摘要：基于罚函数法的点对面形式因其具有显著的简便性而在工程领域内应用广泛。针对罚因子可能引起矩阵病态的缺陷,采用局部坐标系下的相对位移作为与接触相关的广义自由度,大幅提高了罚因子的取值上限,且无需使用专门的矩阵预处理子即可用于求解大规模接触问题。针对点对面存在投影奇异性及结果振荡的风险,发展采用径向基点插值法的三维曲面光滑方法,其优势在于网格适应性极强且不损失曲面精度。将双向链接边表作为三维接触面的数据结构,有效地降低了接触邻接搜索的计算代价。基于以上改进,开发大型非线性接触分析有限元计算程序,数值算例的结果表明,该计算程序具有较强地描述位移不连续现象的能力,能有效求解接触非线性方程,可用于模拟大规模地下工程中的复杂多体接触问题。

摘要：堆石料流变变形是高土石坝工程长期变形的重要来源之一,过大的长期变形可导致发生坝体裂缝和面板挤压破损等问题。目前常用的流变模型主要是根据单级加载流变试验成果建立的,未考虑多级加载情况下堆石料加载变形和流变变形之间的相互影响。研制了三轴仪油压伺服轴向应力稳压器,实现了应变控制进行应力加载和应力控制进行稳压流变的联合控制模式,据此提出了一种进行多级应力加载和流变的三轴试验方法,可有效避免流变的起算时间问题。采用糯扎渡弱风化花岗岩堆石料,进行了系列的多级加载三轴流变试验。根据试验结果,探讨了多级加载条件下堆石料应力应变曲线的分段特性,发现堆石料流变变形会引起堆石料的塑性硬化,可使得堆石料在后续应力加载的一定范围内处于弹性再加载状态。基于弹塑性理论,探讨了堆石料流变硬化特性的作用机理,表明堆石料流变的硬化特性具有普遍性,是流变的一项固有属性。

摘要：湿化变形是土石坝的主要后期变形之一,对坝体的应力变形性状具有显著影响。采用糯扎渡高心墙堆石坝的弱风化花岗岩堆石料进行了常规三轴试验、不同围压和应力水平条件下的流变-湿化组合试验和快速湿化三轴试验等,分析了流变-湿化组合试验各阶段的变形特征,重点研究了堆石料湿化变形的过程、特性及发生机制。结果表明,可将堆石料湿化变形划分为湿化瞬时变形和湿态流变变形两个部分。其中,湿化瞬时变形是堆石料随浸水饱和过程发生的变形,其应变增量的方向平行于相应应力状态下应力加载应变增量的方向,且具有非硬化特性;湿态流变变形是堆石料试样在饱和浸水完成后发生的随时间的变形,和一般堆石料的流变变形具有相类似的特性。湿化变形是堆石料浸水后所导致的物态弱化变形。可将堆石料湿化看作一种广义的荷载。

摘要：水库蓄水和降雨入渗可导致土石坝发生显著的湿化变形,从而对坝体的应力变形性状产生重要的影响。合理的湿化变形模型和计算方法是模拟分析土石料浸水湿化变形特性的重要前提。论文基于三轴湿化试验研究成果,建议了一种新的堆石料湿化变形计算模型。该模型利用湿化变形方向的平行特性,采用堆石料本构模型计算相应的湿化体应变分量。新提出的模型仅需要一个湿化轴向应变模型参数。分别采用邓肯张EB和沈珠江双屈服面模型讨论了新湿化变形模型的具体计算模式,并通过与试验结果的对比验证了新模型的实用性。用改进的沈珠江三参数模型计算最终体应变和最终剪应变,湿化后的饱和流变规律与饱和试样的流变规律一致,湿化过程不会影响堆石料的饱和流变数值和规律。

摘要：北京市南水北调配套输水隧洞是北京市重要的输水管线,临近隧洞新建基坑时,基坑结构设计需兼顾自身的结构安全和对既有输水隧洞的结构安全以及检修条件的影响。采用通用的结构分析软件SAP84(V6)和有限元软件MIDAS对结构内力进行了计算,着重分析了拟建基坑开挖前后地层变形特点和输水隧洞的结构内力。计算结果显示隧洞结构开裂宽度超过规范允许值,分析认为桩锚支护结构不适用于临近基坑的支护结构。

摘要：为了探究大坝的裂缝原因并评估安全性状态,以白河堡水库大坝的观测资料为依据,对大坝的后期变形规律和渗流稳定性进行分析。白河堡水库大坝监测结果表明,坝体后期变形显著,直至近年逐渐趋于稳定。基于坝体后期变形监测数据和右岸岸坡劈坡设计,认为坝体端部不均匀沉降是发生坝顶裂缝的重要原因。坝体实测浸润线和计算浸润线均较低,坝体防渗体和排水设施均运行良好。大坝渗流变形均为稳定状态,可判断大坝为安全运行状态。

摘要：南水北调中线北京段西四环暗涵埋设了土压力计和钢筋应力计等观测设备,用于连续观测施工期和运行期相关情况。根据暗涵2011年10月至2012年3月期间通水测试的监测数据,以3个典型断面为研究对象,重点研究和分析了结构内力分配机制。研究表明,暗涵的衬砌结构为联合受力结构,一衬和二衬共同承担内水压力,一二衬之间的回填灌浆改善了二衬的受力状态,一二衬协同变形得到优化。另外,衬砌结构的内力增量监测值与结构力学法的计算值较为接近,暗涵设计安全系数高,西四环暗涵结构安全。

摘要：北京市南水北调配套工程东干渠工程输水隧洞施工工法为盾构法,为了提高其抗渗和抗裂特性,并优化内外衬的协同变形,衬砌结构采用了灌浆式混凝土预应力衬砌。研究了隧洞衬砌结构设计参数及工作机理,采用二维有限元计算方法,分析了预应力注浆压力和连接螺栓型号的影响。结果表明:内外衬之间的预应力式注浆可以提高二衬混凝土承受内水压力的能力,预应力注浆压力不宜大于0.3 MPa,否则将影响管片的结构和防水安全;连接螺栓刚度变化对管片和二衬混凝土环向应力的影响很小,结合管片张开对防水、防渗的影响,连接螺栓型号采用M20以上型号均可;随着预应力注浆压力的增加,二衬混凝土受力状态得到明显改善,由全断面受拉构件变成受弯构件,拉应力区明显减小,内外衬协同受力状态得到优化。

摘要：随着现代菌菇养殖的精细化与规模化,需要能够精确导航定位的自动导引车(AGV)来实现搬运,以提高生产效率。为了提高叉车型AGV导航定位精度,提出一种激光加惯性复合导航定位方法。为了解决多传感器数据融合问题,提出一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)算法的叉车型AGV最优位姿估计方法。根据运动学方程预测下一刻位姿信息,利用惯导传感器获得的系统观测量修正预测位姿信息,通过激光传感器获得的绝对位姿信息消除惯导的累积误差。实验证明,该复合导航方法具有偏差小、收敛快、抗干扰能力强等优点。