开都河-孔雀河流域水资源承载力水平的综合评价与分析

以新疆开都河-孔雀河流域为例,利用熵值法分析原理建立了流域水资源承载力综合评价指标体系,对其进行了量化分析以及指标客观赋权,并得出研究区水资源承载力水平综合得分值.结果表明:开都河-孔雀河流域各县市的水资源承载力综合水平较低,且出现了下降趋势,而且空间差异显著.影响开都河-孔雀河流域水资源承载力水平变化的动力因子是开都河-孔雀河流域的产业结构和用水结构的双重不合理,并对水资源承载力产生较强的制动效应,用水效益的缓慢提升和水利设施建设投资的减少,也影响着流域水资源承载力水平的进一步提升.为了开都河-孔雀河流域水资源承载力水平提升和流域可持续管理,建议加强水源地和生态保护区建设,发展节水农业和高效用水灌溉技术,优化流域内产业结构和用水结构,提高用水效益,完善流域管理法规、法律条例,加大监督和执法力度,建设统一管理模式,建立科学而严格的管理机制.

吉林省综合承载力水平与城镇化耦合分析

东北地区是我国重要的工农业基地,维护国家国防安全、粮食安全、生态安全、能源安全、产业安全的战略地位十分重要.以吉林省地级市为研究对象,运用熵值法以及耦合协调度模型,分别测算其2013年、2016年以及2019年城市综合承载力以及城镇化发展水平,并测算2019年城市综合承载力与城镇化水平耦合协调度.结果表明:①城市综合承载力总体上呈现上升状态,个别地级市出现下降,且需要迫切解决;②城市综合承载力与城镇化水平大多数城市呈现协调状态,约占到62%;③长春作为增长极,在吉林省城市综合承载力中高于其他地级市,为全省最高,并与城镇化水平协调度为优质协调,须在发展过程中带动其他区域.通化等城市处于不断发展发展状态.四平、白山等城市存在问题,尤其在经济发展与产业结构等方面,急需通过改变经济动能以及从政策扶持解决.总体来说,各城市应补充短板,提高城市综合承载力水平并使之与城镇化水平相协调.

评价桩基承载力水平的新方法探讨

基桩承载力取决于以下两方面因素:①原位土承载力;②桩身的抗压强度。对于打入桩,打桩机机型确定,锤重、桩管直径和落锤高度也确定,锤击过程就可理解为"标准贯入"的过程,每米的锤击数正好反映了各层土的综合力学参数,它和终桩前的贯入度经适当的加权计算,便是该桩的原位土承载力。其与静载试验承载力相比较,可得到一个修正。经修正后的原位土承载力与基桩的桩身抗压强度的小者,就是该桩的极限承载力。通过打桩记录和低应变检测,就能确定每支桩的极限承载力,从而可全面量化的评价整个桩基础的承载力水平。

圆钢管型钢再生混凝土组合柱水平承载力计算方法研究

通过对11个圆钢管型钢再生混凝土组合柱进行低周反复荷载试验,分析再生粗骨料取代率、型钢截面形式、轴压比、型钢配钢率及圆钢管壁厚参数对组合柱水平承载力的影响规律;观察了组合柱的破坏形态及特征,研究了圆钢管、型钢翼缘及腹板应变的发展规律,分析了组合柱的地震破坏特征。研究表明,在水平地震作用下组合柱发生典型的压弯塑性铰破坏。在此基础上,结合现有规范提出了基于叠加原理的圆钢管型钢再生混凝土组合柱水平承载力计算方法。计算结果表明,其水平承载力计算值与试验值吻合度较好,能较为准确地预测组合柱的水平承载力。

嵌岩桩水平承载力地基反力Matlock法分析

嵌岩桩在海上风电、跨海大桥等结构中的应用十分广泛,但在嵌岩桩水平承载特性方面的研究仍有较多不足。弹性地基反力法中的Matlock法在中国是用于计算水平承载桩承载力时应用最多的方法,但地基反力Matlock法针对嵌岩桩缺少合理的取值方法。基于现场试验数据建立并验证有限差分数值模型,通过数值模拟与参数分析,研究了岩体力学参数和桩基参数等因素对桩岩相互作用的影响,提出了Matlock法中地基反力系数比例系数的拟合计算公式。通过现场试验数据对提出的方法进行了验证,结果表明计算结果与实际情况较为相符,与其他方法比较,所提出的修正Matlock法相对非线性的p-y曲线法具有取值计算较为简便的优势。

非均质黏土地基单桩基础水平极限承载力研究

为减少海上风机长期受到风浪流等水平荷载的影响,利用ABAQUS软件建立非均质黏土单桩基础极限承载力有限元模型,利用温度作为虚拟变量以反映非均质黏性土抗剪强度随深度变化的关系,采用生死单元法进行地应力平衡,并比较有限元得到的水平荷载下单桩基础承载力变化结果与离心机试验结果,以验证其准确性。结合刚性桩与刚柔性桩水平极限荷载下土体失效模式,分析不同长径比、土体弹性模量系数、桩土摩擦因数等参数对单桩基础水平极限承载力影响。结果表明:桩体预埋深度增加后,桩体从刚性桩向刚柔性桩转变,土体破坏模式从楔形、旋转破坏转变为楔形、满流和旋转破坏。土体弹性模量系数对单桩基础水平极限承载力影响较小,长径比和桩土摩擦系数对单桩基础水平极限承载力有较大影响。

矩形桩水平承载力特性分析

桩基础因其良好的水平受力特性,在基坑开挖支护体系中被广泛应用。相较于等截面面积的圆桩,矩形桩具有更强的水平荷载抵抗能力。本研究采用数值分析方法,比较了具有等截面面积的矩形桩和圆桩的水平承载力,并定量分析了矩形桩的水平承载力特性,探究了不同长宽比和泥皮厚度等因素对矩形桩承载能力的影响。结果显示,在相同条件下,矩形桩的水平承载力提高了12%以上。随着长宽比的增加,平均提升比率稳定在17%左右。然而,在存在泥皮的情况下,矩形桩的水平承载力低于没有泥皮的圆桩。因此,针对矩形桩的现场施工,需要采取相应的处理措施,为未来矩形桩的施工提供了有益参考。

受水流冲刷影响后的吸力桶基础水平极限承载力

以某海域海上风机吸力桶基础为研究对象,采用Abaqus有限元数值模拟软件,考虑基础在不同土层中由水流冲刷导致其周围土体缺失时吸力桶基础的水平承载力。结果表明,桶内土体的缺失对吸力桶水平承载力的影响不大,随着吸力桶基础外周围土体缺失的扩大,其水平承载力逐渐降低,影响海上风机的正常使用。

砂性土中海上风电单桩基础水平极限承载力确定方法对比

总结已有的3类单桩基础的水平极限承载力确定方法,分别为极限平衡法、p-y曲线法和定性方法,并结合试验实例研究采用不同方法计算得到的水平极限承载力之间的差异性。结果表明:不同方法求得的结果差异性较大,最大差距可达38.84%。鉴于无统一的方法,以及采用不同方法得到的结果差异性较大,单桩基础的水平极限承载力确定还需要进一步研究。

软基处理对桩基水平承载力提高的影响研究

工程实践证明软土地基加固处理后桩基水平承载力提高显著,但如何在工程前期合理预估其提高值仍需深入研究;基于此,文中参考港口工程桩基规范建立了简化p-y法模型,推导了桩侧土极限水平土抗力P_(u)=m(x+x_(0))^(n)幂函数关系曲线,建立了桩身平衡微分方程,并利用常微分方程的级数解理论建立了水平受荷桩解析解,解决了港口工程桩基规范中p-y法计算困难的问题,且便于工程师实际应用。最后通过依托工程现场试桩试验,利用新推求的桩基水平承载力计算公式,分别对软土地基真空预压处理前、后的桩基水平承载力对比分析,认为软土地基真空预压处理后桩基水平承载力由51.6 kN提高至121 kN,并通过现场桩基检测成果对比验证其合理性,为类似工程提供技术参考。

软土地基预处理加固中桩基水平承载力估算研究

软土地基经过预处理加固,可以显著提高桩基承载力,但如何对软土地基预处理加固后的桩基水平承载力进行准确估算,仍是技术研究中的难点所在。基于此,参考规范中的经典m法,通过数学推导提出了一种新的桩基水平承载力估算方法,并利用实际案例,对该估算方法的准确性进行验证。结果表明,该方法计算结果与实测数据较为吻合,而p-y曲线法计算结果与实测数据存在明显偏差,所提出的桩基承载力计算方法优于传统的p-y曲线法。基于本文方法预测的桩基水平承载力相较于规范中的经典m法,更接近于现场实测值,说明本文提出的方法,能够在工程实践中提高桩基承载力预测的准确性和效率,可为工程项目的顺利开展奠定基础。

台州湾大桥混合桩水平承载力性能研究

为研究基桩在水平荷载作用下的承载力性能,文章以台州湾大桥混合桩为依托开展现场试验,采用对顶法对试验桩进行加载,通过桩身布设的应变计、测斜管等设备的量测结果,分析了桩身弯矩剪力、水平位移以及土抗力分布规律。结果表明:研究试验桩在水平荷载作用下,桩身最大弯矩出现在12 m附近;侧向位移与深度基本呈线性分布,桩身与土的变形主要发生在上部,在距离地表深度15 m以下侧向变形较小,位移基本为0 mm;桩抗弯刚度随着水平荷载的增大而减小,且随水平荷载的增大,抗弯刚度减小速率趋于稳定。

砂土地基中桩顶竖向-水平加载路径下柔性单桩水平承载力分析

砂土地基中桩顶竖向-水平加载路径下单桩水平承载理论研究较少,且鲜有考虑预先施加的竖向荷载对土抗力p与桩身水平位移y曲线的影响。鉴于此,考虑桩顶预先施加的竖向力对桩周土体产生挤密作用,从而对双曲线型p-y曲线的极限土抗力进行修正。采用余弦函数表征被动侧径向土压力分布,构建了被动侧最大径向土压力与总土抗力的关系式,推导了被动侧的侧阻抗力矩解析表达式。考虑被动侧摩阻力与竖直方向存在夹角β对由摩阻力引起的桩身轴力变化量进行修正,给出了修正计算公式。建立了同时考虑修正的p-y曲线、桩身自重和被动侧摩阻力引起的轴力变化量、二阶效应(即P-Δ效应)以及侧阻抗力矩的桩身挠曲微分方程,通过MATLAB编程求得其数值解。将计算结果与已有模拟和试验结果进行比较,验证了该方法的正确性。在此基础上,探讨了预先施加的竖向力大小对单桩水平承载性能的影响。计算结果表明:推导的桩身轴力变化量计算公式能更准确地表征被动侧摩阻力对桩身轴力的影响,且可用于大变形条件;预先施加的竖向力可以增大柔性单桩的水平承载力,随着预先施加的竖向力的增大,增强效果逐渐减弱。

嵌岩桩水平承载力计算方法的分析比较

对现有的嵌岩桩水平承载力的计算方法及理论,包括地基反力法和弹性连续体法等进行了分析阐述,基于现场原位试验数据,对不同计算方法得到的结果进行了比较,在此基础上讨论了不同计算方法的适用范围和局限性.分析结果表明:地基反力法经验性较强,其中常数法、Matlock法(m法)等单一参数的弹性地基反力法较为简便,且m法的计算结果与实际情况更为接近,但对于嵌岩桩在缺乏现场试验数据时其参数选取较为困难;p-y曲线法考虑了地基的非线性反应,更适合大变形桩,但也存在高估岩体刚度的情况,缺乏更多验证;弹性连续体法考虑了岩石地基的连续性,但未能考虑到实际工程中的复杂效应.

基于土体破坏的路侧护栏立柱水平承载力计算

由路边地基土体滑动造成的护栏立柱承载力失效是护栏系统丧失阻拦偏离道路汽车能力的原因之一,因此确定与土体滑动破坏有关的立柱水平承载力非常重要,本研究基于塑性极限理论对此进行了研究。首先,基于参考《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2017)中计算立柱背面土重量方法建立了土体滑动几何体模型,在此基础上给出了几何体的静力平衡条件,采用摩尔-库伦准则描述几何体滑动面上剪应力与正应力的关系,推导得到立柱水平承载力的计算公式。由于公式是在几何体滑动满足几何容许场条件下获得的,根据塑性极限分析的上限理论,得到的公式为立柱水平承载力上限解,因此需要通过数值分析得到与理论精确解最为接近的解。对比表明,本研究给出的基于土体滑动失效的护栏立柱承载力公式计算结果与护栏立柱顶推试验结果符合良好。

带PC填充墙的装配式联肢剪力墙抗侧刚度与水平承载力计算方法研究

为研究带预制混凝土(PC)填充墙的装配式联肢剪力墙抗侧刚度与水平承载力计算方法,完成了1个无填充墙和2个带PC填充墙试件的低周往复荷载试验,考察了PC填充墙对装配式联肢剪力墙抗侧刚度和水平承载力的影响,在试验基础上建立了结构简化分析模型,提出了联肢剪力墙抗侧刚度和水平承载力计算方法。结果表明:带PC填充墙的装配式联肢剪力墙试件整体性较好,PC填充墙的存在可提高试件的抗侧刚度和水平承载力;PC填充墙与联肢剪力墙的连接形式对试件的抗侧刚度和水平承载力有较大影响;基于连续化计算方法提出的带PC填充墙的装配式联肢剪力墙抗侧刚度和水平承载力计算方法,计算结果与试验值吻合良好。

基于改进BAS-BP模型的水平受荷桩承载力预测方法研究

水平受荷桩在高速道路、桥梁和抗震等工程中广泛使用,其设计中存在的重要问题之一为承载力的预测。影响水平受荷桩承载力的因素较多,而现有的相关计算理论未能考虑岩土参数的变异性,难以反映实际使用时的工程情况,从而使得承载力的预测误差较大。采用自适应惯性权重和最小步长策略改进了BAS算法,优化了神经网络模型参数,建立了水平受荷桩承载力预测模型。预测结果表明,改进BAS算法可以显著改善神经网络的泛化能力、收敛速度和预测精度,预测模型对水平受荷桩承载力预测具有良好的适用性。采用连接权重法对水平受荷桩承载力进行了敏感性分析。结果表明:Su为最重要输入参数,其次为e,而L和D对单桩水平承载力的影响较小。该预测方法计算简便、高效,预测精度相对较高。且此方法可进一步考虑荷载、桩体和土体类型等相关因素的影响,适用范围广、包容性较强。

双肢砌体墙的抗震性能与水平承载力计算模型

双肢砌体墙是将两个独立墙肢联系在一起共同受力的联肢构件,是砌体研究中由构件上升到结构的中间环节。现有双肢墙试验多采用由两片矩形立面墙肢组成的试件,将复杂立面双肢墙的开裂破坏规律、承载力等与单片墙进行对比分析,对于研究结构层面的抗震性能有着重要意义。在单片砌体墙试验基础上,设计3片典型立面形状双肢砌体墙进行低周反复荷载试验,对比分析各双肢墙体的滞回曲线、承载力等抗震性能差异;结合试验现象建立“L”形立面砌体墙转动破坏模式下的水平承载力计算方法,并与试验数据进行对比分析。结果表明:承受不同水平方向荷载作用时,非对称立面形状砌体墙抗震能力具有明显的方向性特征;双肢砌体墙的裂缝开展规律及破坏形态总体上与单肢墙一致;水平承载力计算方法与墙体实际破坏模式有较好的对应性,相对于窗间墙受剪破坏有着更明确的物理意义,承载力计算结果与单片墙和双肢墙试验值均有较高的吻合度。

平面内和平面外竖向荷载下低矮钢筋混凝土墙水平承载力研究

民用建筑中的剪力墙高宽比通常大于1,而高温气冷堆内的钢筋混凝土墙的高宽比一般小于1。为了研究低矮钢筋混凝土墙的失效机理,本文对平面内和平面外竖向荷载下,高宽比分别为0.33、0.5和1的12片低矮钢筋混凝土墙进行了水平承载力试验,对提出的墙水平承载力计算公式进行了验证。试验表明:低矮钢筋混凝土墙的破坏方式与一般的钢筋混凝土梁和柱有很大区别。在轴力和水平剪力作用下,低矮钢筋混凝土墙的破坏为斜开裂-剪摩擦机制;对于高度相同的墙,高宽比越小,剪切破坏时沿墙底剪摩擦段的长度越长;墙高宽比、轴压比和配筋率均对墙的水平承载力有影响;平面外竖向荷载下墙的水平承载力小于平面内竖向荷载下墙的水平承载力,墙水平承载力与平面外弯矩近似符合1/4圆关系。本文公式计算结果与试验结果符合良好。

基于层次分析法的基桩水平承载力影响因素研究

桩顶水平受荷基桩在不同桩型和桩周土条件下表现出各异的受力性状。本文在大量水平静载试验数据基础上,分析基桩水平承载力的影响因素,并利用层次分析法求解各项影响因素的权重占比。土质条件和桩径对基桩水平承载力起控制作用。