输电塔结构的动力稳定性研究

作为一种重要的生命线工程,输电线路的破坏会造成巨大的经济损失。统计显示,风荷载作用下输电塔结构的动态侧倾失稳是输电线路经常发生的破坏形式之一。因此,对风作用下输电塔结构的失稳破坏进行研究有着十分重要的意义。本文应用谐波叠加法模拟脉动风场,分别采用Budiansky-Roth准则和动态增量法(IDA)结合位移相等准则这两种方法,基于ANSYS的非线性屈曲分析和时程分析模块,对沈阳某输电塔的抗风动力稳定性进行了研究。结果表明,风的动力特性对结构稳定性影响较大,现行规范中按等效静力风荷载进行计算是偏于不安全的。     

基于改进的非线性GM(1,1)模型的职业病预测研究

为了更准确地预测职业病,在传统GM(1,1)模型的基础上,提出改进的非线性GM(1,1)模型,在传统的GM(1,1)模型中引入弱化算子,将紧邻均值与原始数据之间的线性假设改为非线性假设,提高曲线的拟合度。以2005—2014年的全国职业病例数为研究对象,进行数据拟合和预测分析,其中以2014年职业病例数作为验证数据,并利用后验差比值和小误差概率2个参数,检验该改进模型的预测精度。由应用实例的分析结果可知:在职业病发病趋势的预测方面,改进的非线性GM(1,1)模型的预测精度提高到一级,曲线拟合度较高,预测得到2015年的职业病例数为34 900例。     

基于非线性屈服准则及主应力判据的圆形巷道围岩岩爆过程的数值模拟

鉴于考虑拉伸截断的线性莫尔-库仑屈服准则不能考虑岩石在高应力条件下的非线性屈服特征,根据虎克-布朗本构模型,将上述屈服准则在受压区的线性屈服函数修改为非线性形式。采用3种岩爆的主应力判据,判别圆形巷道开挖之后围岩中各种级别岩爆的分布及演变规律。计算采用"先加载,后挖洞"的方式,岩石服从弹—脆—塑性本构模型。研究发现,发生高级别岩爆的单元数少于发生低级别岩爆的单元数;轻微岩爆区的形态更接近于塑性区及剪切应变增量的高值区。根据巴顿判据,发生重岩爆的单元数较多,而且主要发生的是拉伸岩爆;根据陶振宇判据,发生轻微及中等岩爆的单元数均多于根据谷明成-陶振宇判据判别的结果。上述两种判据判别的结果均表明,在不考虑拉伸岩爆的条件下,只有位于围岩内部的单元才有可能发生高级别的岩爆,而位于巷道表面的单元一般仅发生轻微岩爆。     

不同场地条件下水下隧道周围土体位移变化的数值分析

以拟建的哈尔滨松花江隧道为背景,考虑土体—衬砌的材料非线性特性和相互作用,按平面应变假定,建立在不同场地条件下的若干接近实际的有限元计算模型,应用有限元计算软件ANSYS进行数值分析,得出不同场地条件下隧道周围土体位移的分布规律,遴选出了影响水下隧道周围土体变形的部分关键因素,为合理确定隧道覆土层安全厚度提供了一定的理论依据。     

中国区域能源效率发展演变趋势的R/S分形分析

改革开放以来中国能源效率不断地提高,但是在某些年份存在波动现象.采用非线性分形理论及分形分析R/S方法,科学定量地描述了中国以及各个地区能源效率的演变趋势.首先采用分形理论对1978-2008年的中国能源效率时间序列数据进行研究,结果显示,中国能源效率发展演变存在Hurst现象,具有明显的分形特征.并依照“五年计划”来划分时间序列样本为研究区间,结合“五年计划”详尽地解释说明了中国能源效率变动的原因.然后将数据扩大为样本期为1995-2008年29地区的面板数据,采用面板变系数模型进一步对各个地区的能源效率进行分析,发现除海南外其他地区的能源效率演变过程中具有明显的持续性规律,各个地区能源效率将继续保持增长.西部6个地区以及东北三省的能源效率演变趋势高于全国水平,说明“西部大开发”战略和“振兴东北”战略都已经显效.     

考虑应变速率影响的混凝土重力坝非线性地震响应分析

通过引入应变速率、损伤变量以及刚度退化指标等参数,建立了应变率相关的混凝土弹塑性损伤模型。运用该模型对某重力坝厂房坝段分别就率相关及率无关两种情况进行了三维非线性地震响应时程分析。深入研究了混凝土应变速率等相关特性对结构动力响应的影响。结果表明,应变速率对混凝土的力学性能有一定的影响,随着应变速率的增加,坝体结构的变形减小,主拉应力有所提高,应变能有所减小以及开裂损伤有一定的降低。所得结论对混凝土重力坝的震害研究有一定的参考价值。     

盾构隧道的开挖模拟及地震反应数值分析

由于盾构隧道掘进的特殊施工工艺,使开挖模拟的数值计算存在着诸多难以量化的因素。采用应力释放法模拟盾构隧道的开挖,在衬砌和土体之间设置等代层单元模拟盾构施工的影响,求得竣工期的应力场和位移场。在静力计算基础上运用动力有限元时程分析法,采用粘性人工边界条件,分析了隧道衬砌在地震过程中的最大响应。其结果和规律可为一般的盾构隧道地震反应分析提供借鉴。     

迫龙沟特大桥主梁牵索挂篮安全性验算与分析

通过对迫龙沟大桥主梁牵索挂篮进行仿真建模,对结构各阶段进行了应力和整体位移分析,保证了结构整体安全性。针对目前对弧形首、C型梁等局部重要部位研究较少的情况,采用Midas FEA软件对其进行了更为精确的非线性分析计算,结果表明,这些部位满足受力和变形要求,为工程安全作出了保证。     

河南及邻区中等地震前非线性系统失稳状态的研究

多次震例表明,地震前兆随区域而异,而且某一区域内的每次地震所表现出的前兆也不尽相同。这表明地震孕育可能是个非线性过程。地震活动的起伏增长和地震丛集等可能是非线性系统即将发生失稳时出现的独特的前兆图象。本文着重研究了河南及邻区三次中等地震前非线性系统失稳的主要前兆之一——加卸载响应比的变化。经分析研究表明:新乡、菏泽、禹县-登封交界处发生的M_s4.5、5.9、4.2级地震前1～12个月,加卸载响应比均出现明显的高值异常,其最大幅度为3.5～7.5。     

C6H12N4+Mg+KClO4+SrSO4系统的振荡控制和安全分析

从实验和数值分析两方面研究了C6Hl2N 4+Mg+KClO4+SrSO4反应系统的振荡燃烧现象,并对反应机理进行了深层次的分析.结果表明,振荡燃烧是由化学动力学的非线性反馈引起的,即:反应系统中镁的三相与氧气的相互竞争反应造成系统的非线性化学振荡燃烧.氧化剂和可燃剂的比值,以及频率调节剂等吸热物质可调节气相镁的生成速率,能有效地控制药剂的振荡频率.选取适当的控制参数,可以使反应按照预定的、安全的过程进行,避免爆燃的产生.本文的研究结果对化工、军事等领域的安全控制具有重要意义.