地铁运行区域新建建筑全过程实测与数值模拟EI北大核心CSCD

以邻近地铁线路的某新建建筑为例,对从项目动工至建筑封顶过程中的主要节点进行全过程实测,得到地铁经过时自由场地及施工不同阶段建筑内部各楼层的振动数据。建立单体的有限元模型,采用不同的激励输入方式进行数值模拟,并将计算结果与实测结果进行对比验证,以获取既有地铁运行区域拟建建筑施工前振动预测的有效方法。在数值分析过程中,针对环境振动,提出了"原位激励"的概念。分析结果表明:一致激励输入仅适用于建筑平面尺寸较小时进行初步预测;原位激励与多点激励的输入方式计算结果准确可靠,可满足设计各个阶段的振动预测需求;根据不同的需求可分别选择采用原位激励或多点激励的输入方式进行振动预测;采用自由场地实测结果作为输入激励进行振动预测时,可将计算结果根据不同的建筑类型进行修正。该研究成果可对既有地铁运行区域拟建建筑施工前进行振动评价提供参考。     

地铁深基坑逆作施工的数值模拟与实测分析研究

在社会经济的高速发展之下,诸多城市开始进行了城市化建设工作,投入了大量的资金和技术进行道路桥梁、地铁、燃气以及给排水等市政工程的建设工作,以此有效推动了社会稳定、经济进步以及人民的安居乐业。其中地铁工程为市政工程建设中的重要建设项目,需要建筑单位准确把握该项工程立项书的内容,从而制定科学合理的地铁工程施工方案、采用现代化的先进施工工艺以及质量性能优良的建设材料开展工程建设工作,但是分析现阶段地铁工程的建设情况,可知有着较多问题,制约着工程质量的提升以及地铁运营的安全,所以需要施工单位工作人员对于地铁建设期间采用的逆作施工相关内容加强了解,从而确保工程建设的质量与安全,保证地铁工程与周边建筑均有着良好的建设质量。基于此本文对地铁逆作施工数值模拟、实测等工作进行了综合分析,依据得出的结果分析了地铁工程建设的质量与可靠性。     

低矮建筑屋盖风雪流作用场地实测与数值模拟

为了研究风雪流对低矮建筑屋盖的作用,制作了6组缩尺模型,在常遇雪天气候下,开展了屋盖积雪特性场地实测与模化分析,考虑了典型的阶梯型屋面以及平屋面、双坡屋面、女儿墙等因素的影响,提出了典型低矮建筑屋盖积雪荷载模化模型。研究表明:阶梯型屋面的积雪分布与已有的场地实测及风洞试验结果相似;平屋面雪荷载沿来流方向呈倒U型分布,可模化为均匀分布,但随着风速变化,积雪漂移使积雪形态可能向倒V型演化,建议考虑其线性非均匀分布对结构的不利影响;风速较低时,双坡屋面的积雪漂移量较少,对迎风侧屋盖更不利,国内外规范均侧重考虑了积雪漂移对背风侧的影响,建议考虑弱风条件下积雪漂移对迎风侧的不利影响;女儿墙的存在使屋面积雪量有较大的增加,屋盖前缘和后缘区域的漂移长度差异较大。结合风洞试验与场地实测,考虑雪粒子与风场的双向耦合、雪粒碰撞、黏结,探索性地对阶梯型屋面的积雪分布进行了二维数值模拟,论证了DEM-CFD风雪流模拟方法的可行性。     

高架桥爆破坍塌全过程数值模拟与分析

大型城市高架桥的爆破拆除工程必须有一个严密的爆破方案,数值模拟可为爆破方案的制订提供有力保障。针对某城市大型高架桥梁的爆破工程,利用LS-DYNA程序,计算分析了高架桥的爆破坍塌全过程,分析了爆破过程及爆破拆除引起的地面振动响应,并与最终的实测数据进行了对比分析。实测数据与计算数据吻合较好,表明该模拟方法能较好地考虑爆破全过程,可在今后类似工程的计算分析中参考使用。     

基于数值模拟的地铁冷凝通风空调系统运行优化研究

为了降低地铁冷凝通风制冷空调系统的能源消耗,研究采用分布参数法和顺序模块法对地铁空调系统进行数学建模与求解,获取地铁冷凝空调系统的运行参数情况,并结合参数分析建立空调系统能耗优化模型,实现不同工况下的空调系统自控优化。对空调运行优化方案进行仿真验证,结果表明相较于原始运行模式,优化后的空调系统总能耗降低了8.7%-23.6%,能有效根据实际运行工况进行自控调节。研究对地铁冷凝空调系统的运行能耗进行分析,提出了低能耗运行优化模型,对降低地铁系统的运营能耗和促进建筑节能具有重要的实用价值。     

直流磁控溅射膜厚分布实测与数值模拟研究

基于直流磁控溅射的基本原理,通过对小圆形磁控溅射平面靶的特点分析,建立了磁控溅射系统的几何模型,推导出了膜厚分布的数学理论模型。借助MATLAB数学软件,计算了不同靶基距下膜厚分布的理论数据,分析了靶基距变化时膜厚分布的特点。实测了两种不同靶基距下膜厚的分布,通过与理论数据的对比,验证了模型的可靠性。理论模型与实测数据的分析表明:随着靶基距的逐渐增大,膜厚的变化率减缓,膜层的平均厚度降低,膜厚分布的均匀性提高;在靶基距一定的情况下,增宽靶材的刻蚀区域会提高膜层厚度及其均匀性;基板上的膜厚分布大致呈现从中心到边缘逐渐变薄的趋势,膜层最厚的位置随着靶基距的增大,从靶材刻蚀最深处在基板上的投影位置,逐渐向基板中心转移。     

对接试板焊接残余应力实测与数值模拟

使用压痕法对两副对接试板进行了表面焊接残余应力测试,并通过焊接有限元仿真获得了对接试板焊接残余应力分布规律,对比分析了表面残余应力实测和数值模拟结果。分析结果表明,焊接残余应力数值仿真结果和压痕法实测结果趋势一致,数值相差不大,残余拉应力峰值实测为599 MPa,仿真结果为597 MPa,表明数值模拟方法可预测焊接残余应力;焊缝及热影响区最大纵向残余应力属于拉应力,而最大横向残余应力为压应力,横向残余应力峰值低于纵向残余应力峰值;等效应力(Mises应力)峰值792 MPa,高于试板材料在常温下的初始屈服强度,表明该材料具有明显的加工硬化现象。     

地铁屏蔽门可控风口数值模拟分析

采用数值模拟,考虑在过渡季节结合屏蔽门与开式系统的优点,通过屏蔽门上设置可控风口充分引进列车运行的活塞风来加强车站与室外的通风换气,并分析车站的速度场及温度场,最后判断这种新模式具有一定的节能效果,为以后的地铁车站在过渡季节的空调设计也提供了参考价值。     

运营期地铁地基加固效果数值模拟

为了解旋喷桩加固运营期地铁隧道地基的力学效果，利用FLAC3D软件对某地铁明挖矩形隧道地基旋喷桩加固方案进行了数值计算，对有无旋喷桩加固时隧道地基沉降变形进行了对比分析。结果表明，有旋喷桩时地基沉降量减小了80％左右．加固效果显著，为使用旋喷桩加固隧道地基提供了依据。     

通风系统运行的数值模拟

通风系统的实际运行往往与设计存在差别,难以达到理想的效果,本文采用数值模拟的方法对通风系统的运行进行分析,以得到系统在实际运行过程中各管段的风量,为系统的调节和控制提供参考数据.     

大跨桥梁台风风场全过程动态数值模拟

从风速和风向两个角度对台风经过桥梁区域全过程的三维风场进行动态模拟。基于Batts模型、台风衰减模型及风剖面规律对时变平均风速进行模拟,采用进化谱理念改进谐波合成法对脉动风速进行模拟,构建台风风速动态模拟方法。依据桥梁节点与衰减风场的位置关系,动态确定桥梁各节点任意时刻时变风向,构建大跨桥梁台风风向全过程动态模拟方法。以一座典型斜拉桥为例,研究了大跨桥梁台风风场全过程模拟方法的适用性。结果表明:建立的模拟方法可考虑台风非平稳、强度衰减和风向时变,适用于大跨桥梁台风风场模拟;台风经过桥梁时段,各节点上的风力方向经历了可达180°的显著的变化,各节点风向不同,且均具有时变性;桥梁整体所受风向经历了由集中于主梁一侧到使桥梁转动的环流风向再到集中于主梁另一侧的连续变化。     

地铁车厢条缝送风方式数值模拟

目前我国地铁列车内的人体热舒适性及空气质量难以达到要求。本文采用κ-ε湍流模型,对不同尺寸的条缝风口送风方式下的地铁车厢的三维空气流场和温度场进行数值模拟,综合分析车厢内温度、空气流速、粒子示踪、空气龄、CO2含量、PPD以及PMV等指标,说明各工况的空调效果及人体热舒适性,为改善地铁车厢空调制冷情况提供理论依据。     

地铁隧道火灾临界风速数值模拟分析

以目前工程上采用侧式疏散平台进行火灾人员疏散救援的地铁区间隧道为背景,使用三维CFD软件"STAR-CCM+"对隧道火灾纵向通风临界风速进行数值模拟研究。通过建立更为真实的隧道火灾场景,即将列车阻塞以及疏散门开启影响因素引入火灾计算模型,得到了不同热释放速率下的临界风速,从而为地铁工程排烟系统的设计提供参考。     

暖通空调流通区域的数值模拟与仿真

随着人们对暖通空调系统要求不断地提高,其规模不断增大,而空调能耗也在不断增加。探究暖通空调流通区域内的流动形态和温度分布规律,为达到合理安排空调线路并降低能耗。建立暖通空调流动区域的三维模型,运用仿真软件fluent,对不同方式入口条件下的流通区域进行数值模拟分析。通过对计算结果的分析,得到了流通区域内空气流动形态及温度的分布规律和变化规律。研究结果为暖通空调系统的合理布局并最终能耗降低提供了参考。     

地铁隧道壁龛式射流通风数值模拟

对地铁隧道壁龛式射流通风的特点进行了分析,建立了重庆某地铁区间隧道的单元通风段模型,设置压力、速度两种不同的进口边界条件,采用PHOENICS软件对隧道内部的速度场、压力场进行了模拟分析,发现隧道内断面气流速度分布存在一个波峰,峰值位于渐缩段末端断面,隧道内气流压力在风机吸入端达到最低值,在射流发展段呈现出渐变的非均匀的逆压运动,在射流发展段末端压力达到最大值,此后由于壁面摩阻损失的影响,在压力通风段压力逐渐降低;分析比较两种进口条件下隧道内部气流运动的不同点,主要体现在回流强度、射流发展段长度以及诱导通风量.     

屏蔽门地铁车站系统排热数值模拟研究

地铁车站屏蔽门系统会阻碍隧道内热量的扩散,不同的隧道排热方式对隧道温度分布有不同影响。本文通过数值模拟,计算分析了轨顶轨底风口对排热的影响。结果表明轨底风口的打开会增大排热风机的排风量,且有利于隧道内整体温度的降低;同时通过观察各风口的风量温度,建议增大上游风口面积以及轨底风口面积,能更有效的提高排热效率。     

广州白云机场区域火灾烟气流动数值模拟

本文利用CFD软件对机场候机楼自然排烟下的烟气流动进行模拟研究。将模拟结果结合疏散时间分析后得到,候机楼大空间的蓄烟作用和屋顶安装的自然排烟窗能保证烟气在疏散时间内保持足够高度,且短时间内不会下降到危险高度,不需要另行安装大功率排烟设备,可减少防火投资,增加商业建筑的经济效益。本文也同时为人员疏散方案提供了理论基础。     

高层住宅电梯主机诱发的二次噪声实测与数值模拟研究

以武汉某高层住宅为研究对象进行了现场实测和数值模拟,同时针对高层电梯主机结构复杂,振源多样的问题,提出了一种基于加速度响应的荷载识别方法来识别电梯主机动荷载。结果表明:业主居室间二次噪声在100～160 Hz内皆超过瑞典低频噪声限值;该研究提出的荷载识别方法可以准确地识别电梯主机动荷载;高层住宅有限元模型和声辐射边界元模型相结合可以较好地模拟业主居室间振动和二次噪声。     

风电机组塔筒模态的环境脉动实测与数值模拟研究

摘 要：基于随机振动及系统识别理论,对内蒙古京能乌兰伊利更风电场中三座风电机组塔筒进行了环境脉动实测,提出了 “桨叶—轮毂—机舱—塔筒”耦合的整体建模的方法,数值模拟与实测结果表明,风电机组塔筒可以有效地避免共振,满足GL规范的设计要求;塔筒主要振动形式为侧向弯曲振动、前后弯曲振动和扭转振动;塔筒一阶平动阻尼比为1.78%左右,一阶扭转阻尼比为0.6%左右。采用整体建模方法建立的模型与实测结果有较好的一致性,可以指导风力发电塔系统的风致动力响应分析和振动控制分析。     

地铁列车进出站振动实测与分析

为了研究列车进出站的环境振动特征,验证理论研究结果,利用实测的地铁进、出站振动数据,并结合列车进、出站的加速度变化模型,在时域上统计列车振动波形的峰值、幅值变化和持续时间特征,在频域上分析列车振动波形的频率分布和加速度振级特征.结果表明:列车出站振动峰值有大于进站振动峰值的趋势;轨道减振措施使竖向高频振动分量受到衰减,...