超高层建筑复合桩基承载力可靠度仿真分析

为提高超高层建筑的安全性,提出一种超高层建筑复合桩基承载力可靠度仿真分析方法。建立函数关系式,分别计算柔性桩和刚性桩的极限承载力,分析桩侧摩擦力、桩端阻力以及桩长变化参数对承载力的影响;考虑超高层建筑安全系数和土层性质,利用恒载、活载指标评估复合桩基的荷载效应,建立随机变量计算模型获得不同可靠度指标的标准差,在融合各参数指标下完成对复合桩基承载力可靠度的最终计算。经仿真证明,所提计算方法得到的计算值与实际测量值非常接近,说明该方法的分析结果准确度较高,具有一定的应用价值。

气缸-活塞运动副动特性分析

某机械设备中气缸—活塞之间相对运动速度高、载荷大,为了减少运动副间的摩擦磨损,气缸-活塞需建立一定的润滑油膜。本文通过对气缸-活塞的润滑承载特性建模和数值分析,研究了气缸-活塞润滑油膜压力、厚度的分布特性,发现了活塞右侧油膜无法建立,并通过优化分析,设计了活塞右侧的导角长度,为气缸-活塞运动副的动特性设计提供了有力支撑。

永久全护筒嵌岩灌注桩荷载-沉降分析

永久全护筒嵌岩灌注桩是指深厚软土中钻孔或清孔、灌注混凝土时使用全护筒护壁,成桩后护筒不予拔出,而是留在土中与桩身一起承载且桩端嵌入岩层的钢护筒-混凝土组合结构。其荷载传递过程可以分为5个阶段,每一阶段选择与之相应的桩岩间桩端阻力荷载和侧向摩阻力荷载传递模型,基于荷载传递函数法,推导出荷载传递过程中每一阶段临界点的荷载-沉降计算公式,并通过珠海市横琴区某桩基工程的1#楼1#-20#桩的静载试验数据验证其合理性。

上海浦东机场二期航站楼钢屋盖结构稳定性分析

上海浦东机场T2航站楼为一大跨空间钢结构,该结构体系复杂、规模大、构件形式新颖奇异、节点连接方式独特,理论分析、设计计算和连接构造难度均较大。对该结构体系的整体稳定性态进行了深入的分析,获得了该大跨结构在不同工况下的非线性整体稳定性态、失稳特征和稳定极限承载力,为该工程优化设计提供合理建议和可靠的设计验算数据,为类似大跨空间钢结构非线性分析提供了参考。

砂土中组合荷载下单桩承载特性的室内模型试验研究

在结合前人的研究成果下,考虑相似比配制砂土为模型试验用土,自行设计了模型桩和组合荷载的加载装置,完成了两组室内模型试验。得到了对组合荷载作用下单桩的荷载–位移规律、单桩极限承载力规律及桩身内力和桩侧土体抗力的规律。分析了水平荷载对竖向承载力、弯矩荷载对水平承载力的影响机理,对考虑组合荷载作用下的桩身设计提出局部加强的合理建议。

大直径薄壁灌注筒桩土芯对承载性状影响的试验及其理论研究

筒桩土芯性状复杂,土芯对单桩竖向承载力作用机理尚不明确,当前筒桩承载力计算还不成熟。通过试验手段,从土芯高度及土芯力学性状两方面来分析土芯对单桩竖向承载性状的影响,对新型薄壁灌注筒桩竖向承载性状进行了研究。根据土芯顶端分担荷载与否把筒桩结构分为两类,并分别对筒桩内侧摩阻力产生机理进行分析,核心是土芯与筒桩存在相对位移趋势以及相对位移的发生是筒桩内侧摩阻力产生的原因,假设内侧摩阻力随深度减小呈指数函数形式衰减;在此基础上得出了筒桩内侧摩阻力以及土芯顶端分担荷载的计算方法。试验研究与理论研究结果表明,土芯的存在对提高单桩承载力及减少沉降有较大贡献。根据试验及对土芯性状进行分析,建立了筒桩竖向承载力计算公式,工程实践证明了其实用性。

闭合型地下连续墙竖向承载性状分析

研究目的:采用数值计算的方法,考虑土芯的承载作用,对闭合型地下连续墙基础的沉降特性、内外侧摩阻力、端阻力、土芯顶部反力及其荷载分担比特性进行分析和研究,并探讨基础的荷载传递特性。研究结论:闭合型地下连续墙基础呈整体沉降形式;墙内土芯中上部土体其沉降与墙身基本同步;土芯底部附近的土体以压缩变形为主;基础的竖向承载力由其沉降控制,且具有"端承摩擦墙"的承载特性;墙身内、外侧摩阻力的发挥过程和机制不同,墙身外侧土体以剪切变形为主,其外侧摩阻力由上向下发挥;而内侧摩阻力,只有当土芯底部受到足够大的反力时,土芯才会产生相对于墙壁向上的压缩变形而使其内侧摩阻力由下而上逐渐发挥出来。墙身内侧摩阻力、外侧摩阻力和端阻力存在异步发挥现象,外侧摩阻力先于端阻力发挥,而内侧摩阻力最后发挥,且内侧摩阻力沿深度具幂函数分布形式。

嵌岩地下连续墙受力性能研究及设计建议

以一个典型工程为背景,通过现场监测,总结了嵌岩地下连续墙的受力和变形特征,并与普通地连墙进行比较,发现嵌岩地连墙在嵌岩位置会出现很大的负弯矩,对其设计起控制作用;通过理论计算分析了墙厚和嵌岩深度对墙体受力的影响,发现加大墙厚可以在一定程度上减少变形,但是会大大增加墙身受力特别是嵌固段的负弯矩;一定的嵌岩深度有助于提高围护结构的稳定和减少变形,但达到一定深度后再增大嵌岩深度并不能改善支护结构受力;根据施工阶段的变形监测,利用有限元方法对地连墙嵌岩段进行受力分析,结果表明在基岩顶面地连墙会出现应力集中,但是区域不大,设计时可以考虑一定的塑性应力重分布。

理想气体条件下平行圆盘止推气体轴承承载力特性研究

在高供气压力和大间隙下,平行圆盘止推气体轴承间隙中呈现出超音速主流区与边界层的复杂作用而导致高度复杂的流场。为探讨超音速主流区的特性,采用绝热理想气体和简化轴承模型分析环境背压不变时气膜间隙中流动状态与供气总压的依赖关系,推导出以供气总压和马赫数为主要变量的不同流态下轴承承载力的计算公式。结果表明,随着供气总压的变化,间隙内可能出现4种不同的流动状态,具体由供气总压与3个特征滞止压强的比值来决定;3个特征滞止压强与出口背压的比值仅取决于圆盘的内外半径比。当供气总压在环境背压和第2特征滞止压强之间时,随着供气总压的增大,轴承承载力从0降至最低负值;当供气总压大于第2特征滞止压强时,轴承承载力随着供气总压的提高而线性增大。

钢管桁架屋盖结构静动力性能的有限元分析

武汉市某体育馆上部采用圆钢管拱桁架屋盖结构,由两榀方钢管立体桁架支承.通过考虑10种不同的荷载工况组合,得出拱桁架上、下弦杆的轴力随跨度的变化情况.为探讨边界条件对拱桁架结构极限承载力的影响,选取四种不同的模型进行弹塑性双重非线性分析,并得到荷载-位移全过程曲线.拱桁架与立体桁架之间的连接分别按铰接和刚接处理,分析比较了屋盖整体结构的自振频率及振型,并借助ANSYS,采用振型分解反应谱法研究其抗震性能.结果表明,支承刚度对拱桁架的极限承载力影响显著,屋盖整体结构在水平地震作用下的反应不明显.该屋盖的承载力及变形均能满足要求,且具有一定的安全储备.

掩护型支架全高度范围内承载特性的研究

本文通过计算机模拟．分析了支架支护阻力在全高度范围内的变化规律．以及支架在任一工作高度下的承载特性及其影响因素．探索了扩大支架合理承载区．改善支架力学性能的途径与方法。

深长大直径嵌岩桩单桩承载性状的有限元分析

采用线弹性与弹塑性模型,运用有限单元法对深长大直径嵌岩桩单桩的承载性状进行了分析。分析表明:桩身弹性模量、嵌入岩石弹性模量是影响单桩承载力及沉降的主要因素;当嵌入软质岩石时,嵌岩深度可适当加深。

GFRP锚杆在抗浮工程中的研究现状与展望

GFRP抗浮锚杆是解决杆体腐蚀问题的有效途径之一,在地下结构抗浮工程中具有广阔的应用前景,首先分析了近年来GFRP抗浮锚杆的基本组成、工作特性及设计方法等方面的研究现状,其次详细介绍了GFRP抗浮锚杆内锚固和外锚固试验研究进展,总结和分析了GFRP抗浮锚杆的锚固机理特性:在拉力载荷作用下,内锚固段的破坏形式主要为杆体拔断和发生剪切位移,承载力与锚固段直径和长度呈正相关性,但存在临界锚固长度,轴力与剪应力分布范围在距孔口0～3 m范围之间;外锚固段的破坏形式为拔出、劈裂和滑移三种,锚具锚固可比直锚提供更高的承载力,弯曲锚固的弯曲半径和弯折长度对承载力有直接影响,外锚固段的载荷-滑移量关系曲线呈三阶段变化形式。最后,对GFRP抗浮锚杆在抗浮体系承载与变形特性研究、基于地下水位预测的稳定性计算和GFRP抗浮锚杆制作/设计/施工一体化技术方面的工作进行了展望。

弹簧改进型双凹面摩擦摆隔震支座理论分析与数值模拟研究

介绍弹簧改进型双凹面摩擦摆隔震支座基本构造,基于力学平衡原理进行理论分析,推导支座刚度、周期表达式等。采用有限元软件ABAQUS建立双凹面摩擦摆隔震支座与弹簧改进型双凹面摩擦摆隔震支座模型,对不同弹簧刚度、摩擦系数下的支座滞回特性等进行分析。研究结果表明,理论计算得到的弹簧改进型双凹面摩擦摆隔震支座滞回曲线与数值模拟结果吻合较好,可知理论公式推导合理;弹簧改进型双凹面摩擦摆隔震支座滞回曲线饱满且对称,表明支座具有良好的耗能能力;为保证减隔震效果,应合理设置弹簧刚度、摩擦系数;应选择合适的球铰面尺寸,并使支座保持弹性状态。

2050热连轧机油膜轴承的载荷特性研究

油膜轴承是轧机的关键部件 ,对其载荷特性的研究十分必要。本文考虑动压效应 ,建立了针对 2 0 5 0热连轧机油膜轴承实际工况的数学模型 ,对其承载特性进行了数值求解。为油膜轴承的设计使用提供依据。

闭合型地下连续墙内土芯承载性状分析

采用flac3d数值计算的方法,对闭合型地下连续墙内土芯的沉降及承载特性进行分析和研究,并对其承载特性的影响因素进行了探讨。结果表明:外部荷载作用下闭合型地下连续墙内土芯的压缩变形主要发生在土芯底部以上2/5的墙身范围内,其数值大小沿深度方向呈近幂函数形态分布。墙内土芯顶部反力分布的总体特征是承台板下土芯的中点处最大,土芯边中点处次之,角点处最小。墙身深度一定时,极限荷载下闭合型地下连续墙内土芯压缩变形量及荷载分担比随土芯截面尺寸的增大而增大;土芯截面尺寸一定时,极限荷载下土芯压缩变形量及荷载分担比随墙身深度的增加而减小。土体性质的好坏直接影响土芯的荷载分担比,土性越好土芯荷载分担比越大,反之则土芯荷载分担比越小。

基于裂缝宽度的现有构件承载力评估概述

基于对锈蚀钢筋混凝土梁破坏特征的分析,探讨了影响锈蚀构件承载能力的因素,并对现有服役钢筋混凝土结构构件承载能力进行了详细的论述,为混凝土结构耐久性评估和可靠度鉴定提供科学的依据。

数值模拟在机场后压浆桩基承载力分析中的应用

文章以某机场后压浆钻孔灌注桩为工程背景,利用基于快速拉格朗差分法的FLAC3D软件对不压浆桩、桩侧压浆桩、桩底压浆桩和桩侧桩底联合压浆桩的受力承载过程进行了数值模拟,通过分析数值模拟结果,对四种桩的承载力特性和桩身受力机理进行了研究,为机场桩基的优化设计提供一定的参考。

桩端后压浆提高单桩承载力性状研究及应用

:本文在对桩端后压浆桩特性研究基础上 ,着力探讨桩端后压浆桩承载力提高机理、荷载传递特征。

长短桩复合地基受荷性状的影响因素分析

采用大型有限元软件ABAQUS,对不同褥垫层模量、厚度、短桩模量及基础上不同的荷载对刚柔性长短桩复合地基的长桩与土的应力比、短桩与土的应力比、长短桩应力比、基础沉降的影响及其规律进行了分析.数值分析表明:垫层的存在增大了地基的沉降,可调节复合地基中桩土应力的分配;随着垫层模量的增加,长桩桩身应力增加,短桩应力减小;增加短桩的刚度,复合地基的沉降减少;随着基础顶面荷载的增加,桩土应力比增大,位移差也增大.结合武汉某住宅小区的长短桩静载荷的现场监测数据,分析了工程中长桩与土、短桩与土、长短桩应力比的变化规律.数值分析和现场监测数据分析结果可为该类型地基的设计和施工提供依据.