加筋土坡动态稳定性拟静力分析

加筋土工结构被广泛采用的原因不仅是其具有良好的静力性能,且也在于出色的动力稳定性能,现有研究较少考虑竖向地震效应对加筋土坡动态稳定性的影响。基于塑性极限分析上限理论,假定不同的破坏面,同时考虑水平和竖向地震影响并结合不同加筋模式,采用拟静力分析方法推导一定加筋强度条件下的边坡临界高度和一定边坡高度条件下的临界加筋强度计算公式,并对所导公式采用序列二次规划法进行了优化计算,数值计算与分析表明:简单静态和动态条件下,该结果与现有研究成果有较好的一致性,可以证明该方法的正确性;水平和竖向地震、岩土材料强度特性、边坡倾斜度均对加筋土坡的动态稳定性有重要影响,特别当边坡较陡,岩土填筑材料质量较差和地震影响强度较大时,忽视竖向地震影响将会导致设计偏于不安全;最后针对工程实际,提出相应的工程建议。

地震效应和坡顶超载对均质土坡稳定性影响的拟静力分析

基于强度折减技术和极限分析上限定理,假定机动容许的速度场破坏面,考虑坡顶超载、水平和竖向地震效应影响推导了边坡稳定性安全系数的计算表达式。采用序列二次规划迭代方法(和内点迭代方法)对边坡安全系数目标函数进行能量耗散最小化意义上的优化计算,与多个算例的对比验证了其方法和程序计算的正确性;对影响土质边坡动态稳定性的一些因素进行了参数分析,分析表明:随着边坡倾角β、坡顶超载q、水平和竖向地震效应影响系数的增大,边坡稳定性安全系数显著下降;随着坡顶超载q、水平地震效应影响系数kh的增大、竖向地震效应影响系数kv的减小,边坡的潜在滑动面越来越深,潜在破坏范围越来越大。竖向地震效应对边坡稳定性也有一定影响,强震条件下的设计计算必须考虑竖向地震效应的影响。

水力和超载条件下锚固岩石边坡动态稳定性拟静力分析

基于极限平衡理论,综合考虑水力条件、坡顶超载、地震荷载效应和锚固效应对岩石边坡进行了全面的稳定性分析。计算给出了多影响因素条件下岩石边坡稳定性安全系数的表达式,并重点分析了几种相关参数组合对岩石边坡稳定性的影响。分析表明,坡顶张拉裂缝积水、地下水渗流作用、滑面出流缝被堵塞、地震影响效应不利于岩石边坡抗滑稳定性,而锚索锚固效应则对提高边坡抗滑稳定性有积极作用;坡顶张拉裂缝积水、滑面出流缝被堵塞、水平向地震影响效应都不利于岩石边坡抗倾覆稳定性,但锚索锚固效应、坡顶超载、与竖直方向地震效应则对提高边坡抗倾覆稳定性有益。最后针对工程实际,提出了相应的工程建议。

工程船锚泊移位系统的最优控制策略及拟静力分析

锚泊移位系统以定位准确、投资小、节省能源、操纵简便等优点在海上施工工程船中获得广泛的应用。本文分析了工程船锚泊移位系统的受力特点 ,提出了工程船锚泊移位系统的最优控制策略和锚泊移位系统的拟静力分析方法。并以

基于Hoek-Brown破坏准则的均质岩石边坡动力稳定性拟静力分析(英文)

将"外切线法"与强度折减技术相结合,采用拟静力法分析符合非线性Hoek-Brown破坏准则均质岩石边坡的动力稳定性。采用"外切线法"的Hoek-Brown破坏准则的瞬时抗剪强度参数(瞬时内黏聚力ct和瞬时内摩擦角φt)作为变量参数引入稳定性分析过程。采用内点迭代方法对岩坡动力稳定性拟静力安全系数的上限计算表达式进行求解,通过与已有研究成果的对比验证本文方法的有效性和正确性。为便于工程应用,将均质岩坡安全系数Fs与地质强度指标参数GSI之间的关系绘制成图形。

无黏性土强夯加固效果定量估算的拟静力分析法

提出了强夯锤–土接触面"等效拟静力"的概念;从功能原理推导了用土质参数表达的等效拟静力公式;基于压密分布的近似假设,建立了任意夯击击数时的夯坑深度和夯点下不同深度处的相对密度计算公式,进而可确定无黏性土夯后土的设计控制指标(如标准贯入击数)的深度剖面;初步探讨了计算中涉及的若干参数取值;最后,用若干实例对所建立的方法进行了初步验证,结果表明,该方法计算结果与实测结果较吻合。

双肢短肢剪力墙结构弹塑性拟静力分析

利用有限元分析软件ANSYS,对短肢剪力墙结构,从弹性到混凝土开裂直至破坏的全过程进行了模拟试验分析。试验分析了影响短肢剪力墙受力的几种因素:墙肢截面高厚比、混凝土强度等级、连梁跨高比、轴压比对短肢剪力墙承载能力和变形能力的影响。试验结果表明:截面高厚比在6.5左右时,承载能力和变形能力较高。连梁的屈服先于墙肢的屈服,属于强肢弱梁型结构。

拉裂—滑移式破坏的土坡地震稳定性拟静力分析

拉裂—滑移式破坏是垂直卸荷裂隙发育的土质边坡失稳形式之一。根据土坡拉裂—滑移型破坏特征,建立边坡破坏概化模型,结合圆弧法和拟静力法推导出地震作用下垂直裂隙发育的土坡稳定性系数计算公式,并进行算例分析。结果表明:随着裂隙深度以及水平地震加速度(K_h)、垂直地震加速度(K_v)的增大,边坡稳定性系数逐渐减小;竖直向上的地震力有利于边坡的稳定性,而竖直向下的地震力不利于边坡的稳定性;较大的裂隙深度会减小地震力对边坡稳定性的影响,但不利于边坡的稳定;随着K_h的增大,K_v对边坡安全系数的影响逐渐减小,相应的随着K_v的增大,K_h对边坡安全系数的影响也逐渐减小。

基于M—θ分量杆模型的拟静力分析

对钢筋混凝土结构在低周反复荷载下的受力全过程进行了模拟分析,得出荷载—位移滞回曲线和结构骨架曲线。拟静力分析程序设计基于弯矩—转角(M—θ)的单分量杆模型,其刚度采用退化三线型恢复力模型。在此基础上用Matlab语言编制了一榀框架结构的分析程序,计算值与试验结果吻合较好。程序的计算方法简便可靠,可以用来分析结构的弹塑性性能。

交通荷载拟静力分析与动力模拟方法探析

研究交通荷载对路基变形沉降的影响时,主要是对交通荷载按等效静荷载或等效动荷载2种方式进行模拟。通过分析等效土柱法、移动恒载法、冲击系数法3种常用的拟静力分析法可知,这些方法都不能反映路基土的动力特性,与实际情况不符。探讨了利用动三轴仪、动扭剪仪等进行动力试验的方法,并模拟了交通动荷载波形、振幅、频率、振次等动荷载参数的选取过程。

路面模量拟静力分析的动力校验

采用轴对称动力有限元程序计算出的相应ＦＷＤ顺位置的弯沉作为输入，验证拟静力反分析的实用性。通过对几种路面结构的计算分析，得出拟静力反应的适用和不短途结构，并给出了理论解释。

基于OpenSEES的钢筋混凝土柱拟静力分析

为了研究OpenSEES软件中材料本构模型参数、轴压比和配箍率对钢筋混凝土柱数值模拟的影响,采用OpenSEES软件中非线性纤维单元对4根以弯曲破坏为主的钢筋混凝土柱的拟静力试验进行数值模拟,并与试验数据进行了对比分析.结果表明,对拟静力试验中钢筋混凝土柱进行数值模拟应考虑P-Δ效应,Concrete02材料λ参数值建议取0. 1～0. 2,钢筋强化系数可不考虑或仅需设置0～0. 01的较小强化系数值;高配箍率钢筋混凝土柱抗震性能较好,具有良好的延性能力.

碳纤维混凝土墩柱抗震性能拟静力分析研究

通过拟静力分析,研究混凝土中的碳纤维对于构件的抗震性能方面的影响。首先,对配合比相同但碳纤维长度以及掺量不同的混凝土试件进行抗压强度试验,结果表明:碳纤维掺量为0.24%、长度为10 mm时对混凝土抗压强度的提升最有效。基于OpenSees有限元软件,建立数值模型进行桥墩抗震能力分析和抗震需求分析,得出不同碳纤维掺量以及长度的混凝土墩柱在地震作用下底截面的内力、位移以及破坏模式,结果表明:当加载至同样的位移时加载荷载相对较大,加载荷载随碳纤维长度的增大而逐渐增大;碳纤维掺量、碳纤维长度的变化对开始加载到荷载峰值阶段的滞回耗能没有影响;长度相同时,碳纤维的掺量越大,其荷载值越大,当掺量相同时,碳纤维的长度越大,其荷载值越大。

剪切波作用下盾构隧道地震效应的拟静力分析方法研究

针对均质土层中圆形盾构隧道在水平剪切波作用下的地震响应分析问题,在获得隧道周边自由场剪切应力的基础上,利用弹性中心法和空洞复变函数,给出了深埋盾构隧道在土层结构界面滑移和不滑移情况下的解析分析公式;并建立相同条件的等效刚度数值分析模型和考虑接头效应的有接头分析模型进行对比。研究表明:等效刚度拟静力法与等效刚度数值法所获得的剪切地震波作用附加弯矩、附加轴力分布形态及其最大值发生位置都具有良好的一致性;在三种方法获得的附加弯矩和附加轴力当中,等效刚度拟静力法最大,等效刚度数值法次之,有接头数值法最小;土层结构界面滑移相对不滑移而言,附加轴力偏小、附加弯矩偏大;等效刚度拟静力法结果偏于安全,公式简便,考虑界面滑移时更加接近实际,故可推荐考虑滑移条件的等效刚度拟静力法作为深埋圆形盾构隧道的抗震设计方法,并与常时荷载静力分析结果叠加后进行配筋设计。

张力腿平台的整体设计及拟静力性能分析

结合南海海域条件对传统式张力腿平台进行整体设计,计算平台所受各种环境荷载的大小,并采用拟静力分析法分析此平台的非线性运动响应,考虑平台水平漂移和下沉的非线性关系以及张力腿预张力、横截面面积、就位长度和立柱横截面面积等参数对平台运动响应的影响。

尾矿坝地震反应的拟静力稳定分析

《水工建筑物抗震设计规范》[1]所建议的拟静力分析属于毕肖普总应力分析方法,由于没有考虑静态与动态条间孔隙水压力的影响,计算结果偏于不安全。根据渗流场的分析结果得到静态孔隙水压力分布,依据动力液化分析确定动态孔隙水压力增量,并应用于条间水压力分析之中,提出了拟静力分析的改进有效应力分析方法,应用于某一尾矿坝动力稳定分析中得到了较为满意的计算结果。

土石坝拟静力抗震稳定性分析与坝坡地震滑移量估算

单独采用拟静力抗震稳定性安全系数,并不能准确地评价土石坝的动力稳定性,Newmark等采用刚塑体滑移量或永久变形评价土石坝地震稳定性的建议得到了逐步认同,但土石坝地震永久变形或滑移量的估算尚缺乏合理方法。为此,将土石坝地震动力响应分析和拟静力极限平衡分析相结合,提出了合理地估算坝坡上潜在滑坡体地震滑移量的数值计算方法。首先,根据土石坝地震动力响应分析,针对圆弧滑动面和非圆弧光滑渐变曲面形式滑动面,分别采用简化Bishop法及改进的简化Bishop法计算坝坡上潜在滑动体的各个时刻拟静力安全系数。随后,对其中安全系数小于1的瞬时超载阶段,通过时间积分确定潜在滑动体的滑移量。最后,结合算例并通过具体数值计算与分析探讨了竖向地震动分量、滑坡体竖向地震响应、振动孔隙水压力等各种因素对土石坝地震位移及抗震性能的影响。

空间可展桁架拟静力展开分析的违约稳定方法

本文首次提出可展桁架拟静力展开分析的违约问题。根据受约束动力系统违约稳定与广义道理论,采用位置违约的最小范数最小二乘解进行主动校正,有效降低位置违约,使展开过程位形模拟更准确。文中四个算例表明该方法正确、可靠。

新型装配式混凝土防撞墙拟静力有限元分析

对预制装配式防撞墙竖向的新型连接形式进行了对比分析,利用ABAQUS有限元模拟的方法,通过应力云图和位移云图比较两者的受力特点,讨论不同因素对预制装配式防撞墙承载能力和位移的影响。结果表明:在单向均布荷载作用下,所提连接节点模型的屈服破坏特点与现浇模型基本一致,随着配筋率的提高,承载力分别提高了4.8%、12.4%、20%。改变预应力钢筋的分布间距对装配式防撞墙的承载能力的提高并不显著。增加混凝土强度能够有效提高防撞墙的承载能力,但提升空间有限。

基础隔震结构拟静力地震反应分析

本文基于能量平衡原理的拟静力分析方法,对基础下叠层橡胶支承隔震结构隔震效果的影响因素进行了分析。分析表明,改变结构的阻尼比、结构的水平刚度及屈服剪力等因素均能起到良好的隔震效果。