循环位移荷载作用下路基动力响应特征

以实际填土路基为原型,通过ABAQUS软件构建了动荷载-路基耦合三维仿真模型,分析在循环位移荷载作用下路基表面以及内部的动力响应特征。结果表明:路基表面的动应力随着水平距离的增加而减小,随着加载位移的增加而增加,且随着加载位移幅值、频率的增加由递增趋势逐渐转变为先增后减的趋势;在路基内部垂直方向,加速度峰值在加载位移及频率较小的时候随着深度的增加而递减,然后随着加载位移及频率的增大,逐渐演变为先增后减的趋势,其转折点位于路基表层与下层土体的分界处。

基于位移荷载输入动力时程法的误差分析

针对使用位移荷载作输入时存在的一些问题,从时间步长、质量与静动力参与系数、振型截取几个方面对使用位移荷载作多点输入时存在的误差进行分析.通过对比分析发现,位移荷载与加速度荷载存在根本的不同,前者会激发大量的振型,以致用来估计加速度荷载误差的90%质量参与法则不适用于位移荷载;对于位移荷载输入时需要0.001s甚至更小的时间步长,才能获得精确的结果;采用振型叠加法的振型截取可能会引起构件内力的较大误差,需要采用较高的振型数量来减小误差.

平身科斗栱节点侧向荷载-位移计算模型

平身科斗栱在减小梁跨度、分配屋面荷载和协同抵抗侧向变形中发挥着重要作用.为建立面宽方向加载的平身科斗栱节点的侧向荷载-位移计算模型,在分析节点构造特征和水平往复荷载作用下斗栱的受力状态基础上,结合典型节点模型参数及木结构抗侧构件荷载-位移骨架曲线表征方法,计算了竖向荷载和面宽方向施加水平荷载共同作用下平身科斗栱骨架曲线上的弹性荷载、峰值荷载及相应位移.建立的平身科斗栱节点侧向荷载-位移计算模型与试验数据进行对比,验证了该计算模型的正确性.结果表明,建立的侧向荷载-位移力学模型弹性段与试验骨架曲线吻合良好,能较好地反映模型弹性段刚度及其侧向承载力,但对峰值荷载的计算值偏小.

锚定板位移-荷载关系近似解析算法

首先,通过适当的假设,基于弹性地基梁理论,提出了黏性土中锚定板位移-荷载关系的近似解析算法。其次,基于6个不同尺寸方形锚定板位移-荷载关系的数值模拟结果,获得了土体水平基床系数的比例系数与锚定板水平位移关系式中的两个拟合参数。然后,用锚定板现场抗拔力试验结果验证了理论分析方法的可行性。最后,讨论了土的黏聚力及内摩擦角对锚定板抗拔承载力的影响。研究结果表明,在某一深度范围内方形锚定板位移-荷载关系近似解析算法是可行的。

地铁抗拔桩荷载-位移模型简化研究及应用

为满足地铁设计需求,文章基于常见抗拔桩荷载-位移曲线,首先提出三折线简化模型,给出抗拔桩顶抗拉弹簧刚度计算式,并采用8组实测数据进行验证,确保简化模型合理、可靠;其次,采用Midas Gen建立3个地铁车站三维模型作对比分析;最后通过计算表明,考虑抗拔桩的模型1边界条件更接近工程实际,构件内力及变形均相对合理,建议地铁车站计算时考虑抗拔桩作用。

抗浮锚杆极限荷载现场试验及抗拔承载力预测

基于青岛某工程抗浮锚杆的极限承载力现场拉拔试验,对抗浮锚杆荷载-位移规律进行分析,明确“一锚多筋”型抗浮锚杆破坏形式、破坏机理,同时,采用三次多项式函数预测极限上拔位移下抗浮锚杆的抗拔承载力。研究表明:锚杆的荷载-位移曲线呈“缓变-陡升”型;锚-岩界面黏结强度较小,抗浮锚杆主要产生锚固体拔出破坏;规范公式预测值存在较大偏差。通过三次多项式函数的回归分析,杆体位移的误差控制在10%以内,且锚杆杆体位移小于20 mm时,预测精度最高可达97.4%。研究结果对该地层抗浮锚杆的设计与工程应用具有一定的参考价值。

位移荷载下椭圆度对直埋供热弯头应力的影响

基于第四强度理论,对DN800mm热水直埋供热弯头,采用ANSYS有限元模拟软件,在一定温度荷载、压力荷载、曲率半径下,对弯头两端直臂施加不同位移荷载,模拟不同椭圆度弯头的应力分布。弯头中线处当量应力最大,对直臂施加的位移荷载越大,弯头所受当量应力越大。在相同温度荷载、压力荷载、位移荷载下,存在某一椭圆度,使弯头中线当量应力最小。相同椭圆度下,弯头中线当量应力随着位移荷载的增加而增大。当位移荷载为50～200mm时,当量应力最小值对应的椭圆度保持在8%。

基于Copula函数的基桩荷载-位移双曲线概率分析

提出了基于Copula函数的基桩荷载-位移双曲线概率分析方法。首先将基桩标准化荷载-位移双曲线模型不确定性转化为双曲线参数不确定性,然后在Copula理论框架下建立了双曲线参数的联合分布函数。最后以钻孔现浇灌注桩试验数据为例证明了所提方法的有效性,并进行了基桩正常使用极限状态可靠度分析。结果表明:Copula函数是构造基桩标准化荷载-位移双曲线参数联合分布函数一种有效的方法,它能够更加准确地实现基桩荷载-位移双曲线的随机模拟,从而得到更为合理的可靠度结果。钻孔现浇灌注桩双曲线模型中两个参数间具有较强的负相关关系,忽略了这种负相关性将会高估基桩的失效概率。此外,常用的Gaussian Copula函数并不是拟合双曲线模型中两个参数间相关结构最优的Copula函数,采用Gaussian Copula函数将会明显低估基桩的失效概率。

抗拔桩荷载-位移曲线的归一化

抗拔桩常被应用于地下构筑物的抗浮和受较大弯矩作用高耸构筑物的基础.相对于抗压桩而言,国内对抗拔桩变形分析方法的研究较少,且大多数已有分析方法都过于复杂,不便于实际工程应用.文中通过选择合适的标准化参数将毫无规律的抗拔桩荷载-位移曲线族归一化为单一曲线,然后利用回归公式拟合该曲线,并将回归公式扩展到层状土体中.通过模型试验和现场试桩试验结果的比较可以看出,文中提出的简化方法不但可以简化抗拔桩的变形计算,而且计算结果与实测结果也较为吻合.

砂土中锚板荷载-位移特性研究及上拔位移计算

根据砂土中水平锚板的抗拔荷载 位移 (Q S)曲线特征 ,假定锚板的无量纲化荷载 位移 (Q Qu—S D)曲线为双曲线方程 ,对本次砂土中模型锚板的抗拔试验数据和相关的现场和模型试验结果 ,进行了统计学分析 ,阐明了模型试验锚板和现场试验锚板抗拔性能的差异 ,考虑到实际工程的不确定性 ,按 95 %的置信上限确定双曲线方程的系数 ,得出水平锚板的无量纲化双曲线方程 ,据此可以求解锚板在工作荷载下的位移。最后对方程的应用作了说明。

方钢管混凝土压弯构件荷载-位移滞回性能研究

在弯矩 -曲率滞回关系分析的基础上 ,利用数值方法计算方钢管混凝土压弯构件的荷载 -位移滞回关系 ,并对计算结果进行了大量试验验证。在理论分析和试验验证的基础上 ,全面考察构件轴压比、长细比等参数对滞回关系的影响 ,最后给出构件荷载

自平衡法试验上段桩荷载-位移曲线的解析拟合算法

针对自平衡法试验数据的分析处理,假定桩侧土荷载传递函数符合三折线模型,考虑桩身重力作用的影响,推导出上段桩荷载-位移曲线的解析算式,并给出了由自平衡法试验数据确定桩-土参数的方法.通过2根桩的实测数据初步验证了文中解法的适用性,为由自平衡法试验数据推算桩侧摩阻力和桩身参数、常规顶压桩的荷载-位移曲线提供了一种理论手段.

一种榫卯连接方钢管组装框架模型的荷载-位移曲线试验研究

提出一种榫卯连接方钢管组装框架结构。对两个方向的平面框架模型进行受力性能试验。介绍试验概况,给出框架模型的竖向荷载与挠度和水平荷载与水平侧移曲线,这些曲线介于刚节点框架和铰节点框架之间,属于半刚性节点框架的范畴。

低强度模拟锚固材料抗弯荷载-位移全过程曲线试验研究

在大比例尺的地质力学模型中,由于相似模型材料的脆性和低强度,很难测得其抗弯应力-应变或者荷载-位移全过程曲线。对抗弯试验的过程进行力学分析,通过对增加辅助弹性元件方案的假设推导得到弹性元件刚度设计原则。依据该设计原则,组装出一台试验原理样机,测到不同节理(均质、层状和块状)含不同角度锚杆的试件的抗弯荷载-位移全过程曲线。此外,由于相似材料的低强度重度大特性,试验中适当考虑试件的自重对实验结果的影响。试验研究表明,弹性元件的增加对抗弯荷载-位移全过程曲线下降段有着质的改善;当弹性元件与台架的复合刚度大于试件的最大刚度,即可测得抗弯荷载-位移全过程曲线;在抗弯试验中试件自重荷载可以等效为集中力荷载,对于550 mm的标准试件其等效荷载相当于其自身重力1/2的集中荷载,相当于试验中均质试件峰值荷载的9%。

抗拔桩荷载—位移曲线的荷载传递法解析

本文采用荷载传递法,假定桩侧土荷载传递函数符合弹性—应变硬化—理想塑性三折线模型,考虑桩身自重的影响,推导出抗拔桩桩顶上拔荷载—位移曲线的解析算式,适用于多层地基中的抗拔桩。应用本文方法,同时可以得到抗拔桩桩身轴力和桩侧摩阻力沿桩长的分布。通过对实例的拟合验证了本文方法的合理性,为抗拔桩荷载传递机理提供了一种理论依据,并可用于指导抗拔桩的设计和检测。

混凝土剪力墙荷载—位移全曲线非线性有限元分析的探讨

本文采用全量式本构模型，编制了包括上升段和下降段在内的荷载－位移全曲线的非线性有限元分析计算程序，较好地解决了下降段问题，计算和试验结果吻合较好。在有限元一理论中，考虑了混凝开裂后的软化效应和残余支持 力的影响。

基于摇摆与剪切协同的柱脚叉接木框架抗侧荷载-位移曲线模型

榫卯连接木框架是传统木结构中的基本承力构件,研究表明其在竖向和水平荷载共同作用下具有摇摆和剪切两种抗侧机制。文章综合考虑木框架摇摆与剪切变形,根据变形协调和弯矩平衡条件,推导竖向荷载和水平荷载共同作用下,柱脚叉接榫卯连接木框架抗侧荷载-位移关系的曲线模型,提出木框架抗侧弹性极限荷载点、峰值荷载点及其切线刚度和下降段刚度的计算方法。基于叉接柱脚木框架抗侧试验对模型进行验证,结果表明:理论模型与试验结果吻合较好,模型计算结果误差小于15.5%。理论研究成果对于传统木结构抗震性能分析和设计具有参考价值。

嵌岩抗拔桩荷载-位移曲线拟合模型的对比分析

通过建立风化砂岩层中抗拔桩荷载-位移数学拟合模型,分析不同地层条件下嵌岩抗拔桩的上拔荷载与桩顶位移关系,确定嵌岩抗拔桩的承载力。结果表明:对于风化砂岩层中的抗拔桩,采用双曲线模型拟合的精度最高,指数函数模型次之,幂函数模型相对较差;采用双曲线模型预测得到的嵌岩抗拔桩极限承载力值与实测值的比值在1.11~1.58,平均值为1.25,标准值为1.32;双曲线函数计算得到的极限承载力取1.3折减系数后,与实测值比较接近;采用归一化荷载-位移曲线双曲线模型下限曲线函数计算风化砂岩层中抗拔桩的承载力,95%的情况是偏于安全的。

冷弯薄壁方钢管混凝土梁的荷载-位移滞回性能研究

进行6根冷弯薄壁方钢管混凝土简支梁在循环荷载作用下的试验,研究了试件的破坏形态,并对其荷载-位移滞回关系曲线及其骨架曲线进行分析,研究其在不同参数下的滞回性能、延性等重要抗震性能指标.得到的主要结论如下:⑴冷弯薄壁方钢管混凝土简支梁荷载-位移滞回曲线呈梭形,较为饱满,没有出现明显的捏缩现象,表明构件具有较好的延性和耗能能力.⑵宽厚比越小,滞回曲线梭形越饱满;跨高比越小,滞回曲线梭形也越饱满,构件的塑性变形能力越强,具备更好的地震吸收能力和优越的抗震能力.⑶比较荷载-位移滞回曲线的骨架曲线,不同参数对冷弯薄壁方钢管混凝土梁的竖向承载力影响很大.