基于修正应力法的横观各向同性摩尔-库仑准则及被动土压力公式

采用修正应力法考虑各向异性对土的抗剪强度的影响,该方法引入组构张量调整不同方向应力分量的相对大小,使得各向异性土在修正应力空间中等效成各向同性土。用修正应力张量代替真实应力张量,就能将摩尔-库仑强度准则发展至横观各向同性,公式的形式不发生改变,强度参数仍为与加载方向无关的常量。通过对比根据3种不同的修正应力公式得到的内摩擦角与加载方向的关系曲线,分析了组构值对内摩擦角变化规律的影响,在偏平面上绘出了连续规则的强度包线,并预测了不同各向异性岩土类材料的三轴压缩和真三轴试验结果。最后,根据横观各向同性摩尔-库仑准则计算水平沉积地层中挡土墙上的被动土压力,得到了简洁的显式表达式,验证了修正应力法的实用性。

焊接结构切口等效应力修正方法研究与应用分析

为了提高16Mn钢焊接接头疲劳寿命预测的准确程度,首先应用3种不同方法对十字焊接接头的疲劳寿命进行预测,验证了切口应力等效取值法考虑了应力集中对16Mn钢疲劳寿命的影响。其次,采用基于切口应力强度因子理论的切口应力等效取值法对焊接接头的疲劳寿命进行预测。与试验结果对比表明:应用切口应力等效取值法对16Mn钢焊接接头寿命的评估结果存在误差。结合16Mn钢十字焊接接头试验结果,引入切口等效应力修正系数,得到适用于16Mn钢常用焊接接头的修正切口等效应力公式。

极限应力法计算复合桩基沉降

修正应力法是计算复合桩基加固区沉降的方法之一,其最大缺点是桩土应力比n难以确定。复合桩基中刚性桩受力的实测统计数据表明:基础边、角部刚性桩极限承载力发挥度在90%以上,基础中部刚性桩极限承载力发挥度也在80%以上。据此提出假定刚性桩承载力发挥到接近其极限承载力,从而可方便地确定桩土应力比n,解决修正应力法的难题,故称该计算方法为极限应力法。另外,对该假定造成的误差进行研究,并与修正应力法的误差进行对比分析,得出结论:修正应力法不考虑桩对土的侧限作用使沉降计算结果偏大,而此假定计算结果偏小,从而使极限应力法比修正应力法的计算结果更接近实际。

基于应力修正法的黏土抗剪试验因素研究

为了预防黏土体受降雨及内部砾石含量影响易发生滑塌等工程地质灾害,选取重庆地区具有代表性的黏土,开展室内直剪试验并考虑其误差,探讨了基于单点面积应力法修正后含水率及掺砾量对黏土体抗剪强度的影响规律。结果表明:经单点面积应力法修正后黏土试样在不同含水率下的黏聚力较修正前提高了8.29%,内摩擦角较修正前提高了15.97%;试样在不同掺砾率下的黏聚力较修正前提高了11.66%,内摩擦角较修正前提高了13.73%。随着含水率的提高,黏土的抗剪强度不断降低,其黏聚力呈现先增大后减小的趋势,而内摩擦角呈现缓慢下降趋势;随着掺砾量的提高,黏土的黏聚力总体呈现先增大后减小的趋势,内摩擦角则呈现缓慢上升的趋势。含水率及掺砾量对黏土的黏聚力影响较大,而对内摩擦角的影响较小。

基于有限元对薄膜真实应力应变数据的修正

由于薄膜拉伸过程中存在颈缩现象,工程应力应变数据不能真实反映薄膜塑性阶段的本构关系。基于工程、对数及有限元应力修正法得到的修正应力应变数据进行薄膜的单轴拉伸仿真,基于实验数据对比三种仿真结果。工程应力应变仿真结果与实验曲线最大误差为90.2%;对数应力应变仿真结果在位移5 mm内与实验最大误差为2%,位移5 mm后误差逐渐增大至61.6%;有限元修正后的应力应变仿真结果与实验数据基本吻合,最大误差为8%。修正应力与对数应力在应变0.5以内相同,应变0.5后,修正应力与对数应力的比值呈线性递增。基于有限元应力修正法的修正数据更能表达薄膜材料的真实应力应变关系,为薄膜的工程应用奠定了基础。

基于割线模量的散体材料桩复合地基沉降计算

基于土体侧限条件下的应力-应变关系曲线均为双曲线的现象,且应用割线模量计算土体的竖向应变更有助于实现程序计算,首先利用土体割线模量与压缩指数和压缩模量的关系,得到桩周土体割线模量的确定方法.在此基础上,基于等应变假设条件得到考虑土体非线性压缩的桩土应力比,并提出改进的应力修正法和复合模量法,以实现散体材料桩复合地基非线性沉降计算.最后结合模型试验和实际工程算例,对2个改进的沉降计算方法开展验证分析.研究结果表明:室内模型试验中,改进的应力修正法和复合模量法的沉降计算值与试验值误差均小于1.00 mm,表明改进的沉降计算方法具有一定的可靠性;实际工程算例中,改进的复合模量法计算值与实测值间误差为8.70%,远小于JGJ 79—2012《建筑地基处理技术规范》中规定的复合模量法误差(55.06%),改进的应力修正法计算值与实测值误差为8.73%,远小于JGJ 79—2012中规定的应力修正法误差(55.11%).对比分析表明,改进的沉降计算方法优于JGJ 79—2012中的复合模量法和应力修正法,且改进方法计算值更接近实测值,说明改进方法具有更好的可靠性和适用性.

半刚性复合地基沉降实用计算方法的探讨

本文对半刚性复合地基的沉降实用计算方法进行了分析 ,将临界桩长问题引入复合地基沉降计算方法 ,提出了复合地基沉降计算的若干建议 ,构成了更合理、更符合实际的计算方法。最后通过实例计算验证 ,文中建议方法的计算结果与实测值甚为吻合。

路面荷载下水泥搅拌桩复合地基沉降计算方法探讨

通过分析水泥搅拌桩复合地基在柔性路面荷载作用下的沉降特点,提出在软土深厚地区的道路工程中,水泥搅拌桩复合地基的加固区沉降量计算,宜采用应力修正法,并对其设计参数和影响因素进行了讨论。

修正平均应力法预测轮盘破裂转速的试验研究

基于修正平均应力法,分析了TC17钛合金压气机轮盘型面尺寸参数对径向和周向破裂转速的影响,并对破裂模式的转变进行预判。进而设计了针对径向破裂模式的轮盘试验件,并开展了TC17钛合金压气机轮盘的破裂试验。轮盘破裂试验结果与修正平均应力法计算结果吻合较好,计算的破裂转速储备与试验结果的误差由修正前的7.24%下降为修正后的0.72%,可为工程应用提供依据。

S型焊接金属波纹管疲劳寿命的有限元分析

应用ANSYS Workbench(AWE)软件的Fatigue Tool工具箱和S-N曲线,分别用Goodman直线模型、Gerber抛物线模型、Soderberg直线模型和S-N直线模型的平均应力修正法,对S型波纹管进行疲劳寿命分析,得到波纹管在各种工况下的疲劳寿命,从而进行波纹管的优化设计。主要介绍了波纹管寿命分析的一般思路及其力学原理。经试验验证:有限元法能够很好地模拟金属波纹管的疲劳寿命,精度也大大高于经验公式,同时也为波纹管寿命分析开辟了新的研究途径。

现行复合地基沉降理论在不同刚度地基中的应用

现行复合地基沉降理论 ,是基于桩土变形一致的刚性基础下的复合地基建立的 ,在桩土变形不一致的柔性基础下 (如公路地基 )应用时 ,误差很大。将模型试验成果及实际工程的实测值与理论计算值进行了比较 ,分析误差及原因 。

考虑土体非线性特性的散体材料桩复合地基沉降计算

散体材料桩具有良好的加固效果且造价相对较低,被广泛应用于工程中的软弱地基加固处理。散体材料桩复合地基的沉降计算是复合地基设计的重要内容之一,然而目前规范中采用的应力修正法和复合模量法均未能考虑土体的非线性压缩特性,即认为土体的压缩模量E_s为常数,然后应用分层总和法开展复合地基的沉降计算,由此导致计算的复合地基沉降量往往大于实测值。事实上,土体具有典型的非线性压缩特性,其压缩模量往往与作用于土体的应力密切相关。鉴于此,本文首先阐述了土体的非线性压缩特性,引入经典e-lgσ非线性关系,推导建立土体压缩模量E_(s)随不同深度处有效应力变化的规律,进而对规范中的应力修正法和复合模量法进行改进,并通过分层总和法完成复合地基的沉降计算,最终获得考虑土体非线性压缩特性的散体材料桩复合地基沉降计算公式。最后,应用不同沉降计算方法对室内模型试验和某实际工程展开分析,将改进后的沉降计算方法与规范方法及实测值开展对比分析,结果表明,本文提出的考虑土体非线性特性的复合地基沉降计算方法计算结果更接近于实际工程实测值。

避雷线“控制档距”的探讨

避雷线计算方法不当造成较大档距的导、地线间距小于过电压规程００１２Ｌ＋１规定。“控制应力法”控制不了间距。“控制档距法”能控制小于和等于控制档距的代表档距，当大于控制档距时，能否被控制是不定的。提出了“控制档距应力修正法”。

Bending and Buckling of Circular Sinusoidal Shear Deformation Microplates with Modified Couple Stress Theory

The modified couple stress theory(MCST)is applied to analyze axisymmetric bending and buckling behaviors of circular microplates with sinusoidal shear deformation theory.The differential governing equations and boundary conditions are derived through the principle of minimum total potential energy,and expressed in nominal form with the introduced nominal variables.With the application of generalized differential quadrature method(GDQM),both the differential governing equations and boundary conditions are expressed in discrete form,and a set of linear equations are obtained.The bending deflection can be obtained through solving the linear equations,while buckling loads can be determined through solving general eigenvalue problems.The influence of material length scale parameter and plate geometrical dimensions on the bending deflection and buckling loads of circular microplates is investigated numerically for different boundary conditions.

考虑土层各向异性的朗肯被动土压力公式

在计算水平沉积土层中挡土墙被动土压力时,忽略各向异性的影响,可能导致计算结果偏大。提出一种考虑土层各向异性的简化方法,即修正应力法,它通过提高水平方向应力大小,将各向异性土等效为各向同性土。利用该方法,能够统一将许多现有的各向同性强度准则发展为各向异性,与试验结果有较好吻合度。基于各向异性Mohr-Coulomb准则,推导出水平沉积砂土层中挡土墙被动土压力公式,与经典朗肯公式相比,仅增加了一个与土层各向异性程度有关的修正系数。该公式还被拓展到地面超载、成层土的情况,便于实际应用。

CFG桩复合地基的变形计算研究

在现有CFG桩复合地基研究成果的基础上对CFG桩复合地基变形计算作了研究。分析了CFG桩复合地基沉降计算的现状,比较了各种沉降计算方法,提出各自的适用性。