地基临塑荷载的分析

本文根据线弹性理论；分析讨论了地基的临望荷载和临界荷载，推导了较为精确的临塑荷载公式，并与目前教材中常用的临塑荷载公式和临界荷载公式进行了比较。

初始缺陷对深海载人潜水器耐压球壳塑性稳定性影响

载人深潜器耐压球壳是中厚度壳结构,当结构发生失稳时,球壳结构的局部部位因为材料达到屈服极限而发生了塑性变形。将有限元分析与经典理论相结合,研究弹性屈曲模态缺陷、局部缺陷以及球壳整体圆度和厚度偏差对中厚度球壳结构的塑性稳定性的影响。计算结果表明中厚度球壳结构对初始缺陷并不很敏感,对球壳结构当局部缺陷范围刚好达到临界弧长时结构的承载力最弱。通过缺陷结构和完善结构的极限承载力比较,提供了初始缺陷影响曲线。

交通荷载作用下道路与软土地基弹塑性变形分析

建立了循环荷载作用下软黏土地基中孔压发展的经验模型,通过回归分析得到了模型计算参数.采用动态弹塑性有限元法分析了交通荷载作用下道路与软土地基共同作用的变形特性,考虑了孔压对软土地基变形特性的影响.提出了交通荷载在软土地基中的“临界影响深度”的概念,通过计算实例分析表明,在给定工况下交通荷载在软土地基中的临界影响深度约为10m,有效影响深度约为18m,为道路工后沉降计算提供了参考.

K_0≠1时的地基临塑载荷和临界载荷近似计算公式

地基弹塑性承载力pcr、p1/4的公式在推导过程中,为方便求解,一般假设地基土体的静止土压力系数K0=1,即把自重应力场看成是静水应力。这一假定实际上人为地增加了地基土的侧向压力,使土体处于加密状态,从而过高地估计了地基承载力。考虑K0≠1的前提下,由地基土中一点的应力状态,根据莫尔-库伦破坏准则,得到该点的临塑、临界荷载的近似公式。该公式修正了一些学者在K0≠1时推导地基弹塑性承载力公式过程中的缺陷,也弥补了现有公式的局限性,得到了土体抗剪强度参数c、φ在不同的K0下对地基临界载荷p1/4的影响,给出了该近似公式的适用条件。

江西省永平铜矿西部排土场极限堆载高度确定

国内外对排土场极限堆载高度的理论计算缺乏研究,目前尚无成熟的统一理论计算方法。文章结合永平铜矿西部排土场的工程实例,在进行边坡工程地质条件勘察与排土场岩土物理力学性质试验研究的基础上,采用数值计算方法对排土场进行了分层堆载数值模拟计算。通过对计算结果的分析,得到位移、塑性区与安全系数随堆载高度的变化规律,并确定了该排土场的极限堆载高度。

统一强度理论在地基承载力确定中的应用研究

基于统一强度理论,考虑中间主应力对地基承载力的影响,给出了静止侧压力系数K 0≠1条件下的地基临塑与临界荷载公式。结合实例,对基于统一强度理论和Mohr-Coulomb准则的地基承载力计算结果进行了对比分析。新的理论公式更为确切地反映了地基承载力的实质,有利于地基土体强度的充分发挥。基于河北境内177组不同土质地基的土性指标及载荷试验资料的统计分析,对中间主应力系数b的取值进行了深入细致的探讨,研究表明,对于粉土及黏性土地基,b的取值范围在0～0.5之间变化,理论计算所得地基承载力特征值与载荷试验实测值间的相对误差一般不超过5%。

封闭作用对双层地基临塑荷载的影响

当硬壳层相对较薄而下卧软土处于流塑状态,硬壳层/荷载宽度的比值小于"地基基础规范02"的0.25下限值时,通过室内模型试验,测得软土层表层一点水平向土压力随荷载的变化规律。限于目前的实验条件,无法同时测得地基中一点的水平向应力和竖向应力,故无法透彻对封闭作用的力学本质进行分析。利用PFC程序建立了力学模型,分析了封闭作用下软土层中应力场的分布规律(弹性阶段),并以此为基础,结合应力路径的分析方法,从机理上阐明封闭作用对双层地基临塑荷载的影响。研究认为:由于硬壳层的封闭作用,软土层表层的K0值增加,推迟了软土层进入塑性阶段的荷载,从而提高了双层地基的临塑荷载。

新的临界荷载计算公式

基于莫尔—库仑强度理论,重新推导了K0≠1条件下的地基临界荷载计算公式,该公式避免了人为的过高估计地基承载力的缺陷,能够更好的反映地基承载力的实质。通过实例计算,对新旧承载力公式的计算结果进行了比较。

矩形断面巷道冲击地压机理研究

基于顶板剪切梁模型研究矩形巷道冲击地压发生问题,得到矩形断面巷道发生冲击地压的临界塑性软化区深度和临界载荷,分析巷道宽度、巷道高度或煤层厚度、顶板厚度等几何因素,以及煤层与顶板刚度比、煤的模量比、煤的强度参数、侧压力系数和水平应力分布指数等煤岩力学性质因素对临界条件的影响规律。结果表明：巷道顶板岩层以剪切变形破坏为主,当临界塑性区深度与临界载荷较小时,易于发生冲击地压,其发生频度较高,强度较小,破坏性较小;反之,冲击地压不易发生,其发生频度较低,一旦发生其强度会较大,破坏性较大。临界塑性区深度与巷道宽高比、初始黏聚力的大小无关,随顶板厚度、刚度比、模量比、水平应力分布指数的增加而增大,随煤层塑性软化刚度、内摩擦角、侧压力系数的增加而减小。临界载荷随巷道宽高比、煤层塑性软化刚度、水平应力分布指数的增加而降低,随顶板厚度、刚度比、模量比、初始黏聚力、内摩擦角、侧压力系数的增加而增大。

软土地基上重力式水工护岸结构的加荷分级与控制

通过对大连港东部地区搬迁改造项目大开挖段监测数据的分析,阐述了软土地基上建立重力式水工护岸加载分级控制效果。利用理论计算与数据分析,将施工加荷与临塑荷载和塑性区深度发展为1/4地基宽度的荷载比较,找到了引起地基变形过大的原因。并通过重新调整加载量级与设计报警值,避免了地基塑性变形的进一步发展与剪切破坏,为类似软土地基上的重力式水工护岸工程积累了加荷分级与控制经验。

考虑荷载间歇的细粒土填料累积塑性应变与临界动应力试验研究

为了研究追踪列车间隔时间对铁路路基动力行为的影响,开展了一系列重载铁路路基填料在连续循环荷载和分阶段循环荷载下的动三轴试验,对比分析了两种加载方式下试样的孔压和变形特性,研究了荷载间歇效应对路基填料的孔隙水压力、累积塑性应变等发展规律的影响。试验结果表明,间歇期的存在使得分阶段循环荷载下的试样的应变增长速率相较于连续循环荷载下的试样的应变增长速率明显减小。根据稳定型和临界型试样的累积塑性应变与循环振次曲线斜率和循环振次的线性关系,获得了细粒土填料的临界动应力数值和以围压、含水率、静强度为变量的临界动应力经验公式。研究结果对于正确认识列车动荷载作用下重载铁路路基的动力行为具有参考价值。

地基弹塑性承载力K≠1．0时的计算公式

地基承载力公式Ｐｃｒ，Ｐ１／４，在其推导过程中假定地基自重应力场等同于静水应力场即令Ｋ＝１．０，这显然不符合实际。本文取消上述假定，根据Ｋ≠１．０的实际情况，推导出了计算公式并进行了计算比较，证明新的公式是可靠的。

冲击地压和瓦斯突出复合灾害发生机理研究

为研究高瓦斯煤层冲击地压-瓦斯突出复合灾害问题,以高瓦斯煤层圆形断面巷道为例,以阜新恒大煤矿高瓦斯厚煤层运输平巷为工程背景,通过分析得到了冲击地压-瓦斯突出复合灾害的发生条件,分析了相关因素对临界塑性区半径和临界载荷的影响。结果表明:临界塑性区半径随模量比增大而增大,随泊松比增大而减小,随剪胀角增大而减小,随内摩擦角增大而减小;临界载荷随模量比增大而增大,随泊松比增大而减小,随剪胀角增大而减小,随内摩擦角增大而增大,随黏聚力增大而线性增大,随有效应力系数增大而线性增大,随支护阻力系数增大而线性增大,随原始瓦斯压力增大而线性增大,随巷道内壁瓦斯压力增大而线性减小,随瓦斯压力差的增大而增大。

地基临界荷载的分析与计算

通过对现行的各种规范采用的地基承载力计算方法与经典临界荷载计算方法作了分析对比，认为不分土类特性而采用的统一限制塑性区开展极大深度ｚｍａｘ＝Ｂ／４的习惯作法是不合理的。提出按限制塑性区开展比例来确定临界荷载，经与国标推荐公式验证，是方便可行的。

薄壁管无模内高压成形塑性皱曲的理论分析

基于J M Alexander提出的轴向载荷作用下薄壁管轴对称坍塌机构化模型,针对薄壁管无模内高压成形端部塑性皱曲的局部性特征,提出了一种“皱曲区-膨胀区-皱曲区”的管坯区划模型。通过将基于塑性失稳系数的薄壳塑性稳定性理论与能量准则相结合,在系统势能极小条件下,建立起薄壁管无模内高压成形端部塑性皱曲临界载荷的理论计算方法。

论湿陷起始压力

本文以实测数据为依据,以工程应用为主题,从七个方面对湿陷起始压力进行了广泛的讨论,为工程中多方面应用湿陷起始压力提供了系统允分的依据。

冷弯开口薄壁帽型截面受压钢构件压弯承载力的研究

对冷弯开口薄壁帽型截面受压构件的压弯极限承载力进行了分析研究,主要考虑构件长细比、荷载偏心距和构件初弯曲对压弯极限承载力的影响。利用MATLAB7.0.1和ANSYS10.0计算得到受压构件基于截面边缘纤维屈服准则的临界荷载和弹性弯扭屈曲荷载,进而利用ANSYS10.0对受压构件的弹塑性极限荷载进行了计算。通过对三种不同的计算方法得到的极限荷载进行比较,分析了冷弯开口薄壁帽型截面受压构件压弯极限承载力的计算方法。结论中评价了单轴对称截面压弯构件的设计公式。研究表明,该设计公式具有一定的安全储备,满足设计要求。

路基疏桩补偿“协力”设计

为研究路基疏桩补偿软土地基的协配机制,本文提出了疏桩补偿软土地基协力概念模型,借助Mathematica软件进一步阐明了软土地基临界荷载的边载坡率和硬壳层关联机制,通过理论分析建立了基于软土地基临界荷载的路基疏桩协力的疏桩承载力检算方法。疏桩间距与桩长协配设计实例分析,不仅验证了路基疏桩补偿软土地基协力基桩承载力检算方法的可行性,并揭示了疏桩路基坡趾被动区稳定不利地貌加剧失稳的破坏机制。研究结果表明,提出的协力概念模型和基桩承载力检算方法具有较好的适用性,同时阐明了超载预压方案慎用的必要性,强调了控制路基填筑加载速率的重要性。

k_0≠1时条形荷载下地基承载力解析计算

在考虑侧向土压力系数k_0≠1的情况下,根据均布荷载作用下弹性应力解和摩尔-库伦破坏准则,推导出条形荷载下地基承载力的精确公式,修正了现有的地基承载力公式的不足之处。解析过程表明当M点处于基础中心点竖直方向以下时,地基中塑性区开展到最大深度。同时,将该公式的计算结果与现有公式的计算结果进行了对比,证明了该公式的精确性。在此基础上,讨论了侧向土压力系数对于地基承载力的影响。

地基承载力规范公式的弹塑性理论分析

文章首先对地基承载力规范公式P1/4进行推导,然后运用弹塑性理论对该规范公式进行对比分析,得出了一些有益的结论.证明了常规地基承载力计算公式P1/4的相当保守性,并用该公式确定了地基承载力造成的地基承载力资源的损失,这对实际工程的造价也造成了巨大的浪费.最后通过一个工程实例说明了常规公式的保守之处,并指出运用弹塑性理论计算地基承载力能充分利用地基承载力强度,解决实际工程的难题.