墙后有限宽度无黏性土主动土压力试验研究

针对无黏性土体,开展了刚性挡墙平动、绕墙底转动和绕墙顶转动3种墙体主动变位模式情况下墙后有限宽度土体土压力试验。通过观察墙后不同宽度土体的破坏过程及对土压力的全程量测,对其破坏模式及土压力分布规律进行了探讨。试验结果表明,墙后有限宽度土体的破坏面为一连续曲面,随着墙后土体宽度的增加,土体破坏面逐渐向外侧偏移,最终趋于某一固定位置,但始终位于库仑破坏面内侧。土压力值监测表明,库仑土压力理论并不适用于有限宽度土体。当填土宽度为有限宽度时,土压力值小于库仑主动土压力值,其差距随土体宽度减小而逐渐增大。当墙体平动时,土压力值沿墙高先增大后减小;墙体绕墙底转动时土压力值则呈线性增长趋势;而当墙体绕墙顶转动时,在挡墙上部出现了明显的土拱效应。

刚性墙后有限宽度土体主动滑裂面特征试验研究

墙后土体滑裂面特征是土压力计算的重要依据,为了研究刚性墙后有限宽度土体主动滑裂面特征,利用无黏性砂开展室内模型试验,采集了试验过程中的土体图像,并采用数字图像相关法进行了分析,得到了土体的剪切应变、位移等,对平动(T模式)、绕墙底转动(RB模式)、绕墙顶转动(RT模式)变位模式进行了研究。研究结果表明:T模式、RB模式下有限宽度主动土体临界宽高比相近,RT模式宽临界高比相对较小;T模式有限宽度土体主动滑裂面呈现为"多折线"特征,根据滑裂角相似性可分为以移动挡墙、固定挡墙为起点发展的滑裂面;RB模式有限宽度主动滑裂面起点为墙踵上部,RT模式起点为墙踵,均延伸至固定挡墙中部;T模式、RT模式有限宽度土体水平和垂直位移可观察到明显的土拱特征,土拱边缘即为滑裂面。

挡墙上作用土压力和水土压力的测试研究

利用自制试验箱进行了刚性挡墙平动、绕墙底转动和绕墙顶转动三种墙体主动变位模式情况下,挡墙上作用的土压力和水土压力的测试研究。测试结果表明,挡墙上作用的土压力和水土压力的大小及作用点位置都随挡墙不同的变位模式而改变,由此提出了土压力和水土压力作用的区间估计问题。

衡重式挡土墙外倾对山区公路拓宽路基沉降的影响

山区公路路基单侧拼接式拓宽改建多下设包括衡重式挡土墙在内的支挡建筑物于新路基外侧．运用Phase。有限元软件，引入Joint单元，构建可精细描述土-墙相互作用的数值模型，采用两步走、墙面施加非零位移约束方式模拟挡土墙平动加绕墙趾转动（RBT）主动外倾变位，分析挡土墙不同主动外倾变位量对新旧路基顶面差异沉降的影响，并与土工离心模型试验结果进行验证比较．结果表明：下设的刚性挡土墙与新老路基相互作用，共同依存．数值模拟反映当主动外倾量与墙高之比为1％～3％时，由挡土墙主动外倾变位产生的附加差异沉降占总差异沉降的51％～67％，此值明显低于土工离心模型试验结果．

500 m口径球面射电望远镜索网结构形态和受力分析

500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,FAST)是国家重大科技基础设施项目。口径500 m、半径300.4 m的球冠形索网是FAST反射面的主体支承结构。通过促动器的主动控制,索网可以在标准球面和不同抛物面之间转换,即索网为可主动变位的结构。针对FAST索网结构设计中由主动变位引起的形态分析和轻量化需求等问题开展研究,提出了目标位形应变补偿法,统一了球面基准态和抛物面态的形态分析方法,解决了多目标位形索网结构的形态分析问题;提出预应力优化方法,将球面基准态最大索力降低了29%;研究了索网球面基准态和抛物面态的受力性能,并与实测结果进行对比,索力吻合较好,50%以上钢索索力相对误差在5%以内。

FAST反射面支承结构的索网疲劳性能研究

FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope)是一个500m直径的巨型大跨度空间结构。通过促动器拖动下拉索来控制主索节点的位置,实现望远镜主动变位,其实质是一种特殊、长期、高应力幅的往复疲劳荷载。在30年的运行期间内,预计总共有至少数十万次的观测,主索网的疲劳应力幅为470MPa。基于以上思想并结合FAST的功能要求和特点,对FAST主动反射面整体支承结构的索网进行了完整系统的疲劳统计分析。