复合地基的平面应力扩散效应

对于柔性或半刚性悬桩复合地基 ,下卧层的沉降量在总沉降中占有相当大的比例 ,但目前常用的沉降计算方法中用均匀或双层地基应力场来代替复合地基应力场 ,前者导致计算值和实测值间存在较大的误差 ,后者虽然能反映复合地基的应力扩散特性 ,但在概念上存在明显的不合理之处。针对此问题 ,本文在用弹性地基梁理论分析平面应变条件下复合地基应力扩散效应机理的基础上提出了应力扩散系数的计算公式。该公式结构简单 ,参数易得 ,结合分层总和法可计算下卧层沉降 ,便于实际应用。

对称荷载作用下弹性地基梁的傅里叶级数解

考虑地层位移荷载及梁与地基可能产生的脱空,针对长度在沉降槽内和长度延伸到沉降槽外的2种梁建立了弹性地基梁对称问题的数学模型.利用阶梯函数及脉冲函数,在所建数学模型基础上推导了求解弹性地基梁挠度的傅里叶级数系数的线性方程组,提出了计算方程组中脱空范围这一多余未知量的迭代步骤,利用有限元数值解对傅里叶级数解进行了验证.结果表明,傅里叶级数解精度高,可以作为带有脱空弹性地基梁问题的解析解,要达到相同的精度,傅里叶级数解的计算量远比有限元解的计算量小.此外,脱空范围的大小,不随级数项数的多寡而改变.傅里叶级数解法不但精度高,而且能够灵活处理不同形式的荷载,是求解复杂荷载条件下弹性地基梁问题的有效解析方法.

加筋土挡墙侧向变形分析

以加筋土挡墙楔体破坏模式为基础 ,将墙面板等效为弹性地基梁 ,提出了加筋土挡墙变形分析的力学模型 ,进而研究了变形的影响参数。

地面超载引起邻近埋地管道的位移分析

地基土承受超载作用时就会产生沉降,在土体沉降作用下埋置于其中的管道,管壁就会产生变形甚至破裂。为分析地面超载对临近地下管线的影响,基于温克勒(Winkler)弹性地基短梁理论,应用Boussinesq解,考虑地面超载引起下卧层的沉降及地基土体的侧向移动对管道的影响,建立地面超载对埋地管道影响的分析计算模型,并采用有限差分法进行求解;通过算例分析了超载大小、位置,管道刚度、埋深、管径以及土体性质对埋地管道位移的影响;结果表明:超载大小、管道的刚度、埋深、管径对地下管道位移的影响较大,而当地基基床系数和超载离管道的距离增大到一定值时,地面超载对其影响将减弱。因此,需要考虑邻近超载对管道的影响,合理制定埋地管道的保护措施。

地下开挖引起地表局部上升的弹性地基梁效应

通过分析金川三矿区的地表移动GPS监测数据,发现在矿山开采初期,地表局部岩体出现了轻微上升现象。参照弹性地基梁的受力变形特征,对这种现象进行了解释,并称之为"地下开挖引起弹性地基梁效应"。借助数值方法,对开采不同倾角矿体时这种现象发生的条件、过程及其特点进行了分析。结果表明:不论矿体倾角如何,都会出现地表局部上升现象;开采倾斜矿体时这种现象最明显,而且地表上升区出现的位置、分布范围和上升幅度都具有不对称的特点。

考虑轴头驱动和侧倾力矩的轮胎接地性态建模

采用欧拉梁和侧向分片的方法模拟轮胎侧向变形特性,利用二元傅里叶级数构造带束层单元的位移场,胎面横截面外轮廓设定为二次函数,建立了基于驱动力矩和侧倾力矩的轮胎三维接地性态解析计算模型。结合轮胎刷子模型计算了轮胎的纵向力和侧向力,并进行了验证。结果表明,模型具有较高的精度和效率。研究结果可为研究轮胎磨损和轮胎力学特性提供更为精确的三维接地压力分布解析模型,并为轮胎物理模型的解析研究提供新的思路和方法。

盾构施工对邻近桩基础影响的简化分析方法

根据Loganathan和Poulos提出的估算盾构施工产生的土层位移的简易方法,假定已知土层损失,可预测隧道周边土层的水平位移。邻近盾构的桩基础也要随土层位移产生内力、位移变化,而成为被动桩。参照弹性地基梁法,建立由土体水平位移导致的桩-土共同作用方程,通过杆系有限单元法实现求解盾构施工产生的桩身内力和位移,计算中可考虑不同的桩顶约束条件和土层分布条件。根据桩身内力、位移控制要求,可确定盾构隧道施工时的土层损失控制要求。

地铁隧道工程开挖过程中地下管线的受力情况分析

地铁隧道工程开挖过程中的地层运动对地下管线影响较大。基于温克尔弹性地基梁经典理论,着重分析了隧道工程开挖影响下的地下管线受力情况,推导出了地下管线的沉降、弯矩和剪力的表达式。结合西安地铁3号线延兴门站—咸宁路站区间具体工程,分析了不同因素对管线变形影响的规律。研究表明:地下管线的不均匀沉降及内力随管线与隧道倾角增大而增大,管线刚度变化对管线沉降影响极小。

一种简易轻质软路面力学模型的分析研究

为给路面器材强度和刚度的校核以及增强杆截面的优化设计提供理论基础,以一种应用于松软滩基的简易轻质路面为对象,依据去粗存精的原则,提出一些假设,对路面体的受力进行抽象和简化,建立相应的力学模型。以温克尔(E.Winkler)地基模型为基础,对该模型进行了初步的分析计算,给出路面体承载与沉陷的关系表达式,为后续研究奠定了基础。

复合材料路面理论计算分析

本文所介绍的复合材料路面是新型材料新结构路面 ,与金属路面相比 ,具有轻质高强 ,铺设简便 ,耐腐蚀等优点。根据路面的实际使用情况 ,可以当作支承弹性地基上的路面处理 ,偏于保守 ,把路面单元件当作弹性地基梁处理 ,理论计算四种方案等的路面单元件的挠度、应力 。

轮式车辆作用下轻质软路面增强杆的力学机理分析

以应用于松软滩基的简易轻质软路面的增强杆为对象,依据去粗存精的原则,提出一些假设,对增强杆的受力进行抽象和简化,建立相应的力学模型。以弹性地基梁的相关理论为基础,利用理论计算的方法给出增强杆内力和变形的表达式,为后续研究提供了理论基础。

基于P^Y曲线的基桩内力与变形分析

研究在桩顶承受水平荷载、弯矩及线性或非线性弹性土体共同作用下基桩沿桩身的水平位移、转角、弯矩和剪力等。介绍以线弹性地基梁模型为理论依据的张氏法、c法、m法、k法和以非线性弹性地基梁模型为理论依据的P^Y曲线法。结合工程实例,分析了软粘土的P^Y曲线,确定各种方法地基土比例系数的取值,用有限差分法及数学迭代法求解基桩挠曲微分方程,对计算结果进行总结、分析和比较。

考虑支撑滞后的基坑支护结构内力及变形分析

应用弹性地基梁法计算和分析了基坑支护内力与变形,并结合一个工程实例,对m法计算值与实测值进行了对比分析,认为采用考虑支撑滞后的m法计算模式计算值较符合工程实际。

气囊式框架地梁边坡支护结构力学性能分析

针对地震、崩塌等自然灾害频发而导致的边坡失稳问题,提出了可快速应对抢险救灾工作的气囊式锚杆框架地梁新型结构,并阐述了该新型结构的工作机理。分析气囊框架地梁受荷时玻璃钢与气囊的受力特性,给出了气囊框架地梁承载力计算方法;结合气压传动和双层弹性地基梁理论,建立了气囊框架地梁-锚杆-土体协调变形的计算模型,给出了气囊式框架地梁在边坡支护施工阶段与工作阶段的力学效应计算方法。结果表明:①气囊式框架梁结构承载力主要由框架梁板厚、板材强度、气囊内压和高度决定,增加框架板厚、板材强度、气囊内压和高度可以提高结构承载力;②气囊式框架梁支护边坡存在施工和工作两个阶段,工作阶段位于坡脚处的框架梁剪力和弯矩出现较大的上升,设计时应作为最不利因素着重考虑;③支护设计时还应综合考虑支护效果、结构承载力和经济性给出设计方案,确保结构在实际抢险救灾中的可靠性、时效性和经济性。研究成果可在边坡快速支护中为新型结构的设计应用提供理论依据和指导。

格式条形基础的有限元迭代修正解

用有限元法解格式条形基础时,纵横地基梁交叉结点处会造成面积重复使用,而引起计算结果偏于不安全.本文采取逐次迭代修正的有限元方法,较好地弥补了因重复面积所带来的偏差.计算实例表明,这种偏差的相对值颇大,不容忽视.

高层建筑多层地下室的动力分析

将高层建筑多层地下室及桩简化成部分埋置于弹性介质中的质点串来处理,应用弹性地基上梁的某些结果,结合上部质点串柔度系数的计算方法,求得了整个结构的柔度矩阵;并应用Stodola迭代法与降阶法计算了结构物的固有频率,为工程设计人员提供了参考依据。

应用p-s曲线分析非线弹性地基上的欧拉——伯努利梁

在较大外荷载下,搁置在地基上的Bernoulli-Euler梁下部的土体会发生塑性变形。在使用有限差分法离散了文克勒地基梁(Winkler)的控制方程后,形成了线性代数方程组,然后调用计算机Fortran程序进行了求解。利用p-s曲线,通过迭代,使用有限差分法求解了考虑土体塑性的变基床系数的Winkler地基梁的位移。计算结果表明:通过p-s曲线和变基床系数的Winkler地基梁模型,可近似分析出地基在外荷载作用下是进入弹性阶段还是弹塑性阶段,并给出较为合适的地基沉降值。最后,讨论了算法的应用范围。

预应力锚索地梁内力计算方法研究

用双参数弹性地基梁计算预应力锚索地梁的内力,并结合常张高速公路某工点工程实例,将双参数弹性地基梁、温克尔弹性地基梁和连续梁方法的计算结果与工程实测值进行比较,指出在预应力锚索地梁正常工作状态下,双参数弹性地基梁法计算结果更加合理。

连续弹性地基梁在隧道施工中的运用技术

运用连续弹性地基梁技术 ,解决施工中基础地基承载力问题 ,在满足结构设计、工程质量和施工安全的前提下 ,减少不必要的大面积开挖 ,避免施工安全事故的发生和造成人力物力的浪费 ,节约了时间 ,缩短了工期。

大断面箱涵施工中管棚的力学作用机理分析

以郑州一开封城市通道箱涵顶进工程为例．分析了大断面箱涵施工中管棚的力学作用机理。论述了管棚的加固和、承力作用，从理论上进行了管棚在箱涵顶进施工过程中的受力分析．结合工程的实际情况验证了管棚的承载作用。