斜井表土段冻结井壁解冻过程中受力规律研究

为了进一步认识深厚表土中斜井冻结井壁的受力特征,建立了地层冻结—井筒掘砌—冻结壁解冻全过程模拟的平面有限元模型,通过温度场与应力场的顺序耦合,得到了解冻过程中井壁的受力规律。结果表明:解冻前、后井壁的受力模式不变,一般情况下,井壁仰拱内缘中心为受拉控制点,内缘边墙与仰拱交点为受压控制点;解冻过程中,控制点应力逐渐增大,完全解冻后井壁受力最为不利,可按此时的受力状态进行斜井井壁的初步设计;通过调整井壁厚度与仰拱半径可有效改善井壁的受力情况;在永久使用阶段,井壁的受力模式及控制点位置不会随埋深增加而变化,而水平侧压力系数λ对二者均可做出改变;此外,井壁各点应力与埋深、λ均呈线性关系。

两边连接屈曲约束钢板墙边缘构件的受力规律

利用理论分析和有限元方法对两边连接屈曲约束钢板墙边缘构件(梁)的受力规律进行研究,提出了两边连接屈曲约束钢板墙与边缘构件的传力模型和边缘构件内力计算方法。利用等效支撑模型对所提出的边缘构件内力计算方法进行了验证,对不同层数和跨数的框架-屈曲约束钢板墙结构和框架-等效支撑结构进行分析,对梁、柱构件的内力进行了对比,分析了屈曲约束钢板墙布置方式对边缘构件内力、变形的影响。结果表明:所提出的方法能够准确计算屈曲约束钢板墙边缘构件的内力;建议屈曲约束钢板墙的宽度宜设计成大于跨度的1/3,并将屈曲约束钢板墙布置在跨度中间;如果屈曲约束钢板墙的宽度只能小于跨度的1/3,则宜布置在靠近梁端部。

滑坡推力分布对灌注微型桩受力规律的影响分析

对公路边坡灌注微型桩设计、施工现状调研分析,滑坡推力分布形式的选择关系到灌注微型桩设计的合理性,目前该方面研究较少。在已知滑坡推力呈矩形或平行四边形、三角形、抛物线、梯形分布的前提下,采用MIDAS/GTS软件模拟滑坡推力分布对灌注微型桩受力规律的影响。结果表明,滑坡推力分布形式或滑坡推力的合力作用点位置对弯矩峰值位置、负剪力峰值位置无影响;滑坡推力呈矩形分布桩身剪力最大,其次为抛物线形、梯形与三角形分布。

土岩地层无岩肩吊脚墙基坑开挖受力及变形规律分析

依托实际工程,通过现场监测数据研究无岩肩吊脚墙支护下基坑开挖受力及变形规律。结果表明:无岩肩吊脚墙支护可保证土岩基坑开挖稳定;吊脚墙竖向位移在基坑开挖过程中变化不显著,吊脚墙底部岩壁段保持稳定;随基坑开挖,吊脚墙最大侧移位置逐渐上移,位移值增大速率随开挖逐渐减小;由于采用多道混撑,下部支撑轴力分担较多,第一道支撑轴力较小;开挖后期,地表沉降有较大幅度增大,地表沉降空间分布与带岩肩支护方式相似。

滑坡-隧道相互作用受力变形规律的研究

调查结果表明 ,相当数量修建于滑坡中的隧道因发生程度不同的病害而影响线路的正常运营。为研究滑坡 隧道间的相互作用机理及受力变形规律 ,应用接触问题的有限元算法对这一问题进行了计算分析。简要介绍了该算法的基本原理 ,并应用该法对一个工程实例进行了计算 。

公路隧道衬砌裂缝对结构受力分布影响规律研究

近些年我国高速公路隧道规模迅猛增长,与此同时也出现了较多的隧道病害和缺陷,其中二衬衬砌裂缝及渗漏水问题非常突出,大量运营隧道都出现了类似问题。本文结合依托工程,对隧道不同位置出现衬砌裂缝情况下的结构受力分布规律进行了分析与研究,探讨了裂缝对衬砌结构安全性的影响,得出结论如下:(1)素混凝土隧道衬砌贯通型裂缝,隧道结构成为多铰环形结构,结构在断裂处轴向承载能力变化不大,但不能继续承受弯矩;(2)通过计算分析发现,结构在某处断裂而不能继续承受弯矩时,其整个受力分布规律会发生改变,在其它局部会产生较大的弯矩,从而诱发新的开裂;(3)裂缝的存在对隧道周边岩体的受力和变形存在着很大的影响,裂缝的存在改变了既有隧道力学分布规律。在隧道运营过程中,当发现存在裂缝时,必须加强监测并严控裂缝的发展。

人体下颌骨的ANSYS受力分析

人体下颌骨替代物的设计制造一直是人们关注的一个研究焦点。现有的人体下颌骨替代物的制造主要是医生根据患者的下颌骨外形对成品的钛板或钛网进行手工弯制,但由于钛材料的刚性过大,造成一定的应力屏蔽,不能对填充自体骨实现有效的应力传递,导致骨重建失败。所以,寻求新的下颌骨替代物的仿生设计及制造方法非常必要。而仿生设计算先要掌握人体下颌骨的受力状况。文中首先建立了人体下颌骨的ANSYS模型,然后用ANSYS对人体下颌骨进行了受力分析,获得了应力应变分布云图,并对结果进行了分析讨论,该研究为人体下颌骨替代物的仿生设计提供了一定的理论依据。

变刚度地连墙的计算方法及受力变形特性研究

研究目的:结合南京梅子洲青奥城地下空间依托工程及其现场监测数据,对目前在超深基坑支护中正逐渐得到推广应用的变刚度地下连续墙的二维和三维合理计算方法、计算参数选取及其受力变形机理与特性进行探讨和分析,以期指导该项目的设计施工,并为未来的类似工程提供一定的参考和借鉴价值。研究结论:(1)可以参考双排桩的荷载模式建立变刚度地连墙的荷载-结构计算模型,并对其进行较好的受力变形分析;(2)计算结果表明,变刚度地连墙的水平位移大约只有单排地连墙的1/3,充分显示了其控制变形能力强的特点;(3)单排地连墙具有侧向刚度小、墙体应力大、受力不均匀等缺点,而变刚度地连墙可以有效地克服上述缺点;(4)本研究结果对类似的工程分析与计算具有参考价值。

生土地坑窑入口门洞的构成及受力机理分析

生土地坑窑是深潜于黄土塬下的一种窑居形式,具有"冬暖夏凉"、保温隔热等生态优势,其中入口门洞是连接地坑窑院和塬上地面的唯一交通枢纽,它的空间构造比较复杂,其结构安全性关乎着整个窑居的安全,在地坑窑中占据着十分重要的地位。为全面探讨生土地坑窑入口门洞的构成和受力机理,进行了入口门洞的构成分析,采用数值分析方法建立了生土地坑窑的有限元模型,并对其进行计算,选取入口门洞有限元模块分析其受力变形规律,得到入口门洞的结构薄弱部位,为入口门洞的前期建造及后期维修加固提供了科学依据。

小跨高比连梁的受力分析及设计建议

连梁是联肢剪力墙中的关键构件,它不仅是墙肢之间的传力纽带,而且是剪力墙结构中抗震的第一道防线。通过有限元分析发现,小跨高比连梁的受力和变形规律不同于一般框架梁和深梁。针对实际设计工作,分析了目前连梁设计存在的问题,提出了一些连梁设计建议。

泥质砂岩隧道开挖施工变形及受力分析

近年来,在高速公路隧道工程建设中,泥质砂岩地区修建的隧道面临着诸多技术难题。泥质砂岩山岭隧道由于其工程地质条件和水文地质条件的特殊性,隧道开挖后围岩破碎、自稳能力差,遇水时较容易失稳,所以分析清楚泥质砂岩隧道开挖时的变形和受力规律可以有效预防事故的发生。本论文依托大寨塬隧道,借助监控量测数据,通过对隧道拱顶沉降分析、隧道水平收敛分析、型钢钢架应力分析、二衬混凝土应力分析等,总结出相关规律,得到泥质砂岩隧道开挖施工变形及受力特点,方便超前做好大变形断面加固措施,提高工程的安全性。

基于RV减速器有限元装配模型的摆线轮受力分析

以工业机器人普遍采用的RV减速器为研究对象,通过考虑RV减速器第一级传动中太阳轮和行星轮变形,第二级传动中针齿壳、针齿、摆线轮、曲柄轴承滚子和曲柄轴变形,针齿和针齿孔加工误差,曲柄轴承间隙及摆线轮与针齿间啮合侧隙,基于有限元法,利用ANSYS APDL建立RV减速器参数化有限元装配模型。通过有限元仿真分析得出各因素综合作用下摆线轮齿受力分布及各齿受力大小,总结出摆线轮轮辐结构变形对摆线轮受力的影响规律,为RV减速器摆线轮结构参数优化提供依据。

高大模板支架模型试验受力分析

鉴于合肥渡江战役纪念馆悬臂结构形式复杂,本文以该结构模板支架为工程背景,进行了高大模板架体模型试验研究,得到了架体受力传递规律,并根据试验结果探讨了其受力特点,分析了其悬臂结构的稳定性,为今后在类似工程中推广应用提供了数据支持和工程借鉴。

不同填土高度下箱涵内力变化规律的研究

箱涵传统计算方法主要是通过建立平面杆系模型进行分析计算,这种分析方法不考虑箱涵的空间受力,对弯矩、剪力、轴力、扭矩等多种因素考虑较少。基于Abaqus有限元分析软件,对车辆荷载在土体中的扩散、土体之间的复杂受力以及箱涵和土体的接触进行模拟,分析在不同填土高度下箱涵的受力情况,并与平面杆系模型进行对比,结果表明:随着填土高度的增加箱涵的受力变化规律并不是严格的呈线形增长。

土岩地层无岩肩吊脚墙基坑开挖变形与破坏特征模型试验

依托某深基坑工程开展室内模型试验,分析基坑开挖至加载破坏全过程吊脚墙顶沉降、支撑轴力、墙后土压力、墙体弯矩等变化规律,并揭示基坑破坏特征形态。结果表明:墙顶沉降量随基坑开挖逐渐增大,基坑开挖深度小于吊脚墙高度时,墙顶沉降量增长速率较小,大于吊脚墙高度时,墙顶沉降增长速率增大;支撑轴力随开挖深度增大逐渐增大,其中第2道最大,第1道最小;墙后土压力在开挖过程中由静止土压力转化为主动土压力,地面超载作用下的墙后附加土压力基本一致;墙体最大弯矩随开挖深度增大逐渐增大,最大弯矩位置随基坑开挖下移,最终位于第2道支撑与第3道支撑之间;12 kPa超载作用下,基坑沿岩壁段底部呈现滑动破坏,岩壁段隆起坍塌,岩层相似材料出现明显贯穿剪切裂缝。

路基悬锚式挡土墙体钢筋应力测试分析

文章根据依托延志吴高速修筑实体工程,通过现场埋设钢筋应力测试仪器,分析了墙体钢筋实测应力,得出了悬锚式挡土墙的墙体钢筋受力规律。

连续钢桁架弯梁桥顶推施工力学特征分析

为探究钢桁架连续弯梁桥顶推主梁受力规律,本文分别建立整体及局部精细化有限元模型,对连续钢桁架弯梁桥整体及局部受力机理进行计算分析。计算结果表明:在顶推过程中,下弦杆支座附件区域存在应力集中现象,范式等效应力逼近屈服极限。本文结果可为类似工程提供参考。

不同混凝土隧道二次衬砌模型试验

为了研究掺加减缩剂和内养护剂的自制混凝土的抗裂性能,进行了湿热条件下隧道二次衬砌模型的荷载试验.研究结果表明:掺抗裂外加剂的混凝土强度较低,但抗裂性能得到了提高;各混凝土模型受力规律一致,且商混模型所受内力大于掺内养护剂的,掺减缩剂的最小;在混凝土出现裂缝的前提下,湿热循环会导致混凝土裂缝增大,耐久性降低的作用效果显著加剧.

新型空气间隔器的研发与试验研究

为满足矿山回采爆破需要,急需研发一款使用效果良好且价格低廉的炮孔装药空气间隔器.针对90、110、160 mm三种直径的炮孔进行室内实验,得到空气间隔器随炮孔直径和装填高度变化的受力规律.在此基础上,优化设计出一种科学合理的炮孔空气间隔器,并用于紫金山金铜矿地下采场的爆破工业试验.研究表明:空气间隔器使用方便,爆破效果良好,爆破成本大幅度降低,通过实验设计得到的空气间隔器是合理的.

不同波幅条件下内孤立波对柱体作用机制研究

建立三维数值波浪水槽,采用大涡模拟(LES)技术模拟了内孤立波的产生、传播。对比不同波幅的内孤立波对柱体的作用规律。研究表明,以密度跃层为界,上下水层流体质点水平速度反向,进而形成剪切流,所产生的剪切力会对水下结构物带来威胁隐患;柱体所受的水平作用力随内孤立波波幅增大而增大。通过分析柱周水动力特性,提取相关水动力参数的云图及矢量图,深入剖析了柱体在分层环境下的受力机制。