CATIA柔性子装配模拟车身焊接夹具运动的设计方法

结合车身焊接夹具的结构特点及设计要求,介绍了一种利用CATIA软件快速模拟车身焊接夹具运动的仿真设计方法.在CATIA装配模块中直接采用柔性子装配功能便捷实现夹具动态仿真及设计优化,避免了传统DMU模块中铰接设置等复杂的前处理过程,实现了在CATIA一般装配模块下对夹具单元的快速模拟.实践证明,此设计方法快捷易用、直观高效,使设计周期缩短,设计效率大为提高.     

寒区隧道洞口衬砌开裂和道床冰害原因分析及整治

为解决寒冷地区隧道内部产生的冰害问题,以东北地区某铁路隧道为例,采用综合分析的方法,对案例隧道洞口衬砌开裂、渗水以及道床冰害产生的原因进行研究,并提出相应的整治措施。研究结果表明:1)隧道洞口围岩衬砌开裂主要由围岩冻胀力引起,采用喷涂保温层+防火砂浆的保温措施以及锚杆补强和裂缝嵌补的结构措施可以有效避免衬砌的开裂;2)引起道床冰害的洞内水主要来源于洞口路堑的积雪融化水和仰拱局部渗水,采用双侧水沟布设电加热设施、洞口道床底部设置小型挡水坝并加设横向电加热设施和进口路堑位置及路堤零填段设置挡雪设施的措施可以有效解决道床冰害问题。     

高速铁路隧道内瞬变气压和乘车舒适度准则

高速列车通过隧道时所诱发的各种空气动力学效应中,瞬变压力问题是需要在隧道设计中着重考虑的.瞬变压力不仅会作用于隧道结构和车辆,而且会对乘员健康和旅客乘车舒适度产生不利影响,文章对此进行了研究.同时,在对国外有关技术标准研究分析的基础上,通过现场试验着重对我国高速铁路隧道设计气压舒适度准则提出了建议.     

基于等效渗透系数计算衬砌水压力方法研究

对于设置防水板和排导系统的复合式衬砌,由于防水板的隔水作用,围岩渗水主要通过防水板背后的盲管、反滤层及二次衬砌边墙底部排水孔排入隧道底部排水沟.这种地下水排导系统的设置,使得衬砌水压力的计算很难通过简化的解析方法求得.文章从工程实用化角度出发,提出了复合式衬砌等效渗透系数的概念和确定方法,其主要是通过引入虚拟的二次衬砌等效渗透系数“k1”,将设置防水板和排导系统的复合式衬砌的透水能力用等效渗透系数“k1”来表示.在复合式衬砌等效渗透系数的基础上,可以利用整体式衬砌结构的水压力计算方法估算衬砌水压力,等效渗透系数“k1”为复合式衬砌水压力的简化计算提供了有利条件.最后,通过算例验证了这种方法的合理性、有效性.     

含水量对季节性冻土区隧道衬砌开裂影响分析

针对我国西北地区一些受季节降雨作用影响明显的季节性冻土隧道,运用传热学和有限元的基本理论,建立ANSYS有限元模型,对不同含水量围岩的温度场、应力场进行模拟研究;探讨含水量对围岩冻结圈范围及冻胀力对衬砌结构体系的影响.计算结果表明:随着含水量的增大围岩的冻结圈变小,冻结深度减小;隧道衬砌内力,随着含水量的增大整体上呈增大趋势; 隧道边墙处拉应力均较大,如当含水量为20 %时,边墙拉应力达到5.6 MPa,这与隧道边墙呈现沿纵向延伸的张拉裂缝相符.依据上述结论,含水量变化对季节性冻土隧道衬砌开裂有较大影响,建议二次衬砌尽量避免采用素混凝土衬砌.     

水底隧道衬砌水压力折减系数估算

水底隧道衬砌水压力是衬砌结构设计的关键参数之一,根据对衬砌水压力作用机制的探讨,"全堵型"隧道衬砌承担全部静水压力,而对于"排水型"隧道,衬砌只承受部分水压力,作用在衬砌上的水压力应该进行折减。根据渗流理论,推导了轴对称条件下衬砌水压力折减系数的理论公式及利用隧道衬砌前与衬砌后涌水量的反分析简化公式,并通过数值方法验证了其可靠性。计算结果表明:1)隧道涌水量随着衬砌渗透系数的减小而减少,当kl/ks=0.001时,涌水量几乎为0,而水压力折减系数近似等于1;2)对于不同的kl/ks值,水压力折减系数与涌水量存在一个公共点,这个交点范围为kl/ks=(0.02～0.03),对应的水压力折减系数约为0.5;3)对围岩进行注浆可以有效减少涌水量,但仍会有较大的水压力作用在注浆圈上,对注浆圈的长期耐久性提出了较高的要求;4)利用隧道衬砌前后涌水量推导的衬砌水压力折减系数反分析公式,其计算结果可靠、有效,可以在以后隧道结构设计中应用。     

温泉热能消除高海拔地区道路积雪暗冰试验研究

在雀儿山隧道出口端建立试验段,在混凝土路面的面层中铺设PVC管及钢管,布设间距分别为24cm和40cm,测定温泉热水通过两种管道后不同时刻路表面及不同埋深位置岩体的温度值,并观察记录路面冰雪层变化,研究了利用温泉水热能消除高海拔地区冬季隧道洞口路面积雪暗冰的可行性,对比分析了流体通过不同材质管道的温降效果。结果表明:钢管、PVC管试验段,分别在通温泉水20、24h后路面冰雪层出现融化现象,通温泉水48、96h后路面冰雪层完全融化;对于浅层路面,加热过程中钢管试验段比PVC管试验段升温速率快,40cm间距钢管系统比24cm间距PVC管系统更有效;提出了考虑管道材质因素的修正苏霍夫温降计算公式,利用PVC管、钢管管道温降试验数据得到了钢管、PVC管修正系数分别为1.8、0.9;研究可为合理确定高海拔地区路面融雪化冰设计参数提供参考。     

高速铁路隧道辅助坑道对瞬变压力影响的试验研究

通过模型试验对高速铁路列车通过带有辅助坑道的隧道时形成的气压波动进行模拟,并对试验结果进行分析,研究高速铁路隧道辅助坑道的位置、长度及断面面积对瞬变压力的影响.试验结果表明,辅助坑道的位置不同,即反射界面的位置不同,会导致产生膨胀波的叠加位置发生变化,从而对列车上空气压力波动会产生有利或不利影响;根据叠加原理,可以得出影响隧道瞬变压力的长隧道中辅助坑道最有利和不利位置.通过压力波动曲线比较可知,辅助坑道的长度对隧道内瞬变压力的影响不大;但辅助坑道的断面积不宜过大,否则会产生不利影响.     

复杂艰险山区高速铁路隧道群空气动力学效应及缓解措施

为解决复杂艰险山区高速铁路隧道群设计难题,本文从压力波动、空气阻力和微气压波几方面入手,明确了隧道群空气动力学效应与单个隧道的差异,阐述了隧道群空气动力学效应的变化规律,提出了相应的缓解措施以及隧道群连接明洞的设置原则。研究结果表明,隧道群空气动力学效应与单个隧道在微气压波方面的差异最大,在条件适宜的情况下,应考虑采用连接明洞的方式缓解隧道群空气动力学效应。同时,本文建议制定适合中国国情的隧道群复合型耳膜舒适度标准和微气压波标准,并在确定隧道群缓冲结构、横通道等结构设计参数时,重视数值模拟所发挥的指导作用。     

罗泾港区二期工程矿石堆场堆取料机基础设计

由于工期限制,罗泾港区矿石堆场堆取料机基础建在使用期持续沉降变形(3 m左右)的软弱地基上。针对使用期地基沉降变形,设计了使用期可调整的堆取料机基础结构,并给出了堆取料机基础使用期验评标准。设计认为传递到深层土体的堆场矿石荷载是平衡的,皮带机系统轴线水平位移是由于传递到上层土体的堆场矿石荷载不平衡导致上层土体变形而产生的,提出加筋垫层可以消除皮带机系统轴线横向变形。