大旋转角两轴磁阻式快速反射镜驱动特性研究

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作者 张青莲 顾雯雯 明奎 《机床与液压》 北大核心 2025年第7期190-194,220,共6页

为满足高精度光学应用对大偏转角和结构紧凑的两轴式快速反射镜的需求,系统研究了磁阻式快速反射镜的驱动系统,涵盖理论分析、仿真计算和实物实验3个方面。对磁阻式快速反射镜的驱动机制展开分析,通过建立数学模型,深入探究反射镜偏转... 为满足高精度光学应用对大偏转角和结构紧凑的两轴式快速反射镜的需求,系统研究了磁阻式快速反射镜的驱动系统,涵盖理论分析、仿真计算和实物实验3个方面。对磁阻式快速反射镜的驱动机制展开分析,通过建立数学模型,深入探究反射镜偏转角度与线圈两侧所施加电压之间的定量关系,为后续设计与优化提供理论基础。利用有限元软件COMSOL进行仿真计算,研究永磁体高度、直径、线圈匝数及永磁体和线圈之间的工作间隙等关键设计参数对快反镜驱动系统的影响,并得到驱动系统最佳参数。基于理论分析和仿真结果制作了快速反射镜样机,并搭建测试平台进行实验验证。结果表明:所制备的快反镜在X、Y轴方向分别产生±70 mrad的偏转角,稳定时间分别为0.13、0.11 s,满足高精度光学系统对大偏转角的要求,同时具备结构紧凑的优点。 展开更多

关键词 大偏转角 快速反射镜 有限元分析 磁阻式

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大偏角短引渠侧向进水泵站流场流态优化 被引量：1

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作者 奚斌 王欣昱 +7 位作者 张雄伟 徐健 陈志刚 沈世煊 陈叶欣 宋梓豪 连延续 吉睿 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第9期115-122,129,共9页

为了改善大偏角短引渠侧向进水泵站前池、进水池内偏流、回流和漩涡等不良流态,以某大型大偏角短引渠侧向进水泵站工程为研究对象,采用物理模型试验和数值模拟相结合的方式对初步设计方案下的前池、进水池流态进行分析,提出流速偏差系... 为了改善大偏角短引渠侧向进水泵站前池、进水池内偏流、回流和漩涡等不良流态,以某大型大偏角短引渠侧向进水泵站工程为研究对象,采用物理模型试验和数值模拟相结合的方式对初步设计方案下的前池、进水池流态进行分析,提出流速偏差系数λ作为评价指标,对工程进行优化,探讨前池的结构性改造对水流的整流效果,得出“弧形隔墩+改变底坡坡度+开设消涡孔”的组合方案为推荐整流方案,有效解决了前池及进水池内原设计存在的不良流态。研究结果表明,该整流方案使各个机组进水池偏差系数分别下降了37.03%、12.99%、22.29%、22.04%,显著改善了前池,进水池流态。研究结果可为类似大偏角短引渠侧向进水泵站前池及进水池流场流态优化提供参考,也可为类似短引渠泵站工程和进水建筑物的设计提供参考。 展开更多

关键词 大偏角短引渠 侧向进水泵站 整流 前池 数值模拟

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三峡库区弯曲河段大偏角船桥碰撞力分析 被引量：1

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作者 郑霄阳 范存斌 +2 位作者 王英森 唐亮 余葵 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第7期2937-2946,共10页

为研究船舶在大角度和高流速下与大跨度斜拉桥发生的碰撞响应,结合国内外相关规范对船桥碰撞中最大撞击力计算方法和撞击方式,对内河航运过程中可能发生的碰撞角度和方式进行分析,并以重庆外环江津长江大桥作为依托工程,采用附加质量法... 为研究船舶在大角度和高流速下与大跨度斜拉桥发生的碰撞响应,结合国内外相关规范对船桥碰撞中最大撞击力计算方法和撞击方式,对内河航运过程中可能发生的碰撞角度和方式进行分析,并以重庆外环江津长江大桥作为依托工程,采用附加质量法建立了7 000 t级散货船和等比例斜拉桥模型,计算了船舶在四种通航水位下的正撞、侧撞和漂撞的最大撞击力,比较各规范的计算值与数值模拟结果,对不同情况下的计算结果进行对比研究。结果表明,国内外各规范更适用于船舶撞击桥塔,撞击点位于桥梁承台时最大撞击力将远高于规范计算值;在船舶与桥梁正面碰撞中,《美国公路桥梁设计规范》(American Association of State Highway and Transportation Officials, AASHTO)计算值与模拟值吻合程度高;在侧撞中,尤其在撞击角度为10°~25°时,建议采用《公路桥梁抗撞设计规范》;船舶漂撞桥塔产生的撞击力大约为正向撞击的1/4,该情况可采用《铁路桥涵设计规范》进行计算。多角度船桥碰撞研究结果可为三峡库区高变幅水位下船桥碰撞安全风险评估和桥梁抗撞设计提供参考。 展开更多

关键词 船桥碰撞 三峡库区 撞击力 碰撞角度 大偏角

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大偏转角度下层流翼型后缘变弯度气动特性分析与优化

4

作者 王巍 黄茹 +2 位作者 周艾 冯贺 王浩 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期151-159,共9页

为了研究大偏转角度下后缘变弯度机翼气动变化规律,以层流翼型NACA63a612为研究对象,采用N-S方程与S-A湍流模型进行了气动计算,探究了来流马赫数、迎角对后缘大范围偏转角度翼型气动特性的影响。利用多岛遗传算法实现翼型优化,以最优升... 为了研究大偏转角度下后缘变弯度机翼气动变化规律,以层流翼型NACA63a612为研究对象,采用N-S方程与S-A湍流模型进行了气动计算,探究了来流马赫数、迎角对后缘大范围偏转角度翼型气动特性的影响。利用多岛遗传算法实现翼型优化,以最优升力系数和升阻比为优化目标,建立后缘变弯度翼型优化模型。研究结果表明:后缘偏转角度增大会减小临界马赫数和临界迎角,当马赫数为0.6,偏转角度为10°时,上翼面开始出现局部激波,随着速度增大,激波后移;后缘较大偏转角度会增大升力系数,但阻力系数也会增大,导致升阻比减小,后缘小角度偏转会带来更优的气动收益;在0.6 Ma巡航条件下,后缘偏转角度为2.9°时气动性能最优,升力系数提高了48.6%、升阻比提高了9.8%。该研究结果为变弯度机翼气动特性研究与优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 后缘变弯度 大偏转角度 层流翼型 多岛遗传算法 升阻比

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七级像差的多极场分析与校正 被引量：3

5

作者 张晓兵 童林夙 +1 位作者 尹涵春 屠彦 《真空科学与技术》 CSCD 1996年第2期73-80,共8页

应用多极场理论，研究了超大偏转角情况下的偏转像差，给出了应用十四极场做七级像差校正时的多极场表达式，计算了在多种情况下十四极场对七级像差校正的影响，同时还分析了多极场像差校正的方法。

关键词 多极场 偏转像差 超大偏转角 电视光学

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大偏转角偏转象差的分析与校正 被引量：3

6

作者 张晓兵 尹涵春 +1 位作者 张雄 童林夙 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1996年第3期19-23,共5页

应用多极场理论，研究了大偏转角情况下的偏转象差，给出了应用十极场做五级象差校正时的场表达式，计算了在多种情况下十极场对五级象差校正的影响，分析了多极场象差校正的方法．

关键词 多极场 大偏转角 偏转象差 象差校正 电子偏转

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杆系结构的大变形几何非线性分析 被引量：5

7

作者 孟阳君 张家生 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2034-2039,共6页

传统的几何非线性分析方法—完全的拉格朗日列式法(TL)、更新的拉格朗日列式法(UL)不适用于大变形几何非线性分析。基于CR列式法的基本原理,整理分析得到平面杆系单元的切线刚度矩阵。根据几何非线性程序编制的关键在于确定大变形条件... 传统的几何非线性分析方法—完全的拉格朗日列式法(TL)、更新的拉格朗日列式法(UL)不适用于大变形几何非线性分析。基于CR列式法的基本原理,整理分析得到平面杆系单元的切线刚度矩阵。根据几何非线性程序编制的关键在于确定大变形条件下的刚性位移和变形位移,据此分析并提出坐标转换矩阵的具体表达式。给出几何非线性分析程序框图,编制几何非线性分析程序PMGXFXX。结合大挠度及大转角算例,对比理论解析解,PMGXFXX程序解最大误差均在5%以内。 展开更多

关键词 几何非线性 CR列式法 大挠度 大转角 程序

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直角刚架在撞击作用下的塑性大挠度响应 被引量：4

8

作者 周青 余同希 黄筑平 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第2期120-129,共10页

本文研究了悬臂直角刚架在其自由端受到自身平面内的横向撞击时的塑性动力响应在本文报告的实验中,利用空气炮射出的子弹加载使软钢材料制成的直角刚架产生大挠度塑性变形;同时,依据理想刚塑性材料模型,给出了一个大挠度瞬时模态解。理... 本文研究了悬臂直角刚架在其自由端受到自身平面内的横向撞击时的塑性动力响应在本文报告的实验中,利用空气炮射出的子弹加载使软钢材料制成的直角刚架产生大挠度塑性变形;同时,依据理想刚塑性材料模型,给出了一个大挠度瞬时模态解。理论分析得到的挠度-载荷曲线与实验结果符合得很好。 展开更多

关键词 直角刚架 撞击 挠度 塑性动力响应

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一种改善双镜头大视角二维三角法测距精度的方法 被引量：1

9

作者 王焕钦 赵天鹏 +6 位作者 何德勇 徐军 银振强 桂华侨 黄伟 明海 谢建平 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期630-634,共5页

对双镜头二维三角法测距精度的实验研究表明,在大视角下,双镜头二维测距存在较大的测距误差;通过应用小孔成像代替普通镜头成像进行二维测距研究,证明了大视角非近轴光线的镜头失真是造成该误差的主要原因,并且基于实验提出了一种经验... 对双镜头二维三角法测距精度的实验研究表明,在大视角下,双镜头二维测距存在较大的测距误差;通过应用小孔成像代替普通镜头成像进行二维测距研究,证明了大视角非近轴光线的镜头失真是造成该误差的主要原因,并且基于实验提出了一种经验修正公式,明显地提高了系统的测距精度和速度。实验结果表明,在50 mm×50 mm的工作区,对应于80°的大视角下,测距系统在x和y方向的平均定位精度均优于2 mm,平均分辨率分别为0.2 mm和0.1 mm。 展开更多

关键词 光电子学 测距精度和速度 经验修正公式 大视角 镜头畸变 三角法测距

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U型波纹管大挠度变形的积分方程描述及其迭代算法 被引量：1

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作者 胡长鹰 王志伟 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期19-26,共8页

采用格林函数法，导出了U型波纹管圆环壳部分和截头扁锥壳部分的非线性积分方程，其中的四个未知参数由圆环壳和截头扁锥壳的连接条件确定。联合应用梯度法和积分方程迭代法建立了U型波纹管大挠度分析的迭代算法，开发了相应的程序系统... 采用格林函数法，导出了U型波纹管圆环壳部分和截头扁锥壳部分的非线性积分方程，其中的四个未知参数由圆环壳和截头扁锥壳的连接条件确定。联合应用梯度法和积分方程迭代法建立了U型波纹管大挠度分析的迭代算法，开发了相应的程序系统。数值结果表明，本文方法具有较高的精度，压缩角对峰值应力和刚度影响十分显著，应作为波纹管设计的重要参数。 展开更多

关键词 U型波纹管 非线性积分方程 大挠度 迭代算法 压缩角

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运输类飞机全机操纵系统功能检查试验技术研究及应用 被引量：1

11

作者 尹伟 张柁 《机床与液压》 北大核心 2023年第20期59-65,共7页

运输类飞机驾驶舱位于机头内部,常规的试验加载设备难以固定,在全机操纵系统功能检查试验中如何准确地模拟飞行员对机械操纵装置加载成为该类试验亟待解决的问题。为了达到考核飞机结构静强度的同时实现舵面的功能检查,提出一种全新的... 运输类飞机驾驶舱位于机头内部,常规的试验加载设备难以固定,在全机操纵系统功能检查试验中如何准确地模拟飞行员对机械操纵装置加载成为该类试验亟待解决的问题。为了达到考核飞机结构静强度的同时实现舵面的功能检查,提出一种全新的全机静力试验舵面功能检查试验技术。通过驾驶盘双向大转角加载技术、基于响应的载荷谱自动切换技术及多向转角实时监测技术等模拟飞行员操纵过程及舵面受载情况,获得操纵力曲线及舵面响应曲线,成功解决了试验中的加载、控制及测量问题。最后以大型灭火/水上救援水陆两栖飞机操纵系统功能检查试验为研究对象,采用新方法顺利完成了试验,因此该方法满足试验要求。 展开更多

关键词 大转角 扭矩测量 顺逆偏转 功能检查

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超大偏转角象差理论

12

作者 童林夙 屠彦 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第12期1-9,共9页

本文采用曲轴电子光学理论,研究了超大偏转角情况下的偏转象差.给出了曲轴二级和三级象差公式.计算了均匀偏转场的曲轴二级、三级象差以及屏上光栅.并与一般直轴三级象差理论和解析公式的结果相比较.结果表明,随着偏转角的增大,曲轴三... 本文采用曲轴电子光学理论,研究了超大偏转角情况下的偏转象差.给出了曲轴二级和三级象差公式.计算了均匀偏转场的曲轴二级、三级象差以及屏上光栅.并与一般直轴三级象差理论和解析公式的结果相比较.结果表明,随着偏转角的增大,曲轴三级象差的影响亦增大.当偏转角大于120°时,必须考虑曲轴三级象差的作用. 展开更多

关键词 超大偏转角 偏转象差 曲轴 显象管

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偏转像差中束夹角α的高次项研究

13

作者 张晓兵 尹涵春 童林夙 《真空科学与技术》 CSCD 1996年第4期257-262,共6页

通过计算超大偏转角下二极场的偏转像差，对偏转像差中α高次项进行了分析，得出了超大偏转角下α高次项不应忽略的结论。并应用多极场理论，研究了超大偏转角下十四极场对α高次项的校正作用。提出了在超大偏转角下偏转像差的多极场校... 通过计算超大偏转角下二极场的偏转像差，对偏转像差中α高次项进行了分析，得出了超大偏转角下α高次项不应忽略的结论。并应用多极场理论，研究了超大偏转角下十四极场对α高次项的校正作用。提出了在超大偏转角下偏转像差的多极场校正方法。 展开更多

关键词 偏转像差 束夹角 超大偏转角 显像管

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大长宽比、变发散角光束二维变焦整形研究

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作者 周小红 任晓明 +4 位作者 韦承甫 刘常春 孟昭荣 郭建增 穆岩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期13-18,共6页

为实现激光束形状的二维整形,同时灵活适应入射光束发散角、尺寸等参数的变化,提高光束质量,提出了一种适用于大长宽比、变发散角的激光束二维变焦整形方法。该方法利用光线变换矩阵方法分析光路,采用柱透镜、球透镜对光束进行二维变焦... 为实现激光束形状的二维整形,同时灵活适应入射光束发散角、尺寸等参数的变化,提高光束质量,提出了一种适用于大长宽比、变发散角的激光束二维变焦整形方法。该方法利用光线变换矩阵方法分析光路,采用柱透镜、球透镜对光束进行二维变焦整形,通过镜片位置和间距的动态调节,实现对光束在x,y两个维度上的尺寸、发散角共四个参数各自独立的调整,实时校正激光束的低阶像差,使出射光束始终保持为预定状态。试验研究表明,该方法具有光路结构简单、综合像差小、调节范围大等优点,能够显著改善高功率激光器的光束质量,尤其适用于具有大长宽比增益区的板条激光器和化学激光器的输出光束整形。 展开更多

关键词 激光器 二维变焦整形 大长宽比光束 变发散角 光线变换矩阵 低阶像差

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考虑几何非线性的风力机叶片气弹模型 被引量：7

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作者 吕品 廖明夫 尹尧杰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第12期1805-1812,共8页

针对大型轻型柔性叶片存在的几何非线性变形情况,基于几何精确梁理论建立了非线性叶片梁单元,考虑了叶片预弯预扭、各向异性、变形耦合以及截面偏心的特点。对非线性结构方程的数值求解方法进行了探讨。结合动量叶素理论建立了可用于分... 针对大型轻型柔性叶片存在的几何非线性变形情况,基于几何精确梁理论建立了非线性叶片梁单元,考虑了叶片预弯预扭、各向异性、变形耦合以及截面偏心的特点。对非线性结构方程的数值求解方法进行了探讨。结合动量叶素理论建立了可用于分析叶片大变形动态响应问题的几何非线性气弹模型。通过两个算例验证了结构模型的正确性。以NREL 5MW风力机叶片为研究对象,分析了叶片静态变形、固有频率、以及在阵风、偏航错误条件下的动态响应,并与FAST计算结果进行了对比,结果表明,在静态变形范围内几何非线性气弹模型与FAST非常好的吻合,进一步验证了该模型计算正确性。通过降低叶片截面弯曲刚度,发现在叶片大变形时,几何非线性气弹模型可以获得更准确的结果。 展开更多

关键词 风力机叶片 几何非线性 几何精确梁 大变形

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预扭对大挠度柔性梁变形影响的非线性分析

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作者 高文杰 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第1期228-230,共3页

利用Green-Lagrange应变张量建立了梁在大挠度、大转动、小应变条件下的预扭角与变形位移之间的联系,并根据Hamilton原理得到了梁运动的有限元方程,研究了预扭角变化对大挠度柔性梁变形的影响。数值结果表明:预扭角的变化对梁的侧向变... 利用Green-Lagrange应变张量建立了梁在大挠度、大转动、小应变条件下的预扭角与变形位移之间的联系,并根据Hamilton原理得到了梁运动的有限元方程,研究了预扭角变化对大挠度柔性梁变形的影响。数值结果表明:预扭角的变化对梁的侧向变形的影响最大、横向变形的影响次之,对弹性扭转角影响最小。通过梁运动的有限元模型对大挠度柔性梁施加的预扭角可以计算梁的变形。 展开更多

关键词 预扭角 大挠度 柔性梁 非线性 有限元

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基于介质超表面的宽谱、大偏转角近红外光束偏转器 被引量：3

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作者 程宏 李洪涛 +6 位作者 韩彦军 孙长征 郝智彪 熊兵 汪莱 王健 余佳东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1873-1880,共8页

设计了一种适合集成的基于介质超表面的透射式光束偏转器,可在1550 nm附近的红外波段实现大角度偏转,同时具有宽光谱、高效率的优势。根据广义斯涅尔定律设计并优化了光束偏转器的结构,由横截面为梯形的非晶硅纳米柱周期性排列在石英玻... 设计了一种适合集成的基于介质超表面的透射式光束偏转器,可在1550 nm附近的红外波段实现大角度偏转,同时具有宽光谱、高效率的优势。根据广义斯涅尔定律设计并优化了光束偏转器的结构,由横截面为梯形的非晶硅纳米柱周期性排列在石英玻璃衬底上构成,相比于传统超表面采用多个纳米柱实现离散的相位梯度,梯形纳米柱形成的连续相位梯度可以获得更好的偏转特性。利用时域有限差分算法对光束偏转器的效率、偏转角、宽光谱和入射角度依赖性等性能进行了仿真分析,采用电子束光刻等工艺制备加工出上述器件并进行了测试。仿真结果表明偏转器在1350~1650 nm波段均具备良好的偏转特性,平均透射率高于87%,平均偏转率为81%;器件在1550 nm处实现了42.8°的大偏转角,透射率为84%,偏转率为80%,且允许入射角度在-10°~5°变化。实验测试结果表明对于1550 nm波长,光束偏转角度在41°附近,器件透射率约为76%,约35%的入射光偏转到目标角度。上述方案为近红外超表面器件的设计提供了新的思路,实现了效率、偏转角和适用波长的优化,透射式光路更加适合集成,应用潜力更大。 展开更多

关键词 近红外 宽光谱、大偏转角 光束偏转器 介质超表面 梯形纳米柱

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基于大角度偏转的增材制造设备性能的研究 被引量：3

18

作者 李曌 韦寿祺 薛展仁 《热加工工艺》 北大核心 2021年第17期126-131,共6页

通过研究电子束束斑在大角度偏转下的变化规律,进行了大角度偏转下增材制造设备性能的研究。实验结果表明,由于电子枪固有的聚焦和偏转工作方式的原因,电子束在大角度偏转下必然会出现严重的散焦现象,从而影响零件成型精度。通过修正设... 通过研究电子束束斑在大角度偏转下的变化规律,进行了大角度偏转下增材制造设备性能的研究。实验结果表明,由于电子枪固有的聚焦和偏转工作方式的原因,电子束在大角度偏转下必然会出现严重的散焦现象,从而影响零件成型精度。通过修正设备的聚焦电流可以减小这种散焦的程度,提高电子束大角度偏转下的零件成型精度。利用本文提出的修正策略,在原精度要求不变的情况下,改进的增材制造设备可以快速成型尺寸更大的零件。 展开更多

关键词 增材制造 电子束 大角度偏转 束斑散焦 散焦修正

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城市大断面明挖隧道断面形式研究 被引量：19

19

作者 付大喜 《隧道建设》 北大核心 2017年第8期1026-1031,共6页

断面形式对城市大断面明挖隧道结构内力、施工方案、工程造价等有较大影响,在统计分析我国已建成城市大断面明挖隧道断面形式特点的基础上,对郑州市渠南路隧道工程可能采取的断面形式进行研究,分析直墙平顶、直墙圆顶和直墙折板3种断面... 断面形式对城市大断面明挖隧道结构内力、施工方案、工程造价等有较大影响,在统计分析我国已建成城市大断面明挖隧道断面形式特点的基础上,对郑州市渠南路隧道工程可能采取的断面形式进行研究,分析直墙平顶、直墙圆顶和直墙折板3种断面形式的受力和断面特点,并采用荷载-结构模型对影响直墙折板隧道断面内力的参数,如折板折起角度、斜板跨度和结构自重等进行研究。结果表明:渠南路隧道采用直墙折板断面可提高断面利用率,改善结构受力条件,且上述3个参数均会影响直墙折板断面内力计算结果。 展开更多

关键词 城市大断面明挖隧道 断面形式 折起角度 斜板跨度 结构自重

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高速公路深覆土超大跨明挖隧道断面形式研究 被引量：9

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作者 林永贵 马辉 杨春山 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第A01期303-309,共7页

为探索深覆土超大跨明挖隧道的合理断面形式及优化思路,以覆土厚5m、单孔跨度31m的广州新白云国际机场第二高速北段工程为依托,开展结构力学行为、技术经济、施工工艺等多方面分析。借助有限元法建模计算,明确直墙折板式断面总体最优,... 为探索深覆土超大跨明挖隧道的合理断面形式及优化思路,以覆土厚5m、单孔跨度31m的广州新白云国际机场第二高速北段工程为依托,开展结构力学行为、技术经济、施工工艺等多方面分析。借助有限元法建模计算,明确直墙折板式断面总体最优,适用于高速公路深覆大跨隧道断面;且通过探讨不同直墙折板尺寸对隧道结构内力的影响,得到折板最优尺寸(2m×1.25m)方案。同时设置不同断面高度与增设横隔梁等方式,提出在隧道顶覆土大于5m区段断面抬高1.5m的措施,并对超大跨的断面分析可知,难以通过加大隧道结构顶板厚度来满足深覆土承载要求,为此制定了在隧道顶设置空心板的结构设计方案。 展开更多

关键词 高速公路 明挖隧道 深覆土 超大断面 断面形式 斜板跨度 空心板

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