承载能力分析（共12篇）
承载能力分析 篇1
1 项目概述
本桥位于青海省109国道上, 中心桩号为K1882+284。其上部结构为3孔16m钢筋混凝土简支T梁桥, 每孔7片T梁由5道横隔板横向铰结成孔。下部结构采用轻型桥台及重力式墩身, 基础类型为天然浅基础。板式橡胶支座, 锥形护坡。其主要技术指标如下:
桥梁总长:3×16=48m;
桥面宽度:净-9+2×1.5m;
桥面铺装:6cm (水泥混凝土) +2cm (沥青混凝土)
设计荷载:汽-20级, 挂车-100。
在调查中发现:梁体出现大量裂缝、桥面铺装网裂现象严重、梁体大面积渗水以及桥台后路面开裂沉降、当重型车辆通过桥梁时, 桥跨结构振动较大。桥梁已处于不安全使用状态, 急需进行检测评定。
2 桥梁技术状况等级评定
根据《公路桥梁养护规范》 (JTG H11—2004) 中表3.5.2-2的内容, 采用推荐的桥梁各部件权重及综合评定方法, 对T梁桥进行技术状况等级评定。结果见表1。
通过对该桥检查、检测结果, 根据《公路桥涵养护规范》 (JTG H11-2004) 及进行分析与评定, 本桥的技术状况评分为59分, 技术状况等级为三类桥。其重要评定结论有:
(1) 目前本桥的附属结构主要问题为部分伸缩缝堵塞;T梁铰缝风化、脱落, 造成T梁大面积渗水;墩、台顶位置桥面铺装沥青混凝土层出现横桥向裂缝, 这主要是由于平时不注意养护和结构本身引起的, 但这不足以影响桥梁结构的正常、安全运营。
(2) 主体结构由于修建年代较长, 混凝土强度偏低;混凝土碳化值较大, 保护层厚度不足等主要病害, 与规范相对照桥梁安全度较低。
(3) 桥梁腹板出现了大量的裂缝尽管裂缝宽度较小, 均在规范允许范围之内, 但裂缝的存在会对结构承载力和耐久性产生影响。
3 桥梁结构验算分析
3.1 旧桥主要技术指标
混凝土标号:主梁混凝土采用C25号;铺装混凝土采用C25号;
钢筋:T梁主筋采用Ⅱ级钢筋;
支座:采用板式橡胶支座;
桥梁计算跨径:15.4m;
桥面宽度:净-9+2×1.5m;
桥面铺装:6cm (水泥混凝土) +2cm (沥青混凝土) ;
设计荷载:汽-20级, 挂车-100。
3.2 结构的离散及荷载横向分布系数的计算
本次检算采用桥梁专用计算程序“桥梁博士V3.0”进行, 主梁离散为19个节点、18个单元。
因该桥T梁纵向有5道横隔梁, 属于具有可靠连接。同时, 桥梁宽跨比B/L>0.5, 故采用G—M法计算跨中荷载横向分布系数 , 采用杠杆法计算支点荷载横向分布系数, 结果见表2。
3.3 强度验算
桥面铺装按2cm沥青混凝土和平均6cm的混凝土垫层计算。取沥青混凝土容重为23kN/m3;混凝土容重取为24kN/m3;单侧人行道每延米重量取为12kN/m3。
则每片梁承担的桥面铺装重量
该桥设计荷载等级为汽-20级。挂-100, 人群荷载按计算3.5kN/m3。其中, 汽车荷载的冲击系数计算为1.222。
荷载组合Ⅰ:1.2恒载内力+1.4 (汽车+人群) 内力;
荷载组合Ⅲ:1.2恒载内力+1.1挂车内力。
T梁强度验算主要指承载能力极限状态验算、正常使用极限状态验算两部分。
(1) 承载能力极限状态验算, 即对桥跨结构的支点、跨中截面进行承载力验算, 荷载效应的设计计算值为Mj=1301kN·m, 小于结构抗力效应值MR=1491kN·m。
(2) 正常使用极限状态验算, 即对桥梁结构在荷载作用下的裂缝宽度, 挠度变形值进行验算, 验算结果见表3。
3.4 上部结构受弯检算
(1) 基于T梁混凝土强度的检算系数Z1
根据混凝土强度检测结果, 确定T梁检算系数Z1详见表4。上部结构技术状况评定值为3, T梁承载能力检算系数Z1取为0.90。
(2) 承载能力恶化系数ξe
根据恶化状况指标的标度评定, 确定承载能力恶化系数, 详见表5。
(3) 截面折减系数ξC及钢筋折减系数ξS
根据材料风化、碳化深度、物理与化学损伤等检测指标确定截面折减系数ξC, 详见表6。钢筋折减系数ξS为0.98。
(4) 活载影响修正系数ξq
交通量的活载影响修正系数:ξq1=1.05;
大吨位车辆混入率的活载影响修正系数:
ξq2=1.05;
轴荷分布的活载影响修正系数:ξq3=1.1;
活载影响修正系数:
undefined。
3.5 承载能力检算评定
对于抗弯承载能力, 设计抗力为MR=1491kN·m, 则基于检测结果的结构抗力效应经以上各个折减系数修正后为M′R=1401kN·m。荷载效应的设计计算值Mj=1301kN·m, 则考虑活载影响修正系数后的荷载效应的计算值M′j=1405kN·m。故M′R
经检算分析结果可知, 该T梁跨中抗弯能力不足, 须进行抗弯加固。
4 结束语
桥梁承载能力验算分析为桥梁检测中的重要内容。简支梁桥作为公路建设中最常见的桥型, 其检测加固具有一定的代表性。由于该桥型空间特性不显著, 在结构分析时通常使用平面软件分析即可。另外, 验算系数的确定是该项检测中难度最大的部分, 检测者的主观判定对最终结果有一定影响。
摘要：桥梁承载能力验算分析作为桥梁检测中的一项内容, 结果的正确程度直接影响最终的检测结果。以位于青海省109国道上某桥为依托, 全面系统地介绍了该项工作的程序、算法, 为设计人员提供参考。
关键词：离散,横向分布,验算系数
参考文献
[1]杨文渊等.桥梁维修与加固[M].人民交通出版社, 1997.
[2]陈开利.桥梁工程鉴定与加固手册[M].人民交通出版社, 2005.
承载能力分析 篇2
网格加筋壳结构局部受热轴压承载能力分析
弹体结构设计中越来越多地采用网格加筋壳结构,结构局部受热将降低其承载能力.本文首先采用解析方法分析了受热平板的.屈曲失效,在此基础上,对网格加筋壳体在轴压和局部热流作用下的承载能力进行数值模拟,表明材料的热膨胀系数是影响结构失稳载荷的主要因素,分析了局部热流对结构局部失稳和整体失稳承载力的影响,其结果对弹体结构局部受热或抗激光设计具有参考意义.
作 者：杨柳 阳志光 王鲲鹏 Yang Liu Yang Zhiguang Wang Kunpeng 作者单位：北京宇航系统工程研究所,北京,100076刊 名：强度与环境 ISTIC英文刊名：STRUCTURE & ENVIRONMENT ENGINEERING年，卷(期)：37(2)分类号：V416.4关键词：局部受热 网格加筋壳 轴压失稳 热膨胀
承载能力分析 篇3
中心秉承“凝心荟萃，追求卓越”的精神，遵循内涵管理精细化，均衡发展协调化，人才建设多元化的发展目标，着力构筑人才学科高地，以“凝心荟萃”人才学科十大孵化工程为载体，加快人才培育，激励科研学术。中心现有卫生技术人员144人，其中高级职称7人，中级职称65人；市级后备人才2人，市级名中医社区师带徒1名，区人才和中医专项培养5人，院级后备人才23人。近2年来，横向合作国家自然基金课题1项、独立承担市级课题10项、区级和中医专项课题10项，发表SCI论著2篇。
中心与徐汇区精神卫生中心实行一体化管理，充分利用精神学科优势，打造心理卫生进社区特色项目，提供全方位心理健康咨询和心理危机干预。中心以居民健康需求为导向，社区95%的高血压、糖尿病患者纳入家庭医生分层链式管理，推进“1+1+1”签约服务，开展上海市全科医生规范化培训基地创建、基层医疗卫生机构中医馆建设专项、“健康云”试点等。中心以家庭医生责任制为核心，全面覆盖老年人、孕产妇、儿童、亚健康及伤残、失独等家庭群体，为社区居民提供适宜、优质、便捷、连续、全程的健康照顾服务，并承担龙华寺重大民俗活动、滨江地区音乐盛会、体育赛事和滨江建设者之家的医疗保障任务。中心荣获全国巾帼文明岗、“上海市文明单位”十一连冠、世博优秀工作集体、上海市平安示范单位、上海扶残助残先进集体等多项国家级、市级荣誉称号。
中心的特色医疗品牌赢得了居民百姓的认可和称赞，同时也培育出了一批优秀的医护人员，成为居民百姓健康的“守门人”。扎根龙华社区15年的高文娟医生便是这样一位广受好评的“大民星”，她的事迹多次受到《解放日报》、《新民晚报》等市级媒体报道，受邀做客“陈辰全明星”电视访谈节目，入选《全科医学周刊》“10张可爱的脸庞、10个感动的瞬间”。近2年来，她先后获得“第二届上海市十佳家庭医生”称号，市卫生计生系统“五四青年奖章”等荣誉。
1 家庭医生，“从心”出发，“智慧”施治
高文娟是全科副主任医师，国家二级心理咨询师，现任龙华恒地苑和丰谷路社区团队长，签约881户家庭，为2 736位核心居民提供服务。1年中，家床、插胃管、导尿管、心电图检查、肢体康复等预约出诊高达1 706人次。成为集“全科医师”、“康复师”、“心理咨询师”于一身的全能型家庭医生。社区居民都说“高医生看的是病，呵护的却是心”。
在推进上海市社区卫生综合改革的试点工作中，高医生勇于创新模式，以“零距离、公益性、人性化”的理念，提出开展全日服务、全程照顾、全面负责的“三全”服务模式，补全居民的需求盲点。社区居民潘老伯是个植物人，作为他的家庭医生，高文娟待他像正常患者一样实现全程照顾。高医生查资料、研究营养学、护理学等，手把手地教家属把食物和肠内营养液通过鼻饲“喂饭”的技巧，如何翻身擦背保持清洁，防止褥疮和皮肤感染，如何帮助他按摩肢体，活动关节，减缓肌肉萎缩和关节僵硬……。有一年冬天，天气特别寒冷，高医生在体检时发现潘老伯肺部有湿啰音，检查血常规后怀疑为肺部感染，她果断地对其家人说“立刻送医院”。潘老伯经历了1次臀部褥疮，5次重症肺炎，每一次都因为送治及时而转危为安。他女儿激动地说：“高医生是我爸爸的守护神！”。
2 家庭医生，因为“用心”，所以“有爱”
“三全”服务让高文娟的“粉丝”日渐增多，她的电话号码一传十，十传百，5 000多张名片不够发。这其中，就有一位远在西昌航天卫星发射站的“超级粉丝”，他是俞二新村张阿婆的大儿子。高文娟照顾阿婆6年，每周都通过用手机发送照片，让他亲眼看到母亲的健康状况和看到母亲过百岁生日。阿婆去世时104岁，大儿子读的悼词就是一封写给高文娟的信，他声泪俱下地说：“母亲最后的愿望，只是对高医生说一声谢谢！”
孟奶奶肠道癌前病变，被细心的她早期发现；脑梗后失语的张老伯，一见高医生就竖起大拇指；老、中、青三代均患高血压病的家庭药箱瘦了，一家人成了“现身说法”的志愿者；大树下病友们围着她开“沙龙”，私底下都说“签约就找高医生，一个人看病，全家人受益！”。
3 家庭医生，“心术”传承，健康接力
随着社会发展，社区的健康问题日渐增多，如慢性病年轻化趋势明显、脑卒中瘫痪老人多、单亲家庭亲子问题多、生命终末期患者无处可去等，高文娟不仅忙碌于临床一线，还带领团队围绕团队式服务、家庭式照顾、医养结合、居家舒缓疗护和康复治疗等开展社区科研。迄今，她独立承担市级课题1项和参与3项，近2年在中华核心期刊发表论文5篇，被评为2015—2017年度徐汇区学科带头人。
社区医疗卫生改革持续前行，家庭医生不断挖掘潜力。从诊室走上教室，高文娟作为复旦大学公共卫生学院社区实习基地的“明星”带教，平台又高了一截，责任又重了一分。她带领学生们深入家庭开展诊疗，在示教室里进行“头脑风暴”，毫无保留地传授与病患沟通交流的秘诀等，第一年就被评为“优秀带教”。她带教过的学生中，大部分是定向中山医院、华山医院的博士生，这些即将走上专科医师岗位的学生们都将高老师当成自己的偶像，都说，在她身上学到了家庭医生真实的职业意义。
法兰顶尖承载能力有限元分析 篇4
因我厂重型卧式车床主轴顶尖在使用过程中发生了尖部裂纹及断裂现象, 为分析原因、复查顶尖承载能力, 本文利用有限元计算分析方法, 对法兰式顶尖从两种材质方面进行了刚度及变形分析, 总结了不同规格法兰顶尖的承重, 得出了最大承重的函数曲线, 为规范设计提供了技术基础。
2顶尖变形分析
本文要计算两种材质、不同规格的主轴顶尖, 由于数目太多, 仅以90°的顶尖为例。
2.1建模及划分网格
采用UG进行建模, 如图1所示。将模型导入ANSYS中划分节点和单元, 如图2所示。
2.2施加约束
在实际中顶尖固定在主轴的锥孔中, 因此约束应加在顶尖尾部的锥面上, 如图3所示。
2.3施加载荷及求解
工程中的实际结构都会受到外部载荷的作用, 在结构分析中, 本文采用实体加载, 因为在实际中, 顶尖不仅受到径向压力, 还要受轴向顶紧力和转矩作用, 但实际上后两个力对顶尖的变形影响很小, 可忽略不计。此外, 顶尖和工件的实际接触面并不是整个锥面, 因此本文将顶尖锥面平均分成两份, 可近似认为前1/2和工件接触, 载荷施加在前1/2锥面上, 如图4所示。
为了对顶尖进行更精确的分析, 下面单独对两种不同材料的顶尖进行分析, 但由于规格多、篇幅大, 本文以尾部直径200mm、400mm的顶尖列举结果进行说明。
(1) 9Cr2Mo顶尖
(2) GCr15Si Mo顶尖
由以上分析结果可以看出, 9Cr2Mo和GCr15Si Mo两种材质的主轴顶尖的承载能力基本相同。这一结果与事实基本相符, 因为9Cr2Mo和GCr15Si Mo两种材料的化学成分、机械性能相差不多。
基于主轴和顶尖两者的应力和变形量考虑, 相对来说, 单独的顶尖分析其变形量较小、承载能力增强, 因为在分析过程中, 所施加约束的位置不同、材料的屈服极限也不同。再者, 由于在实际工作中, 工件的作用力并不完全由顶尖承担, 主轴和机架的尾部也承担一部分力;同时在加工工件时又会受到工件的旋转摩擦。虽然顶尖受到的顶紧力和旋转转矩对顶尖的变形影响不大, 但仍然存在一定的偏差。因此, 本文对以上顶尖的分析结果给予一个安全系数, 考虑到顶尖的实际工作情况, 取安全系数为3.5。对两种不同材料的主轴顶尖的承重情况进行归纳, 其不同材料、不同规格顶尖的最大承重和最大承重的函数曲线如表1和图9所示。
3结论
承载能力分析 篇5
在明确了水资源承载能力和承载水平关系的条件下,对水资源承载水平进行分析,提出水资源承载水平随经济社会发展、人民生活状况的改善而不断提高,进而提出承载水平的分级标准和计算方法.最后以海南省为实例进行了计算,确定了海南省不同承载水平下的`指标值,并计算出海南相应水平下的可承载人口和经济规模,为区域决策提供了理论依据.
作 者：袁鹰 甘泓 汪林 游进军 YUAN Ying GAN Hong WANG Lin YOU Jin-jun 作者单位：袁鹰,YUAN Ying(中国水利水电科学研究院水资源研究所,北京,100044;广东省水利电力勘测设计研究院,广州,510710)
甘泓,汪林,游进军,GAN Hong,WANG Lin,YOU Jin-jun(中国水利水电科学研究院水资源研究所,北京,100044)
承载能力分析 篇6
关键词：水资源；人口；土地；供给能力；承载力
前言
土地是万物生长的基础，水则是万物生长的必要条件，水资源的充沛与否是决定一个地区农用地面积多少的重要依据，所以水资源的供给能力与农用地承载力有着十分密切的关系。同时，水资源是生活用水的必须条件，也是工业生产的必要原料，建设用地的发展同样离不开水资源的承载。
1.研究区域水资源概况
巴彦淖尔市所在地属于黄河流域及内陆河流域，水资源充沛。以巴彦淖尔市2013年水资源公报为依据，2013年平均降水量在135.5mm～218.6mm之间，年内分配不均，主要集中在6月～9月，其降水量占全年总降水量的67.0%～80.4%。
巴彦淖尔市水资源总量112577.14万m3（矿化度≤2g/l的水资源总量71803.49万m3），其中地表水资源量18948.00万m3，地下水资源量227616.80万m3（矿化度≤2g/l的地下水资源量111040.70万m3）。引黄水量51.23亿m3，泄入黄河水量5.81亿m3，净引水量45.42亿m3。
2.水资源供给能力分析
水是生命之源，水资源对人口和产业发展的承载作用极其重要，水资源的供给能力直接决定了人口发展规模的潜力。在水资源总量全部都被利用时，所承载的人口规模为水资源的最大承载力，在正常供水规模下，实际供水量所能承载的人口规模为水资源的实际承载力。
通过对巴彦淖尔市多年平均水资源量的计算，多年平均水资源量为52.26亿立方米，则每日最大的供水潜力为0.14亿立方米，而以实际区域供水能力分析，巴彦淖尔市的每日实际供水能力为0.13亿立方米。水资源的供给不仅能满足区域人口的生活用水需求，而且还能满足农业用水、生态用水以及工业用水的需求。2013年全国人均用水平均水平为1200L/d，考虑到我国水资源的紧缺程度，以及人口增长对水资源需求的增长，必须采取技术手段进行水资源的节约利用，以保障水资源的可持续供给能力。随着人们节约用水意识的提高以及科学技术在节水方面的应用，如工业的废水循环利用、农业节水技术等，人均水资源消耗量在未来区域发展过程中将逐步降低。因此，设定三种不同发展情景，分析不同情景下的水资源人口承载能力，具体情况如下表所示：
分析在这三种发展模式下巴彦淖尔市水资源的自供给能力和实际供给能力所能承载的人口，并与2013年的现状人口比较，具体分析结果见表2。
从上表分析中可以看出，巴彦淖尔市各旗县区的实际供水资源量可承载的人口均小于其自供水资源量可承载的人口，且在三种标准模式下水资源可承载的人口均远大于各旗县区2013年的现状人口。本次计算人口承载力时主要考虑本区域内的水资源供给能力，由此可以表明巴彦淖尔市境内水资源丰富，各旗县区的水资源自供能力都足以支撑当地的人口和经济产业的发展，且有较大的发展潜力。
3.水资源供给能力与土地承载力
3.1水资源供给能力与农用地承载力
根据2013年土地变更调查数据可知，巴彦淖尔市农用地面积为4933196.10公顷，人均农用地面积为29529.49平方米/人。其中：耕地面积为769989.80公顷，人均耕地面积为4609.06平方米/人；园地面积为4903.34公顷，人均园地面积为29.35平方米/人；林地面积为160850.62公顷，人均林地面积为962.83平方米/人；牧草地面积为4285201.78公顷，人均牧草地面积为23611.51平方米/人；其它农用地面积为52912.98公顷，人均其它农用地面积为316.73平方米/人。根据巴彦淖尔市水资源供给能力的人口承载力情景分析结果，测算三种模式下水资源实际供给能力的农用地承载力情况，如下表所示：
由上表可知巴彦淖尔市在实际供水能力下可承载的农用地面积最小为32273437.13公顷，比2013年现状农用地面积大27340241.02公顷，远远大于农用地现状面积，这表明巴彦淖尔市实际供水能力很强，对巴彦淖尔市农用地的发展有很强的承载能力。各旗县区的实际供水能力也足以支撑本地区农用地的发展，水资源承载能力极强。
3.2水资源供给能力与建设用地承载力
根据2013年土地变更调查数据可知，巴彦淖尔市建设用地面积为115422.78公顷，人均建设用地面积为690.91平方米/人。其中：城乡建设用地面积为98413.97公顷，人均城乡建设用地面积为589.09平方米/人；交通用地面积为9131.70公顷，人均交通用地面积为54.66平方米/人；水利用地面积为4063.36公顷，人均水利用地面积为24.32平方米/人；其它建设用地面积为3813.75公顷，人均其它建设用地面积为22.83平方米/人。
根据巴彦淖尔市水资源供给能力的人口承载力情景分析结果，测算三种模式下水资源供给能力的建设用地承载力情况，如下表所示：
由上表可知巴彦淖尔市在实际供水能力下可承载的最小建设用地面积为755106.78公顷，比2013年现状建设用地面积大639684.00公顷，远远大于建设用地现状面积，这表明巴彦淖尔市实际供水能力很强，对巴彦淖尔市今后建设用地的发展有很强的承载能力。
4.结论
巴彦淖尔市水资源丰富，黄河自西向东横贯全市，流经磴口县、杭锦后旗、临河区、五原县、乌拉特前旗，境内全长345千米，多年平均过境水流量为315亿立方米，引黄灌溉面积达57.40万公顷。境内湖泊资源较为丰富，有大小湖泊300多个，面积约47千公顷。
本文以巴彦淖尔市水资源现状为基础，运用比较法综合测算巴彦淖尔市的水资源供给能力和土地资源承载力之间的关系，以此来预测巴彦淖尔市今后的发展方向。主要得到以下结论：
（1）巴彦淖尔市的实际供水量呈南多北少趋势，靠近黄河地区的实际供水能力较强，远离黄河的地区的实际供水能力较弱。
供水能力强弱的顺序依次为：临河区、五原县、杭锦后旗、乌拉特前旗、磴口县、乌拉特中旗、乌拉特后旗。
（2）巴彦淖尔市各旗县区的水资源可承载的农用地各地类面积均大于2013年现状农用地各地类面积，为保障巴彦淖尔市农牧业发展奠定了良好的基础。
承载能力分析 篇7
随着交通流量和车载吨位的增加, 危旧桥梁数量不断加大、桥梁安全运营隐患频现。如何判明主体结构的应力状态, 如何确切知道桥梁承载能力, 这是我们桥梁工程师所面临的很现实而又较棘手的问题。实践要求广大桥梁养护工程师必须对这一问题进行深入探讨, 不断地提高判定桥梁承载能力的技术水平, 这样在日后桥梁的维修加固和改建工作中, 才能具备准确的技术支持, 从而保证桥梁具备良好的使用性能。
加固设计必须要建立在根据实际情况对其承载能力进行科学评价基础之上。
1 在役桥梁承载力的主要影响因素分析
1.1 结构完整性对桥梁结构承载力的影响
桥梁在长期的运营过程中, 部分桥梁构件有一定程度的损伤, 致使原设计比较合理的受力结构, 在构件损伤后受力失去合理性, 造成局部受力过大、结构整体性不足的后果, 这些都削弱了桥梁结构的承载力。
1.2 变形对桥梁结构承载力的影响
不超过《公桥规》规定限值的短期荷载作用下的桥梁结构变形, 对桥梁运营的影响是安全的。对于超过限值的荷载引起的结构残余累计变形, 会影响桥梁的承载能力。
1.3 裂缝对桥梁结构的影响
在混凝土桥梁中, 裂缝是十分常见的一种病害, 通常我们将其分为结构裂缝和非结构裂缝两种。而由外界荷载所导致的裂缝就是结构裂缝, 其表现状态就是桥梁结构的整体承载力出现了明显的下降或不足;而由于混凝土自身性能达不到要求或是不能满足外界条件而导致了裂缝就是非结构裂缝。钢筋混凝土结构受力后出现裂缝, 其本质关系即表现了出来, 通过裂缝可以判断实际桥梁属于纯弯、弯压、剪压等何种破坏模式。
1.4 混凝土施工质量问题的影响
由于在实际工程中钢筋混凝土构件内部存在质量缺陷及密实度差, 大大削弱混凝土抵抗外界有害介质侵蚀的能力。造成混凝土的碳化、钢筋的锈蚀、混凝土表面的风化等病害, 使混凝土本身强度下降, 严重影响了钢筋混凝土构件的承载能力。
1.5 钢筋锈蚀对桥梁结构承载力的影响
钢筋锈蚀对钢筋混凝土构件的影响主要表现在:减小其截面面积、使构件混凝土保护层纵向开裂、降低钢筋与混凝土之间的机械咬合力, 故钢筋锈蚀大大降低了桥梁结构承载力。
1.6 环境因素
经常使用融雪盐、桥面积水排泄不畅、河床冲刷、酸雨、环境温度及环境湿度等均能引起结构及混凝土的变化, 影响结构承载力。
2 桥梁检测评估方法及比较分析
2.1 既有桥梁的检测评定方法
桥梁结构承载力的评定以检测为基础, 检测又以实际测量为主, 不同结构类型的桥梁其测量的内容要求也不同, 混凝土梁式桥主要检测内容包括混凝土强度、碳化深度、保护层厚度、构造裂缝、构件损伤、钢筋锈蚀、跨中挠度、结构变位、支座破坏、地基沉陷、自振频率、大吨位车辆混入率等。通过检测评定的手段, 判断结构的可用性, 是桥梁检测、结构评估的最终目的。根据桥梁养护规范及公路桥梁承载能力检测评定规程, 在用桥梁的检测评定方法大致可归结为以下几种。
2.1.1 桥梁技术状况等级评定法 (俗称“经验法”)
经验方法将调查和经验相结合, 是国内外评定桥梁承载力的常用方法, 多采用物元分析理论也即层次分析法, 依据桥梁检查检测资料, 通过桥梁各部件技术状况分层综合评定, 同时考虑桥梁单项控制指标 (关健病害的控制) , 确定桥梁的技术状况等级。五类桥梁的承载能力比设计降低了25%以上。
2.1.2 引入分项检算系数修正极限状态设计表达式的方法 (俗称“极限状态设计理论法”)
此方法是基于设计规范, 根据实测的材料性能、结构几何尺寸、支撑条件、外观缺陷、及通行荷载, 按桥梁结构的设计理论来计算承载力, 要求承载能力评定包括持久状态下承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态针对的是结构或构件的截面强度和稳定性, 正常使用极限状态主要针对结构或构件的刚度或抗裂性。
不同结构类型的桥梁采用相应的评定公式, 对配筋混凝土桥梁承载能力极限状态, 按下式进行计算评定:γ0S≤R (fd, ξc, αdc, ξsαds) Z1 (1-ξe) 。以上2个公式的左边表示考虑荷载安全系数后的组合荷载效应, 右边表示了考虑材料安全系数后的结构抗力效应, 其中, γ0-结构的重要性系数;S-荷载效应函数;R (~) -抗力效应函数;fd-材料强度设计值;αdc-构件混凝土几何参数值;αds-构件钢筋几何参数值;Z1-承载能力检算系数;ξc-配筋混凝土结构的截面折减系数;ξs-钢筋的截面折减系数;ξe-承载能力恶化系数。式中, 采取引入桥梁检算系数、承载能力恶化系数、截面折减系数和活载修正系数分别对极限状态方程中结构抗力效应和荷载效应进行修正, 并通过比较判定结构或构件的承载能力状态。正常使用状态的计算评定, 分限制应力、荷载作用下的变形、各类荷载作用下裂缝宽度限值三个计算过程。
2.1.3 荷载试验方法
目前评定桥梁承载能力最直接的方法是进行荷载试验, 主要是采用静载试验。实施荷载试验的前提是:当通过检算分析尚无法明确评定桥梁承载能力时, 通过在桥梁结构上施加与设计荷载或使用荷载基本相当的外载, 利用检测仪器, 测试桥梁结构在试验荷载下控制部位的应变 (含残余应变) 、位移 (含基础沉降) 、和裂缝开展 (含卸载后裂缝闭合宽度) 情况, 测定桥梁结构在试验荷载作用下的结构响应, 并与理论值进行比较, 确定主要测点静力荷载试验结构校验系数ξ, 最终确定检算系数Z2, 代替Z1按2.1.2的计算式进行承载能力评定, 或是依据残余应变、裂缝扩展闭合、基础沉降变位类推出承载力。
2.2 三种检测评定方法的比较分析
在我们介绍的这三种检测评定方法中, 他们都是存在着缺陷的, 并且也都有其独特的特点。
2011年修订后的桥梁技术状况评定标准, 根据不同桥型的部件类型分别编制了相应的评定细则, 在细则中进一步了细化了评定指标, 同时也提出了量化的标准, 在评定桥梁的技术状况时, 主要应采用五类单项控制指标, 要求在目测的基础上增加氯离子含量、碳化深度等检测指标, 改进了技术状况的评定模式, 比较全面反应了桥梁的承载力状况。依据经验法评定的结果, 可以作为桥梁日常养护、交通管理、25m以下跨径桥梁改造加固的依据。优点是经济、简便, 可以在不长时间内对大量桥梁实施检测评定。缺点是承载能力评定只是一种估计值, 相对欠精确, 依据个人经验、水平及责任心的不同, 评定结果会有差异。
25m以上大跨径、特殊结构桥梁的定期检查、特殊检查、适应性评定、加固改造设计均需委托有相应资质及能力的单位按照极限状态设计理论法对桥梁承载能力进行评定。该评定方法的优点是检测全面, 评定结果较为精确。缺点是实施程序复杂, 还需要立项招标, 不能及时对承载力下降桥梁展开评定;对桥梁原始资料的依赖性较高。
承载能力分析 篇8
1 基于实桥调查的经验方法
1.1 经验系数法
经验系数法是以桥梁原有设计荷载等级为基础,同时考虑损伤程度、材料老化程度、桥面行驶条件、实际交通情况、桥梁建造使用年限等因素,折算求出桥梁承载能力的方法。桥梁承载能力由下式求得:
P=P0K1K2K3K4 (1)
其中,P为被鉴定桥梁的承载能力;P0为被鉴定桥梁的基本承载能力,即原设计承载能力;K1为残存承载能力系数,根据桥梁结构损坏程度、材料老化程度而定;K2为桥面行驶条件好坏的系数;K3为反映实际交通情况的系数;K4为桥梁建造使用年限系数。
该方法的特点是应用简便,各系数由评定者根据现场情况决定。其关键问题是确定各种系数,系数的建立必须经过广泛的调查研究,故其适用性有所限制,计算结果较为粗糙。
1.2 经验公式法
以验算桥梁主要受力构件的断面尺寸进行评定的方法,称为经验公式法。其原因是这种方法大多情况下都有经验公式或近似公式可用。对于一般的梁式桥,经验公式法中,其断面尺寸验算可按主梁控制计算的实际截面尺寸计算,按下列公式估算桥梁承载能力的大致鉴定系数:
其中,Mj为按照实际断面尺寸计算的截面承载能力;Md为按实际断面计算的恒载内力;Mh为计算标准车辆产生的活载内力(包括冲击力)。
鉴定系数不小于1.0,表示可以安全通过。很明显,该方法比较简便,但只能用于初步估计桥梁的承载能力。该方法的缺点是不能考虑桥梁存在的各种各样的缺陷,也就是说,该法对于既有桥梁的实际承载能力较难评定。但是,如果用该方法评定承载能力的结果与实际承载能力相差10%以内,则该方法还是可行的。
2 荷载试验方法
2.1 静载试验法
静载试验法是通过在桥梁结构上施加与设计荷载或使用荷载基本相当的外载,利用检测仪器,测试桥梁结构的控制部位与控制截面在荷载作用下的应变、挠度变形、裂缝及开展情况、横向分布系数、墩台变形等特性变化,将测试结果与结构理论计算值及规范的允许值作比较,从而评定出承载能力。
静载试验法具有直观、可靠的特点,是其他方法所不能及的,但也并不能替代常规评定方法,而只能视为获取信息的手段和分析方法的补充。其原因是该法规模大,试验费用高,方法难以普及,可能引起结构严重损伤,影响正常交通。
2.2 动载试验法
动载试验是通过桥上汽车的跑车、跳车、刹车动荷载或稳态、瞬态等方式的激振荷载作用,使用检测仪器,测试桥梁结构上各控制部位的频率、振幅、阻尼及冲击系数等动态参数,分析这些测试结果并与相应的计算值或经验值相比较,进而评定承载能力。
尽管目前已有这方面的文献资料,但由于旧桥结构存在质量和边界条件等难以精确确定的问题,加之试验资料的积累相对缺乏,桥梁结构的动态工作机理还未得到彻底揭示,因而直接寻找桥梁结构动力特征与其承载能力的关系比较困难。
3 设计理论法
该方法是指基于桥梁设计规范,根据实测材料性能、结构几何尺寸、支承条件、外观缺陷及通行荷载,按照桥梁结构的设计计算理论来评定承载能力。桥梁设计规范是指导桥梁设计的标准,这一标准基于工程力学、结构试验和工程经验,且不断充实和完善。因此,利用桥梁设计规范的计算理论来分析既有桥梁承载能力的方法,具有坚实的理论基础并得到广泛的应用。目前许多国家都趋向于以“鉴定系数”来评价承载能力,其一般表达式为:
其中,K为鉴定系数;R为构件承载能力;G为恒载内力;S为标准车辆的活载内力。
各国规范对于材料的设计强度、荷载横向分布、冲击系数等规定不同,因此式(3)的具体形式和涉及到的计算系数取值各异,所得的鉴定系数也不相同。
我国交通部试行的“公路旧桥承载能力鉴定方法”对承载能力检算基本按现行设计规范中的方法进行,钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构检算公式如下:
Sd(γgG;
其中,Z1为旧桥检算系数,根据桥型和桥梁的实际状况的优劣确定。试行标准中给出了拱桥和梁桥的Z1值表,但Z1仍根据桥梁外观由鉴定人员选定,因各人经验不同,Z1的选择会有较大的差别。
其他国家如英国1984年提出了专用的桥梁评估规范,其中给出了桥梁承载能力评估的一般原则,即:
RA=FcR* (5)
其中,RA为承载力的评定值;R*为计算的承载能力;Fc为状态系数;R*根据实测材料强度和截面特性确定,Fc根据桥梁的缺陷进行估计。
日本在评定钢筋混凝土桥梁的抗弯强度时,混凝土的强度采用实测数值,对于有损伤的桥梁,其断面惯性矩减少的原因是由于钢筋锈蚀、施工质量差、有效宽度的计算误差和裂缝等引起的。因此必须先求出含筋量与有效宽度和截面惯性矩之间的关系,然后根据截面惯性矩的评估值求出含筋量与有效宽度,进而求出抗弯破坏强度。
4 等代荷载判别法
采用等代荷载法可比较迅速的判别超限车辆过桥的可能性,是一种比较实用的方法。这一方法就是在同一跨径(或荷载长度)用同一种影响线分别计算出超重车和标准车的等代荷载,将两者进行比较,以判别超限车辆能否安全通过桥梁或桥梁是否需进行加固。在超限车运输要求时间紧、计算量大的情况下,可采用该方法进行粗略判断。这要求在验算时对桥梁的实际载重能力作切合实际的评价,对其承载能力作切合实际的评价。
5 实际荷载验算法
实际荷载验算法就是利用超重车辆产生的构件最不利组合与标准荷载作用下的最不利内力组合进行比较判别的方法。在此方法验算中,应考虑超限车过桥时的各种管制措施,主要考虑行驶的横向位置及不允许其他活载同时作用。由于超限车过桥不变速、不制动及限速5 km/h的要求,因此在计算时可不记入冲击力影响。在验算判断桥梁能否通过超限车辆,须按超限车辆的纵向最不利位置算出结构的最不利内力值,并考虑横向分布的影响,然后再与桥梁标准荷载产生的内力进行比较判别。
6 非线性理论法
上述方法都是依靠桥梁的外观检查和简单的力学计算,进而评定既有桥梁的承载能力,实际上仅仅如此是不够精确的,而应该根据桥梁结构形式、建筑材料、设计和施工技术资料以及既有桥梁的损伤状态,综合考虑桥梁结构在一系列荷载作用下的变形过程所呈现的几何非线性和材料非线性性质,才能在进行合理而又系统的计算之后,对其承载能力(或极限承载能力)作出比较切合实际的评定。采用非线性理论对既有桥梁进行承载能力评定,无疑是比较精确的方法。如果采用的各种材料的本构关系能够比较符合实际,对既有桥梁的缺陷考虑得充分,则这种方法是大有前途的。它不但能对既有桥梁的承载能力(或极限承载能力)进行分析,对于新建或设计的桥梁结构都能进行全过程分析。不足之处是该法比较复杂,无论是在理论上还是在实际应用上,相对于前述的各种方法都困难。目前,用非线性理论计算进而评定桥梁承载能力的方法尚不成熟。
7 结语
基于上述各种旧桥承载力评定方法,都可对承载能力进行评判,但在具体的实际工程中,鉴于工期、资金等相关问题的制约,往往会采用1～5所涉及到的方法,但该类方法精度不够精确,能勉强满足工程需要,随着计算机水平及设计理论的发展,非线性理论方法将更广泛的应用于旧桥加固,工程可靠性得到较大程度保证,并能在一定程度上节省工程造价。
参考文献
[1]邹立金,王皆可.用车载试验检测旧简支使用承载力的探讨[J].重庆交通学院学报,1989(1):15-16.
[2]刘德琛,邢松歧,傅光明.动力法取代静力法进行桥梁结构试验探讨[J].公路,1994(2):25.
[3]贾海英,王淑萍.超重车辆过桥承载能力的验算方法[J].黑龙江交通科技,2004(3):38.
承载能力分析 篇9
砖砌体的承载能力不够, 当全部或部分荷载加上去之后, 将出现局部被压碎、压裂、剪断、拉裂等现象, 有时甚至造成建筑物局部或整体倒塌, 使人们的生命安全受到威胁, 并带来重大经济损失。砖的质量砖砌体的强度是与砖和砂浆的强度在一定范围内成正比的, 如果施工中使用了标号低于设计要求的砖, 就必定要降低砌体的强度, 从而影响其承载能力。除了砖的标号对砌体的承载能力有影响外, 砖的形状、焙烧质量、制砖的粘土成分等, 对砌体强度也有影响。特别是我国某些产石灰石地区的粘土中含有大量的石灰石小卵石, 烧砖时没注意筛选, 这些小卵石在砖焙烧时会变成生石灰藏在砖的内部, 严重影响砖的质量, 这种砖, 如不见水, 强度还是很高的, 但一润水, 便“爆炸” (生石灰吸水熟化膨胀, 把砖胀成酥松体) 。如果把这种砖用在砌体中, 必然大大地降低砌体的承载能力。 (摘自《安徽建筑》)
承载能力分析 篇10
1 无缺陷连续油管API弹性失效准则与有限元法仿真对比验证
1.1 无缺陷连续油管有限元承载能力分析
本文以油田用CT80级Ф60 mm×4 mm连续油管作为研究对象(屈服强度551~620 MPa,抗拉强度607MPa),建立有限元实体模型如图1所示。为节约计算资源本文建立1/2三维实体模型进行计算,单元类型为SOLID95单元,单元数为90 645,节点数为157 901,在边界处施加对称约束,在管模型的一端施加全约束边界条件,在另一端施加轴向拉伸载荷,管体内表面施加内压载荷。模型仿真分析完整连续油管内压为10~75 MPa时,计算极限轴向载荷,结果如图2所示。
1.2 API弹性失效准则拉力-内压复合加载极限载荷
在复合载荷作用下,计算出内压和拉伸载荷下产生的应力,然后计算出Mises等效应力进行失效判断[17—20]。
式中,Fa为轴向拉伸极限载荷;σy为规定的轴向拉伸强度;Ap为管体截面面积;D为公称外径;t为公称壁厚;T为完整套管壁厚;Pi为内压极限值;σt为横向拉伸强度。
(1)内压作用时内表面环向应力
式中,ki为几何常数。
(2)内压作用时内表面径向应力
(3)轴力作用时的轴向应力
(4)Von Mises等效应力
式中,σV取材料的屈服极限值。
1.3 理论计算结果与有限元仿真结果对比验证
图2为有限元仿真分析以及理论计算得到的包络线。由图2可以看出,有限元仿真与理论计算吻合很好,说明有限元模型及网格选择的正确性。
2 含缺陷连续油管承载能力分析
2.1 含缺陷三维实体模型的建立
为研究在不同轴向力和内压复合载荷下含缺陷连续油管的极限承载能力。以油田用CT80级60mm×4 mm连续油管作为研究对象,有限元实体模型如图3所示。油田现场统计发现,连续管的缺陷形状和尺寸很不规则如图4所示,本文将缺陷形状分为矩形、球形、椭球形进行有限元仿真计算,矩形边长,球半径和椭球半轴可用统一的缺陷深度t等效,(t=C/T,C为局部减薄深度,T为完整套管壁厚),计算尺寸如表1所示。有限元分析时同样采用SOLID95单元,为避免端部效应,将缺陷建立在模型中间位置。根据现场连续油管实际工况,将连续油管一端施加固定约束边界,在对称边界施加中心对称约束,在一端施加拉力载荷,并逐渐增大内表面的内压载荷直到连续油管达到屈服。
2.2 缺陷形状对连续油管应力分布规律的影响
2.2.1 矩形缺陷的应力分布规律
如图5~图7所示,对比在不同载荷情况下应力分布可知:在缺陷处有明显应力集中,并且最大应力值出现在矩形的侧面上。当仅仅承受拉伸载荷时,在环向壁面两侧出现高应力区,而轴向侧面上出现低应力区;在复合载荷作用下随着内压的增大,高应力区逐渐向两侧集中;当仅受内压时,轴向壁面是高应力集中区,而环向壁面为低应力区。这种现象主要是外载荷的变化导致轴向应力与环向应力变化所致。对比分析不同缺陷深度下应力分布可知:在缺陷较小时,缺陷处的应力范围较小,随着缺陷的增大,缺陷处的应力范围扩大,对管体应力分布产生较大影响。
2.2.2 半球形缺陷的应力分布规律
如图8~图10所示,对比在不同载荷情况下应力分布可知:在半球形缺陷处仍有应力集中现象,其分布规律与矩形缺陷应力分布有较大差异。当仅仅承受轴向拉力时,高应力区出现在管体环向球弧面上,缺陷底部也有明显高应力区;在复合载荷作用下,随着内压的增大,球形缺陷下方出现局部低应力区,而高应力区逐渐从球底向外表面缩小。
2.2.3 椭球形缺陷的应力分布规律
椭球形缺陷应力分布规律与半球形相似,其分布如图11~图13所示
2.3 不同缺陷形状不同缺陷尺寸的载荷包络线
采用Visual Studio C#和ANSYS开发缺陷连续油管的极限承载能力评价软件,极限承载能力评价软件结构示意图如图14所示。
利用增量法对管体逐渐加载,内压一定,轴向载荷条件下加载至缺陷最大应力达到ISO/TR10400:2007的油井管设计标准和SY/T6477-2000的缺陷评价标准的流变应力:
式中,σs为CT80连续油管屈服强度;σb为CT80连续油管抗拉强度;σf为流变应力。
通过软件绘制轴向载荷无量纲n=N/N0与内压无量纲值(p=P/P0)的不同矩形、半球形、半椭球形缺陷载荷包络线图15~图17(N0为极限拉力,P0极限内压)。
由图15~图17可以看出,随着缺陷深度的增加,管体的承载能力明显减弱,这说明缺陷深度对管体承载能力具有较大影响。由此,根据现场连续油管缺陷深度、注入压力以及连续油管下入深度(即轴向力),从载荷包络线可以直接判断连续油管是否失效,当t=C/T一定时,如果载荷n=N/N0和p=P/P0在载荷包络线以内则安全,反之在载荷包络线以外则不安全,指导现场工作。
3 总结
编写软件调用有限元软件,分别就缺陷形状为矩形、球形和椭球形,分析拉力、内压和拉压复合载荷情况下连续油管管体应力分析规律与承载能力研究。在此基础上确定不同尺寸半球、半椭球形缺陷、矩形缺陷载荷包络线。
在油田现场可以根据缺陷尺寸以及载荷情况确定连续油管是否在安全工作范围,为油田现场安全施工提供保障。
摘要：针对含有缺陷连续油管作业过程中极易发生卡断或拉断等事故,根据现场使用后的连续油管缺陷情况,把缺陷形状归为方形、球形和椭球形三种缺陷,并开展拉伸内压复合载荷工况下连续油管承载能力的研究。对比分析不同尺寸不同形状下含缺陷连续油管应力分布规律,在此基础上绘制轴向载荷(n=N/N_0)与内压载荷(p=P/P_0)包络线,通过现场数据直接判断连续油管是否在安全工作范围。通过有限元计算结果与API5C5标准计算结果验证有限元法的有效性和精确性。在此基础上开发含缺陷连续油管安全评估软件,获得不同型号不同缺陷形状情况下轴向载荷与内压载荷的包络线,为油田现场连续油管安全施工提供保障。
承载能力分析 篇11
关键词IP回程网承载方案多协议标签交换虚拟专用网络
1引言
目前3G移动基站的承载主要采用MSTP/SDH技术，该技术本质上是纯物理层时隙交换技术，没有统计复用功能，不能适应大带宽的数据洪水冲击。移动互联网的飞速发展，对下一代移动回程网提出了诸多需求，包括：带宽容量、安全可靠、多业务承载、服务质量、时钟同步、操作维护等。IPRAN新型回程网技术以灵活的承载方案解决了传统回程网的多个问题。
2IPRAN承载3G基站的适配性分析
为适应大带宽数据流量的发展，从全球范围来看，核心网部分逐渐向分组化10GE/40GE迁移。新建3G基站多以FE/GE接口为主，便于向LTE阶段演进。 基站分组化，核心网分组化后，已经能够提供足够的带宽，满足移动数据业务的发展，从目前现状看，无线回程网形成了制约移动互联网发展的关键瓶颈。长远来看，回程网带宽容量将向GE/10G/40G甚至100G发展。
IPRAN（IP Radio Access Network）是一种以IP分组为传送单位，承载移动回程网，兼容VoIP、二三层大客户等业务的综合传送技术。
IPRAN提供大容量带宽，具备强大的统计复用能力和IP/MPLS路由能力，在传统数据网络保护技术的基础上，通过BFD及OAM技术提高可靠性IPRAN具有完善的差分服务QOS能力，满足多业务承载需求，可使用同步以太和1588V2技术精确时钟同步能力，完全适合承载3G无线业务。
33G基站承载方案分析
现网中，3G基站承载方案主要有以下三种：Native IP到边缘，L2 VPN到边缘和L3 VPN到边缘，针对三种方案我们分别从原理、保护和特点进行分析。
3.1Native IP到边缘（如图1所示）
承载原理：
IP基站出FE接口，基站网关设定在ACC设备；ACC到汇聚部署主备IP路径；在AGG或SR上开启L3 VPN进行承载；CE/SR通过GE连接BSC，并形成主备。
保护机制：
（1）接入层采用BFD+IP FRR，保证50ms切换时间。
（2）L3 VPN可采用LDP FRR, TE FRR， TE Hot-standby，VPN FRR 进行保护。
（3）BSC/RNC若支持L3路由，则BSC到CE/SR采用IP FRR；若仅为L2，则CE/SR上开BFD+VRRP。
方案特点
组网及其简单，易于配置，非常适合数据专业运维人员维护；L3 网络到边缘，网络更灵活，承载业务更加多样化；L3到边缘，更适合于组播业务的开展。
3.2L2 VPN到边缘（如图2所示）
承载原理：
IP基站出FE接口，基站网关设定在SR或AGG设备；ACC到SR或AGG采用VLL/TE隧道进行承载，分别建立主用、备用PW；在AGG或SR上开启L3 VPN，并将L2 VPN桥接进VRF承载；CE/SR通过GE连接BSC，并形成主备关系。
保护机制：
（1）接入层采用BFD+TE FRR/PW FRR，保证50ms切换时间。
（2）基站网关，采用BFD+VRRP保护。
（3）L3 VPN可采用LDP FRR，TE FRR， TE Hot-
standby，VPN FRR 进行保护。
（4）BSC/RNC若支持L3路由，则BSC到CE/SR采用IP FRR；若仅为L2，则CE/SR上开BFD+VRRP。
方案特点
接入ACC设备开启VLL/TE隧道即可，仅对基站报文进行透传；采用网管配置时，仅需建立端到端PW、隧道，不涉及到业务IP、VLAN、Metric等规划问题；L2 VPN 网络到边缘，多业务接入可采用不同的L2 VPN封装，隔离效果好；和Native IP到边缘相比，配置复杂。
3.3L3 VPN到边缘（如图3所示）
承载原理：
IP基站出FE接口，基站网关设定在ACC设备；ACC到AGG建立接入层L3 VPN over TE Hot-standby ；AGG到CE/SR建立核心层L3 VPN over LDP。
保护机制：
（1）接入层L3 VPN采用BFD+TE FRR保护TE隧道，采用VPN FRR保护节点，保证50ms～200ms切换时间。
（2）核心层L3 VPN可采用LDP FRR, TE FRR， TE Hot-standby，VPN FRR 进行保护。
（3）BSC/RNC若支持L3路由，则BSC到CE/SR采用IP FRR；若仅为L2，则CE/ SR上开BFD+VRRP。
方案特点
接入设备直接开启L3 VPN，使得业务部署和区分更加灵活。同Native IP到边缘相比，此模式省去了M-VRF和VLAN in的配置。同其他方案相比更节省IP地址，且省去PW，VLL或TE隧道的配置。此模式，对ACC设备要求较高；AGG或SR进行接入层L3 VPN和核心层L3 VPN的对接，需要同厂家设备建网。
4结论
综上所述，基于IPRAN技术的移动回程网具有很高的组网灵活性，因此得到了广泛的应用。Native IP到边缘方案组网及其简单，易于配置；L2 VPN到边缘方案不涉及到业务规划问题，隔离效果好；L3 VPN到边缘方案业务部署和区分更加灵活。现网中，可根据需求灵活采用承载方案。
平湖市地表水环境承载能力分析 篇12
1 水系特征
平湖市位于长江三角冲积平原之东南缘的滨海区, 地势平坦, 河道纵横, 属太湖水系。境内主要河道以当湖街道东湖为中心, 呈放射形分开, 其余中小河道填充其间, 呈不规则网状分布, 组成了全市引水和排洪涝水系。受黄浦江周期性潮汐顶托, 境内河道均有不同程度的感潮性, 潮差以北部泖河较为明显, 东南沿海较小。平湖市是众多河道的汇集地, 也是引水、排水及交通航道运输的枢纽。全市河道总长2525.7公里, 其中进排骨干河道四条, 全长49.39公里;盐平塘和平湖塘为主要来水河道;上海塘和六里塘为主要排水河道, 排水从东北流经金山入黄浦江出海, 排水量分别约占全市排水总量的6 5%和25%。其他主要河道还有乍浦塘、黄姑塘、盐船河、新港河、卫国河、丰收河、大寨河、嘉善塘、放港河共9条, 全长126.04km。全市水域面积46.50km2, 占全市总面积的8.69%, 每平方公里河网密度为4.70km, 水位在2.6 0 m (吴淞) 高程以下的, 河道正常蓄容量为4732万亩, 每平方公里的正常蓄容量为8.82×104m3。水位在2.60m~4.00m之间的调节蓄容量为5327万亩, 每平方公里调蓄量为9.92×104m3。
2 地表水环境现状调查与评价
以平湖市的8条主干河流为基础, 河道总长91.34km, 水域面积4.605km2, 共设水环境监测断面9个全年监测资料进行分析评价。
采用《地表水环境质量标准GB3838—2002》中《地表水环境质量标准基本项目标准限值》为标准设监测项目水温、pH、溶解氧等19项。根据平湖市域的水质状况, 主要评价项目选择了5项参数:溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮和总磷。为了全面了解不同水性的水质情况, 按全年期、丰水期、枯水期三个时期段进行评价。其中丰水期为5~10月, 枯水期为1~4月、11~12月。
2008年度平湖市地表水资源质量评价总河长91.34km, 分别按全年期平均值、丰水期平均值和枯水期平均值进行评价, 100%超标, 均为劣于Ⅴ类水体, 主要污染物为溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮和总磷。全年期、丰水期和枯水期三个时段均为中度污染水体和污染水体。水体类别综合评价见表1。
3 水环境承载能力分析
3.1 水流数学模型
平湖市主干河流属平原型河道, 河宽在20m~70m, 河底平均高程-3.30m~1.05m, 平均水深3.00m左右。平原型河道水流流态变化十分复杂, 利用有限的断面监测资料, 尚不能完全反映干流流态变化和流量沿程分配情况, 为了满足河流纳污能力计算的需要, 采用一维非稳定流数学模型, 模拟不同的水流流态, 用以计算相应的河流纳污能力。
式中:Q (x, t) 为断面流量 (m3/s) ;z (x, t) 为断面平均水位 (m) ;u (x, t) 为断面平均流速 (m/s) ;A (x, t) 为断面面积 (m2) ;C为谢才系数;R (x, t) 为水力半径 (m) ;B (x, t) 为河宽 (m) ;QL为旁侧入流 (m3/s) 。
3.2 主干河道纳污能力计算
3.2.1 污染指标
水环境容量是满足水环境质量标准要求的最大允许污染负荷量, 或称纳污能力, 它是以环境目标和水体稀释自净规律为依据的。平湖市的主要污染类型为有机污染及氮磷污染, 故选用的污染指标为BOD5、CODM n、NH3-N、TP四项。水质按监测成果为依据, 结合不同河段的水质控制目标和水体功能, 进行主干河道纳污能力计算。
3.2.2 计算公式
由于河道水体的流向有顺、逆之分, 计算时其水体的起始断面有所变化, 故按不同的流态分别进行。根据“水污染容许排放量计算方法”, 其计算公式如下:
经数学运算, 控制断面各水质参数的纳污能力计算公式为:
上述各式中, WB、WD为纳污能力 (k g/d) , GBOD5、GCODM n、GNH3-N、GTP为BOD5、CODMn、NH3-N、Tp的纳污能力 (k g/d) , Q上与Q下分别为上、下断面的流量 (m3/s) , B上、C上、N上、Tp上、B下、C下、N下、T P下分别为上、下断面的BOD 5、CODMn、NH3-N、TP的浓度 (m g/L) , Q为控制断面的流量 (m3/s) , q为计算河段的污水量或支流汇入量 (m 3/s) , CN为BOD5的水质标准值 (m g/L) , C0为起始断面的BOD5浓度 (m g/L) , DN为氧亏量的水量标准 (m g/L) , D0为起始断面的氧亏量 (m g/L) , x为河段长 (k m) , u为河段的平均流速 (m/s) , k1为衰减系数 (L/d) , k2为复氧系数 (L/d) 。
3.2.3 纳污能力计算
按上述计算公式 (5) , 以《地表水环境质量标准GB3838—2002》Ⅲ类和Ⅳ类为目标水质, 进行纳污能力计算, 求得各河道的纳污能力, 见表2。
4 结语和建议
城市规模扩张和城市人口的增长对水环境的污染, 往往成为一些城市的不可控因素, 它们对水环境承载能力的影响却很大。
根据运算结果虽然我们得到的只是2008年水环境承载力数据, 但就目前平湖市水环境的不断恶化的情况来看, 也足以证明该城市目前已潜伏着水环境的严重危机, 如果维持现状发展, 在不久的将来会出现水资源供需矛盾和水体污染的继续恶化。
削减行业排污系数, 提高工业重复用水率, 适度调整工业行业发展速率等手段的采用对提高水环境承载力, 协调水环境与经济发展矛盾将起重要的作用。
摘要：水环境承载能力力作为衡量水环境与社会经济协调发展程度的研究工作刚刚起步, 目前尚未形成比较完善的理论体系。本文参照已有实测数据, 在对平湖市水质做出初步评价的基础上, 基于一维非稳定流水流数学模型, 模拟不同水流流态对地表 (河道) 水环境的纳污能力即承载能力进行初步计算和分析。研究结果对进一步明确水环境与社会经济可持续发展的相关关系具有实际与工程意义。
关键词：地表水,水环境承载能力,一维非稳定流模型,协调发展
参考文献
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