首先在使所建平台迟滞模型精度达到要求并使各阈值点精度相同的情况下, 对平台迟滞模型的阈值进行优化, 得到满足模型精度要求的最小算子数, 进而建立了平台的PI(Prandtl-Ishilinskii)迟滞模型通过对所建迟滞模型求逆, 设计出平台的前馈控制器; 最后在所设计的前馈控制作用下, 使平台达到5μm理想阶跃值的响应时间为0.01s稳态误差中线的变化范围为0.40~0.50μm 当期望平台输出最大值为17μm变幅值三角波位移时, 实测位移相对于理想位移的误差中线变动范围为1.15~ -0.05μm. 所设计前馈控制器可有效减小压电微定位平台的迟滞误差.     

弹性半空间地基上圆形基础板的位移场和应力场

针对弹性半空间地基上圆形基础底板的弯曲问题,根据地基土壤的受力特性和已有实验研究成果,假设圆形基础底板底部与地基土壤之间是由竖向集中荷载引起的接触应力分布形式,采用板的弯曲理论和通过数值积分及最小二乘法拟合的方法,推导出完全满足边界条件的弹性半空间地基上圆形基础底板上部受集中力作用、下部受幂函数形式连续分布荷载作用时的位移场、径向和环向应力场的表达式。尽管圆形基础板属于中厚度板,但是该表达式的计算精度和可靠性得到了有限元分析软件ANSYS验证。     

基于ANSYS-Workbench的U型挂环静动态特性分析

为解决特高压输电线电力金具U型挂环易破坏的问题.利用有限元软件,根据实际线路设计参数,建立U型环的有限元模型,对结构进行静动态分析.计算结果表明:在静态分析中,U型挂环的最大应力位置为中心接触部位,其最大等效应力为1 482 MPa,上下U型挂环之间出现滑移,滑移距离为0.8 um;动态分析中,U型挂环在第六阶变形最为严重,并且在水平载荷和垂直载荷的共同作用下,位移振幅最大处的频率为2 700 Hz,振幅值为1.304 6×10~(-4) mm,应力值为33.481 MPa,此时频率接近于结构固有频率,结构易发生共振现象.研究结果为进一步研究输电线路电力金具的动力学分析提供理论参考.     

正交相三氧化钼湿度敏感性能的第一性原理研究

<正>交相三氧化钼(α-MoO_3)表面暴露原子较多,在湿度探测方面具有较大的应用潜力。本文利用Material Studio软件构建带有氧缺陷的非化学计量比α-MoO_3结构模型,利用基于密度泛函理论的第一性原理计算得到端氧缺陷α-MoO_3的形成能最低(约4.41eV)。研究了含有端氧缺陷的非化学计量比α-MoO_3作为基体对不同方向放置H_2O分子的吸附行为,发现H_2O分子沿垂直方向O端或水平方向以H端与基体表面Mo~(5+)作用时吸附较强,从H_2O分子向基体材料释放的电荷分别为0.11e和0.12e,使基体中载流子的密度增大并处于低阻态,进而产生对H_2O分子的敏感性能。该计算结果和文献实验结果一致。     

土水势方程对Biot固结FEM的影响研究

常用的Biot(1941)固结理论中对Darcy定律的使用是不严格的,Biot(1 962)引入土水势方程进行修正,但这种改进很少引起工程界的注意.探讨了Biot固结常用形式和改进形式在控制方程和有限元方程方面的主要差别,推导了改进形式基于不同场变量的两种增量有限元方程.改进形式的有限元方程系数矩阵具有非对称性.当土水势增量方程中忽略重力势变化的影响时,改进形式的控制方程和有限元方程即退化为相应的常用形式.通过工程算例分析,结果表明:常用形式的计算结果高估了地基沉降和总土水势,低估了侧向位移.使用改进形式有助于提高分析精度.     

压强和温度对聚苯乙烯自由体积的影响

在30～130℃温度范围内测量了聚苯乙烯(PS)样品中的正电子素湮没寿命,据此计算了样品中自由体积的大小和自由体积分数,发现在不同的温度范围,它们随温度变化的斜率不同,由此确定了PS的玻璃化转变温度为80℃.同时,还研究了不同压强对PS的自由体积的大小、浓度及分布的影响.实验结果发现,压强从6MPa增大到20MPa时自由体积分布变窄.同时,当压强超过100MPa,o-Ps寿命分布由单峰变成双峰.这说明高的外力场作用下,样品中分子链构型发生变化,导致分子链堆积密度增加及局部有序区域的形成.     

He-HF振转相互作用势及其散射动力学

本文拟合在对称性匹配微扰理论(SAPT)水平下计算的He-HF范德瓦耳斯复合物的相互作用能,获得了He-HF解析振转相互作用势.这个势能面(HF分子的键长取平衡核间距0.091696nm)上存在两个线性极小,即He-HF和He-FH构型,He原子到HF质心的距离分别为0.319nm和0.296nm,键能分别为-38.33cm-1和-33.62cm-1.在此势能面上使用密耦方法计算了碰撞能量分别为480,1000,1500,2000和2500cm-1时的积分截面和分波截面,发现振转相互作用势的精确性不仅表现在它与Lovejoy等人提出的经验势符合较好,而且还复制了碰撞能量为480cm-1时的实验态-态积分截面.在此基础上,进一步讨论了分波截面随碰撞参数的变化趋势以及振转势能面对弹性和非弹性分波截面的影响.     

荧光法研究中药功能因子山奈酚与溶茵酶的相互作用

运用荧光光谱法和紫外光度法,研究了生理pH条件下山奈酚与溶菌酶的相互作用.结果表明,山奈酚对溶菌酶内源荧光产生强烈的猝灭,荧光猝灭机理为动态猝灭.计算得出了25℃时,山奈酚与溶菌酶问的结合常数和结合位点数分别为6.86×lO3mol'·L-1和O.90.由van't Hoff方程式计算出山奈酚与溶菌酶反应的热力学参数:焓变(△H)和熵变(△S)值分别为36.92 kJ·mol-1和206.38 J·mol-·K-1,表明了山奈酚与溶菌酶的作用力是以疏水作用为主,而生成自由能变△G为负值,表明该结合过程是一个自发过程.根据Foster非辐射能量转移理论求出了山奈酚与溶菌酶上色氨酸残基之间的结合距离为5.50nm.     

基于高通量测序的鄱阳湖浮游细菌多样性分析——以康山、梅溪、星子、南矶乡和吴城为例

湖泊生态系统在区域和全球生物化学循环中起着至关重要的作用。细菌是生物地球化学循环的主要贡献者,参与淡水中大部分有机物质的分解,对维持生物多样性和湖泊生态系统的稳定性也十分重要。鄱阳湖是中国最大的淡水湖,为了解鄱阳湖浮游细菌群落的多样性,我们以2014年6至9月期间,在鄱阳湖周围5个地方:康山、梅溪、星子、南矶乡和吴城采集水样,提取了浮游细菌的DNA,采用16SrRNA基因高通量测序的方法,然后使用Illumina MiSeq系统对其进行测序。以97%的一致性将序列聚类成为OTUs(Operational Taxonomic Units),总共分配得到22884OTUs。我们结合GreenGene数据库对OTUs进行物种注释,在门的水平上我们获得排名前10的菌门分别为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿菌门(Chlorobi)、浮霉菌门(Planctomycetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、蓝菌门(Thermi)、绿弯菌门(Chloroflexi)。绿弯菌门和绿菌门一般存在于湖泊底泥的生境中,目前它们已经在湖泊细菌群落中占据一定的优势了。在相对丰度前10的菌门中存在三种光合自养菌门,分别是绿弯菌门,绿菌门和蓝菌门。同时我们对数据的进一步处理还获得相对丰度10前的菌属它们分别为浮霉菌属(Planctomycs)、黄杆菌属(Flavobacterium)、原绿球藻菌属(Prochlorococcus)、新鞘脂菌属(Novosphingobium)、Hydrocarboniphaga属、气氨微菌属(Aeromicrobium)、红长命菌属(Rubrivivax)、多核菌属(Polynucleobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、草酸杆菌属(Oxalobacter)。意料之外的是原绿球藻菌属,它一般处于海洋生境中,在淡水湖泊中很少被发现。另外还注意到新鞘脂菌属和Hydrocarboniphaga属,也被发现在前10的菌属中,这表明鄱阳湖也许面临着烃类污染的威胁。这些结果对进一步了解鄱阳湖水生生态环境具有非常重要的意义。     

特布他林金属(Ⅱ)配合物的结构、光谱及反应活性

用密度泛函理论B3LYP方法,在6-311+G(d,p)基组水平上,计算并分析了瘦肉精代表性分子特布他林(L)与8种常见的金属离子M(II)形成的配合物ML(M=Mg,Ca,Mn,Fe,Ni,Co,Cu,Zn)的几何构型、紫外 可见吸收光谱和反应活性的异同.配合物的结合能以及自然键轨道分析显示,L能与M(II)离子结合成稳定的配合物,N,O原子的孤对电子和金属M的空轨道间相互作用对配合物的稳定性贡献较大.含时密度泛函结果表明,除ZnL基本不变外,其余7种ML分子的紫外吸收光谱峰均较其前体L有较大的红移.密度泛函活性指数显示,形成ML后的反应活泼性均要强于L单体.能量分解分析表明,静电效应是配合物ML反应活性增强的主要贡献项,而立体效应或者交换相关能也有一定的贡献.