模拟饱和土固结的有限元热力场分析

土体的排水固结是在计算桩-土相互作用过程中必须考虑的问题。由于实际工程的复杂性,采用商业软件进行实际工况的分析已成为验算结构可靠性的必要手段。由于绝大部分商业软件具有热传导计算功能,因此可以通过考虑Biot固结方程与热力学方程变分的相似性,用具备热传导计算功能的商业软件,较为准确地计算超静孔压消散对地基及基础后期沉降的影响。通过推导比较,如果能合理控制热传导方程的边界位移约束和热传导率,可以计算出真实的超静水孔压力和超静水孔压随时间的变化,从而进一步得出较符合实际的固结沉降变化。

大直径锚盘变形的荷载传递分析法

根据锚锭板、钢绞线与水泥土的相互作用机理,以弹性力学为基础,建立了拉拔荷载下三者的受力平衡方程。锚锭板受力采用弹性半空间的Boussinesq解,钢绞线握裹力采用忽略水泥土体的无旋应变下的变形协调平衡方程,并以三者的协调变形为前提,利用传递矩阵方法,计算了土层中大直径锚杆内各锚锭板所受荷载和位移的关系。通过理论计算可知,靠近张拉荷载的锚锭板最先达到塑性,而后是距离较远的发挥其承载力,如果进一步考虑钢绞线握裹力的影响,当近张拉端锚锭板达到塑性时,较远处锚锭板构件承载力的发挥程度将进一步减小。

2.5维有限元分析饱和地基列车运行引起的地面振动

从饱和土的Biot波动方程出发,通过对时间的Fourier变换得出频域内的波动方程,再结合边界条件利用Galerkin法推导出频域内的u–p格式的有限元方程。把轨道视为饱和地基上的Euler梁,通过沿轨道方向的波数变换将三维空间问题降为平面应变问题。将平面应变问题解答沿轨道方向进行波数扩展,最后通过快速Fourier逆变换求得三维时域–空间域内的地面振动响应。假设体波波阵面为半圆柱形式,推导出了适合饱和多孔介质2.5维有限元的黏弹性人工边界。验证了计算模型。结果表明:车速低时,弹性介质的竖向位移大于饱和介质;高速时,饱和介质竖向位移大于弹性介质。车速略微超过饱和土剪切波速时地面产生振动增大现象,随车速进一步增加位移幅值又逐渐减小,但随距离的增加衰减变慢,且得出了不同车速时孔隙水压力随深度的变化曲线。

桩-土-结构体系动力相互作用的试验研究

采用挤扩支盘桩-土-结构体系进行振动台模型试验,以了解在地震动激励下该体系的抗震性能以及支盘桩对结构体系的抗拉、抗压及抗扭曲的作用.在试验的基础上,对该体系的基频、阻尼比、振型、最大位移、结构顶层加速度反应以及破坏特征进行了计算和分析.结果表明,相互作用体系对结构动力特性和结构地震反应均有较大的影响,结构的破坏形式与基础形式、土层性质等因素有关,支盘桩对地震的阻抗性能有了初步的显示.

分层土中群桩水平动力阻抗的改进计算

采用动力Winkler地基梁模型,建立了主动桩和被动桩的简化解析运动方程,考虑地基土的分层特性、桩身剪切变形和转动惯量,提出了计算分层地基中单桩和群桩动力阻抗的改进计算方法,并与已有文献的计算结果进行了对比,结果表明:改进方法的计算结果与现场实测更接近。在低频段,改进方法的计算结果与已有文献结果较一致,但随着桩身剪切模量的减小,两者差异增大。差异主要是由考虑桩身剪切变形和转动惯量引起的,且前者影响较大,在低频段差异亦十分明显,而后者影响较小,在群桩阻抗峰值区域和高频段差异明显,需考虑桩身转动惯量的影响。

饱和地基上列车运行引起的地面振动特性分析

从饱和土Biot波动方程出发,基于二次形函数薄层法,将圆柱坐标系下饱和土的Biot轴对称波动方程在竖向进行离散,沿切向及轴向坐标分别进行Fourier级数分解和Hankel变换,得到饱和地基频域-波数域中的位移基本解,再利用Hankel逆变换和Fourier综合,求得频域柱坐标系下的位移表达。结合移动列车-轨道-地基的振动模型,对饱和地基上列车运行引起的地面振动进行了分析,讨论了动力渗透系数、孔隙率和动力流体粘滞系数等参数对地面振动传播与衰减的影响规律,并与弹性地基的振动衰减进行了比较。结果表明:在不同列车运行速度下,饱和地基和弹性地基的竖向位移振动响应差异较大;饱和土体的动力渗透系数、孔隙率和孔隙流体动力粘滞系数是影响地面振动的主要参数。

地基-结构动力相互作用体系中数值仿真的研究

采用数值仿真试验进行结构地震反应的理论和计算分析,将理论分析结果、振动台试验结果和计算机仿真结果三者结合起来,研究和分析地基–结构动力相互作用及其抗震性能。通过数值模拟,解决试验中土压力盒损坏的问题,得到地震动激励下桩–土接触压力峰值的数据,并由此分析桩–土接触压力的大小及其分布规律,提出桩基上的支盘是基础减振的主要构件,并承受动荷载,减轻地震波对上部结构的冲击力,同时消耗上部结构反馈给基础的振动能量。承台和桩基两侧的土压力时程曲线呈反向关系,说明基础在同一时间一侧受压,另一侧受拉。产生这种现象的原因是由于框架结构和承台下的桩–土在振动时的相互作用,并由此导致承台出现转动效应、建筑物产生倾倒的现象。

桥梁撞击问题研究的新方法

为了更准确地研究桥梁撞击问题,介绍了当前常用的计算最大撞击力的经验公式,指出它们的局限性。从动量和能量双重角度来分析和研究桥梁撞击问题,提出了一种研究桥梁撞击问题的新方法。认为桥梁在受到撞击后做阻尼简谐振动,提出了如等效振幅、等效弹性系数等概念。用高采样率高精度的RTK-GPS技术采集撞击瞬间及撞击后短时间段内的桥梁振动数据,利用动量守恒和能量守恒定理,得出桥梁所能承受的最大撞击,并通过现场试验对新方法的有效性进行了验证。试验结果表明,提出的方法具有一定的实用性,并得出了一些有益的结论。

胃黏膜解痉多肽表达化生的发生机制及其在胃癌干预研究中的意义

解痉多肽表达化生(spasmolytic polypeptide expressing metaplasia,SPEM)是胃黏膜上皮化生的早期阶段,与萎缩和肠化密切相关,SPEM的形成与进展对黏膜病变的转归有重要意义。深入探索SPEM的发病与进展机制,为准确识别并干预SPEM进展以期减少胃癌发生提供可能,对评估胃癌发生风险有重要价值。该文就SPEM的形成机制、治疗与预防及潜在临床价值作一综述,以期提高对SPEM及其与胃癌关系的认识。

大型异形人行天桥的支座受力调节施工技术

上海金沙江路人行天桥为一大型环形钢桥,在临时支撑拆除完成后,有2个桥墩各出现1个受拔状态的支座,这与Midas有限元软件模拟的支座受力存在差异。为了消除支座受力不均的情况,采用了液压千斤顶进行顶升作业并采用PLC计算机控制多点同步顶升系统进行操控,对各桥墩支座进行了受力调节。通过位移监控系统以及应变监测系统对施工过程进行实时监控,使整个施工过程均处于受控状态。最终,所有支座均达到了受力要求,且受力比较均匀,与设计状态差距较小,达到了受力调节的目的,为今后类似施工积累了宝贵的经验。

铁路桥涵翼墙倾斜原因及加固方案分析

文章针对铁路工程中出现的桥涵翼墙倾斜病害,分析了病害发生的原因,提出了临时加固和永久加固的病害整治方案,并对该加固方案进行了评价,提出了保证铁路运行安全的相关建议。

叠合板架立筋整体变形及受力计算分析

以叠合板及其架立筋为研究对象,分析了在裂缝控制条件下混凝土、构造钢筋和架立筋的受力和变形情况。通过对比规范中的弹性力学模型、几何协调变形计算模型和有限元模型的计算结果,得出了布设于叠合板混凝土内架立筋的受力形式和架立筋对叠合板弯矩的分担比例。通过分析可知:若按照纯弯模型考虑,架立筋对叠合板弯矩的贡献较小,只占构件整体受力的4%;若考虑叠合板均布受力,并在板底设置支撑,则架立筋承担的弯矩占总体弯矩的比例可提升至9.5%左右。

分层地基中群桩的动力响应及减振分析

基于弹性动力学基本方程和有限元法,用时域积分的Newmark方法和子结构凝聚法分别对桩基模型进行时域和边界的处理,得出了竖向动荷载作用下分层地基中群桩及周围地基的动力响应。分析了无桩基础时上硬下软地基和上软下硬地基的地表振动衰减规律,同时提供了上软下硬地基中有群桩基础的动力响应,分析了群桩基础地基中波动的频谱特性,表明群桩基础具有明显的减振效果。

轴向压力下侧向弹性约束压杆的稳定分析

以弹性力学最小势能原理为基础,采用级数形式的压杆挠度曲线,利用迈克劳林级数简化分析了最小势能方程中的第一类曲线积分,并推导出了具有一定精度的压杆临界压力和侧向约束刚度的平衡方程。通过对比三角级数和多项式级数的压杆挠度曲线方程可知,前者在取多项级数时计算量较小且各项正交,后者取高阶形式时各项非正交其求解矩阵较为复杂。通过对实际算例的对比分析可知,不同级数的挠度型函数,即使只取首项,对于给定压杆临界荷载的情况下,其侧向约束刚度的计算结果同样是较为精确且结果相近的。

考虑初始变形的钢管脚手架稳定性分析

以结构力学的能量方程为基础,采用结构变分和欧拉(Euler)方程,对既定边界条件的受压杆件进行驻值求解。基于第一类曲线积分,以一阶近似泰勒级数结合压杆轴向变形的解析表达式,推导出多项式及三角级数的半解析方程,经实例验证,其结果与理论解一致。考虑杆件初始变形后,以常规临界压力为基础,结合已有全微分方程,得出轴力作用下杆件的挠度方程,以材料屈服应力为控制标准,归纳出杆件的初始挠度与临界压力关系。通过实际算例的对比分析可知,多项式级数的半解析临界压力与已有结果较一致且能根据计算精度自行选择,初始变形对杆件临界压力影响较大,是影响压杆承载力的主要因素。

自适应优化控制的人工髋关节磨损三坐标测量及评估方法

针对目前三坐标测量在人工髋关节磨损评估上重复测量误差较大和准确性不高的突出问题,提出了一种自适应优化控制的人工髋关节三坐标测量及磨损评估方法.该方法包括臼杯表面采样点云分布的磨损自适应设计,测量点触测矢量的优化控制以及构建相同体积计算区域,并使用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）髋臼杯对该方法进行了验证.研究结果表明：与非相同体积计算区域方法相比,在低于原来一半的测量成本下,体积评估重复性偏差减小了49.3％;与随机的触测矢量方法相比,在同样的点密度下,体积评估精度提高了32.4％～46.7％;该方法的磨损评估结果与称量法对照,表现出了有效的相关性（R2=0.922 8）;与称量法相比,该方法表现出磨损分布统计分析能力,为人工关节磨损分析和研究提供了更多的信息.

针灸所致椎旁脓肿三例并文献复习

针灸作为中国传统医学的宝贵遗产,目前已在许多国家作为辅助治疗的手段广泛应用,故针灸的安全性和可靠性值得关注。以往文献综述报道的针灸相关并发症主要分为三类:创伤性、感染性和其他类型,椎旁脓肿是针灸所致感染性并发症中较为特殊的一种类型[1]。本文报道南京中医药大学附属南京医院收治的3例确诊为针灸所致椎旁脓肿病例。

扩底桩及浅基础的界定与计算分析

为了解决扩底桩深基础与普通桩基及浅基础的区分及设计计算,根据均布荷载下的Boussinesq与Mindlin解,结合现有文献对"扩底桩"或"扩底墩"等扩底深基础进行界定,对其承载能力特性进行计算分析.结果表明:扩底深基础与普通桩基的区别是扩大头因素的存在.通过对不同形式基础底部附加应力的计算可知,若以两者差异δ=0.2为基准对扩底基础的深浅进行界定,则埋深与扩底直径之比宜取0.62,并将其作为深浅基础的划分界限,而且实际工程亦验证了此界限的可靠性.

预应力控制大基坑中的水平位移

目前我国的基坑越来越大。当最小宽度接近100 m时,内支撑刚度急剧下降,温度影响明显上升,常规的钢支撑或混凝土支撑都很难将基坑坑壁水平位移控制在规范的要求之内。预应力支撑能将这种超大基坑的水平位移控制在30 mm以内,是针对大基坑的最佳内支撑形式。本文论述了预应力支撑在大基坑中应用时必须要解决的两个基本概念和计算理论问题:(1)在下层土体开挖前,采用预应力将坑壁外的被动土压力充分激发出来。才能有效地起减小位移的作用;(2)100 m的超长对撑若考虑了支撑的立柱对支撑的侧向弹性约束,就可以不必进行整体稳定验算及相应的强度削减。

混凝土浇筑过程中模壳墙足尺试验研究

以模壳墙为研究对象,设计并制作4.7m高、1.7m宽、400mm厚模壳墙试验模型,模拟混凝土浇筑荷载,在模壳墙表面和拉结件上布设应变片,测试混凝土浇筑时模壳墙应变,对模壳墙受力进行分析。研究结果表明,随着混凝土浇筑高度的增加,模壳典型测点应变增大,位于模壳墙下部的测点应变增幅较大。当混凝土浇筑完成时,模壳表面应力沿模壳墙高度的分布规律基本为下大上小。随着混凝土浇筑高度的增加,拉结件应变增大。混凝土浇筑完成时,拉结件应力随模壳墙高度的变化线性规律不强。