基于翼板横向位移模式的箱梁剪力滞效应分析

以剪翘变形状态为分析对象,综合运用广义坐标法、剪翘变形协调条件和平衡微分方程,提出箱梁的翼板横向位移模式。基于最小势能驻值原理,推导考虑翼板横向位移影响的箱梁剪力滞解析解。引入翼板横向位移对剪力滞影响的差值比参数,详细分析截面参数及梁端约束条件对剪力滞差值比的影响。算例分析表明:翼板横向位移对剪力滞有一定的削弱作用,考虑横向位移的纵向应力与有限元解、实测值吻合更好;跨宽比、高宽比越大,剪力滞差值比越小;悬臂板宽度越大,剪力滞系数差值比越小;梁端约束条件越强,剪力滞差值比分布曲线越陡峭,约束条件较强时需考虑横向位移的影响。

考虑地质影响的深基坑复合土钉墙最优支护参数选择技术

通过勘察一区域综合办公写字楼主楼获取土层详细指标,利用土钉抗力参数计算选取最佳土钉墙材料,并设计深基坑复合土钉墙支护方案与施工流程。将设计好的施工方案输入到FLAC3D软件中模拟深基坑支护结构,模拟不同地质影响下的侧压力系数。经试验验证:当土钉参数为5排、钢管嵌固深度参数为2 m时,支护结构可以最大程度降低深基坑的水平位移与沉降;在侧压力系数较大情况下,可以保持较低的竖直位移与深基坑坑底隆起值,具有较好的支护效果。

复合土钉支护基坑的工程实例分析

通过一个具体的工程实例,采用数值分析的方法,模拟基坑开挖过程中复合土钉支护结构的受力性状,并与实测结果进行比较,探讨影响复合土钉支护基坑侧向变形和体系内力的因素。通过有限元数值分析结果与现场实测数据对比表明,二维有限元数值分析在一定程度上能够反映现场复合土钉支护基坑开挖的变形和内力分布情况。计算结果表明:土钉中的内力与其位置有较大的相关性,顶部和底部的土钉受力较小。各层土钉轴力是在开挖下一层土体时引起的,并且随着开挖进行,土钉的轴力逐渐增大。参数分析结果表明:土钉设计参数如钉的刚度、水平间距,搅拌桩的刚度等对基坑的侧向位移有影响。

土钉墙变形规律及其相关性的实测研究

根据基坑坡顶水平位移与沉降的实测数据,讨论了土钉墙坡顶水平位移和沉降以及水平位移与沉降之比的规律,并利用统计方法对其相关性进行了分析,根据实际施工工况与实测数据对比,指出影响土钉墙变形的关键因素及控制土钉墙变形的有效措施。实测数据分析结果表明:基坑坡顶变形的空间效应明显;采用放坡或坡顶卸载可以有效地控制土钉墙的变形;在基坑上部设置预应力锚杆对基坑变形控制具有明显的效果;基坑坡顶的沉降随其水平位移呈非线性增加,沉降与水平位移比与其水平位移基本呈线性增加;土钉基坑发生破坏时的坡顶水平位移的警戒值为0.8%～1.0%H。

双参数地基推力长桩的水平位移解析解

基于双参数地基理论,获得了双参数地基-桩系统的总势能泛函;采用能量变分原理推导了双参数地基推力长桩平衡微分方程及相应的边界条件;根据桩的抗弯刚度与地基参数相对大小的不同情况,求得了双参数地基推力长桩的水平位移解析解。结果表明:双参数地基模型可以模拟从离散介质到连续介质的各种地基土,性能优于传统单参数地基,考虑侧向连续性的双参数地基模型较好地模拟了桩周土体对推力长桩支承、约束及水平位移的影响;推力和弯矩对推力长桩水平位移的影响同等重要,在推力长桩受力分析中,桩端推力和弯矩应同时考虑。

双排桩复合土钉支护基坑的工程实例分析

通过一个具体的工程实例,采用数值分析的方法,模拟基坑开挖过程中双排毛竹桩复合土钉支护结构的受力性状,并与实测结果进行了比较,探讨了影响双排桩复合土钉支护基坑侧向变形和体系内力的因素。通过有限元数值分析结果与现场实测数据对比表明,二维有限元数值分析在一定程度上能够反映现场双排桩复合土钉支护基坑开挖的变形和内力分布情况。计算结果表明:土钉中的内力与其位置有较大的相关性,中上部的土钉受力较大,底部的土钉受力较小;各层土钉轴力是在开挖下一层土体时引起的,并且随着开挖进行,土钉的轴力逐渐增大;双排桩的刚度对基坑的侧向位移有较大影响。

基于MINDLIN解的土钉墙变形计算方法

土钉墙变形是影响其安全的关键指标,已有的研究没有给出其变形的合理理论计算方法。提出基于MINDLIN解的土钉墙变形理论计算方法,该方法通过虚拟开挖应力模拟土钉墙开挖状态,基于实测资料假定钉土剪力在潜在滑动面两侧沿土钉方向呈双三角形分布,利用MIDLIN应变解计算虚拟应力和钉土剪力在钉尾和潜在滑动面位置产生的侧向变形,根据钉土剪力在潜在滑动面位置等于0的特点得到钉土相对位移在潜在滑动面位置为0的结论,并利用该结论及土钉力学平衡条件得到钉土剪力计算模型的2个相关参数,最后通过钉尾变形和土钉自身拉伸变形的叠加得到土钉墙任意位置的侧向变形。通过与法国CEBTP大型试验1#墙实测数据的对比分析,初步验证该计算方法的合理性和可行性。

基于船体RAO和波浪耦合下的钻杆安装力学分析

为了研究船体纵荡、升沉及纵摇运动对钻杆力学性能及下放结构物横向偏移的影响,建立了简单的钻杆力学模型,基于API实例中的钻井船RAO,将波浪引起的船体运动简化为3个自由度的简谐运动,利用有限元软件分析了钻杆所受应力及下端偏移量受钻杆上端船体运动与波浪参数的影响。分析结果表明:船体的纵荡运动主要影响下放结构物的横向偏移量,纵摇运动主要影响钻杆所受最大应力,升沉运动对二者的影响甚微;钻杆所受最大应力及下端结构物横向偏移量随浪高的增加一致增大,在实际工程中应重点考虑恶劣天气下的波浪高度,避免不必要的损失和事故。所得结论可为借助钻杆安装水下结构物的工程应用提供参考。

轻钢龙骨预制防火楼板受弯性能分析

以轻钢龙骨预制防火楼板为研究对象,进行两个试件的受弯试验研究。然后运用有限元软件ABAQUS对试件进行模拟分析,并将其与试验结果进行对照,二者吻合良好,验证了有限元模型的合理性。进而考虑龙骨布置方式、龙骨间距、石膏抗压强度、有无横撑及龙骨嵌入石膏板深度这5个因素,进行轻钢龙骨预制防火楼板的受弯性能数值分析,研究各因素对楼板受弯性能的影响规律。结果表明:减小轻钢龙骨间距或减小龙骨嵌入深度均可提高楼板的抗弯刚度和承载力,且提升趋势呈线性变化,而增大石膏抗压强度仅提高楼板承载力,但提高效果最为显著;龙骨对称布置时楼板横向位移最小,增加横向龙骨或增加轻钢龙骨嵌入石膏板深度均可有效减少纵向龙骨的横向位移。

水泥土搅拌桩复合土钉支护变形机理分析

结合工程实例对水泥土桩复合土钉的变形进行了分析,通过对工程实际应用中得出的试验数据的研究,探讨了水泥土桩复合土钉支护的工作机理,得出一些水泥土桩复合土钉支护的承载机理和变形规律。

软土基坑复合土钉支护工作性能分析

结合具体工程实例,采用数值分析的方法,模拟基坑开挖过程中复合土钉支护结构的受力性状,并与实测结构相比,结果表明:土钉中的内力与其位置有很大的关系,土钉的设计参数如土钉刚度、土钉水平间距等对基坑的侧向变形有影响,但也不能盲目增大土钉的设计参数来获得更小的侧向位移。

简支薄壁钢箱梁的畸变效应研究

薄壁钢箱梁抗弯刚度和抗扭刚度大、安装养护方便、轻巧美观,在公路交通中广泛应用。而钢箱梁壁厚较薄,因此钢箱梁的畸变效应研究变得比较重要,此前多数文献仅就横隔板的设置对钢箱梁的畸变效应进行过研究,而对钢箱梁的其他几何特征参数对钢箱梁畸变效应影响的研究很少。通过有限元软件就简支钢箱梁采用壳单元分析其畸变效应,发现除跨中设置的横隔板对箱梁效应明显外,箱梁的宽高比及箱梁顶板与腹板的夹角对箱梁的畸变效应也很明显。

复合土钉支护基坑开挖中侧向变形性状分析

针对上海市东方艺术中心超大面积的复合土钉支护基坑在开挖中引起的变形,采用二维有限元的方法,分析浅层基坑开挖过程中复合土钉支护结构的受力特点及基坑侧向变形情况。通过对有限元计算结果进行分析,并与实测数据对比,认为复合土钉支护可以将侧向位移控制在较小范围内;最后一层土钉拉力很小,可以节省掉;影响基坑侧向变形的土钉设计参数为土钉刚度和水平间距,但存在一个临界土钉刚度,当土钉刚度大于临界刚度时,其对基坑侧向变形的影响较小。

畸变效应下简支薄壁钢箱梁的屈曲分析

由于薄壁钢箱梁抗弯刚度和抗扭刚度大、安装养护方便、轻巧美观等优点,在公路交通中使用得越来越多。而钢箱梁壁厚较薄,在轴向力作用下容易出现屈曲失稳,如斜拉桥中采用的钢箱梁。同时薄壁钢箱的畸变效应也很时显,因此畸变效应下钢箱梁屈曲失稳临界荷载的研究变得比较重要。因此,本文通过有限元软件就简支钢箱梁采用壳单元分析其畸变效应下钢箱梁的屈曲失稳临界荷载,发现畸变效应对箱梁屈曲失稳临界荷载影响很大,且增设跨中横隔板对钢箱梁的屈曲失稳临界荷载影响不十分显著。

基于数值仿真的轻质土换填路堤变形特性研究

依托广连高速公路某区间段泡沫轻质土填筑工程,基于Midas/GTS软件建模探究了轻质土换填路堤与常规填土路堤的变形差异。并开展了轻质土容重以及轻质土路堤基底尺寸的参数影响性分析。研究表明:采用轻质土换填的方法能够大大降低路堤侧向位移与基底沉降,且变形量与轻质土容重、轻质土路堤基底尺寸成正比。因此工程中需合理设定轻质土容重与基底尺寸。

复合土钉墙变形的简化计算方法

复合土钉墙的侧向变形计算是其设计的关键指标,目前规范还没有相应的计算方法。该文假定复合土钉墙的最终侧向变形为部分土压力作用下微型桩的变形与土钉本身在其影响范围内土压力拉拔变形的叠加,把前者等效为一个多跨简支梁变形,建立了利用土钉和微型桩的水平刚度的大小来分配相应位置的微型桩所受到的侧向土压力的计算模型;推导了土钉的水平刚度系数的计算公式,研究表明土钉的水平刚度系数主要受到相应位置钉土间的剪切变形系数和潜在滑动面以外土钉长度L1的影响;提出了按照悬臂梁或水平受荷桩计算微型桩的水平刚度系数的方法;讨论了该文提出的复合土钉变形计算方法中主要参数的计算模式,包括土压力、钉土间剪切变形系数等。通过工程的实测资料对该文计算理论进行验证,结果表明了该文复合土钉墙变形计算简化方法的有效性。该文所提出的复合土钉墙变形计算方法可以利用工程实践中大量的土钉抗拔实测资料,比较容易地推算复合土钉墙开挖后的变形情况,从而为复合土钉墙变形的预测和控制提供了设计和施工方面的依据和参考。