斜坡桩水平循环特性模型试验及有限杆单元解

为了揭示斜坡效应和循环弱化效应共同影响下的斜坡桩水平循环特性,进行了不同循环次数、荷载幅值及坡度下的单向水平循环加载试验,并将水平静载试验作为对照,揭示了桩顶位移、桩身弯矩及地基反力等变化规律。综合考虑二阶效应及桩-土相互作用的影响,对单元刚度矩阵进行了改进,提出了有限杆单元解。将理论预测曲线等与实测曲线及幂级数法计算结果进行了对比,验证了有限杆单元解的合理性。结果表明:桩身弯矩及位移均随循环次数非线性增加,最大弯矩位置逐渐从无量纲深度z_(α)=1.25下移到z_(α)=1.75;桩顶无量纲位移y_(0,α)与循环次数n之间的关系符合幂函数y_(0,α)=An^(0.11);当荷载幅值由20 N增加到40 N时,最大无量纲弯矩由0.010增加到0.029,位置均保持在z_(α)=1.7附近;当坡度由30°增加到60°时,最大无量纲弯矩由0.011(z_(α)=1)增加到0.025(z_(α)=2.5)。

冲击对保温结构建筑抗震性的影响

保温墙是建筑的关键组成部分,该墙的抗震性能直接影响建筑稳定性,因此研究冲击对保温结构建筑抗震性的影响具有重要意义。使用聚氨酯作为保温材料浇筑轴压比分别为0.3与0.5的保温墙SJ-1试件及SJ-2试件,使用千斤顶与反力墙液压伺服器分别作用于各个试件模拟地震冲击,观察试件的破坏形貌,结合ABAQUS有限元软件分析计算这两个试件的抗震性能,获得应力云图、滞回曲线、骨架曲线等结果。试验结果表明,轴压比为0.3的SJ-1试件损伤更少,从应力云图来看,两个试件的抗震性能差异较小,SJ-1试件滞回曲线更饱满,承载力更高,骨架曲线结果显示,SJ-1试件协同性能更高,塑性性能更加优异。

锚固长度对锚杆受力影响分析及其临界值计算

基于锚固界面的一种非线性剪切滑移模型,采用荷载传递方法分析了锚固长度对锚杆受力特性的影响,建立了锚杆临界锚固长度的计算方法,并通过工程案例检验其可行性。结果表明:锚固长度较小时,锚杆荷载-位移曲线为承载力较小的单峰曲线;随着锚固长度的增加,逐渐衍生出一个平缓变化区段;锚固长度越小,界面剪应力分布越均匀,但整体承载力也越小;随着锚固长度增加,界面剪应力分布的不均匀特征逐渐明显,整体承载力也随之提高;锚固长度超过一定取值时,锚固界面软化荷载、抗拔荷载以及整体承载力均趋于定值,与锚固长度无关;计算得到的临界锚固长度与工程实际的锚固长度具有较好的一致性,验证了方法的可行性。

考虑基桩嵌岩段侧阻的岩溶区顶板安全厚度计算

为考虑岩溶区基桩嵌岩段侧阻力的影响,提出了一组确定岩溶区桩端顶板安全厚度的计算方法。考虑顶板的整体承载效应,结合弹性力学及第一强度理论,得到了顶板抗弯安全厚度计算式;考虑嵌岩段桩侧摩阻力对桩顶荷载的分担作用,结合格里菲斯判据及摩尔判据,获得了顶板抗冲切和剪切的安全厚度计算公式,进而运用ABAQUS建立了岩溶顶板与基桩整体分析计算模型,有限元计算结果与理论计算值吻合良好。结合工程实例重点分析了顶板厚跨比对抗弯安全厚度的影响,顶板岩层厚度对抗冲切、剪切安全厚度的影响以及嵌岩段侧摩阻力系数?对顶板安全厚度计算的影响。

基于有限杆单元法的陡坡基桩非线性分析

根据陡坡段桥梁基桩承载特性,提出了一种可考虑桩土非线性作用的基桩内力与位移分析有限杆单元方法。首先,基于单元划分结果,结合桩侧摩阻力和坡体侧向推力的分布规律,得到了相应的等效结点荷载向量表示方法;其次,在线弹性地基反力法的基础上,引入p-y曲线开展了桩周土抗力非线性分析,并结合桩身P-(35)效应(P为桩顶轴向荷载,(35)为桩顶水平位移)计算方法给出了单元刚度矩阵修正方法,进而提出了适用于基桩内力位移非线性分析的有限杆单元法并编制了MATLAB计算程序;最后,结合某工程实例,将计算结果与工程实测值及已有理论值进行对比。结果表明:考虑桩土非线性作用的计算方法是合理的;当桩身具有自由段时,P-(35)效应对基桩内力位移的影响较大,在实际工程设计中不可忽视。

考虑厚跨比的基桩下伏溶洞顶板冲切特性试验研究

根据相似理论,设计并完成了4组厚跨比条件下基桩下伏溶洞顶板冲切特性大比例室内模型试验,得到了基桩和顶板的荷载-位移曲线、顶板底面的应变-位移曲线,并分析了桩-溶洞体系冲切特性承载机制。结果表明,基桩荷载-位移曲线在加载过程中出现了两个较为明显的弹塑性区;顶板表面荷载-位移曲线中,厚跨比ξ<0.125和ξ<0.200时的位移在加载过程中出现回弹。与此同时,试验板底面应变变化与底面裂缝的发展趋势相吻合。试验板的冲切破坏是剪切效应和弯曲效应综合作用的结果,随着厚跨比的增大,桩-溶洞体系的极限承载力有所增大,位移量有所减小,剪切效应趋于明显,弯曲效应逐渐消失。冲切锥台的形状随着厚跨比变化显著,厚跨比ξ<0.250时,冲切锥台较为厚实,且沿边界破坏;厚跨比ξ<0.200时,冲切锥台则不受限制。最后,通过分析4组厚跨比条件下试验板冲切锥台,拟合了冲切锥台破坏母线与厚跨比x和基桩直径d的关系曲线,为岩溶区基桩溶洞顶板的理论研究和工程实践提供了依据。

移动荷载下土工加筋路堤动力响应特性数值分析

交通移动荷载下土工加筋路堤的动力响应问题一直备受工程界关注。利用ABAQUS有限元软件建立了土工加筋路堤三维数值模型,深入分析了移动荷载下土工加筋路堤的动应力和变形的变化规律。交通移动荷载采用两个移动矩形面荷载模拟,并自行编制Fortran子程序以控制移动荷载的幅值、作用范围及移动速度;编制等效线性黏弹性模型模拟路堤填土以反映路堤填土的黏弹性;土工格栅采用T3D2桁架单元模拟;采用无限元减小由于模型尺寸带来的边界效应;进而建立了不考虑排水固结时移动荷载下土工加筋路堤数值分析模型。利用已有文献结果和计算结果进行了加筋路堤横截面变形和路堤顶面应力的对比验证,并分析了土工加筋路堤数值模型在移动荷载下的纵、横截面动应力分布,竖向动应力分布特性以及车辆超载。结果表明:动应力和动变形在路堤上表面1.0 m以内范围衰减较快,并逐渐过渡为一个等效的幅值较小的均布荷载作用。在相同深度处,轮载正下方的动应力衰减系数最小,双轮载中心处次之,轮载外边缘衰减系数最大。

斜坡地基刚性桩水平承载力上限分析

为探讨斜坡地基刚性桩水平极限承载力的计算方法,介绍柔性桩的等效刚性桩有效嵌入深度并引入极限水平地基反力分布形式。根据荷载指向坡外及坡内两种情况,提出适用于斜坡地基桩前土体的两种极限破坏模式。然后,基于极限分析上限定理,推导出两种荷载方向下的刚性桩极限承载力,并引入多组现场试验,验证了理论方法的合理性。探讨了边坡坡角、内摩擦角、黏聚力及荷载方向对极限承载力的影响,得出了一些规律性结论,并基于以上分析结果,提出斜坡地基刚性桩水平极限承载力随坡角变化的拟合公式。这些分析为斜坡地基上基桩设计提供了一定的参考,具有理论及工程应用价值。

考虑坡度效应的水平受荷桩应变楔计算方法

由于坡度效应的存在,常规方法并不适用于斜坡上水平受荷桩的计算,首先开展了斜坡上基桩的横向加载破坏试验,以确定斜坡上基桩的破坏模式。在此基础上,沿坡体方向对破坏土楔体进行斜向单元划分,提出了考虑坡度效应的土体应变楔模型,对于其中的关键参数应变楔深度与应变楔土体应变采用迭代求解。迭代过程中,建立基桩横向受荷的桩-土相互作用方程并用有限杆单元法求解,当求解得到的桩身地面处位移与应变楔模型中地面处土体位移之差小于某一允许值时,得到的基桩的水平位移及内力即为最终解答。通过与试验测试数据的对比,验证了该方法的合理性。最后,将土体破坏深度与边坡斜率的比值定义为陡坡效应影响范围,并对其影响因素进行了对比分析。结果表明,陡坡效应的影响范围受土体强度参数及基桩尺寸等多因素影响,其随着桩径的增加而减小,且随土体强度的增强而减小。

基于非线性界面模型的锚杆拉拔受力变形特性研究

锚杆是广泛应用于土建交通、水利水电、采矿巷道等工程领域的重要支护手段之一。为研究锚固界面剪切变形非线性特征和残余剪切强度对锚杆拉拔受力变形特性的影响,引入剪切强度残余系数,在双指数曲线界面模型的基础上,理论推导出一种反映锚固界面残余剪切强度影响的非线性界面模型;通过对锚杆锚固段进行等效分段,采用线性弹簧模拟锚固分段、非线性弹簧模拟界面剪应力作用,建立非线性界面模型下锚杆拉拔受力变形特性的计算方法,计算得到两项工程实例锚杆张拉端的荷载-位移曲线和轴力分布曲线,并分析了残余剪切强度对锚杆拉拔受力变形特性的影响。结果表明:理论计算获得的锚杆荷载-位移曲线和轴力分布曲线均与实测结果基本一致;锚固界面处于弹性黏结状态时,残余剪切强度对锚杆拉拔受力变形特性影响很小;锚固界面进入弹塑性变形状态后,残余剪切强度对锚杆的拉拔受力变形特性有较大影响,其一定程度上提高了锚杆的极限承载力。因此,在锚杆拉拔受力变形计算和锚固设计时,应合理地考虑残余剪切强度的影响,以更准确地反映锚杆的受力变形特性和工作状态。

筋箍碎石桩桩–土界面摩擦特性试验研究及离散元模拟

筋箍碎石桩复合地基桩–土界面摩擦特性对其荷载传递机理极为重要。首先通过室内大型直剪试验,研究了法向应力、软土含水率、碎石料相对密实度、筋材设置等因素对筋箍碎石桩桩–土界面摩擦特性的影响。在此基础上,采用离散元方法分析了筋材设置、筋材开孔率、筋材抗拉刚度等因素对界面摩擦特性的影响。室内试验及数值分析结果表明:桩土界面抗剪强度随法向应力、碎石料相对密实度、筋材开孔率、筋材抗拉刚度的增大而增大,随软土含水率的增加而降低;界面摩擦系数则随法向应力、软土含水率的增大而减小,随碎石料相对密实度、筋材开孔率的增大而提高,筋材抗拉刚度对其影响较小。

考虑土拱效应影响的路堤荷载下土工格室加筋体变形分析

首先假定内、外土柱界面侧土压力系数和摩阻力发挥程度均与界面相对位移相关,对传统土柱模型进行了改进,得出土拱效应分析模型,进而运用自变量转换等数学方法建立路堤底部桩土应力比与桩土差异沉降的函数关系;考虑土工格室加筋体的三维形态及实际工作状态,用小挠度弹性薄板简化其计算模型,引入桩土变形及格室加筋体与上下界面摩阻效应,结合已建立的土拱效应模型构造非线性代数方程组,得到了“路堤-土工格室-桩土加固区”共同作用模型,对此模型进行迭代求解,得出计算桩土应力比、沉降及桩土差异沉降的新方法。通过实例验证与前人方法进行了结果对比,证明了该方法的合理性。最后选取重要参数进行分析,研究了桩土刚度比、路堤填土压缩模量、路堤填土内摩擦角对桩土应力比及格室体变形的影响。

基于大数据的圆对称扩频数字图像篡改盲检测

为了精准有效判别图像是否被恶意篡改,保证其图像的真实性,提出一种基于大数据的圆对称扩频数字图像篡改盲检测方法。在大数据环境下将伪随机序列当作水印,按照离散傅立叶转换特征融合通信扩频技术,将圆对称水印嵌入图像频域内;构建基于JPEG双重压缩效应的数字图像篡改模型,通过区间长度表达双重压缩前后系数转换的相关性,并将压缩处理后的图像存储为JPEG格式,正确定位被篡改位置;对图像块采取Radon变换及解析Fourier-Mellin变换,提取变换后的矩阵特性值,得到矩阵特性关联,深层次检测图像真实性。仿真结果表明,所提方法可大幅度提升篡改图像的检测精度及效率,鲁棒性强,拥有较高的实用性。

刺血拔罐联合新型敷料预防皮肤软组织挫擦伤溃疡的效果

目的探讨刺血拔罐联合新型敷料预防皮肤软组织挫擦伤溃疡的效果。方法选取2016年4月~2017年10月我院急诊科收治的120例皮肤软组织挫擦伤患者作为研究对象,按照随机数字表法将其分为观察组(60例)与对照组(60例)。观察组患者采用刺血拔罐联合新型敷料进行干预,对照组患者采用外科换药联合外敷活血止痛药膏常规方法。比较两组患者干预前后的疼痛数字量表(NRS)评分、肿胀周径,并比较两组患者的伤口肿痛消退时间、伤口愈合时间、换药次数、换药费用、活动功能情况、发生伤口感染和溃疡情况。结果观察组患者的伤口肿痛消退时间、伤口愈合时间均短于对照组,换药次数和换药费用均少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。干预前两组患者的NRS评分、肿胀周径比较,差异无统计学意义(P>0.05);干预后两组患者的NRS评分、肿胀周径均低于干预前,差异有统计学意义(P<0.05);观察组患者干预后的NRS评分、肿胀周径均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。受伤干预21 d后,观察组全部患者伤口肿痛消失,活动功能恢复正常,对照组有15例(25.00%)患者伤口肿痛,活动功能受限,其余恢复正常;观察组患者无伤口感染和溃疡发生,对照组伤口感染发生15例(25.00%),溃疡发生13例(21.67%)。两组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论早期应用刺血拔罐清除血肿,能够促进伤口消肿止痛、祛瘀生新;联合应用新型敷料能够促进伤口湿性愈合。刺血拔罐联合新型敷料能够促进皮肤软组织挫擦伤早期愈合,预防伤口感染和溃疡发生。

基于导波能量特征PCA的结冰定量检测方法研究

为解决结冰探测中导波信号难以识别的问题,提出了基于导波能量特征主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)的结冰定量检测方法,先后进行铝板结冰仿真实验和实测实验验证。仿真获得的结冰探测导波信号表明导波信号能量随结冰长度的增大而降低,利用PCA方法对导波信号的时域和时频域能量特征进行降维,验证了利用信号主成分综合得分测量结冰长度的可行性。并采用上述方法进行实测实验,实验结果表明主成分综合得分与结冰长度具有良好的线性关系,对预制结冰区域的检测结果表明该方法的检测精度较高,检测误差小于传统的能量法,并且对小尺寸结冰有较强的探测能力。

基于虚拟曝光方法的单幅逆光图像增强

逆光图像目标区域可视质量低、背景区域过度曝光,是影响图像质量的重要因素之一。针对现有的逆光图像增强方法在增强暗区细节信息时不能很好地抑制明亮区域过度增强的问题,提出了一种基于虚拟曝光的单幅逆光图像增强方法。首先,引入虚拟曝光图像,并根据参数确定最佳低曝光图像和高曝光图像;然后,使用非线性亮度增强方法和基于邻域相关对比度增强方法分别处理暗区和亮区;最后,采用拉普拉斯金字塔融合方法将暗区、亮区的细节和特征融合。使用自然图像和合成图像对所提方法进行实验,结果表明所提方法具有更少的颜色和亮度失真,视觉效果更加自然。

基于改进Pasternak地基模型的桩柱式桥墩受力变形分析

倾斜荷载下成层地基中桩柱式桥墩受力变形分析极为复杂。考虑土体塑性屈服特性,提出改进的Pasternak地基模型,结合Timoshenko梁理论,综合考虑桩身剪切变形、“P–Δ效应”、桩身轴力分布等影响,分别建立桩柱式桥墩自由段、弹性段、塑性段水平位移控制微分方程,继而引入Laplace正逆变换和矩阵传递法,获得倾斜荷载下成层地基中桩柱式桥墩位移与内力的半解析解。并探讨分析桩、土剪切刚度及地基成层性等因素的影响,结果表明:不同长径比下,增大桩身剪切刚度会增大桩身水平位移,但会减小桩身最大弯矩,且桩身剪切刚度的影响在长径比等于5左右达到最大;而土体剪切刚度对桩身水平位移与最大弯矩均有明显减弱作用,与“P–Δ效应”的影响相反;成层地基中,近地表土层强度对桩身水平位移和弯矩影响最大,增大上部土层强度会显著减小桩身水平位移和弯矩。

基于改进应变楔模型的固体–散体串联组合桩鼓胀变形及沉降分析

针对传统碎石桩易在桩顶1~3倍桩径的深度范围内发生鼓胀破坏的现象,首先,在现有工艺的基础上提出一种固体(混凝土)–散体(碎石散体材料)串联组合桩,并简要阐述其承载特性、施工工艺及破坏模式;其次,建立了串联组合桩鼓胀变形的计算模型,探讨串联组合桩的鼓胀变形机理;然后,对应变楔模型进行修正,并结合广义胡克定律,计算固体–散体串联组合桩的鼓胀变形值及桩身沉降值;最后,通过传统碎石桩及筋箍碎石桩鼓胀变形及沉降试验验证所提理论方法的合理性,结果表明:理论计算值与试验结果吻合较好,可为碎石桩复合地基设计提供一定的参考,具有理论及工程应用价值。

浮针联合田七口服液治疗顽固性面瘫的临床疗效观察

【目的】观察浮针联合田七口服液治疗顽固性面瘫的临床疗效。【方法】将60例顽固性面瘫患者随机分为治疗组和对照组,每组各30例,治疗组给予浮针联合田七口服液治疗,对照组给予甲钴胺穴位注射治疗,连续治疗4周。治疗4周后,评价2组临床疗效,观察2组患者治疗前后House-Brachmann面神经功能分级量表(H-B)评分的变化情况,以及面部残疾指数量表(FDI)评分[包括躯体功能评分(FDIP)和社会生活功能评分(FDIS)]的变化情况。【结果】(1)治疗后,2组患者的FDIP评分明显改善(P<0.05),且治疗组在改善FDIP评分方面明显优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,2组患者的FDIS评分明显改善(P<0.05),治疗组在改善FDIS评分方面稍优于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05)。(2)治疗组总有效率为86.7%(26/30),对照组为73.3%(22/30)。治疗组疗效优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。【结论】浮针联合田七口服液治疗顽固性面瘫,能明显改善患者的面部功能、躯体功能及社会生活功能,临床疗效显著。

基于有限杆单元法的斜桩受力变形分析

为探讨斜桩基础受力变形分析的理论计算方法,首先,在现有斜桩研究的基础上总结斜桩承载机制及其受力变形特性;提出斜桩简化力学模型,并假定桩顶倾斜荷载沿桩体轴向及其垂直方向分解,进而提出地基反力确定方法并推导其控制微分方程;其次,对传统有限杆单元进行改进,以考虑二阶效应及桩-土相互作用的影响,并以MATLAB为平台编制求解程序用于斜桩基础受力变形分析;最后,引入模型试验与现场试验,通过对比理论计算结果与试验实测值,验证改进有限杆单元方法用于斜桩受力变形分析的可行性,总结出一些规律性的结论。以上分析可为斜桩工程设计提供参考,具有一定的理论及工程价值。