考虑桩–土–结构动力相互作用的输电塔线体系简化抗震计算模型

提出了考虑桩–土–结构动力相互作用的输电塔线体系简化抗震计算模型。采用附加质量法对导线进行简化,用改进的集中质量模型来模拟输电塔下部结构,建立了桩–土–塔–线体系简化抗震计算模型。以一具体输电塔为例,在三种不同的场地条件下,分别采用本文的简化模型和文献[5]的整体模型对桩–土–塔–线体系在地震作用下的动力反应进行对比分析。结果表明,简化模型与整体模型的计算结果吻合较好,且可以大大提高计算效率,节省计算时间;在软弱、中硬场地,导线对塔体反应影响显著,不能忽略。有关研究成果可供工程设计参考。

深厚表土底含失水变形时土与井壁相互作用弹塑性模型

针对在分析深厚表土底含失水变形过程中土与井壁相互作用时,未考虑底含范围内压缩变形量随深度的变化这一点,重新建立了土与井壁相互作用的底部为弹性、深部为塑性、浅部为弹性的理想弹塑性模型,得到了计算井壁附加竖向位移、应变和应力的公式。最后给出计算实例,说明了新模型比旧模型更加完善。

深部土层失水变形时土与井壁相互作用试验与理论研究

介绍了用高压直剪仪和三轴伺服仪测定大埋深土与井壁相互作用试验方法 ,得到了土与井壁相互作用剪应力 -位移曲线、单位刚度系数和强度等参数。结合试验结果 ,分析了深部土层失水变形时 ,土与井壁接触带相互作用深部为塑性浅部为弹性的变形特点。建立了土与井壁相互作用理想弹塑性分析模型 ,得到了计算井壁附加竖直位移、应变和附加应力的解析公式 ,并讨论了其随深度和深部土层压缩量等因素变化的规律。最后给出计算实例 。

深厚表土层井壁温度竖向附加应力分析

深厚表土层竖井井壁破裂是严重危害煤矿生产的地质灾害。温度作用是导致井壁内竖向应力增大而诱发井壁破裂的一种重要因素。为了分析深厚表土层立井井壁因温度作用产生纵向膨胀对井壁受力状态的影响,在分析井壁与土体相互作用的基础上,根据热力学和弹性理论建立了井壁和土体剪切作用的弹塑性模型,推导了井壁温度竖向附加应力的计算公式。进一步分析表明:井壁内温度竖向附加应力随深度呈不断增大的趋势,并在基岩附近达到最大值;温度竖向附加应力随着弹塑性剪切段分界点的深度近似呈线性增加。这些结论有助于加深对深厚表土层井壁破裂机理的认识,并对井壁破裂预防治理具有理论指导作用。

外层井壁、冻结壁、泡沫板共同作用机理研究

基于粘弹性理论,建立一个适用于深厚冲积层的考虑冻结壁、外层井壁、泡沫板共同作用的粘弹性计算模型,模型中同时考虑了冻结壁的蠕变变形。导出了冻结壁黏弹性流变方程;并基于冻结壁、泡沫板和外层井壁之间的作用机理以及泡沫板压缩特性,推导出考虑泡沫板影响的辅助方程并应用于冻结壁黏弹性流变方程,从而得到冻结压力与井帮位移的关系式。

深厚冲积层冻结壁和井壁共同作用机理研究

该文基于粘弹性理论,建立了一个适用于深厚冲积层的考虑冻结壁与外层井壁以及周围土体共同作用的粘弹性计算模型,模型中同时考虑了冻结壁的蠕变变形。导出了作用于冻结壁上的外荷载表达式和冻结壁的应力分布规律以及作用于外层井壁上的冻结压力解析式和井壁的应力分布规律。用该文提出的理论计算公式得到的外层井壁上的冻结压力随时间的变化与现场实测数据吻合良好,验证了该方法的合理性,可为冻结法凿井的外层井壁结构设计提供依据。

深部土与立井井壁竖向相互作用试验台研制及初步应用

本文研制成功了一种适用于深部土与立井井壁竖向相互作用研究的试验台,开展了饱和砂土与C60混凝土井壁竖向相互作用初步研究。试验台最大有效试验空间为820 mm×820 mm,最大设计承载能力24 MPa,研究土层深度可达1 200 m。针对饱和砂土与C60混凝土界面的竖向剪切试验表明：当界面法向正应力均值取0.2-0.4 MPa时,剪切应力与剪切位移曲线可采用弹塑性模型加以描述,界面产生相互错动时对应的剪切位移约为0.53-1.11 mm,界面极限静摩擦因数为0.70-0.53,界面抗剪强度值约在140-210 k Pa之间。