在轴力和双向弯矩作用下矩形截面杆件的塑性极限条件及其应用

本文提出了考虑轴向力承受双向弯矩时矩形截面杆件的塑性极限条件,并与忽略轴向力或者只考虑单向或双向弯曲时的塑性极限条件进行了比较。本文还给出了具体的框架结构例题,以比较轴向力和不同方向弯矩对结构的影响。

层状土中考虑频域内轴向力分担的群桩水平动力阻抗

以动力文克尔梁模型为基本理论,在充分考虑了土的分层以及桩顶轴向力参与作用后导出了一种新的计算层状介质中水平动力相互作用因子的方法,进一步扩展了群桩-土相互作用简化法的应用范围,可以计算任意构型、桩数、土层属性下的群桩系统阻抗反应,其计算工作量较小,是其它数值方法难以比拟的。数值计算结果表明:桩顶轴向力的引入不能从本质上改变桩基振动形式,但考虑竖向振动附加影响的水平激振作用会产生相当的动力P-Δ效应,致使水平单、群桩阻抗效应降低,位移反应增大,同时桩间动力相互作用影响也较单一水平力作用时有明显规律性的增强。

竖向荷载作用下框支剪力墙结构转换梁受力性能研究

针对转换梁上剪力墙不同的洞口大小,采用MIDAS软件对4个框支剪力墙结构模型在相同的竖向荷载作用下进行了有限元分析。研究了墙梁共同作用对转换梁截面水平应力、轴力与弯矩分布规律的影响,为转换梁在实际工程中的应用提供了一定的设计依据和建议。

不均匀震陷下盾构法隧道非线性受力特性研究

以考虑轴向力与弯矩共同作用的等价刚度评价法,分析了盾构法隧道在不均匀震陷作用下纵向的受力特性。通过与不考虑轴向力与弯矩共同作用的等价刚度法计算结果的对比,验证了等价刚度计算中考虑轴向力与弯矩共同作用的必要性和不考虑轴向力与弯矩共同作用等价刚度法的适用性,并就连接方式、震陷范围、震陷模式、地基刚度折减、螺栓非线性等要素对隧道纵向受力响应的影响进行分析,得出了一些有益于盾构法隧道抗震设计的结论,以期对今后实际工程的应用和相关规范的修订有所裨益。

轴力和弯矩共同作用下盾构隧道纵向非线性等效抗弯刚度研究

实际工程中,盾构隧道纵向弯矩和轴力可能同时存在,若按传统的纯弯等效抗弯刚度计算可能会带来较大误差。考虑轴力和弯矩共同作用对纵向弯曲变形的影响,提出5种弯曲模式,在经典的志波模型的基础上,建立盾构隧道纵向等效抗弯刚度计算模型,基于该模型开发了计算程序,以成都地铁3号线盾构隧道为实例,对其纵向等效抗弯刚度和管环张开量随轴力和弯矩的发展规律进行分析,并讨论弯曲模式的实用判别方法,求出变形过程的临界弯矩,最后给出纵向弯曲变形为线性和非线性的内力条件。研究发现:盾构隧道纵向变形随弯矩的发展过程可按轴力分为4类,各过程下管环张开量和等效抗弯刚度随弯矩的发展规律十分不同;轴力对等效抗弯刚度有显著影响,一般呈现压弯>>纯弯>拉弯的规律。研究成果可应用于盾构隧道结构纵向力学分析、抗弯刚度分析等方面。

复杂荷载作用下短腐蚀管道的数值仿真研究

本文采用数值仿真的研究手段,建立了腐蚀管道在复杂荷载作用下的三维非线性有限元分析模型,对短腐蚀管道在复杂荷载作用下的灾变过程展开研究,评估了腐蚀管道剩余极限承载力。讨论了管道腐蚀深度、腐蚀宽度、径厚比等参数对处于不同内压水平下的短腐蚀管道破坏模式和控制标准的影响。结果表明,腐蚀管道剩余极限承载力大小不仅与管道所受内压、轴向力和弯矩荷载三者比例有关,同时还会受到腐蚀深度等参数不同程度的影响。

盾构法隧道纵向非线性地震响应特性研究

以考虑轴向力与弯矩共同作用的等价刚度非线性动力有限元法 ,分析了地震动作用下盾构法隧道纵向的非线性响应特性。通过与不考虑轴向力与弯矩共同作用的等价刚度法及管片与纵向螺栓单独建模分析等不同方法计算结果的对比 ,验证了等价刚度计算中考虑轴向力与弯矩共同作用的必要性和不考虑轴向力与弯矩共同作用等价刚度法的适用性 ,并就隧道等价刚度、螺栓非线性及地基参数非线性等要素对隧道纵向地震响应的影响情况进行分析。

考虑行波效应的盾构隧道纵向抗震分析

为研究盾构隧道结构和接头处纵向抗震能力,采用纵向等效刚度的地层-结构模型,考虑行波效应,计算了不同激励波型下隧道纵向动力响应,验算了在弯矩和轴力协同作用下盾构隧道衬砌环缝张开量及螺栓应力。计算表明:考虑行波效应下地震波激振时,剪切波作用下隧道纵向以承受水平面内弯矩为主;45°剪切波作用下隧道纵向同时承受轴向拉压力和水平竖直面内弯矩;在压缩波作用下,隧道纵向主要承受轴向拉力和压力,同时存在一定的竖平面内弯矩,对隧道结构安全性更不利,易使盾构隧道结构发生破坏。