考虑摩阻力和轴向荷载影响的边坡锚固框架简化有限元计算

目前,边坡锚固框架常被等同于平地上的十字交叉地基梁,视为仅受交叉结点处锚杆拉力在框架轴线的垂向分量的平面弯曲变形构件,按Winkler弹性地基梁法计算其内力,没有考虑在框架底土摩阻力和框架轴向荷载影响下,其实则为拉压与弯曲或斜弯曲组合变形构件,导致现行计算结果与实际存在偏差。为此,以某黄土路堑边坡为例,采用经平板载荷试验数值验证的室内外试验土工参数,首次建立考虑摩阻力和轴向荷载影响并将锚杆作用按等效力简化的边坡锚固框架内力计算有限元方法。同时,由黄土的变形模量换算出Winkler法对应杆系有限元模型参数,按现行算法分别建立平地框架实体与杆系有限元模型以分析Winkler法存在的问题及其结果与相应边坡框架模型简化有限元计算的差异。结果表明:平地模型Winkler法与相应实体有限元法所得框架竖肋弯矩图很相似,但前者弯矩最大值较后者偏大,二者横梁弯矩差别较大;将边坡上组合变形的框架等同于平地上平面弯曲框架所得内力与实际会存在很大偏差。

线性分布基床系数弹性地基梁有限单元法改进

弹性地基梁法常用于研究土和结构的相互作用,对于均布荷载和边界条件简单的弹地基梁,采用理论解即可方便地进行计算。侧向荷载作用下桩体、嵌入式挡墙一般根据弹性地基梁理论进行分析,并假定基床系数随深度增加。对于基床系数呈线性分布或呈均匀分布但边界条件复杂的弹性地基梁理论求解困难,通常采用有限差分法或有限单元法近似求解。采用有限单元法计算线性分布基床系数弹性地基梁时,若单元划分数量不够,就存在计算精度不足的问题。采用加权余量法推导了更为精确的2节点5次位移函数和相应的单刚矩阵,得出了线性分布荷载作用下挠度的5次多项式近似解,从而实现只需划分很少的单元数,节点位移及单元内位移的分布即可达到较高的计算精度,极大地提高了计算效率,单元内力的分布可直接由位移函数导出,简化了后处理计算程序。

弹性地基上框架结构内力计算方法

将框架结构的地基梁单元细分,由弹性力学中的地基沉陷公式求得与细分后梁单元结点相对应的地基柔度矩阵,对柔度矩阵求逆得到地基刚度矩阵,与框架结构刚度矩阵叠加形成总体刚度矩阵;设置虚梁考虑边荷载;通过求解确定地基集中反力为受拉的结点,消除这些结点对地基刚度的贡献,进而考虑地基与地基梁的脱开问题;由梯形分布荷载作用下的梁单元固端剪力系数矩阵,建立由结点处地基集中反力求地基分布反力的关系式,形成了完善的半解析弹性地基上框架结构内力与地基反力求解方法,算例表明该方法有很好的精度。同时通过算例发现,不同地基模型对结构的总沉陷影响较大,但对结构内力、地基反力和沉陷差影响较小。

地基弹性反力与板式基础共同工作的精确算法

推导了一种精确的地基弹性反力与板式基础共同工作的计算方法.本方法引入了地基弹性反力刚度矩阵的概念,与传统的计算方法相比理论上具有更高的精度.结合具体算例,将本算法和传统算法的结果进行对比表明,这一新算法是有效的,且将对更加精确地计算基础变形起到积极作用.

中小型水电站大坝过水通道弹性地基框架分析方法

本文提出的弹性地基框架分析方法特点如下：１、弹性地基使用一些底部固定于刚基上的弹性柱模拟；这些柱与框架一起形成一个新的框架结构体系，该体系用有限杆元法求解。２、可以反映弹性地基深度对框架变形和内力分布的影响。３、分析结构时可以一并考虑结点刚性段的影响和杆件由弯曲、拉或压以及剪切引起的变形作用。

群桩基础的平面框架有限元分析方法

通过将土体水平抗力及竖向摩擦力对桩身的作用转化成弹性支承的边界约束，使得群桩基础的计算能够使用一般平面框架有限元分析程序。