预应力锚索在单桩竖向静载试验中的应用

在狭窄场地上进行大吨位单桩竖向静载试验时,需要解决的问题是在试验设备受场地限制无法增加的情况下如何提供足够大的反力荷载。根据此次试验场地地层中基岩埋藏丰富且深度较浅的情况,通过采用预应力锚索,进行加载反力装置设计,最终采用十字形加载反力装置,有效地解决了反力荷载不足的问题,从而为类似的试验提供了一种思路和选择。同时,通过对试验中出现的一些问题诸如锚固力、自由段变形等进行深入地分析和研究,提出了有关改进和完善反力装置现方案的建议。     

多层弹性平面问题解的精确刚度矩阵法

从平面弹性力学的基本方程出发,利用Fourier积分变换等数学手段,推导出了单层平面问题的刚度矩阵,然后按有限元法组成总体刚度矩阵。通过求解由总体刚度矩阵所构成的代数方程和Fourier积分逆变换,得到在任意静荷载作用下多层弹性平面问题的精确解。由于刚度矩阵不含有正指数项,计算时不会出现溢出现象,从而克服了传递矩阵法的缺点。推导过程中摒弃了应力函数的选择,使得问题的求解更加合理化,同时也为进一步研究此类问题如温度场、动力学等奠定了理论基础。计算实例证明了推导结果的准确性。     

劲芯水泥土桩复合地基工程性能数值分析

劲芯水泥土桩是在水泥土桩成桩后, 将小直径的混凝土芯桩插入水泥土桩中, 形成一种混凝土芯与水泥土共同工作的新型复合材料桩, 特别适用于深厚软土地区的路基处理工程。目前针对劲芯水泥土桩复合地基的研究大多集中在刚性基础下单桩或单桩复合地基的工程性能, 对于其在柔性基础下的力学特性研究成果较少。本文采用有限单元法研究了路堤荷载下劲芯水泥土桩的工程性能。首先, 通过与现场实测数据的对比分析验证了模型的可靠性, 而后基于验证后的数值分析模型, 开展了路堤荷载下劲芯水泥土桩复合地基工程性能相关影响因素的研究, 包括芯长比、含芯率和桩间距。研究发现, 增大芯长比、减小桩间距能够有效减小地基沉降, 并在一定程度上增大荷载分担比。本文的研究成果对于劲芯水泥土桩的工程应用具有一定的指导价值。     

高强复合玻璃纤维加固RC梁疲劳性能研究

现有桥梁中有一部分需要进行加固,而采用高强复合玻璃纤维进行加固在国内尚属起步阶段,研究其加固性能,尤其是加固后的疲劳性能是一项有意义的工作。本文进行了高强复合玻璃纤维加固RC梁在重复荷载作用下的弯曲性能试验研究。试验表明:粘贴高强复合玻璃纤维后混凝土梁的疲劳寿命提高了2倍多,其疲劳变形减少了61%~65%,加固梁的疲劳抗裂性能得到了较大改善。因此,粘贴复合玻璃纤维是提高混凝土梁疲劳性能的有效方法,可用于延长混凝土梁的使用寿命。本文还通过加固梁的钢筋应力幅值与疲劳寿命的关系,拟合出S-N曲线。     

波浪作用下孔隙海床-管线动力相互作用分析

波浪作用下海床中的孔隙水压力与有效应力是影响海底管线稳定性的主要因素。然而,在目前的海床响应分析中一般将管线假定为刚性,并不能合理地考虑海床与管线之间的相互作用效应,同时也没有考虑土体和管线加速度对海床动力响应的惯性影响,从而无法确定由此所引起的管线内应力。为此考虑管线的柔性,分别采用饱和孔隙介质的Biot动力固结理论和弹性动力学理论列出了海床与管线的控制方程,进而采用摩擦接触理论考虑海床与管线之间的相互作用效应,基于有限元方法建立了海床-管线相互作用的计算模型及其数值算法。通过变动参数对比计算讨论了管线几何尺寸、海床土性参数对波浪所引起的管线周围海床孔隙水压力和管线内应力的影响。     

曹妃甸浅滩表层砂体插桩深度研究

曾妃甸浅滩原为古滦河三角洲,三角洲废弃后,海底表层沉积物在波浪潮流的簸选及自重应力作用下,沉积物颗粒粗化,粒度单一,且堆积紧密,工程强度较高。平台在该海医插桩时往往难以贯穿该层,其实际插桩深度较预定深度存在较大偏差。本文对此类砂体的形成机制、插桩过程中土体的压实作用对砂体强度的影响进行了分析,在对砂体力学参数做出适当调整后,运用太沙基地基极限荷载公式进行计算,得到了与实际情况较为一致的结果。     

荷载传递方法在水闸地基土体抗拔受力变形计算中的应用

以辽宁地区某水闸为设计工程实例,该水闸地基土体为桩固结构,采用4根桩体进行地基的构建,应用荷载传递方法对不同桩体之间的抗拔应力进行分析和计算,结果表明:荷载传递方法可综合考虑地基土体受力的分布特征,计算结果符合其实际受力分布特征,相比于传统计算方法,其在变形计算误差上降低12. 3%。研究成果对于水闸稳定性设计具有重要的参考价值。     

车辆荷载作用下公路挡土墙稳定性及力学响应研究

为研究车辆荷载对公路挡土墙稳定性的影响,针对规范中未考虑墙后土体破裂角变化的问题,引入改进等效土层厚度法,以库仑土压力理论为基础,循环迭代计算破裂角收敛值得到新的换算土层厚度。以安康市某公路边坡路堤挡土墙实例,分别采用规范方法和改进方法分析挡土墙稳定性,结果表明：改进方法的稳定性评价结果更精确。采用数值方法分析车辆荷载作用下挡土墙的力学响应,结果表明：车辆荷载作用下挡土墙受影响部位主要为中上部。车墙距离越小,墙后土体振动响应越显著,附加动土压力越大,而挡土墙水平位移受其影响不大。