结构型式的最优选择

本文根据传统设计方法和结构构件截面优化设计存在某些方面的不足,即:传统设计存在着盲目性;而结构构件截面设计由于设计人员经验的不断总结,已接近截面优化设计的结果,一般截面优化设计不能取得令人满意的经济效益,提出了在建筑要求和使用允许的条件下,从结构型式,结构布置和几何形状等方面对结构进行最优选择,从多方面的研究和工程实践可以看出其经济效益相当显著,有些工程可以降低造价20％左右。     

上卓沟泥石流流动特性及流体—结构流固耦合数值模拟研究

甘肃省卓尼县上卓沟曾多次发生较大规模泥石流,灾害损失极其严重。为了有效治理,急需对泥石流的流动特性及拦挡结构在泥石流冲击荷载下的结构响应进行深入研究。本文首先利用图形建模软件RHINO建立上卓沟三维沟谷模型,泥石流流变模型选用宾汉流体模型,在合理确定各计算参数及边界条件的基础上应用CFX对上卓沟泥石流进行了三维数值模拟,得到流速等流场数据。将所得流场数据导入ANSYS进行泥石流与拦挡结构的双向流固耦合分析,得到了泥石流在沟谷内的运动规律及拦砂坝的应力和位移,为工程设计提出了建议,可为类似工程提供参考。     

静压桩荷载传递与承载性状试验研究

依托某实际工程 ,在对桩-土体系荷载传递机理分析的基础上 ,研究了现场静力压桩试验和载荷试验过程中桩侧阻力的变化规律及其承载特性.结果表明 :在竖向压力作用下静压桩穿越不同的土层时 ,需同时克服土体对桩侧阻力和端阻力作用 ,不同阶段桩顶荷载作用时的端阻和侧阻的发挥性状不同 ;随着压桩荷载增加 ,桩身上部摩阻力先于下部发挥作用 ,较先进入极限状态 ,体现了其异步性 ,桩基设计时桩身中上部应适当加强 ;地基土自身的强度会随地基土水环境的变化而改变 ,对桩侧摩阻力和桩端阻力发挥影响显著 ;正常工作阶段 ,桩基大都处于弹性变形阶段 ,然而超出此范围后 ,桩基破坏大都表现为沉降或不均匀沉降.     

红砂岩浮力折减系数研究

地下结构受到水浮力作用的问题随着地下空间高度的利用开发日益突出。为解决地下空间结构抗浮与工程投资效益之间的关系,通过数值模拟和模型试验相结合的方法,对兰州地区红砂岩地基浮力折减系数进行研究。模型试验选取红砂岩的渗透系数ｋ为6．67×10－4ｃｍ／ｓ、孔隙率ｎ为0．312、干密度ρｄ为1．76ｇ／ｃｍ3,试验得出的浮力折减系数是0．4690时,对红砂岩浮力试验进行数值模拟,结果表明,红砂岩浮力折减系数为0．4684,模拟值与试验值较为接近,说明基于流固耦合理论建立的有限元模型合理、有效。这些研究成果将为兰州地区深基坑开挖、设计等工程提供一定的理论依据。     

强风化岩流态固化土压缩特性正交试验研究

随着西部大开发战略的快速实施,地下工程越来越多,为保护生态环境、降低工程造价,将开挖出的强风化岩进行破碎后,掺入一定比例的黄土、水泥、膨润土和泵送剂进行固化改良作为流态填筑材料。以西北地区某基坑回填工程为依托,通过正交设计,对不同配比的流态固化土进行压缩特性试验研究,得到各因素的最优配比,分析了强风化岩流态固化土压缩模量的影响因素及其显著性大小,并对强风化岩流态固化土的微观变化机理和水稳定性进行研究。结果表明：对压缩模量影响最显著的因素是泵送剂,其次是强风化岩粗骨料掺量;各因素掺量对压缩模量影响的主次顺序为：泵送剂→强风化岩粗骨料→膨润土→水泥→黄土→强风化岩细骨料;改良试样浸水后压缩模量随龄期增长,下降幅值逐渐减小,表明其水稳定性和整体性能显著提高;通过微观分析得到泵送剂掺量为0.4%时,试样胶结性能较好。研究结果对评价强风化岩作为流态填筑材料可行性具有一定的参考价值。     

钢筋混凝土刚架的最优设计

本文首次采用广义最优性准则设计钢筋混凝土刚架,并建议了区别有效约束和无效约束的“分组穷举” 法.在上述方法的基础上,我们编制了钢筋混凝土刚架优化设计的G HKY—84微电子计算机程序(FO RTAN77),把有限单元技术与准则优化技术结合为一整体.对于普通刚架结构,经过三、四次迭代,需机时十分钟左右即可获得满意的结果     

近场高烈度区新型地锚扶壁式泥石流格栅坝地震响应分析

通过对白龙江流域既有的泥石流防治工程措施进行现场调研,分析了工程防治理念和防治措施上的问题,提出了新型地锚扶壁式泥石流格栅坝.通过将格栅和扶壁墙离散化为质点串,而拉索以弹簧支座的形式代替,取一榀格栅柱为计算单元,建立相应的动力方程.最后将速度脉冲模型与随机地震地面运动模型联合起来生成近场脉冲型地震动,并以此作为激励,对近场脉冲型地震动作用下新型泥石流格栅坝的地震响应进行了分析.     

兰州地铁车站深基坑支护选型分析与数值模拟研究

为了积累兰州地铁车站深基坑设计和施工经验 ,依托兰州地铁某车站对常用支护方案进行对比 ,选定钻孔灌注桩加钢管内支撑方案 ,同时 ,采用FLAC3 D软件 ,对基坑典型断面的施工过程进行三维数值模拟分析.结果发现 :基坑开挖初期 ,桩顶水平位移较大 ,沿桩身呈前倾型分布 ;随着基坑开挖 ,位移较大部位不断下移 ,钢管内支撑施工后 ,支护桩的水平位移曲线呈")"型分布 ,最大值大约位于距离坑底1/2~1/3倍坑深处 ;坑边最大沉降点距离坑边一般约为桩体外侧5 m~10 m的区域 ,沉降影响范围约为1.5倍~2倍基坑深度 ,后续车站支护可采用适当优化的钻孔咬合桩+钢管内支撑的方案 ;对于兰州地区基坑降水工程 ,当降深不是很大、水文地质条件相对简单时 ,一般可采用坑外管井降水加坑内明排措施.     

生态旅游在我国国家公园中的定位及效益研究

聚焦于生态旅游,通过讨论其在建立国家公园体制中的意义和作用,总结得出生态旅游是国家公园实现绿色可持续发展的必经之路和最重要的方式。生态旅游发挥的价值和效益,促使国家公园在保护自然生态系统原真性、完整性的同时,也确保了区域经济的可持续增长,提高了一定范围内社区居民的生活水平及质量。最后,从坚持保护第一、丰富体验方式、创新经营管理、提升服务能力、协调全域旅游以及健全法律法规等六个方面建议了国家公园开展生态旅游的实现路径,以期为推进国家公园体制建设、实现游憩利用这一重要功能提供理论依据。     

黄土改良红砂岩的试验及路用性能研究

兰州某地铁车站深基坑开挖遇到大量红砂岩,红砂岩直接作为路基填料会造成路基垮塌等工程事故。为了研究红砂岩作为路基填料的适宜性,以及对改良红砂岩最优配比及改良效果和工程性能进行研究。对不同配比及不同含水率的黄土-红纱岩改良土进行击实试验、直接剪切试验和固结压缩试验。试验结果表明:30%黄土掺量且含水率达到8%的红砂岩改良土的干密度达到最大值2.11g/cm~3;其抗剪强度指标内摩擦角和黏聚力得到大幅提高及其压缩性能得到改善,工程性能得到了一定提高。初步确定了改良红砂岩作为路基填料的可行性。