不同截面形态的空心抗滑桩支挡效果对比研究

为了研究矩形截面空心桩和圆形截面空心桩的支挡效果及破坏模式,文章利用压力盒、应变片、钢筋计等传感器装置,开展室内模型试验。研究表明:矩形截面空心桩和圆形截面空心桩桩身最大弯矩分布在滑面上下约5 cm处,分布范围约占桩体自由段长度的1/4~1/2;空心桩桩身集水孔的布置会导致桩体承载能力有所降低,交错布置集水孔时,承载力约降低10%,竖排直线布置承载力约降低25%;圆形截面空心桩破坏时表现为沿滑面受剪破坏,而矩形截面空心桩表现为受压破坏。结果显示矩形截面空心桩的承载能力和抗弯能力优于圆形截面空心桩,在空心抗滑桩设计中应加强桩底至滑面以上1/2范围内的结构配筋,空心桩集水孔宜采用交错布置。     

深海采矿立管在波流载荷下的弯矩响应分析

采矿立管是深海采矿系统的重要组成部分，立管的弯矩分析是确保立管正常使用的重要指标。立管所处海洋环境复杂，且立管底部的自由边界条件使得立管弯矩特性难以分析。本文基于波浪理论，使用Abaqus 有限元软件建立海洋采矿立管的模型，运用Abaqus中的AQUA海洋工程模块，考虑立管在轴向力、自重、浮力、波浪载荷、海流载荷及模拟海上平台水平和升沉运动共同作用下，对采矿立管进行弯矩分析，计算了提升泵不同安装位置、不同中继仓重量变化对弯矩的影响，结果表明：提升泵会增大安装位置的弯矩幅度，且安装在不同位置对立管弯矩会产生叠加影响；中继仓重量的增加提高了立管整体稳定性，但会使提升泵处弯矩波动产生向中部延伸的不利影响。     

顶底角钢连接节点的低周疲劳性能分析

本文对采用顶底角钢连接的半刚性钢梁柱连接节点进行了精细的三维非线性有限元分析,在与实验数据对比的基础上,对影响该连接性能的主要参数如角钢厚度、柱翼缘连接螺栓与梁翼缘间的距离等进行了分析,得到了其弯矩-转角曲线。     

锚索桩设计计算的几个力学问题及有关概念探讨

分析探讨了锚索桩设计计算的几个力学问题及有关概念。传统上对于桩身嵌入段的计算,须根据桩身与桩周岩土的相对刚度划分为刚性桩和弹性桩两种不同的计算模型,并各自对应不同的算法及计算公式,通过对两种模型计算式的数学极限分析表明,刚性桩模型算式仅为弹性桩计算法中将嵌入段的桩身刚度取很大值下的特例,两种模型算法在力学本质上是统一的。由锚索桩嵌入段分别按弹、刚性桩模型算式的位移、转角的对比分析可知,基于弹性桩模型计算出的锚索受力大于按刚性桩模型,以弹性桩模型进行锚索设计偏于安全,而嵌入段的换算长度取1.3（“m法”）或0.8（“常数法”）,从工程设计角度方可作为刚/弹性桩模型的划分判据,此时两种模型的最大位移或转角差别才小于5 %。桩上锚索倾角的力学效应除矢量分解作用影响水平锚拉力大小外,更重要的是将影响锚拉点处的水平约束刚度,进而改变锚索桩超静定结构的受力分担,因此锚索最优倾角的选取可使较好地控制桩身位移且降低锚索初拉力得以兼顾。力图令桩身正负弯矩峰值大致相等的所谓“平衡设计原则”实际上具有较强条件性,须依赖于锚索既要初拉力合适又能在正常工作状态下具备足够大的锚拉力。     

两侧铰接地下连续墙的试验研究及数值分析

地下连续墙用于平面不规则形状基坑支护时,对任意直线段墙体,其受力与变形实际上是三维的,而不是一般经验简化方法假设的二维变形与受力,并应考虑相邻墙体之间的相互作用。采用考虑墙土相互影响的地下连续墙与土共同作用的三维有限元方法,研究了墙端铰接和墙端自由两种边界条件对等刚度及变刚度墙体内力与变形的影响,计算结果表明,建议的理论计算方法与模型试验结果吻合较好。通过与模型试验实测值的对比,指出了以往采用平面有限元进行分析的方法的不足,并重点分析了墙端铰接对墙体横向弯矩的影响,研究结果表明,三维变形产生的横向弯矩是可观的,必须加以考虑。     

土钉墙面层位移和内力的计算分析

面层对于土钉墙的稳定以及通过土钉把土压力传递到稳定的土体中去具有非常重要的意义。土钉墙面层承受一定比例的水土压力已是不争的事实,然而,在目前的土钉墙设计中往往把面层按照构造进行配筋而不作计算,因此设计中没有体现到面层应有的作用。对土钉墙面层的受力情况进行了简化分析,把面层看作是文克尔地基上的有限长梁,将土钉作为作用在面层上的集中力系,得到了土钉墙面层位移和内力的解析解。计算结果表明,面层位移的最大值不在坡顶,而是在坡顶靠下的位置,其位置随着基坑开挖深度的增加而下移,呈现出中间大两头小的变化规律,与实测结果较为相近;位移的大小对土体的内摩擦角和黏聚力较为敏感,因此在基坑开挖过程中应做好降水工作,以防止水渗透到土体中,降低土体的物理力学性质指标。解析解也揭示了土钉墙面层内的弯矩和土压力的分布特征：面层内的弯矩随着基坑深度的增加而增加,但靠坡顶增加平缓,而在坑底稍上弯矩曲线斜率增大,同时达到最大值,且呈现出中间大两边小的现象,而靠近坑底的位置渐渐演变成为负弯矩,其原因是坑底被动区面层上作用有较大的被动土压力;而面层内的土压力分布性状与位移具有相似的分布规律和性状特征。以严谨的弹性力学理论为基础提供了研究土钉墙的实用方法,得到的结论为土钉墙的设计提供参考,并加深对土钉墙支护结构的理解和认识。     

焉耆盆地北缘哈尔莫敦背斜区的活动断裂及其形成机制

逆断裂-背斜是天山地区一种重要构造形式.对逆断裂-背斜区中的活动断裂和背斜之间的组合关系和形成机制的探讨,有利于帮助我们认识在挤压应力作用下形成的构造系统.焉耆盆地北缘哈尔莫敦背斜是盆地北缘断裂向盆地内扩展的新生逆断裂-背斜.背斜主逆断裂以30°左右的倾角向盆内逆冲,现今构造运动强烈.通过对哈尔莫敦背斜航片解译和陡坎剖...     

基础隔震结构在竖向荷载作用下的内力分布特点

以一个3跨4排柱建筑为例,对非隔震结构和隔震结构在竖向荷载作用下的内力分布特点进行了对比研究,其中考虑了隔震层顶部梁板结构的荷载、刚度以及结构的梁柱刚度比等因素的影响.研究中发现,与非隔震结构相比,隔震结构一层柱子的柱端弯矩明显增大,隔震层顶部梁的梁端弯矩与其倚载成正比等规律.同时提出了基于非隔震结构的隔震结构在竖向荷载作用下内力的计算方法和“隔震影响系数”的概念.即,隔震结构的内力等于非隔震结构的内力乘以“隔震影响系数”.其中还进一步对“隔震影响系数”的影响因素进行了定量研究,得出了“隔震影响系数”的计算公式.本文所提出的计算方法与隔震结构在水平地震荷载作用下的内力计算方法思路一致,因此,该方法也进一步完善了隔震结构的设计理论.     

采用不完全线性弯矩的组合杂交法对Zienkiewicz三角板元的改进

使用组合杂交有限元对Zienkiewicz三角板元进行了改进.提出了两种不完全线性的7参数弯矩模式,不同网格剖分下的数值计算结果表明组合杂交型的Zienkiewicz三角板元可以达到粗网格高精度.