对密度计沉降法颗粒分析试验的一点改进

对密度计沉降法颗粒分析试验的观测时间点作了一定的调整,并通过试验数据及理论推导对该调整的可行性及准确性进行证明。试验结果和理论推导证明这种调整是可行的,而且调整之后可以节省一定的人力物力,使试验具有更强的可操作性。     

承载比（CBR）试验方法浅析

讨论新方法在土壤承载比（CBR）试验应用中可以提高试验精度，降低重复试验次数，提高劳动效率，对试验方法的改进具有切实可行的指导意义。     

Returning characteristics of pollutants for a local domain in the presence of returning and recirculating airflow in indoor environments

Heating, ventilating, and air-conditioning (HVAC) systems usually supply air, which is a mixture of fresh air from the outdoor environment, and return air from rooms via the ventilation ductwork. This air reduces the heat load and cost impact of air conditioning using outdoor air. This recirculation of room air in air-conditioning systems is reasonable in terms of energy saving; however, the deterioration of air quality might be a concern because of the recirculation of contaminated room air. Here, we numerically investigate the effect of pollutant recirculation/return on the formation of concentration distributions of local pollutants in indoor environments when the mixing ratio of recirculated air in the HVAC system changes. We discuss the detailed structure of the formation mechanism of local pollutant concentration distributions using various indices for indoor ventilation efficiency in simplified room models. Among the indices, visitation frequency and net escape probability are the ones that directly assist in evaluating the recirculation/return characteristics of indoor pollutants. As a result, when the proportion of air that is recirculated becomes large, the number of pollutants returning to a target local domain, the visitation frequency, increases exponentially, and the net escape probability—which directly expresses the probability of pollutant discharged from the target domain—is close to zero.     

基于正交试验法的喷水室热交换效率影响因素分析

针对喷水室的通用热交换效率,通过大量的实测数据确定了靶式喷嘴喷水室的主要影响因素为空气质量流速、喷水压力、喷嘴孔径和喷嘴间距。设计正交试验得出这4个因素的影响程度并得出其最佳组合。由多元回归方程验证了正交试验法的可信度。     

用机械阻抗法求成层地基的固有频率

工程设施的固有频率应尽量避开地基的固有频率，介绍了机械阻抗法求成层地基的固有频率的过程，从而使建筑物可避开该频率，并达到了安全可靠的目的。     

基于谐波反应法的空调冷量计量方法研究

根据空调建筑谐波反应系数法冷负荷计算基本原理，将谐波反应法用于空调冷量计量，并在实验中进行检验。结果表明，该法投资少于双温流量计量法，且计量精度高于计时法，能满足工程要求。     

基于颗粒流的抗滑桩土拱效应研究

抗滑桩土拱效应的研究目前主要是建立在连续介质理论基础上,难以考虑土体颗粒粒度组成等重要影响因素,因此有必要进一步深入揭示土体这种非连续、非均匀散粒体的成拱机理。利用颗粒流方法,研究了抗滑桩截面大小、间距、桩土相对变形速度和土体颗粒粒度组成对土拱效应的形成、发展、破坏和再形成过程的影响,并揭示了这些因素对土拱的极限承载能力、残余承载能力和桩土荷载分担比的影响规律。结果表明：以上因素对抗滑桩土拱效应影响显著。土拱的极限承载能力随桩间距与桩宽的相对比例增大而减小,随桩土间的相对运动速度和土颗粒的分布宽度增大而增大;残余承载能力和桩体荷载分担比随桩间距与桩宽的相对比例和土颗粒的分布宽度增大而减小,随桩土间的相对运动速度增大而增大。因此在抗滑桩设计及布桩位置选择时,应尽可能考虑相关影响因素,以优化设计,节省投资。     

Study on suitable method to simulate fluctuating wind pressurecharacteristics of standard high-rise building model based on LES

为提高钝体建筑结构绕流模拟结果的精度，基于两种大涡模拟(large eddy simulation, LES)入口湍流生成方法，分别为NSRFG（narrow band synthesis random flow generation）方法和CDRFG（consistent discretizing random flow generation）方法，进行CAARC(commonwealth advisory aeronautical research concil)高层建筑标准模型绕流的数值模拟比较研究。以风洞试验结果为参照，在对大气边界层湍流风场进行模拟验证的基础上，详细对比分析采用上述两种方法模拟得到的建筑表面平均和脉动风压系数、绕流场湍流结构、风压系数概率密度分布特性等的差异，并着重从脉动风压非高斯特性角度进行探讨，检验采用上述两种方法模拟钝体建筑结构绕流的适用性和准确性。结果显示：在受来流直接作用的建筑迎风面，采用两种方法模拟的脉动风压基本都符合高斯特性；而在受分离流和尾流作用的侧风面和背风面，采用NSRFG方法能更好地反映建筑表面脉动风压的非高斯特性。极值风压分析表明，为了满足99.38%的保证率，CAARC标准模型迎风面极大与极小峰值因子需分别取为3.0和2.5，侧风面和背风面极大和极小峰值因子需分别取为2.5和4.0。     

高层建筑标准模型脉动风压特性大涡模拟适用方法研究

为提高钝体建筑结构绕流模拟结果的精度,基于两种大涡模拟(large eddy simulation, LES)入口湍流生成方法,分别为NSRFG（narrow band synthesis random flow generation）方法和CDRFG（consistent discretizing random flow generation）方法,进行CAARC(commonwealth advisory aeronautical research concil)高层建筑标准模型绕流的数值模拟比较研究。以风洞试验结果为参照,在对大气边界层湍流风场进行模拟验证的基础上,详细对比分析采用上述两种方法模拟得到的建筑表面平均和脉动风压系数、绕流场湍流结构、风压系数概率密度分布特性等的差异,并着重从脉动风压非高斯特性角度进行探讨,检验采用上述两种方法模拟钝体建筑结构绕流的适用性和准确性。结果显示：在受来流直接作用的建筑迎风面,采用两种方法模拟的脉动风压基本都符合高斯特性;而在受分离流和尾流作用的侧风面和背风面,采用NSRFG方法能更好地反映建筑表面脉动风压的非高斯特性。极值风压分析表明,为了满足99.38%的保证率,CAARC标准模型迎风面极大与极小峰值因子需分别取为3.0和2.5,侧风面和背风面极大和极小峰值因子需分别取为2.5和4.0。     

基于全尺寸火灾实验的单室轰燃温升模型

基于全尺寸室内实体火灾实验,建立单室轰燃温升模型。在徐州市某化工厂一办公室内进行轰燃火灾实验,观察实验中的轰燃现象并记录室内温度变化;选取房间内烟气为研究对象,分析热量平衡关系建立单室轰燃温升模型;利用数值方法求解该模型并与实验结果比较,判定单室轰燃温升模型的准确性。结果表明:将室内烟气视为均匀体所建立的单室轰燃温升模型能够准确模拟室内火灾温升过程,为轰燃后建筑物材料和结构的受损评估提供依据。     

基于不完整频响函数的结构损伤识别方法

对土木工程结构的分析模型,在传感器不完整布置的情况下,推导基于不完整频响函数的"定性—定位—定量"的损伤识别方法。首先,利用不完备的频响函数图形的偏移程度进行损伤的定性判定;然后,建立损伤识别指标对损伤位置进行识别;最后,推导损伤定量计算方法,对损伤程度进行评估。仿真结果表明,本文提出损伤识别3阶段方法,对结构损伤探测的评估能得到比较满意的结果。     

基于长期暴露试验的海工高性能混凝土耐久性分析

以高耐久性为重要特征的海工高性能混凝土已经在海港码头、沿海和跨海桥梁等基础设施得到广泛的应用。为研究分析海工高性能混凝土在实际海洋环境下长期性能,文章以广东湛江海洋暴露试验站混凝土长期暴露试件为研究对象,在采用传统方法磨粉化学分析氯离子含量分布情况的基础上,采用压汞法(MIP)、背散射电镜(BSE)和能谱分析(EDX)等微观测试技术,测试混凝土的孔结构及水化产物对氯离子的固化性能。经对比分析,海工高性能混凝土比普通混凝土具备更优的孔结构,且长期暴露于氯盐环境下有大量的弗里德尔盐生成,固化氯离子效果显著。长期暴露试验和工程实践证明,海工高性能混凝土是有效提高海洋环境混凝土结构抗氯离子渗透性的根本措施,可显著提高混凝土结构耐久性,大幅延长工程的使用寿命。通过追溯和回顾,陈肇元院士对文章的研究工作给予重要的启发和促进,并对海工高性能混凝土的推广应用发挥重要的推动引领作用。     

基于颗粒离散元的土石混合体强度影响研究

土石混合体是一种具有复杂结构的非连续介质,其细观结构对强度特性具有重要影响。基于随机生成多边形块体技术,生成土石混合体概念模型,引入形状系数衡量块石凹凸程度。通过东岭信滑坡堆积体室内试验标定颗粒流数值模拟的细观参数,开展双轴试验模拟,研究块石凹凸性、块石分布倾角、边界条件和含石量4种因素对土石混合体强度特性的影响,探讨块石形状的凹凸性对土石混合体强度产生影响的主要原因。结果显示:块石凹凸程度和含石量越大,块石之间容易相互接触咬合,形成稳定的受力骨架,导致强度提高;块石的分布倾角对强度特性亦有较大影响,在不考虑块石破损时,块石长轴与主应力方向平行或垂直时试样强度较大,块石长轴与主应力方向斜交时强度较小;边界效应随着试样尺寸的增大,对模拟结果的影响逐渐减弱。     

复杂边界条件下基于频率法的吊杆张力测定研究

考虑吊杆两端弹性支承及拱肋、系杆梁里设置的减振垫减振作用和拱肋、系杆梁附加质量等的影响,基于Euler-Bernoulli梁理论建立了复杂边界条件下吊杆张力与其横向振动频率之间关系的隐式解析表达式,给出表达式中各参数的确定方法,分析边界参数的灵敏度,以京港澳高速公路郑州黄河二桥为实例对计算公式进行验证。计算结果表明:该表达式比较全面地考虑了吊杆实际边界条件,无论对于短吊杆还是长吊杆,计算结果都比较准确;当不考虑拱肋或系杆梁对吊杆的转动约束时,对于短吊杆来说,其边界条件更类似于固接;对于刚性系杆梁刚性拱类型的中、下承式拱桥,吊杆边界约束条件更接近于固接。     

工程实验与理论教学的融合方法研究

针对土木工程课程专业理论与工程实验密切结合的特点,分析目前专业理论课程和实验课程教学中普遍存在的问题,提出工程实验与理论教学相互融合的教学方法,探讨教学内容的调整优化、典型实验项目的选取、考核方式以及教研实验平台的建立和利用等教学改革措施,并分别以土木工程专业课、工程结构试验课程为教学案例,细致描述了该教学方法的主要思路和关键实施步骤,从学生撰写的实验报告、课后讨论反馈等方面列举学生在创新思想和专业素质方面的收获和启发,从而验证工程实验与理论教学融合取得的良好效果。     

重庆长江大桥复线桥模型与试验的对比研究

桥梁结构整个生命周期内静动力响应值的实际状况一直是工程研究领域关注的问题。通过有限元计算程序对响应值进行估计是目前比较有效的方法。然而,由于各种简化和假定,依据设计图纸建立的桥梁初始有限元模型的静动力响应计算结果与实际结果之间往往存在不同程度的差异。因此,应利用成桥荷载试验对模型计算结果进行反复论证检查。试验结果表明：模型计算结果存在一定误差,有必要对模型进行后续处理,以便模型能够与实际相符。     

A model for the frequency of extreme river levels based on river dynamics

A new model for predicting the frequency of extreme river levels is proposed which encapsulates physical knowledge about river dynamics. The central idea is the use of continuous time stochastic processes that use hydrological equations and ergodic theory to model extreme events, rather than relying on statistical fits of classical models to local maximum data. A simple example shows how changes in discharge characteristics change the extreme river level frequencies. Solutions are provided for special cases, and directions for more general techniques are provided.     

基于分子动力学的交通流特性分析方法

交通量是交通密集度和速度的函数,从交通流流量-速度-密集度的动态特性分析人手,运用分子动力学,定性分析车队中车辆的运动趋势对交通量-密集度的影响,建立基于分子动力学的车流密集度模型,并进行交通流特性分析.研究结果表明,要使交通量达到最优,则道路车流密集度应该保持在临界密集度附近.     

复合地基褥垫层作用的模拟与模型试验的对比

应用ANSYS数值模拟、物理模型试验相结合的方法，对复合地基褥垫层的作用随厚度变化的规律进行了研究，在数值模拟结果的基础上，以物理模型试验对数值模拟的结论加以验证。     

三维离散颗粒单元模拟无黏性土的工程力学性质

基于三维离散单元颗粒流理论,引入了在极限剪力状态下颗粒间可以发生滑动的接触本构模型,建立颗粒体试样,并赋予颗粒相应的细观结构参数进行无黏结摩擦材料的三维应力应变数值模拟。通过大量的颗粒流数值试验,从细观力学角度对砂土的工程力学特性进行了初步的模拟研究。对砂土的室内常规三轴试验及其剪切带形成和发展进行了数值模拟,分别对比了不同围压下三维颗粒体试样与室内三轴的应力应变关系曲线,基本再现了试样的加载曲线。通过进一步分析颗粒细观结构参数变化对组成材料的宏观力学的影响及其剪切位移场的形成和发展规律,结果表明颗粒介质之间的摩擦系数、颗粒组成材料的孔隙率对材料的宏观力学行为有比较明显的影响。研究的意义在于理想的颗粒流数值模拟试验能够突破常规的室内土工试验能力及其局限性,对于砂土的细观结构的影响研究成为可能,并且揭示了微观的一些规律,对今后的岩土工程的颗粒模拟提供了有价值的参考。