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副题名
外文题名
论文作者
黄振科著
导师
傅少君指导
学科专业
学位级别
工学博士
学位授予单位
武汉大学
学位授予时间
2012
关键词
馆藏号
唯一标识符
108.ndlc.2.1100009031010001/T3F24.006091923
馆藏目录
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2100433B
土石坝常按坝高、施工方法或筑坝材料分类。土石坝有高中低之分。土石坝按坝高可分为低坝、中坝和高坝。我国《碾压式土石坝设计规范》(SL 274—2001)规定:高度在30m以下的为低坝;高度在30~70m...
高度,边坡,材料和运输,渗漏,稳定。当然最关键的是造价。
答; 重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整体是由若干坝段组成。 重力坝的工作原理 重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足:A、稳定要求:主要依依靠坝体自重产生的抗滑力...
粘土心墙堆石坝的三维非线性有限元分析
本研究中以xx粘土心墙堆石坝工程实例为计算分析对象,应用中点增量法对粘土心墙堆石坝坝体在八级加载状态下的变形以及应力情况进行了计算分析。三维非线性有限元分析结果显示:该工程粘土心墙堆石坝应力应变符合基规律,坝体应力形态以及变形形态基本良好,心墙坝部分垂直方向沉降最大值与已建相关工程观测值基本一致,证实了三维非线性有限元分析计算方法具有高度可靠性。通过以上分析,以期通过对粘土心墙堆石坝进行三维非线性有限元分析的方式,获得粘土心墙堆石坝在应力以及变形方面的基本规律以及表现特征。
垫层蜗壳三维非线性有限元分析
文章编号 :100722284 (2008 ) 0420077204 垫层蜗壳三维非线性有限元分析 周韶伟 ,伍鹤皋 ,田海平 (水资源与水电工程科学国家重点实验室 ,湖北 武汉 430072 ) 摘 要 :结合某水电站 ,建立垫层蜗壳三维有限元整体模型 ,采用 ANSYS 有限元软件对三维模型进行钢筋混凝土 非线性计算 ,确定有限元计算中利用线弹性计算的拉应力配筋的合理性 。并根据钢筋混凝土非线性计算的结果对裂缝 宽度进行验算 。考虑混凝土开裂的三维非线性有限元计算结果表明设计提出的蜗壳厚度和按线性计算得到的配筋 ,在 结构自重 、设备重量及内水压力作用下 ,其应力均低于钢材的允许应力 。通过不同工况下不同垫层厚度的计算对比分 析 ,可以初步认定管道外包混凝土最大裂缝宽度是垫层最小厚度取值的控制因素 ,根据此控制因素 ,可初步选定垫层的 最优厚度取为 3cm。设计采用的蜗壳外包混凝
时程分析法是20世纪60年代逐步发展起来的抗震分析方法。用以进行超高层建筑的抗震分析和工程抗震研究等。至80年代,已成为多数国家抗震设计规范或规程的分析方法之一。
“时程分析法”是由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分,求得整个时间历程内结构地震作用效应的一种结构动力计算方法,也为国际通用的动力分析方法。
“时程分析法”常作为计算高层或超高层的一种(补充计算)方法,也就是说满足了规范要求的时候是可以不用它计算结构的。规范规定:对于特别不规则的建筑、甲类建筑及超过一定高度的高层建筑,宜采用时程分析法进行补充计算。所以有较多设计人员对应用时程分析法进行抗震设计感到生疏。近年来,随着高层建筑和复杂结构的发展,时程分析在工程中的应用也越来越广泛了。2100433B
【学员问题】什么是结构时程分析?
【解答】时程分析是结构抗震分析较为高端的一种分析方法。其实质是将实际地震时测得的地震加速度数据输入结构,根据结构动力学方程,通过数值方法求解结构的地震响应。由于地震加速度随时间是剧烈变化的,因此按这种方法得到的结构响应也将与时间有关,故称时程分析。
时程分析分为线弹性时程分析和弹塑性时程分析两种,其区别在于前者仅考虑材料的线弹性性质,而后者考虑材料的弹塑性性质。
这里必须明确一个概念:材料弹塑性性质→构件弹塑性性质→结构弹塑性性质。
这三个概念是不同的。
材料弹塑性属于弹塑性力学研究对象,工程上直接应用弹塑性力学的理论方法还比较困难,例如应力空间,屈服曲面,三参数强化法则,五参数强化法则,随动强化,等向强化,流动法则,这些概念对于不少工程师来讲估计挺头疼的。究其原因,一是对数学和力学的要求较高,二是这些复杂的力学理论也不便于工程使用。不过无论如何,力学是整个土木工程的基石,良好的力学功底对于结构工程师来讲还是相当重要的。构件弹塑性现多建立在塑性铰理论基础上,例如杆件在外加力作用下进入弹塑性后在杆件的端部产生塑性铰。结构弹塑性性质则是构件弹塑性性质的宏观反应。
静力弹塑性分析:也称Pushover分析、推覆分析。结构在假定的水平力分布下,沿水平方向不断施加单向推覆力,直到结构构件产生足够多的塑性铰而形成机构发生结构整体破坏。简单通俗地说,就是不断施加外力,把结构给推倒了为止。推覆过程中关心的几个关键点包括:结构线弹性点、结构屈服点、结构性能点、结构承载力点。注意这些点都是针对结构整体受力特性而言。然而,静力弹塑性分析的假定是存在缺陷的:其一是采用假定的地震力分布模式,其二是单向加载而不是像真实地震作用那样往复加载。所以,由静力弹塑性分析得到的计算结果不一定能够真实地放映结构的实际受力状态。
动力弹塑性分析:这种方法与静力弹塑性分析方法的不同之处在于,直接将地震加速度波输入结构计算结构的弹塑性地震响应,其弹塑性性质一般也基于塑性铰理论。这种分析方法更接近实际情况,因此更准确些。当然这种分析方法对工程人员的理论要求较高,而且较耗费计算机资源。现在仅在少数大型重要复杂工程中有所应用,当然也仅是少数水平较高设计院的“专利”。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
进行流程程序图分析时,必须采用程序分析的基本步骤进行。
例如:按照程序分析的步骤,对仓库领、发料工作进行改进。
1、选择。以仓库发料作为改进对象。
某厂仓库每日供应全厂六个车间的物料与零件。新任仓库主任发现,领料甚为拥挤,且需等待较长时间。由于领料发生迟延将影响全厂工作,决定改善。他与两位发料员商量后得到他们的支持。
2、记录。如实记录现行的仓库领、发料工作。
仓库的平面布置,如图4所示,领料人从最右的大门进入至柜台处,在柜台内侧有两支lm长的固定尺。在柜台两端各有一小匣作储放已发料之领料单。仓库内部均设铁架,存放各种大小物料及零件。在仓库最后面的铁架台,为堆放铜管、铁管及橡胶管用。柜台后面铁架A,存放锯子。图中①和②代表发料员,③管理员,④仓库主管。
以发橡胶管为例,记录实际发料情况。
工作开始为发料员②审阅领料单(查看要领之物料或零件的名称、规格、数量及主管是否均签章)。这里以领1.2m的橡胶管为例,于是该发料员由中间过道走至仓库最后的铁架台(约15m),选取比所需长度稍长的橡胶管,拿回柜台,放柜台固定尺上量取所需长度,以大拇指按住锯切点。用手握住橡胶管走至距2m远的A处,拿到锯子后再返回到柜台上锯切所需长度的橡胶管。锯时以拇指按住锯切点,不但锯不平,且有锯伤手指的危险,锯毕即将锯子放柜台上(可能给下次再锯时带来寻找麻烦)。再次将橡胶管在尺上校对其长度后给领料人,并在领料单上签字以示该料已发放,再将领料单放入小匣内。最后将锯下之余料送回仓库后面铁架上。将全部事实记录在流程程序图表中。
3、分析,采用提问技术逐项提问。
首先对操作提问。第一个操作是步骤3,现对步骤3操作提问:
问:做什么? (首先提问操作动作)是否必要?为什么? 答:选取比需要稍长的橡胶管是必要的。因为怕将来在柜台上量时不够长,故必选稍长的橡胶管。 问:有无其他更合适的方法? 答:可能有。 问:何处做? (即在什么地方锯?)为何需此处做? (即为什么要在柜台上锯?) 答:在柜台上锯。因为锯子在附近,柜台上有固定尺,柜台平面可作锯台之用。 问:有无其他更合适的地方? 答:如能在存放管子的铁架处锯,则可节省来回的行走。 问:何时做? (什么时候锯?) 答:差不多是在整个发料工作时间的一半时锯的,即走了大约35m之后锯的。 问:为何需此时锯? 答:因为他要在到后面铁架上取橡胶管,又要取锯子,最后才能放到柜台上锯。 问:有无其他更合适的时间来锯? 答:拟可在最初于铁架选取管子时锯或事先锯好最常用的各种尺寸的管子。 问:由什么人来锯? 答:由发料员来锯。 问:为何由发料员锯? 答:仓库没有其他人。 问:有无其他更合适的人来锯? 答:有一个专门锯切的工作的人最好。 问:如何做?他是如何锯的? 答:用左手握住管子,用拇指压住管子锯切的地方下锯。 问:为何要如此锯? 答:因锯切过程中,并无任何可以夹持的住管子的东西。 问:有无其他更合适的办法锯? 答:如能使用一个简单的夹具来夹住管子,则即可保持锯缝平整,又可不致锯伤手指。 现对第5步骤的检验进行提问:
问:完成了什么? 答:锯切点已找出来,并用拇指按住。 问:是否必要? 答:必要。 问:为什么? 答:因为这样可以保证锯出所需的长度。 问:有无其他更好的办法? 答:如果仓库储存所需长度的管子,则此动作可取消。 问:何处做? 答:在柜台上做。 问:为何要在此做? 答:因为尺是固定在柜台的边缘上。 问:有无其他更合适的地方? 答:有,在最后面铁架B处。 问:何时做? 答:在柜台与铁架间行走约35m后,于锯前做。 问:为什么要在那时侯? 答:因为尺在柜台上,所以必须将管子带到柜台处时才可做。 问:有无其他更合适的时间做? 答:有,如果在选择管子时做,则不需带管子到柜台前。 问:由谁做? 答:发料员。 问:为什么需此人做? 答:因为他的工作就是发料。 问:有无其他更合适的人? 答:找有锯切经验的人来做更好。 问:如何做? 答:将管子平放在尺上,使其一端位于尺的起点,再移动左手待指到所需的尺寸即用拇指按住锯切处。 问:为什么要这样做? 答:因为一向如此。 问:有无其他更合适的方法? 答:如有一专用夹具更好。 如果对步骤11即第4个检验提问,则有:
问:完成了什么? 答:管子已按其需要的尺寸锯好,现在再来量取其尺寸。 问:是否有必要? 答:无此必要,因为在锯前已量好。而此种锯切精度要求又不高。故本步可取消。 对以上提问和回答进行分析、归纳、整理得出以下三种改进意见。
1)取消锯切,即仓库不需锯切。要求仓库储存一定长短的管子。要做到这点必须先知道各种需用的正确尺寸。但这样必出现材料浪费。
2)减少锯切,或让锯工来锯,或早一些锯。要求仓库请专门锯工是不可能的。
3)安全而又较容易的锯切。即在铁架B处锯切与选管同时进行。在铁架处量长度采用安全可靠的夹具。
根据程序分析四大原则,进行取消、合并、重排、简化工作。
对于"仓库不需锯切"的意见:储存生产中所需长度的管子,如果产品不固定时很难做到,仓库专门有一位锯工来锯料也不需要。
将"减少锯切"与"安全而又较容易地锯切"合并起来考虑:在铁架B处适当高度的地方上刻上刻度,以10cm为单位,这样发料员发料时便可方便地在铁架处量取长度,而不必走到柜台前来量尺寸。在铁架处锯,则需要在铁架前增加一个锯切工作台,并设计一个由活动夹(图6)和锯切架(图7)组成的专用夹具固定在锯切工作台上,锯子挂于锯切架侧边。
4、建立新方法
经过按提问技术的分析,并经程序分析四大原则,得到了一个新方案,经与原方法比较,在新方法中,发料员根据领料单走到铁架B处取橡胶管,只要在铁架上刻度处比一比,即可取得所需的长度。然后在锯切架处安全而容易地完成锯切。
由图上统计,新方法节省了2个操作,2个检验,4个运送,路程缩短34m。
5、实施新方案
书写实施新方案的建议书,建议书的内容包括改进方案的效益、可节省的工时及费用、所需设备及措施、新设备的成本等。待领导批准后即可实施。
例如:套筒的结构简图如图10所示,套筒的加工工艺路线如下:①切断,②运往下一道工序,③等待,④车两端面及外圆,⑤运往下一工序,⑥钻孔,⑦运往下一工序,⑧储存。绘出用φ50mm的棒料加工成套筒的流程程序图。
绘出流程程序图:
根据给定的工艺路线,绘出φ50mm棒料加工成套筒的流程程序,如图11左列图形所示,改善后的流程程序如图所示。
改善效果的评价:
通过改善,取消了原来的等待工序,使生产周期从原来的2.28h减少为2.08h,缩短了0.2h。