应力波理论在动测锚杆锚固质量中的应用

运用应力波理论，分析了不同锚固质量的锚杆在瞬态冲击下的响应规律，包括锚固质量优的、中等的、劣的对锚杆中应力波的影响规律。这些规律都将会对实际锚杆锚固质量的无损检测起到很好的指导作用。     

桩基瞬态动测响应的数学模型及基本特性

根据桩在瞬态激振方式下的阻尼波动方程,本文分别给出端承柱与浮承桩的振动初始条件和边界条件,并导出了两类桩瞬态动测响应的数学模型.通过与试验桩实测响应的对比,证明所建立的数学模型是正确的.文中还分析和讨论了桩的瞬态动测响应的五个基本特性,为动力测桩的参数估计提供了较严格的理论依据.     

单向张弦梁结构风振响应的时域分析

张弦梁屋盖结构自重轻,地震作用下的动力问题不是结构设计的控制因素,但是在风荷载作用下结构的动力响应较为显著,在设计中应给予足够重视。本文首先利用Matlab编程工具,模拟结构的风速时程曲线,然后利用有限元软件中的瞬态动力学分析模块对这种结构进行动力时程分析,讨论其在脉动风荷载作用下的动力响应,并将结果和频域法脉动风荷载的分析结果进行对比,验证了计算结构的可靠性。得到一些有意义的结论,供张弦梁结构的工程应用参考。     

锚杆动测问题的数值解

建立了锚杆动测问题的有限元模型，并对锚杆中的缺陷进行了数值模拟，获得了位移场的数值解。对该解在时域和频域范围内的讨论表明，锚杆中的缺陷将引起动测曲线一系列的变化，为现场动测曲线的识别提供了依据。     

圆弧形凹陷在SH波入射下瞬态反应的解析解

针对现有地震波散射问题的解析解均在频域内给出,其适用的频带较窄,不能获取到可靠的瞬态反应解析解的问题,本文利用宽频带频域解析解进一步获取了不同空间点地震反应的宽频带频响函数,并基于傅里叶变换得出SH波入射下圆弧形凹陷地形瞬态动力响应的解析解.以上述为基础,研究了输入脉冲与实际地震动时凹陷的瞬态反应的基本特征,并重点分析...     

FBG传感系统在桩基侧向动力响应中的应用研究

液化土体中桩基侧向动力响应一直是目前岩土工程界和地震工程领域关注的热点研究问题之一.本文基于振动台实验,首次将光纤布拉格光栅(FBG)技术应用到液化土体桩基侧向动力响应分析方法中.实验结果表明:采用FBG传感系统可以测得桩身侧向动力响应,与传统电阻式应变片法相比简洁方便;FBG测量土体位移同样有效可行,可代替以往加速度积分求解土体位移;后处理得到的桩基侧向动力p-y滞回曲线能更好地反映桩土之间真实的动力本构关系,并与干砂动力p-y曲线相比,探讨两种不同场地条件下桩基侧向动力响应机制与p-y曲线的发展变化模式,为以后液化土中桩基侧向动力响应问题的研究奠定了理论基础.     

钢筋混凝土框架结构地震破坏的研究

本文对钢筋混凝土框架的地震破坏进行了计算机模拟试验研究，指出了破坏过程中结构瞬态动力特性的变化特征，研究了影响瞬态动力特性的若干因素，明晰了结构整体耗能能力的大小与结构周期的延长之间的关系。作者认为结构瞬态动力特性和地震动的特性是影响结构破坏过程的主要因素，指出结构地震破坏模拟具有广阔的应用前景。     

结构动力分析的非线性拟动力方程法

本文在时间步长△t内用二次曲线来拟合动力反应的速度和加速度时程曲线，并且得到了求解结构动力响应的拟动力方程。由于可直接由动力方程求解动力反应，因而物理概念明确，可克服计算中误差积累问题，并且与线性法相比，在保证计算精度的条件下，可减少时间步长的划分，提高运算速度。     

地震激励作用下锚固系统研究现状

地震激励作用下,柔性的锚杆支护体系与刚性的滑体合而为一,刚柔并济,协调系统位移与应力,主动抗震抗滑。基于以上优势,锚固边坡在高烈度地区广泛应用,其动力稳定性也成为近年来岩土工程领域研究的热点。通过分析锚固边坡的浅表动力效应、锚固体的动力响应、锚固体的破坏模式、锚固体的抗震机理及设计方法等4个方面发现,浅表动力效应研究和锚固体的动力响应分析研究成果相对较多、较成熟,但大都局限于位移、加速度、应力等单因素的分析,并没有具体到整个系统的动力响应过程;指出今后的研究方向更应趋向于整个锚固系统的动力响应过程、抗震机理及抗震设计理论,才能更好地为工程服务。     

岩石蠕变破裂过程及其响应比变化的实验研究

对花岗岩样品进行逐次加载的蠕变实验,得到了加载过程中的蠕变曲线和蠕变破裂的全过程曲线.对加载过程中的杨氏模量、蠕变量、蠕变速率等参数用加卸载响应比方法进行了分析,认为有二种不同形态的响应曲线.在中低应力的弹性阶段其响应比都近似为1,而在高应力的膨胀阶段其响应比都随应力而增加.对应力不变时的蠕变破裂全过程曲线进行了分解,在蠕变破裂过程中,瞬态、稳态和加速3个阶段的持续时间分别为全部时间的18%,75%和7%;在加速蠕变阶段蠕变速率及其响应比明显增加.这一结果是预测蠕变破裂的明显指标.     

动荷载作用下边坡锚固系统合理设计探讨

爆破、地震或列车振动等动荷载作用下,边坡锚固系统易产生锚筋松弛、夹具损伤、注浆体拉裂及界面粘结失效等情况,影响其预应力赋存状态、加固效果和耐久性。基于动荷载作用类型和锚固系统动力响应特征分析,提出了动载下不同地层内的锚固段合理结构设计方案和锚筋抗拉安全系数及锁定荷栽的建议。动载下自由段（外锚固段）宜设计为全粘结型或增设多级反锚装置,形成岩土自锁锚固,以控制预应力损失和防止诸头或自由段破断造成突发性灾害;在水泥基灌浆体中掺入钢纤维或树脂纤维,可改善锚固体抗裂性能,提高其抗疲劳和抗冲击能力;建议优先采用防腐性能卓越的填充型环氧涂层钢绞线,以提高锚固体在动载破裂时的耐久性。     

Seismic damage analysis of the outlet piers of arch dams using the finite element sub-model method

This study aims to analyze seismic damage of reinforced outlet piers of arch dams by the nonlinear finite element(FE) sub-model method. First, the dam–foundation system is modeled and analyzed, in which the effects of infinite foundation, contraction joints, and nonlinear concrete are taken into account. The detailed structures of the outlet pier are then simulated with a refined FE model in the sub-model analysis. In this way the damage mechanism of the plain(unreinforced) outlet pier is analyzed, and the effects of two reinforcement measures(i.e., post-tensioned anchor cables and reinforcing bar) on the dynamic damage to the outlet pier are investigated comprehensively. Results show that the plain pier is damaged severely by strong earthquakes while implementation of post-tensioned anchor cables strengthens the pier effectively. In addition, radiation damping strongly alleviates seismic damage to the piers.     

Seismic demands on nonstructural components anchored to concrete accounting for structure-fastener-nonstructural interaction (SFNI)

This paper investigates the influence of the hysteretic shear behavior of postinstalled anchors in concrete on the seismic response of nonstructural components (NSCs) using numerical methods. The purpose of the investigation is to evaluate current design requirements for NSC and their anchorage. Current design guidelines and simplified methods, such as floor response spectra (FRS), typically approach the dynamics of the structure-fastener-NSC (SFN) system using simplified empirical formulae. These formulations decouple the structure from the NSC and neglect the behavior of the anchor connection, with the assumption of full rigidity. There is a lack of knowledge on the complex interaction between a host structure, the fastening system, and the NSC, herein referred to as structure-fastener-nonstructural interaction (SFNI). More specifically, it is important to investigate whether and how the actual hysteresis shear behavior that takes place in the anchorage could alter the seismic response of the SFN system and its components. Herein, the results of extensive nonlinear dynamic analyses (NLDA) with different models for the anchorage force-displacement relationship are presented and compared with those obtained with FRS procedures and current code provisions. The anchor models include (a) linear-elastic, (b) bilinear, and (c) a recently developed hysteresis rule. The results of the NLDA showed that the first two approaches are not able to reflect the behavior of an anchor loaded in dynamic shear. Moreover, when using the more refined hysteresis model, it appears that current code provisions might underestimate the component and anchor shear amplification factors for rigid NSC fixed to the host structure through anchors.     

地震动对锚索桩的响应特性研究

汶川地震震害调查表明使用预应力锚索的桩板墙变形协调性好,抗震性能高,但目前在预应力锚索桩板墙的抗震设计理论研究方面仍比较落后。鉴于此,利用FLAC3D对预应力锚索桩板墙的地震响应特征进行研究,包括桩身土压力分布、桩身变位及锚索内锚段应力的动力响应特性等,并通过改变地震动参数进行多种工况的分析,系统研究地震动参数对桩-土-锚动力耦合相互作用规律的影响。研究成果可加强对预应力锚索桩板墙抗震表现的认识,也为深化抗震机理研究提供可靠的依据。     

预应力锚索加固石窟岩体的地震动力响应研究

根据锚索加固石窟岩体的特点,以甘肃安西榆林石窟的三个典型的工程段为例,通过动力有限元的方法对地震荷载作用下预应力锚索加固石窟岩体的位移场、应力场的模拟计算,得出了其动态响应和变化规律。并通过对地震荷载的频谱特性分析,揭示了地震荷载的特征周期对锚索加固石窟围岩的动力响应结果的影响。     

循环荷载下吸力锚基础周围孔压响应特性数值研究

吸力锚基础海上安装方便、定位精确且具有较大上拔承载力,可作为张力腿平台的系泊基础,在深水油气工程应用广泛。服役过程中,作用在吸力锚基础上的荷载一般为一定预张力上的单向循环动力作用,动力荷载可分为波频荷载和二阶低频慢漂荷载,其中波频荷载的幅值较小但周期短,低频荷载幅值较大但周期较长。本文建立多孔介质海床中吸力锚在定常力基础上承受循环上拔荷载的有限元模型,对锚体周围的孔压响应特性进行数值计算与分析,重点分析比较波频荷载和低频慢漂荷载作用下的振荡和残余孔压的变化趋势与影响范围。研究表明,循环上拔荷载作用下吸力锚外侧浅层土体孔压累积显著,降低土体有效应力,弱化筒壁-土体摩擦阻力,有可能引起吸力锚失效模式的转化;循环荷载的幅值和周期都将对孔压响应的大小和分布造成一定影响。     

15km3天然气球罐设计研究及优化

天然气的广泛应用,促进存储容器向大型化发展。以已投产使用的10km³天然气球罐为设计基础,设计建造完全国产化的15km³天然气球罐,利用计算参数建立有限元模型,验证模型的可靠性。建立双层拉杆模型,施加地震荷载及风载,进行动力响应分析及应力分析。为讨论双层拉杆最优位置及直径,建立了5种上下拉杆比例不同的模型,另外每种比例模型设计3种不同拉杆直径。结果表明:在8度设防二类场地地震波的情况下,上层和下层拉杆比例为0.618∶1,直径为50mm的模型对于球罐优化方面优于其他模型,球罐各项参数均显著减小且应力无放大效应。     

Influence of spiral anchor composite foundation on seismic vulnerability of raw soil structure

A typical single-layer raw soil structure in villages and towns in China is taken as the research object. In the probabilistic seismic demand analysis, the seismic demand model is obtained by the incremental dynamic time history analysis method. The seismic vulnerability analysis is carried out for the raw soil structure of non-foundation, strip foundation, and spiral anchor composite foundation, respectively. The spiral anchor composite foundation can reduce the seismic response and failure state of raw soil structure, and the performance level of the structure is significantly improved. Structural requirements sample data with the same ground motion intensity are analyzed by linear regression statistics. Compared with the probabilistic seismic demand model under various working conditions, the seismic demand increases gradually with the increase of intensity. The seismic vulnerability curve is summarized for comparative analysis. With the gradual deepening of the limit state, the reduction effect of spiral anchor composite foundation on the exceedance probability becomes more and more obvious, which can reduce the probability of structural failure to a certain extent.