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考虑索力随机性的斜拉桥索力优化研究
1
作者 杨振 胡承泽 +2 位作者 霍学晋 李志 曹鸿猷 《武汉理工大学学报》 2025年第2期25-32,共8页
提出一种考虑索力随机性的混凝土斜拉桥索力优化方法。以斜拉索张力为随机变量,利用影响矩阵建立设计变量与结构响应之间的关系,并采用改进的一次二阶矩法对结构进行可靠性分析。以承载能力极限状态下主梁正截面抗弯承载能力安全系数为... 提出一种考虑索力随机性的混凝土斜拉桥索力优化方法。以斜拉索张力为随机变量,利用影响矩阵建立设计变量与结构响应之间的关系,并采用改进的一次二阶矩法对结构进行可靠性分析。以承载能力极限状态下主梁正截面抗弯承载能力安全系数为目标函数,建立考虑施工及运营期荷载作用下的随机优化模型。通过荷载解耦法克服了索力优化中多荷载工况对计算效率的影响,并采用粒子群优化算法获得全局最优索力。以一座跨径为(110+180+105)m的预应力混凝土斜拉桥为例,索力变异系数取值0.04~0.08,主梁弯矩可靠度指标随着索力变异系数的增大而减小,结果表明该方法具有高效性且索力随机性对于主梁弯矩可靠度指标影响不可忽略。 展开更多
关键词 斜拉桥 索力优化 可靠性分析 索力随机性
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预应力混凝土桥梁裂缝成因分析及修复技术探讨
2
作者 谢卓诚 《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》 2025年第4期017-019,共3页
本文主要分析了预应力混凝土桥梁裂缝的成因,并探讨了有效的修复技术。介绍了预应力混凝土桥梁的常见裂缝类型,包括结构性裂缝、变形裂缝、温度裂缝和腐蚀引起的裂缝。分析了裂缝产生的主要原因,如预应力钢筋失效、施工问题、外部环境... 本文主要分析了预应力混凝土桥梁裂缝的成因,并探讨了有效的修复技术。介绍了预应力混凝土桥梁的常见裂缝类型,包括结构性裂缝、变形裂缝、温度裂缝和腐蚀引起的裂缝。分析了裂缝产生的主要原因,如预应力钢筋失效、施工问题、外部环境影响以及设计缺陷等。结合实际情况,提出了多种裂缝修复技术,如表面裂缝修复、钢筋加固、粘结法修复及增强预应力法等。合理选择修复技术能够有效提高桥梁的安全性与耐久性,延长其使用寿命,对桥梁工程的维护具有重要意义。 展开更多
关键词 预应力混凝土桥梁 裂缝类型 裂缝成因 裂缝修复技术
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压弯荷载下带拉筋钢管混凝土柱机理及承载力预测研究
3
作者 卢得仁 李邦恃 +1 位作者 李相阳 张世纪 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2025年第9期172-179,共8页
中空夹层拉筋钢管混凝土柱中存在拉筋的约束作用所以其压弯承重能力有较大提高,关于其压弯性能的相关规范或规程还在审核修订中。因此利用ABAQUS有限元软件建立了数值分析模型,分析拉筋约束的作用机理和各个参数对压弯承载力的影响。本... 中空夹层拉筋钢管混凝土柱中存在拉筋的约束作用所以其压弯承重能力有较大提高,关于其压弯性能的相关规范或规程还在审核修订中。因此利用ABAQUS有限元软件建立了数值分析模型,分析拉筋约束的作用机理和各个参数对压弯承载力的影响。本文通过现有拉筋钢管混凝土数据库建立了钢管混凝土柱压弯承载力机器学习预测模型,旨在为带拉筋中空夹层钢管混凝土压弯承载力预测和计算提供新的思路,本文比较了有限元计算结果和机器学习模型计算结果,结果发现两者的吻合度均为良好。 展开更多
关键词 中空夹层钢管 混凝土 XGBoost 承载力预测
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建筑业碳排放因素的灰色关联分析与对策
4
作者 马诗雅 《砖瓦》 2025年第3期102-105,共4页
基于碳排放因子法构建建筑行业的碳排放模型,系统估算了陕西省建筑行业的碳排放。模型依托统计年鉴数据,确保了科学性与准确性,涵盖了人均GDP、竣工面积、劳动效率等关键指标,以及能源使用强度和建筑材料消耗等信息。结合已有研究,分析... 基于碳排放因子法构建建筑行业的碳排放模型,系统估算了陕西省建筑行业的碳排放。模型依托统计年鉴数据,确保了科学性与准确性,涵盖了人均GDP、竣工面积、劳动效率等关键指标,以及能源使用强度和建筑材料消耗等信息。结合已有研究,分析了影响建筑行业碳排放的因素,包括人口、经济、技术和行业等多个方面。运用灰色关联分析方法对各影响因子的关系进行了量化分析。结果显示,主要影响因素为人均GDP、竣工面积、劳动效率等。针对这些关键因素,提出了推广绿色建筑材料、加强政策引导和实施创新技术等对策,以推动建筑行业的绿色转型与可持续发展。 展开更多
关键词 建筑业 碳排放因素 灰色关联法
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组合荷载下索拉骨架膜结构参数优化设计 被引量：1
5
作者 李延民 李政权 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第9期82-90,共9页
为使索拉骨架膜结构满足力学性能、所用耗材最少,建立一种新型索拉式骨架膜结构模型。运用ANSYS分析不同荷载组合工况下膜结构杆件轴力和变形,对比得到对膜结构最不利的荷载工况。运用正交试验法对最不利荷载工况下有限元结果进行分析,... 为使索拉骨架膜结构满足力学性能、所用耗材最少,建立一种新型索拉式骨架膜结构模型。运用ANSYS分析不同荷载组合工况下膜结构杆件轴力和变形,对比得到对膜结构最不利的荷载工况。运用正交试验法对最不利荷载工况下有限元结果进行分析,得到杆件截面尺寸及杆件空间几何布置对压杆稳定性和杆件变形的影响程度。以弦杆挠度、支撑杆和斜腹杆长细比、压杆稳定临界压力为约束条件,以膜结构质量最小为优化目标,采用响应面法,对骨架膜结构进行优化设计,得到最优设计方案:弦杆与腹杆夹角(A)为42°、跨高比(B)为12、斜腹杆外径(C)为28 mm、斜腹杆径厚比(D)为10、支撑杆外径(E)为51 mm、支撑杆径厚比(F)为15、弦杆宽度(G)为32 mm、弦杆高度(H)为95 mm,优化方案比初始设计方案质量减小6.82%,弦杆挠度减少21.22%。该方法为相似结构设计提供了有效的工程手段,其优化的弦杆与腹杆夹角、跨高比等关键结构参数与众不同,较全面地解决了此种膜结构设计的关键技术问题。 展开更多
关键词 索拉骨架膜结构 力学分析 正交试验 响应面法 结构优化
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动静组合荷载下隧道锚固围岩累积损伤效应与支护优化 被引量：2
6
作者 于远祥 沈鹏 +1 位作者 张永亮 王有发 《西安科技大学学报》 北大核心 2024年第6期1095-1106,共12页
周期性掘进爆破致使隧道锚固围岩损伤程度逐步累积,其塑性区扩展甚至失稳,严重威胁隧道后续安全施工与运营。通过建立动静载作用下锚固围岩单元体受力模型,基于杆岩协调变形原理及爆破主频率衰减规律,研究锚固围岩在地应力、孔隙水压力... 周期性掘进爆破致使隧道锚固围岩损伤程度逐步累积,其塑性区扩展甚至失稳,严重威胁隧道后续安全施工与运营。通过建立动静载作用下锚固围岩单元体受力模型,基于杆岩协调变形原理及爆破主频率衰减规律,研究锚固围岩在地应力、孔隙水压力、锚杆支护力等静荷载及掘进爆破动荷载作用下的损伤变形机理,推导了动静载作用下锚固围岩累积损伤后的塑性区及破碎区半径计算式,分析了不同因素作用下锚固围岩变形范围的演化规律。结果表明:动静载作用下隧道锚固围岩变形范围随着孔隙水压力、爆破冲击力、周边炮孔数量、损伤变量的增大而逐步增加,随地质强度指标的增大而减小;西气东输商南4^(#)隧道K85.0~K195.7段锚固围岩扰动损伤区范围为8 m,塑性区及破碎区半径分别为5.08,3.74 m;支护优化方案实施后,隧道拱顶下沉量减少了58%,侧墙相对移近量减少了60%,围岩变形控制效果良好。该研究为隧道安全高效施工提供了可靠保障。 展开更多
关键词 隧道开挖 锚固围岩 动静组合荷载 累积损伤 支护优化
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基于移动力模型的多塔悬索桥梁端纵向位移特征研究
7
作者 王宽 李坤 +1 位作者 申和顺 曹鸿猷 《武汉理工大学学报》 CAS 2024年第8期61-68,共8页
为研究多塔悬索桥加劲梁端在车辆荷载作用下的纵向位移特征,以某三塔四跨悬索桥为工程背景建立了全桥有限元模型,并对竖向移动力作用下的梁端纵向振动响应进行了时频域分析。结果表明:作用在主跨上的移动荷载会导致所在跨梁端位移变形... 为研究多塔悬索桥加劲梁端在车辆荷载作用下的纵向位移特征,以某三塔四跨悬索桥为工程背景建立了全桥有限元模型,并对竖向移动力作用下的梁端纵向振动响应进行了时频域分析。结果表明:作用在主跨上的移动荷载会导致所在跨梁端位移变形特征呈类似正弦形状,同时通过中塔和缆索影响另一跨的梁端响应;移动力和移动速度的大小均会影响梁端分均累计位移,前者的增加会显著放大各频率的梁端振动幅值,而后者的增加会导致振动中高频成分的增多。通过参数分析发现中塔刚度,加劲梁纵向支承体系和桥塔数量会改变多塔悬索桥的纵向刚度。纵向刚度的提高会增强梁端动态响应,导致梁端累计位移的增加;同时抑制梁端纵向拟静态响应,导致梁端累计位移的减少。 展开更多
关键词 多塔悬索桥 加劲梁纵向位移 累计位移 移动力模型 纵向支承体系
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多孔载体相变材料的热湿综合性能 被引量：16
8
作者 尚建丽 麻向龙 +2 位作者 张磊 熊磊 张浩 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期879-886,共8页
以癸酸（CA）和月桂酸（LA）在超声波作用下混溶制备的二元有机脂肪酸为相变材料,多孔硅藻土材料为载体,利用多孔硅藻土的吸附特性,使用熔融法制备相变材料质量分数不同（35%、40%、45%、50%、55%）的多孔载体相变材料,分别采用步冷曲... 以癸酸（CA）和月桂酸（LA）在超声波作用下混溶制备的二元有机脂肪酸为相变材料,多孔硅藻土材料为载体,利用多孔硅藻土的吸附特性,使用熔融法制备相变材料质量分数不同（35%、40%、45%、50%、55%）的多孔载体相变材料,分别采用步冷曲线法和等温吸放湿法对多孔载体相变材料的控温性及吸放湿性进行测试,并对热湿综合性能进行评价.同时利用压汞法（MIP）、差示扫描量热法（DSC）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、热重（TG）等手段对多孔载体相变材料的孔结构、相变温度、相变潜热、形貌、组成和热稳定性进行分析.结果表明,硅藻土孔隙发达,对CA-LA的物理吸附质量达到45%时,多孔载体相变材料的相变温度在17.92～22.20℃,相变潜热在30.88～32.97J/g;在温度为140℃以下具有良好的热稳定性,该复合材料具有满足建筑室内对相变材料热性能要求,而且具有良好的湿效应. 展开更多
关键词 癸酸 月桂酸 硅藻土 熔融法 多孔载体相变材料
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构造带围岩特性实验及流变规律分析 被引量：15
9
作者 余伟健 高谦 +2 位作者 张周平 靳学奇 邓代强 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1086-1091,共6页
为了分析构造带围岩的力学特性及流变规律,针对金川三矿区深部岩体,进行电镜扫描、X衍射和岩石力学试验,分析地质构造对围岩的损伤机理,岩体物相成分和岩石的峰前、峰后力学强度,揭示构造围岩发生流变的内在原因;在考虑不同深度巷道围... 为了分析构造带围岩的力学特性及流变规律,针对金川三矿区深部岩体,进行电镜扫描、X衍射和岩石力学试验,分析地质构造对围岩的损伤机理,岩体物相成分和岩石的峰前、峰后力学强度,揭示构造围岩发生流变的内在原因;在考虑不同深度巷道围岩变形特点的基础上,采用数值模拟分别对侧压系数为0.8,1.0,1.2和1.4这4种情况下的围岩14月的流变进行计算,获得不同侧压系数下的流变曲线。应用流变力学方法建立金川已支护围岩的典型流变特征方程。研究结果表明:侧压系数越大,流变越明显,后期呈加速趋势,边帮位移可达33mm;现场监测数据和计算结果较接近,表明金川深部围岩会在支护后相当长的时间内存在明显的流变,不利于服务年限较长的巷道工程的稳定,应采取适当的加固与支护措施。 展开更多
关键词 构造带 围岩 流变规律 数值分析
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深部开采圆形巷道围岩破损区与支护压力的确定 被引量：14
10
作者 李铀 袁亮 +5 位作者 刘冠学 金学玉 薛俊华 余国锋 彭意 张明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期226-231,共6页
应用经典塑性力学理论确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场存在一些问题,这影响深部圆形巷道的稳定性评价及支护设计的合理性。应用塑性力学求解新体系确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场准确解,进行了各向同性均质地层中圆形巷道破损区、地层... 应用经典塑性力学理论确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场存在一些问题,这影响深部圆形巷道的稳定性评价及支护设计的合理性。应用塑性力学求解新体系确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场准确解,进行了各向同性均质地层中圆形巷道破损区、地层残余强度与支护压力关系方面的研究,取得了如下成果:(1)破损区随开采深度的增加而增大,它们基本呈线性关系。(2)建立了支护压力与巷道埋深、围岩强度、围岩破坏后残余强度、围岩泊松比和重度之间的关系。研究成果可为支护设计提供重要参考。 展开更多
关键词 圆形巷道 围岩弹塑性应力场 破损区 支护压力
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基于RES的地下巷道工程稳定性全耦合分析方法 被引量：10
11
作者 余伟健 高谦 +1 位作者 韩阳 宋建国 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1489-1493,1499,共6页
针对地下巷道工程稳定性问题,基于岩石工程系统(RES)理论,提出了全耦合分析法及优化设计思想。首先简要地叙述了全耦合分析过程的思想及流程,并在收集的27个样本的基础上,应用神经网络编码法建立了地下巷道工程的综合交互作用矩阵(GIM)... 针对地下巷道工程稳定性问题,基于岩石工程系统(RES)理论,提出了全耦合分析法及优化设计思想。首先简要地叙述了全耦合分析过程的思想及流程,并在收集的27个样本的基础上,应用神经网络编码法建立了地下巷道工程的综合交互作用矩阵(GIM),分析了主要因素影响和作用机制。根据本巷道工程系统的稳定性能分析结果,提出了稳定性评价参数,给出了稳定状态范围。针对沙曲煤矿顺槽进行了优化支护设计举例,并用Q系统岩体质量评价法对其进行对比分析及验证。现场监测及对比分析结果表明,提出的全耦合分析法对稳定性分析及支护设计方法有实用价值。 展开更多
关键词 地下巷道工程 全耦合 支护设计 岩石工程系统 稳定性
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煤层巷道围岩破断失稳演化特征和分区支护研究 被引量：8
12
作者 洛锋 曹树刚 +2 位作者 李国栋 李勇 郭平 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期479-487,共9页
为研究煤层巷道围岩失稳过程及裂隙演化特征,并对支护方式选择提出建议,通过数值模拟获得工作面附近围岩应力分布特征,并将围岩受力状态简化成平面应变问题、准平面应变问题和三维复杂应力问题3种。采用自行研制的相似材料模拟试验台及... 为研究煤层巷道围岩失稳过程及裂隙演化特征,并对支护方式选择提出建议,通过数值模拟获得工作面附近围岩应力分布特征,并将围岩受力状态简化成平面应变问题、准平面应变问题和三维复杂应力问题3种。采用自行研制的相似材料模拟试验台及煤岩体细观力学试验装置,分别针对平面应变和准平面应变2种应力状态下煤岩体的破坏过程及裂隙演化特征进行试验研究。结果表明:1)层状围岩梯形巷道受载失稳存在3个阶段,即楔形破坏阶段、滑移失稳阶段、顶底板大挠度断裂阶段。高垂直应力条件下,顶、底板初始变形造成两帮出现明显剪切滑移后,直接顶、底板分别出现"三铰拱"形态冒落及鼓胀断裂。2)准平面应变条件下,煤体自由端首先出现张拉破裂失稳,造成上覆直接顶砂岩受力不均,并出现一次弯曲断裂;随载荷增大,煤体出现滑移失稳并呈现出"弧线"压出形态,顶板砂岩发生断裂;裂隙煤体与砂岩反复作用形成多对贯通裂隙,说明顶板断裂位置、形态与煤体失稳过程具有显著的对应关系。结合压剪和拉伸破坏机理,对单一煤层巷道和沿空留巷煤层巷道围岩的支护进行分区研究,并提出相应的支护建议。 展开更多
关键词 煤层巷道 失稳破坏 裂隙演化特征 支护分区
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深埋软岩隧洞围岩变形破坏分区规律反演分析 被引量：10
13
作者 于远祥 陈宝平 +1 位作者 张涛 张杰 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2017年第3期46-52,共7页
研究目的:榴桐寨隧道是新建成都至兰州铁路线的关键性控制工程,其围岩大变形问题十分突出,而目前对深埋隧洞围岩流变条件下的变形预测尚无成熟的计算方法。本文在总结现有围岩变形研究成果的基础上,将隧洞围岩简化为理想弹塑性介质并布... 研究目的:榴桐寨隧道是新建成都至兰州铁路线的关键性控制工程,其围岩大变形问题十分突出,而目前对深埋隧洞围岩流变条件下的变形预测尚无成熟的计算方法。本文在总结现有围岩变形研究成果的基础上,将隧洞围岩简化为理想弹塑性介质并布设全长锚固锚杆,基于锚杆-围岩协调变形原理,分析杆体表面摩阻力及其轴力的分布规律,由静力平衡条件推导锚杆中性点处的最大轴力值,进而建立变形稳定后围岩的塑性区及松动区半径公式,从理论上确定榴桐寨隧道围岩的松动区及塑性区范围,为优化围岩支护方案及参数提供重要的技术支撑。研究结论:(1)工程实际中,围岩流变是导致深埋隧洞出现大变形的根本原因,隧洞围岩变形通常在初期锚杆支护一段时间后才趋于稳定;(2)隧洞围岩与锚杆协调变形,杆体所受正、负摩阻力的分界面即为杆体中性点,该点杆体与其周围岩体的相对位移及表面摩阻力为零,但其所受轴向拉力达到最大值;(3)通过锚杆所受最大轴力可对变形稳定后的隧洞围岩塑性区及松动区范围进行反演分析,围岩塑性区及松动区范围的大小随岩体黏聚力和内摩擦角的增加而减小,随隧洞半径的增加而增大,但受支护阻力的影响不大;(4)现场应用结果表明,基于锚杆轴力反分析隧洞围岩分区规律的方法是合理可行的,该研究成果对于类似隧洞工程的安全快速施工具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 深埋隧洞 全长锚固 围岩分区 反演分析
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建筑石膏复合材料的调温调湿性能研究 被引量：5
14
作者 尚建丽 宋冬毅 +3 位作者 麻向龙 张磊 张浩 熊磊 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2016年第4期601-605,共5页
为了制备兼具热湿功能的建筑石膏材料，将自制的温湿调节剂按照不同比例掺入石膏中配制多元复合材料．通过采用“时间-温度”坐标系方法，测试复合材料调温性能的变化规律，采用饱和盐溶液法测试复合材料的调湿性能，分析了调节剂对热... 为了制备兼具热湿功能的建筑石膏材料，将自制的温湿调节剂按照不同比例掺入石膏中配制多元复合材料．通过采用“时间-温度”坐标系方法，测试复合材料调温性能的变化规律，采用饱和盐溶液法测试复合材料的调湿性能，分析了调节剂对热湿综合性能的影响并进行评价．利用傅里叶红外光谱仪、压汞仪、差示扫描量热仪、扫描电镜等手段对复合材料组成、孔结构、相变温度和相变潜热及形貌进行表征．结果表明：当温湿调节剂掺量为40%时，建筑石膏复合材料相变温度20.86～34.52℃，相变潜热10.72～12.61J/g，表明该复合材料具有满足建筑室内对热性能要求，建筑石膏复合材料最大平衡含湿量为0.04644~0.04734g/g，表明该复合材料具有良好的调湿效果． 展开更多
关键词 石膏 复合材料 热湿性
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桁架结构有限元及试验模态分析 被引量：21
15
作者 聂勇军 廖启征 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2011年第2期61-64,共4页
在ABAQUS软件中分别用梁单元和壳单元建立了桁架有限元模型,并利用有限元模态分析得到其低阶固有频率和振型。同时采用锤激法对中间节臂架进行了试验模态分析,利用LMS PolyMAX分析方法对试验结果进行了处理,并与有限元模态分析结果比较... 在ABAQUS软件中分别用梁单元和壳单元建立了桁架有限元模型,并利用有限元模态分析得到其低阶固有频率和振型。同时采用锤激法对中间节臂架进行了试验模态分析,利用LMS PolyMAX分析方法对试验结果进行了处理,并与有限元模态分析结果比较。结果表明:两种简化模型的有限元模态分析与试验结果相吻合,频率误差均在10%以内,验证了有限元模型的正确性和可靠性,确保了臂架系统有限元分析的准确性。 展开更多
关键词 桁架 有限元模态 试验模态
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环境协调型Ce-La/TiO_2复合材料的制备及光-湿-热性能 被引量：4
16
作者 宗志芳 杨麟 +1 位作者 张浩 熊磊 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期145-150,共6页
采用均匀设计和多元非线性回归方程研究Ce-La掺量(Ce-La与钛酸丁酯的摩尔比)、Ce与La摩尔比、煅烧温度和硅酸四乙酯用量(硅酸四乙酯与钛酸丁酯的体积比)对Ce-La/TiO_2空心微球的吸放湿性能和光催化性能的影响,以确定优化Ce-La/TiO_2空... 采用均匀设计和多元非线性回归方程研究Ce-La掺量(Ce-La与钛酸丁酯的摩尔比)、Ce与La摩尔比、煅烧温度和硅酸四乙酯用量(硅酸四乙酯与钛酸丁酯的体积比)对Ce-La/TiO_2空心微球的吸放湿性能和光催化性能的影响,以确定优化Ce-La/TiO_2空心微球制备参数。将癸酸-棕榈酸采用真空吸附法压入优化Ce-La/TiO_2空心微球的空腔中,制备环境协调型Ce-La/TiO_2复合材料,分析Ce-La/TiO_2复合材料的光-湿-热性能,利用扫描电镜(SEM)与激光粒度仪(LPSA)表征微观形貌与粒径分布。结果表明:4个因素均对Ce-La/TiO_2空心微球的吸放湿性能和光催化性能有影响,其影响显著性为:Ce-La掺量>硅酸四乙酯用量>Ce与La物质的量比>煅烧温度;优化制备工艺参数为Ce-La掺量为0.76%、Ce与La物质的量比为1.0、煅烧温度为646℃、硅酸四乙酯用量为0.63;Ce-La/TiO_2复合材料具有优良的吸放湿性能、光催化性能和相变调温性能,即在相对湿度43.16%~75.29%间的湿容量为0.0576g/g,经过5h的甲醛降解效率为56.37%,从30~15℃降温所需要的时间近500s,具有明显且持续的相变平台。 展开更多
关键词 Ce-La/TiO2 环境协调 吸放湿性能 光催化性能 相变调温性能
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超静定梁结构非线性大变形问题的优化算法与应用 被引量：5
17
作者 侯祥林 王洁乐 +1 位作者 李琦 孙红 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第5期909-916,共8页
目的研究建立超静定梁结构非线性大变形问题的优化算法,分析超静定梁大变形条件下的结构约束力,解决实际工程中的具体问题.方法以超静定悬臂梁力学模型为研究对象,建立变形平衡条件下的坐标位置方程.将梁变形后的节点未知坐标和未知的... 目的研究建立超静定梁结构非线性大变形问题的优化算法,分析超静定梁大变形条件下的结构约束力,解决实际工程中的具体问题.方法以超静定悬臂梁力学模型为研究对象,建立变形平衡条件下的坐标位置方程.将梁变形后的节点未知坐标和未知的多余约束力作为设计变量,局部变形分析,构建满足坐标关系函数方程的目标函数,建立求解超静定梁大变形问题的优化求解方法.结果运用Fortran-PowerStation软件编写优化求解通用计算程序,分别求得在Py=20和Py=40条件下,超静定梁结构的位移和转角变形量.将计算算例优化结果与ANSYS有限元计算结果进行分析对比,得出最大位移的相对误差在5%以下,最大转角的相对误差在7.5%以下,验证了算法的有效性和精确性.结论针对梁的超静定大变形问题提出的优化求解算法,有效地解决超静定大变形梁等工程结构的约束力求解,为实际工程中具体问题提供了新算法. 展开更多
关键词 超静定梁 非线性大变形 优化算法 程序设计
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存在局部损伤时转动弹性支承铁路梁桥的位移影响线分析 被引量：7
18
作者 张延庆 孙珂 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期124-130,共7页
本文针对两端存在转动弹性支承的铁路梁桥,推导其任意测点的位移影响线解析公式,并分析转动弹性支承及局部损伤对位移影响线的影响。首先根据变形协调条件得出该类结构的力学方程,利用虚功原理求解存在局部损伤时内力和位移影响线的显... 本文针对两端存在转动弹性支承的铁路梁桥,推导其任意测点的位移影响线解析公式,并分析转动弹性支承及局部损伤对位移影响线的影响。首先根据变形协调条件得出该类结构的力学方程,利用虚功原理求解存在局部损伤时内力和位移影响线的显式公式,这些理论公式能够描述影响线与结构刚度、局部损伤、转动刚度及测点位置等因素的关系;通过理论与数值试验结合的方法,分析转动弹性支承刚度变化及存在局部损伤时位移影响线及其曲率的变化规律。结果表明:转动支承刚度会影响不同测点位移影响线峰值及出现位置;观察位移影响线的曲率发现,局部损伤处曲率出现突变,随着转动支承刚度增大,局部损伤引起的曲率变化量减少,但相对变化比例不变。利用较易得、精确的位移信息,本文为转动弹性支承铁路梁桥的分析及检测提供一定理论依据及合理建议。 展开更多
关键词 铁路梁桥 转动弹性支承 变形协调条件 位移影响线 虚功原理 局部损伤
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大跨空间结构选形优化方法比较研究 被引量：3
19
作者 刘霞 郭立君 易伟建 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期7-15,共9页
为了确定某大跨空间结构的最佳受力体系,结合结构形态学知识,根据ESO方法的基本原理,以有限元分析软件ANSYS为平台,建立初始设计域的三维实体模型,以每个单元的存活状态为设计变量,以结构体积最小为目标函数,对该大跨空间结构进行了结... 为了确定某大跨空间结构的最佳受力体系,结合结构形态学知识,根据ESO方法的基本原理,以有限元分析软件ANSYS为平台,建立初始设计域的三维实体模型,以每个单元的存活状态为设计变量,以结构体积最小为目标函数,对该大跨空间结构进行了结构受力体系的选形优化.为满足建筑意图及特殊基础条件的限制,最终选形结果确定为钢结构拱支承受力体系.最后,将ESO方法选形优化确定的结构受力体系与原设计院逆吊法选形优化确定的结构受力体系进行静力计算变形和内力的对比分析,说明了ESO方法选形结果比逆吊法选形结果具有优越性,验证了ESO方法对大跨空间结构受力体系选形优化的可行性及高效性,同时得出了拓扑优化方法对大跨空间结构受力体系选形优化的重要性和必要性. 展开更多
关键词 大跨空间结构 选形优化 ESO方法 逆吊法 结构形态学 可靠性分析
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泊松比对巷道稳定性影响的数值模拟试验研究 被引量：2
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作者 刘晓云 叶义成 +2 位作者 王其虎 王明旭 刘洋 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期80-85,共6页
泊松比是分析岩体性质的重要物理力学参数之一。为了分析泊松比对巷道稳定性的影响,从泊松比测定与计算方法着手,采用金尼克假说,以巷道侧压系数为研究对象,运用ANSYS软件,建立典型矿山巷道锚喷支护后的数值模型,通过设置沿拱角径向的... 泊松比是分析岩体性质的重要物理力学参数之一。为了分析泊松比对巷道稳定性的影响,从泊松比测定与计算方法着手,采用金尼克假说,以巷道侧压系数为研究对象,运用ANSYS软件,建立典型矿山巷道锚喷支护后的数值模型,通过设置沿拱角径向的安全系数监测点,建立巷道安全稳定范围与泊松比的对应关系。研究表明,随着泊松比μ值的增加,巷道拱角处不稳定区域逐渐减小,并向顶底板延伸,巷道两帮的塑性破坏区无明显变化;泊松比μ值为0.20时,塑性破坏区面积较大,为巷道断面面积的5.10倍;泊松比μ值(x)与安全系数≥1的区域距离拱角径向位置(y)的关系式为:y=61.518x2-54.509x+12.516。研究为泊松比对巷道稳定性影响提供了一定的理论参考依据。 展开更多
关键词 泊松比 数值模拟 巷道稳定性 安全系数
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