碎石填筑场地强夯加固机制及施工工艺

针对碎石高填方机场强夯加固机制与施工工艺问题,开展工程场地试验和室内模型试验研究。通过试验测量强夯作用下场地加速度响应,研究非常规级配碎石填筑体的强夯动力响应特性,并结合数值有限元计算研究夯击能、夯击动量(夯锤落距)、夯锤尺寸等参数与夯沉量、有效加固范围的关系。结果表明,碎石场地夯击点斜下方向为加速度响应弱区域;碎石场地的塑性变形耗散能量在每次夯击中基本保持稳定,但夯沉量由于塑性区域的增大而逐步减小;提高夯击能可有效地增大场地的夯沉量,但对达到稳定夯沉量的有效夯击次数影响不显著;改变夯锤落距、夯锤底面积对夯沉量和场地塑性区域大小有不同的影响。最后给出本工程条件下强夯施工的技术指标。

颗粒滚动阻力本构参数标定试验研究

针对颗粒滚动阻力本构参数难以通过阻力测量试验来直接标定,开展了两种离散元滚动阻力模型MDEM(modified discrete element method)和HDEM(hysteresis discrete element method)参数的试验标定方法研究。利用自由滚动颗粒的摆动过程建立了颗粒间滚动刚度系数Kr与滚动阻尼系数Cr的试验标定公式,搭建了激光位移传感器测量颗粒微振动的光学试验平台,通过测量试件摆动时程曲线实现了MDEM模型中K_(r)和C_(r)的标定;提出基于材料单轴循环拉伸试验的标定方法,利用颗粒本体材料加卸载循环作用下的滞回曲线实现了HDEM模型中的弹性滞后系数β的标定。试验结果表明,该试验方法能够有效地标定颗粒间滚动阻力本构参数。

混凝土结构徐变应力分析的全量方法

本文研究了适用于混凝土结构徐变应力分析的一种全量方法。在结构的非线性分析中 ,当结构加载过程为简单形式时 ,全量方法较增量方法能控制更高的精度。在本文中 ,以应力冲量的形式推导了混凝土徐变应变增量的递推公式 ,并且以此公式构造了混凝土徐变应力分析的初应变全量有限元格式。在混凝土徐变应力非线性全过程仿真分析中 。

碾压混凝土的正交异性损伤本构模型研究

根据碾压混凝土拱坝的结构特性与碾压混凝土材料的破坏特征 ,以Sidoroff各向异性损伤理论为基础 ,建立了碾压混凝土正交异性损伤本构模型 ;基于正交异性损伤模型的损伤传递方式 ,导出了碾压混凝土材料的损伤演化方程 .以碾压混凝土在复杂应力下的试验资料 。

沙牌碾压混凝土拱坝温度场仿真计算

在条件并层、接缝单元、分区异步长等仿真分析理论的基础上,进一步研究了网格自动生成 与并层问题、单元形状问题、接力计算问题、合理时间步长问题、边界初始温度赋值问题及 提前蓄水时温度边界的处理问题等等；并以沙牌碾压混凝土拱坝施工过程温度场仿真分析工 程实例,证明其结论可供设计人员参考.

混凝土徐变分析的双功能函数表达

在叠加原理的基础上建立了混凝土徐变恢复函数 ,并利用恢复函数与徐变度函数建立了基于等效历史应力假定的双功能徐变函数 .在各种变荷载情况下 ,对双功能徐变函数曲线与叠加原理意义下的典型徐变曲线进行了数值比较 ,结果发现它们的差异很小 ,能满足实际工程的需要 .

基于强度折减法的边坡滑动破坏分析

本文基于强度折减有限元法进行了边坡滑动破坏形式研究。通过选取不同的边坡土体粘聚力、内摩擦角,对边坡稳定进行了分析,结果表明坡顶与潜在滑移面塑性区中心的垂直距离随粘聚力增大而增大,边坡滑动破坏形式由浅层破坏转变为深层破坏,而内摩擦角对边坡破坏形式以及滑动块的影响规律恰好相反。采用有限元法模拟了土工袋表面加固边坡,结果表明边坡采用表面加固时,加固厚度超过一定值才能起增大边坡安全性的作用,加固后边坡潜在滑移面塑性区后移,往边坡深处发展。

含裂纹体结构分析中的再造核质点法(RKPM)

应用再造核质点法(RKPM)进行了结构裂纹计算问题的研究。将不连续处理技术-可视准则和衍射方法应用于RKPM来模拟裂纹附近场函数,实现二维和三维裂纹体的分析。避免了有限元方法中裂纹附近复杂的网格剖分工作。应用面向对象技术在计算程序中实现了二维和三维裂纹体的应力场计算分析,并且将结构离散工作和裂缝网格构造工作分离,从而提高计算效率。简单的算例表明应用RKPM方法在二维和三维含裂纹结构计算是有效的。

基于不同破坏准则的组合墙房屋抗震可靠性分析

介绍了最大位移－能量双重破坏准则，并以此准则和最大位移破坏准则用ＪＣ法计算了一幢八层钢筋混凝土－空心砖组合砌体房屋的可靠度。比较分析了两种破坏准则在钢筋混凝土－空心砖组合砌体结构可靠性分析中的差异。在对２０道组合砌体墙片试验分析的基础上，分析了滞回包络线面积代表的能量和最大位移对结构破坏描述的差异，得出了对工程有意义的结论。

基于颗粒组构特性的散体材料本构模型研究

通过散体介质材料单元颗粒排列组构表达的细观结构力学关系,建立了用颗粒密集度、颗粒排列组构关系和颗粒间摩擦特性等非连续介质材料特性参数描述的散体介质材料本构模型,从而实现散体介质材料宏观连续介质描述的等效应力表达。通过该模型可采用数值方法进行散体介质材料准静态情况下的力学特性分析。文中最后基于有限元软件ABAQUS,进行了该本构模型的二次开发。数值算例结果验证了所建立散体介质材料本构模型的适用性。

一种滞弹簧耗能的新型离散元滚动阻力模型研究

颗粒间滚动阻力对颗粒体系的稳定性起着重要作用.在传统的离散元法中,滚动阻力模型通常由转动弹簧、转动黏壶和摩擦元件表达,颗粒滚动动能由黏滞力(矩)和摩擦力做功耗散.由于黏滞力(矩)与滚动速度相关,临近静止状态的颗粒滚动速度变小,动能耗散减弱,传统的离散元模拟得到颗粒由滚动到静止耗费的时间比试验观测的结果要长.为解决这一问题,基于摩擦学理论分析了滚动阻力产生的材料滞弹性机理,将其引入离散元滚动阻力模型,提出了一种速度无关型动能耗散的滞弹簧,给出了滞弹簧的弹性恢复力计算公式,建立了一种新型的离散元滞弹性滚动阻力模型(HDEM).为验证新型滚动阻力模型的正确性,通过一个光学物理试验对单个圆形颗粒试件的自由滚动过程进行了测量,将测量数据与新型的滞弹型离散元模型和传统离散元模型计算结果进行了对比.结果显示,基于滞弹性滚动阻力模型HDEM计算结果与试验数据吻合程度更高,而且模拟得到的颗粒摆动频率更符合试验现象.

数值计算中的一种无网格方法研究

主要工作是推导了一种基于新的形函数形式的无网格方法。由于目前的无网格方法中,紧支域的大小和形状不同直接影响整体场函数的分布,有时会造成计算结果的严重失真。为了弱化紧支域尺寸的选取对计算结果的影响,以节点约束的形式构造一种形函数对位移场进行近似。一维位移场的计算实例表明方法能有效的弱化覆盖尺寸对计算结果的影响。一个简单的三维数值算例也表明利用该形函数构造的应变场进行无网格方法计算是可行的。方法的缺点是弱化核函数覆盖尺寸的影响是以增大计算量为代价的,需进一步改进。

爆破冲击对早龄期混凝土强度影响的实验研究

以某大型全碎石填方机场工程为背景,针对早龄期混凝土受爆破振动损伤开展了实验研究。通过室内实验模拟场地爆破振动作用于早龄期混凝土试块,测量了不同龄期混凝土受振损伤后的强度。并将实验结果与有限元数值计算和现场爆破场地测试数据相结合,分析了早龄期混凝土损伤后的强度增长规律,建立了场地爆破与混凝土结构浇筑平行施工的安全技术指标。

巨型贮煤筒仓有限元分析

对一直径120m、容量达10万t的巨型钢筋混凝土贮煤筒仓在局部堆煤荷载以及温度荷载作用下分别进行有限元分析,其中筒仓基础按三种约束刚度不同的模型进行处理。计算出各种堆煤工况以及温度荷载下的变形与内力。结果表明,局部堆煤对结构变形与承载产生极为不利的影响,温度作用的影响不容忽视,基础约束刚度对抵抗煤压有利,而对抵抗温度荷载作用不利。可为巨型贮煤筒仓结构设计提供依据。

沙牌碾压混凝土拱坝损伤开裂分析

碾压混凝土拱坝的温度裂缝与一般混凝土坝的温度裂缝有本质区别 .为了有效控制坝体开裂 ,要求分缝设计与应力场仿真分析密切结合 .因此进行了沙牌碾压混凝土拱坝三维非线性应力场的全过程仿真分析 ,在此基础上对拱坝在不同分缝情况下的损伤开裂行为进行了研究 .计算中考虑了温度荷载、自重、静水压力、混凝土徐变和自生体积变形等情况 .通过计算分析得出了沙牌碾压混凝土拱坝的开裂规律 ,为沙牌碾压混凝土拱坝的分缝设计提供了依据 .

高压电气设备支架动力放大系数取值研究

地质灾害调查资料显示,电瓷型高压电气设备损坏严重。结合我国电力设施抗震设计规范(GB 50260—2013),对高压电气设备支架的动力放大系数的取值进行讨论研究。首先采用有限元方法对单柱电瓷型高压电气支架设备进行了地震时程分析与谱分析,然后研究了支架柱变截面、变高度情况下的动力放大系数变化规律,最后讨论了规范动力放大系数取值的适用性,给出了工程应用上的建议。

基于Web方式的深基坑监测管理信息系统的设计

目前深基坑监测数据的文件管理模式已无法满足大量监测数据快速存储和及时分析的要求。文章提出了基于Web方式的信息化解决方案,即建立一套以数据仓库为数据组织方式、采用计算机网络作为传输和共享平台的深基坑监测管理信息系统,让用户及时、准确地获取深基坑监测信息,而且还可以为以后类似深基坑设计、施工及规范修改提供参考数据。

火电厂悬吊煤斗结构限位铅阻尼器耗能减震问题研究

对设置铅阻尼器的火电厂悬吊煤斗结构的耗能减震性能进行了研究。首先用解析方法分析了一个双自由度悬吊体—阻尼器结构的地震反应。然后基于地震弹塑性时程计算方法,通过设计具有不同屈服点的双线性屈服模型,分析了设置有铅阻尼器的煤斗悬吊结构的地震反应。计算结果表明,铅挤压式阻尼器对控制悬吊煤斗与结构的相对位移、减小火电厂的结构地震反应有显著的效果。

机场堆石体道基边坡稳定性分析

针对某大型高填方机场堆石体边坡工程,研究了该堆石体路基边坡的稳定问题。根据堆石体材料的相关力学性质,确定其对应的强度参数,采用强度折减法和极限平衡法,建立有限元模型计算边坡稳定安全系数,获得了堆石体各材料参数和边坡设计条件对边坡稳定安全系数的影响。通过比较分析,强度折减法分析堆石体边坡稳定时,计算结果更为安全,并提出了针对该堆石体边坡设计安全符合控制要求的工况。