半圆型结构冰压力的物理模拟试验研究

利用DUT-1非冻结合成模型冰开展1:25冰对半圆型构件的物理模拟试验研究. 首先用简单的斜面构件的物理模拟试验检验了整体试验装置和技术设备的可靠性, 然后以同样比尺进行2种冰厚在5个不同水位条件的系列试验, 获得了模型冰排在半圆型构件前的破碎堆积现象和作用于构件上的水平和垂直作用力过程.结合实测模型冰物理和力学指标, 通过优化组合, 拟合出半圆型防波堤冰荷载的试验公式. 这些公式包含了冰对半圆型结构的弯曲破坏作用力、挤压破坏作用力及爬坡和堆积作用力.     

非饱和冻土的强度分析

冻土的强度是由土颗粒与冰的结合强度所决定,冰含量(或初始含水量)和干容重是非饱和冻土强度的主要影响因素.干容重越大,土骨架能够承受荷载的有效面积越大,冻土的强度也越大.同样干容重下的非饱和冻土,冰含量越多,冰与土颗粒的结合面积越大,承受的荷载能力增强,冻土的强度越大.为此,提出冰饱和度的概念,建立了非饱和冻土强度与饱和冻土强度关系,它涵盖了干容重和冰含量的影响作用,揭示了非饱和冻土强度的机理.通过试验验证,该关系式与试验结果具良好吻合.     

复杂应力状态下条形基础的临塑荷载公式

莫尔-库仑强度准则的临塑荷载公式由于没有考虑中主应力在强度上的作用使计算结果偏于保守。利用具有线性形式的双剪应力强度准则替换原有的莫尔-库仑强度准则,将中主应力引入临塑荷载的计算中,推导出平面应变条件下考虑中主应力影响的临塑荷载公式,并通过算例说明了新临塑荷载公式的计算结果比原有公式有较大的偏高。     

冰与直立结构快速挤压破坏分析

冰与直立结构作用通常产生冰挤压破坏, 如何解释和描述冰在挤压破坏形成的交变荷载一直是学术界比较有争议的问题.通过现场原型动冰力测量实验与冰单轴压缩实验获得了大量的海冰破碎动冰力时程曲线以及结构振动响应时程曲线, 研究了冰与结构作用快速挤压脆性破坏形成动冰力机理.认为在快冰速挤压作用时, 结构近场冰首先形成劈裂破坏, 继而产生层间断裂.运用脆性材料的断裂特性解释了冰劈裂破坏的机理, 进一步描述了冰快速挤压时随机冰荷载的周期分布.     

海冰韧脆转变特性的宏微观分析

冰荷载是寒区海洋工程结构物设计的控制荷载。海冰强度研究是确定冰荷载的基础。从宏微观结合的角度研究海冰强度特性,通过对海冰韧脆转变的微观机制分析,给出了微裂纹形成机制和扩同制;通过对Ｒｉｃｅ－Ｔｈｏｍｓｏｎ模型的分析,得出了韧－脆转变的判据;最后进行了韧脆转变区的强度计算。与实验结果相符。     

冰盖下的输冰量计算分析

冰塞或冰盖下输冰受热力、水力以及边界条件等影响,计算河道在稳封期的冰流量对计算冰塞厚度及冰期水位具有重要的意义。根据对实验室试验数据的分析,提出平衡输冰形式的回归公式。同时对比了黄河河曲段稳封期的实测资料,结果显示这一计算输冰量公式的结构形式是合理的,可为天然河道稳封期输冰流量计算提供参考。     

柔性桩荷载传递特性与有效桩长分析

本文对柔性桩的承载特性进行了理论分析，并采用荷载传递函数，用数学方法推导了计算柔性桩桩身应力、位移的公式。分析了柔性桩荷载－沉降曲线的特征，推导了一个计算柔性桩有效桩长的公式。     

公路连拱隧道土压力荷载的计算方法研究

针对目前国内公路连拱隧道尚无比较成熟的土压力荷载计算公式的现状,根据连拱隧道的受力特点,基于普氏平衡拱理论,推导了深埋连拱隧道的土压力荷载计算公式,同时结合规范中关于隧道深浅埋分界高度的规定,给出了深浅埋连拱隧道的分界埋深及荷载计算公式,形成了完整的连拱隧道深浅埋情况下的荷载计算体系。通过大量的分析计算并与其他公式对比,验证了推导出的公式的合理性,并将公式应用于湖北沪蓉西高速公路连拱隧道及分岔隧道的设计中,取得了良好的效果。     

简支组合梁滑移的分析计算

阐述了两点对称荷载作用下钢-混凝土简支组合梁截面沿高度应变变化规律的试验结果.利用弹性分析理论,建立适合于在跨中两点对称荷载作用下钢一混凝土简支组合梁交界面滑移的计算公式.结果表明,按照本文公式得到的计算值与实测值吻合良好.     

考虑斜坡效应的基桩屈曲临界荷载分析

以某实际工程桩为原型,根据相似理论设计并完成了斜坡基桩竖向承载室内模型试验,分析了不同坡度及桩长条件下斜坡基桩屈曲临界荷载,获得了基桩屈曲临界荷载理论计算公式及拟合公式。研究表明:竖向荷载作用下,基桩荷载-位移曲线均无明显拐点,且桩顶沉降、水平位移均随坡度或桩长的增加而增大,斜坡基桩的屈曲失稳破坏模型非常显著。斜坡基桩的屈曲临界荷载值由桩顶沉降和水平变形共同控制,斜坡坡度越大或基桩自由段越长,其屈曲临界荷载及竖向承载折减系数越小,斜坡效应越明显。对比分析表明,由理论公式和拟合公式计算得到的结果与模型试验结果均吻合较好,最大误差尚不足10%,验证了模型试验、计算理论及拟合公式的合理性,其成果可以为实际工程设计提供参考。