柔性结构-空腔组合系统流固耦合分析的混合建模方法

    公开(公告)号:CN112685975B

    公开(公告)日:2022-03-22

    申请号:CN202110009288.9

    申请日:2021-01-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种柔性结构‑空腔组合系统流固耦合混合建模方法,包括采用柔性结构模态数据建立结构动力学模型,采用理想气体状态方程建立空腔空气动力学模型;采用流量连续性和气体热力学方程建立结构和空腔耦合模型;采用伯努利方程建立柔性结构上连通孔的流速与压强变化关系;采用柔性结构实测或仿真得到的外部气动载荷作为耦合模型输入条件,采用插值积分法将外部气动载荷映射到结构测点上,基于以上流固耦合模型进行柔性结构‑空腔组合系统的动力响应分析;本发明可研究柔性结构‑空腔组合系统在外部激励下的流固耦合综合性能,包括受力、位移、速度、加速度及空腔压力变化,为复杂柔性结构‑空腔组合系统流固耦合设计提供高效分析方法。

    一种适用于膨胀土边坡自适应变形控制的框锚支护结构

    公开(公告)号:CN111945752B

    公开(公告)日:2021-04-20

    申请号:CN202010832176.9

    申请日:2020-08-18

    Abstract: 本发明公开了一种用于膨胀土边坡自适应变形控制的框锚支护结构,包括防水土工膜、排水槽、框架梁、锚杆和自适应变形控制模块,防水土工膜铺设在膨胀土边坡的坡面和坡顶上,膨胀土边坡的坡顶未铺设防水土工膜的区域和坡脚均开设有排水槽;框架梁设置于膨胀土边坡的坡面的防水土工膜上,锚杆设置于框架梁的交点处;自适应变形控制模块包括挡板、气腔、导气管、刚性连接块、高强弹簧和气阀。本发明在现有框架梁的格构间施加自适应变形控制模块,填充高压惰性气体的气腔与现有框架梁支护结构相结合来适应并控制膨胀土边坡任意形式的变形,避免传统框锚结构支护下的膨胀土边坡出现浅层滑裂面以及脱离框锚支护结构的问题,有效保证膨胀土边坡稳定性。

    一种非饱和膨胀土物理力学参数测量装置

    公开(公告)号:CN112034140A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010993942.X

    申请日:2020-09-21

    Abstract: 本发明公开了一种非饱和膨胀土物理力学参数测量装置,包括装置框体、膨胀土测量位、电导率测量结构和膨胀变形测量结构;膨胀土测量位包括刚性透水板、上透水板和下透水板,上透水板和下透水板之间形成土样放置空间,刚性透水板与上透水板之间设有多个带有应力传感器的立柱;电导率测量结构采用并联电路形式,通电后根据膨胀土的导电性能的差异,计算得到不同测量位、不同含水率膨胀土试样的电导率;膨胀变形测量结构测量膨胀土在有侧限的情况下的侧向变形。本发明的测量装置操作相对简单,能够快速有效地测量膨胀土体的关键物理力学参数,且在同一含水率的条件下,能够进一步分析各个参数的相关函数关系,有助于全面明确膨胀土的物理力学性质。

    一种适用于膨胀土边坡自适应变形控制的框锚支护结构

    公开(公告)号:CN111945752A

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN202010832176.9

    申请日:2020-08-18

    Abstract: 本发明公开了一种用于膨胀土边坡自适应变形控制的框锚支护结构,包括防水土工膜、排水槽、框架梁、锚杆和自适应变形控制模块,防水土工膜铺设在膨胀土边坡的坡面和坡顶上,膨胀土边坡的坡顶未铺设防水土工膜的区域和坡脚均开设有排水槽;框架梁设置于膨胀土边坡的坡面的防水土工膜上,锚杆设置于框架梁的交点处;自适应变形控制模块包括挡板、气腔、导气管、刚性连接块、高强弹簧和气阀。本发明在现有框架梁的格构间施加自适应变形控制模块,填充高压惰性气体的气腔与现有框架梁支护结构相结合来适应并控制膨胀土边坡任意形式的变形,避免传统框锚结构支护下的膨胀土边坡出现浅层滑裂面以及脱离框锚支护结构的问题,有效保证膨胀土边坡稳定性。

    一种可抵抗不均匀撞击力的自适应变形复位的防撞方法

    公开(公告)号:CN110295557B

    公开(公告)日:2020-09-25

    申请号:CN201910636185.8

    申请日:2019-07-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种可抵抗不均匀撞击力的自适应变形复位的防撞方法。在地基上设置自适应粘滞阻尼防撞墩,防撞墩包括主体结构及嵌设在主体结构内部的刚性骨架,刚性骨架内设有粘滞阻尼室,粘滞阻尼室内设置有带阻尼孔的活塞及抵住活塞的弹簧,活塞杆的末端伸至刚性骨架外并铰接式连接有碰撞板。发生碰撞时,碰撞板使粘滞液经阻尼孔流动而消耗碰撞能量。碰撞板可在承受偏心碰撞冲击时发生各个方向的倾斜移动,防撞墩可自动适应偏心碰撞的情形。碰撞发生后,碰撞板可在弹簧作用下自动复位。防撞墩在制作时先制作刚性骨架,在刚性骨架上钻好注液孔后再与主体结构一体浇筑,简单方便,实用性强,经济性好。该方法特别适用于桥台、桥梁体及傍山路等。

    一种任意边界条件下板组合结构屈曲分析的半解析方法

    公开(公告)号:CN111259549A

    公开(公告)日:2020-06-09

    申请号:CN202010048894.7

    申请日:2020-01-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种任意边界条件下板组合结构屈曲分析的半解析方法。首先,板的任意广义位移和力的边界条件采用快速收敛的改进傅立叶级数表示;同时,基于考虑地基刚度、不同加载条件、任意边界条件下板屈曲的控制微分方程,引入改进傅立叶级数得到控制微分方程的准确通解;基于通解推导出解析的谱刚度矩阵,该矩阵准确映射广义位移与力边界条件的改进傅立叶系数;结合Wittrick-Williams算法和二分法求解组合板的临界屈曲载荷和模态,解决了Wittrick-Williams算法中的J0问题。本发明求解精度高、速度快,适用于任意边界条件,工程应用范围广,能够显著提高结构的参数分析和优化设计效率。

    用于锚杆杆身减震耗能的拼接单元及自减震耗能的锚杆

    公开(公告)号:CN110344410A

    公开(公告)日:2019-10-18

    申请号:CN201910633701.1

    申请日:2019-07-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于锚杆杆身减震耗能的拼接单元及自减震耗能的锚杆,拼接单元包括钢护筒、刚性活塞、连接杆、弹簧Ⅰ和弹簧Ⅱ,钢护筒的筒体内设有两个通过弹簧Ⅱ相连的滑动刚性活塞,每个刚性活塞和与其邻近的端盖之间均设有连接杆和弹簧Ⅰ,连接杆的一端固定设置在刚性活塞上,连接杆的另一端贯穿端盖后延伸至钢护筒外,弹簧Ⅰ套设在连接杆上。本发明的拼接单元拼装在锚杆杆身内,使锚杆在地震作用下产生小幅度的伸缩往返变形,借助拼接单元内壁摩擦筒与活塞间的摩擦阻力实现消耗吸收地震能量,避免锚杆杆身产生过大的轴力而失效,从而增强锚杆的抗震性能及其在地震作用下的服役性能。

    一种用于锚杆杆身减震耗能的方法

    公开(公告)号:CN110258597A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910633789.7

    申请日:2019-07-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于锚杆杆身减震耗能的方法,包括:步骤A、确定锚杆总长度以及减震耗能拼接单元的数量和在锚杆上的位置,对锚杆进行裁切后形成若干锚杆节段,并将连接杆与锚杆节段现场装配;步骤B、在支护边坡上进行钻孔,钻孔至锚杆的设计深度,将现场装配好的自减震耗能锚杆放入钻孔内,并伸入导管对自减震耗能锚杆的锚固段进行注浆加固;步骤C、待自减震耗能锚杆的锚固段具有一定锚固力后,根据需求施加锚杆预应力并拧紧锚头。本发明的用于锚杆杆身减震耗能的方法,将拼接单元组装到锚杆杆身之中,可以达到减小锚杆杆身振动、使锚杆产生小幅度伸缩往返变形的目的,以解决岩土工程中锚杆轴力在地震作用下激增而导致锚杆失效的问题。

    一种加筋土挡墙结构及挡墙的施工方法

    公开(公告)号:CN109208635A

    公开(公告)日:2019-01-15

    申请号:CN201811369487.5

    申请日:2018-11-16

    Abstract: 本发明涉及填方边坡技术领域,提供了一种加筋土挡墙结构及挡墙的施工方法。该加筋土挡墙结构包括:固土生物网垫和多个混凝土面板单元;混凝土面板单元的顶部和底部分别设置有第一凹槽和第二凸榫,第二凸榫能够插接在底部相邻的混凝土面板单元的第一凹槽内;混凝土面板单元的两侧分别设置有第二凹槽和第三凸榫,第三凸榫能够插接在侧部相邻的混凝土面板单元的第二凹槽内;混凝土面板单元的顶部和底部设置有槽体,竖直方向上相邻的混凝土面板的槽体连通成无面板区,固土生物网垫设置在无面板区。本发明提供的加筋土挡墙结构中通过多个混凝土面板单元拼接成整个混凝土面板,在无面板区设置固土生物网垫进行绿化,能够改善边坡生态环境。

    一种装配式生态网面土工格栅对拉式支护结构

    公开(公告)号:CN103088833A

    公开(公告)日:2013-05-08

    申请号:CN201310025446.5

    申请日:2013-01-21

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 林宇亮

    Abstract: 本发明公开了一种装配式生态网面土工格栅对拉式支护结构,支护结构为层状结构,由钢筋网面单元、土工格栅、生物垫层、土工布、路堤填土等组成的。支护结构钢筋网面由若干钢筋网面单元拼装而成。土工格栅筋肋固定在钢筋网面单元上,并返包填土。钢筋网面单元内侧铺设生物垫层、土工布等,可用于植被生长。土工格栅在路堤断面内通长加筋,并连接路堤边坡两侧的钢筋网面形成对拉结构。本发明具有受力合理、整体稳定性好、造价低、适应范围广、施工方便、生态环保等优点。

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