圆形深基坑环梁径向等效刚度系数研究

弹性支点法是我国现行规范推荐的深基坑支护结构计算方法。在弹性支点法基础上,针对圆形深基坑环梁作为支护桩弹性支点的刚度系数提出明确算法,达到更合理地计算支护结构内力和位移的目的。通过弹塑性力学厚壁圆筒理论,得到环梁径向位移公式,进而推导出环梁径向等效刚度系数和环梁换算截面的等效材料抗力计算公式。将径向等效刚度系数和等效材料抗力作为弹性支点的参数,计算支护结构内力和位移。采用此方法计算沈阳某圆形深基坑支护结构的内力和位移。结果表明:采用等效刚度系数的二维弹性支点法计算得到的支护结构的内力与位移,与现场监测数据比较吻合,比三维有限元计算结果更安全,比常规刚度系数计算结果更经济合理。

软岩桩锚体系弹性支点刚度系数计算方法研究

深基坑桩锚体系作为柔性支挡结构,其对基坑边坡的变形控制效果是基坑设计考虑的首要问题,而桩锚体系的弹性支点刚度系数是基坑设计变形控制的关键参数。本文结合长沙某深基坑桩锚支护案例,基于桩锚体系刚度系数计算公式,研究弹性支点刚度系数合理取值计算方法,研究成果如下:软岩地层中采用复合模量法、经验公式法确定的弹性支点刚度系数与试验值存在一定差异;软岩地层中桩锚体系刚度系数经验公式法中计算自由长度的经验系数取值与结构刚度有关,经验系数取值与结构刚度呈负相关,合理的经验系数取值范围为0.20~0.65。结果表明,规范中刚度系数计算方法具有较大的安全穴余,修正后的经验公式法为桩锚结构精细化设计提供了思路,具有较好的工程应用价值。

梳齿密封直接刚度系数实验识别

设计并搭建梳齿密封直接刚度系数识别实验装置,研究了不同转速下激振频率和进口压力对密封直接刚度系数的影响,并与DyRoBeS中的Bulk Flow模型理论计算结果进行对比。结果表明:在任意工况下,所测的梳齿密封直接刚度系数均为负值,易出现转子不稳定现象;直接刚度系数随着转速、进口压力和激振频率增大而减小,转速对直接刚度系数的影响较小,且直接刚度系数与高频激振频率相关性较强;DyRoBeS理论计算与实验结果吻合较好。

浅埋地下结构反应位移法不同位置弹簧刚度系数的影响分析

地基弹簧刚度系数的确定是反应位移法中的关键因素之一。目前地基弹簧刚度系数求解方法不统一,而采用不同方法计算的弹簧刚度系数相差甚大。该研究结合一浅埋地下框架结构,通过改变结构不同位置、不同方向的弹簧刚度系数,分析了24种不同计算工况下结构的位移和内力响应。结果表明:结构的水平变形和中柱的内力受结构底板的切向弹簧影响更为明显,需在反应位移法分析模型中重点考虑;结构底板的法向弹簧和左右侧2两个方向的弹簧对底板和左右侧墙的受力有显著影响,相比较而言,结构顶板的切向和法向弹簧对结构的受力和变形影响不大。

无轴承电机绕组轴线及控制系统刚度系数测定

针对无轴承电机悬浮控制系统模型中,两套绕组轴线坐标角度与模型刚度的确定均建立在一系列假设条件下,使实际数值与理论数值之间存在较大误差,且目前尚无对两套绕组轴线坐标关系及控制系统模型系数的精确测定方法,根据感应型无轴承电机气隙磁场的固有特性,建立了含两套绕组轴线坐标关系与转子偏心的磁悬浮力数学模型,提出了直接测定两套绕组轴线坐标关系及悬浮力模型系数的实验方法,精确测定出两套绕组坐标关系及控制系统的模型系数,可使无轴承电机实现精确控制。

用刚度系数建立汽车的碰撞变形能网格图方法的研究

用实车碰撞的试验数据求出了汽车的正碰刚度系数,首次用正碰刚度系数建立了我国汽车的正碰变形能网格图.用49.1km/h,30°斜碰撞的数据对变形能网格图的精度进行了验证.分析了用变形能网格图计算斜碰撞速度时产生误差的主要原因.为了提高计算的精度,提出了“当汽车的碰撞速度较高时,应以汽车前保险杠的中点作为变形量计算的起点” 的观点.

橡胶支座与R/C柱串联隔震系统水平刚度系数

将叠层橡胶支座和Ｒ／Ｃ柱的串联机构作为隔震系统的做法在实际工程中已有应用，但至今尚无规范化的设计计算方法。该文将橡胶支座简化为考虑Ｐ－Δ效应的剪弯型竖杆、Ｒ／Ｃ柱简化为弯曲型竖杆，建立了橡胶支座和Ｒ／Ｃ柱串联隔震系统的分析模型，推导了水平刚度系数的实用计算公式，并对典型参数的影响进行了分析。

考虑剪切刚度系数变化的单桩弹塑性解

以桩侧土和桩端土分别采用弹性–全塑性和双线性硬化荷载传递函数为基础,推导了轴向荷载作用下考虑桩侧极限摩阻力和剪切刚度系数随深度线性变化的单桩弹塑性解析解,得到了荷载-沉降、桩身位移、轴力等计算公式。该方法能更好地反映摩擦桩和端承摩擦桩的荷载传递规律,并可通过试桩资料的反分析,以及结合土工试验和地质勘察资料确定合理的计算参数,计算结果与工程试桩结果间良好的一致性验证了该方法的合理性。

电磁轨道发射器结构刚度系数与刨削形成

在电磁发射过程中,当电枢的速度达到一定值时,轨道就会产生刨削缺陷。一旦轨道发生刨削缺陷,就会影响发射器的发射速度,严重时轨道被废弃。因此避免刨削的形成,有助于发射器寿命的提高。本文使用ANSYS软件对一种试验型小型方口径电磁轨道发射器进行仿真,进而得到了不同电流条件下发射器内膛的导轨变形和结构刚度系数分布,并对不同材料的轨道的刨削位置进行统计。本文发现,试验型电磁轨道发射器导轨结构刚度系数分布的不均匀性是诱导刨削形成的原因之一。

关于《建筑基坑支护技术规程》中锚杆刚度系数计算的探讨

《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—2012)[1]给出了锚杆刚度系数的计算公式,笔者认为该公式存在问题和缺陷:1锚固段越长,锚杆刚度系数反而越小;2锚杆刚度系数仅与锚杆材料参数、尺寸有关,而与土层性质毫无关联。该公式在推导过程中将剪应力沿锚固段的分布情况过于经验化和简化,未能真实反应锚杆荷载的传递原理。基于锚杆和土层协同变形原理,类似于文克尔弹性地基梁的处理方式,将锚杆周围土体等效为一系列独立作用的切向土弹簧,同反映地层法向特性的基床系数,引入了反映地层切向特性的剪切刚度系数,通过建立锚固段的受力平衡方程推导出新的锚杆刚度系数计算公式。与规程公式不同的是,该公式表明锚杆刚度系数随着锚固段的增长而增长,但是增长率是减少的,同时,还表明了锚杆刚度系数与土层剪切刚度系数密切相关。

岩体节理刚度系数的现场声波测试

Ｇｏｏｄｍａｎ教授提出的节理单元模型被广泛地应用于岩石力学与工程实践。然而该模型的分析精度却依赖于对节理的法向刚度ｋｎ切向刚度ｋｓ的准确确定。但这项工作在实验室几乎是不可能的。文中提出了一种在现场利用声波测试ｋｎ和ｋｓ的方法，并讨论了影响ｋｎ、ｋｓ测试精度的因素。

基于遗传算法的SMW围护结构水泥土刚度系数计算

SMW工法是水泥土搅拌桩内插H型钢的复合围护结构,其结构主要包括水泥土和芯材两大主要部分。围护结构的受力特性非常复杂,型钢的物理力学性质在施工过程时应力水平下比较稳定,基本处于线弹性范围,而水泥土的应力应变特性呈现明显的非线性特性,围护结构的刚度变化主要是水泥土的刚度变化。由于试验数据与工程经验还很有限,准确确定水泥土的刚度贡献值存在一定困难。本文引进遗传算法,在深基坑工程底板浇筑完成时各测点位移量测资料基础上,进行位移反分析,得到复合结构弹模Ecs与惯性矩Ics的优化取值,从而得出各测点在该工况下的刚度系数,该值与推荐曲线较为接近,说明反演分析的可行性。

颗粒离散元法中阻尼系数、刚度系数和时步的选取方法

为解决颗粒离散元法(Distinct Element Method,DEM)中阻尼系数等参数选取困难的问题,对岩体工程中的DEM与颗粒DEM进行区分,着重讨论颗粒DEM中阻尼系数、刚度系数和时步等参数的选取方法.这些计算参数的合理选取对保证模拟的真实性具有重要意义.

接触元初始刚度系数对软土深基坑变形的影响分析

用 Goodman单元模拟土与结构的相互作用 ,并结合上海黄浦江行人隧道浦西竖井深基坑工程 ,利用有限元方法分析了 Goodman单元的刚度系数对地下连续墙的位移、墙后的地表沉降的影响 ,对软土深基坑的数值计算和信息化施工时接触元刚度系数的选取具有重要意义。

汽轮发电机组动平衡的等效动刚度系数方法

本文提出了一种新的机组动平衡方法──等效动刚度系数平衡方法，通过建立不平衡激振力与支应处振动位移之间的关系式，经过一次加重求出支座系统等效动刚度系数，最后用优化方法求出配重。在三台200MW机组的实践，皆证明了本平衡方法是正确的，行之有效的。其特点是平衡精度高、启动次数少、适用面广，对于汽轮发电机组一般仅需1～2次加重，即可平衡成功。

层状横观各向同性地基中埋置刚性基础的平面外动力刚度系数

采用间接边界元方法(IBEM)求解了层状横观各向同性(TI)地基中埋置刚性基础的平面外动力刚度系数。首先将层状TI地基与埋置刚性基础的交界面采用线边界单元离散,然后求解层状TI半空间中斜线均布荷载动力格林影响函数,最后由刚性基础与层状TI地基确立的混合边界条件求得动力刚度系数。通过与各向同性地基中基础动力刚度系数的比较验证了方法的正确性,进而以均质TI地基、单一TI土层地基和多TI土层地基中埋置刚性基础模型为例进行了数值计算分析,讨论了土体的TI性质对动力刚度系数的影响。研究表明层状TI地基与均质TI地基中埋置基础的动力刚度系数有着本质的差异;单一TI土层地基中基础动力刚度系数的峰值频率由TI土层的竖向剪切模量决定,而峰值则由水平剪切模量决定;多TI土层地基中基础的动力刚度系数与其等效单一TI土层地基中基础的动力刚度系数亦有着显著的差异,且这种差异又与土层的排列次序有关。

模锻锤整体刚度系数及打击力的计算

本文通过时模锻锤打击弹性体过程的分析，结合实验的方法计算出了模锻锤整体刚度系数，从而可以准确地计算出模锻锤公称空击力和公称终锻力等重要的参数，为正确设计和使用锻机提供了理论依据。

层状横观各向同性地基上刚性条形基础动力刚度系数

采用间接边界元方法(IBEM)研究了层状横观各向同性(TI)地基上明置条形基础平面内动力刚度系数。首先,在波数域中求解TI介质动力平衡方程,建立了TI土层和TI半空间的精确动力刚度矩阵,并通过集整土层和半空间刚度矩阵,求得层状TI地基整体动力刚度矩阵。然后,采用刚度矩阵方法求得层状TI地基表面均布荷载动力格林函数。最后,由基础与地基表面的混合边界条件求得明置条形基础的平面内动力刚度系数。均布荷载动力格林函数的引入克服了传统边界元方法的奇异性问题,同时,精确动力刚度矩阵的引入使得方法不受土层厚度的限制。通过与已有结果比较验证了方法的正确性,并以均匀TI半空间地基、单一TI土层地基和多TI土层地基上明置基础为例进行了数值计算分析,探讨了TI参数、振动频率和土层对刚度系数的影响。研究表明,土体TI参数对刚度系数有着显著的影响,尤其是层状TI地基中刚度系数的峰值频率和峰值十分依赖于TI参数的变化;逆序地基与正常序列地基上基础刚度系数差异明显,逆序地基对应刚度系数随频率振荡剧烈且数值较大。

建筑基坑支撑结构体系水平刚度系数的计算

讨论了单独的桩顶圈梁、内支撑体系和外拉锚杆的水平刚度系数的计算方法。

当前刚度系数在前屈曲分析中的应用

在有限元分析中,非线性问题最终都归结为求解非线性代数方程组.基于增量法的当前刚度系数,具有趋零特性.即随着载荷向临界点靠近,当前刚度系数单调收敛于零.利用这一特性,可以用以确定载荷增量步长,并利用前屈曲分析各解点上当前刚度系数值构造拉格朗日插值,用以确定临界载荷.最后,通过算例验证了本算法的有效性.