滑坡稳定性评价及治理工程设计软件Slope Designer

主要介绍了Slop eDesigne r1.2的设计开发思路和主要功能。该软件是基于Windows面向对象技术开发的滑坡稳定性评价与治理工程设计的一体化工程软件,采用Visual C++进行程序设计,包括稳定性分析子模块和抗滑桩设计子模块2部分,可对地震作用、暴雨等不同工况下的滑坡进行稳定性评价和推力计算,并能够对(锚拉)抗滑桩(弹性桩、刚性桩)的弯矩、剪力及侧应力进行计算,最后根据内力计算结果完成配筋计算。在三峡库区兴山县二里半滑坡的应用研究表明,该软件具有很好的工程实用性。

钢筋锈蚀作用下隧道衬砌结构力学性能劣化研究

考虑锈蚀引起的钢筋力学性能劣化、混凝土有效截面减少、两者黏结性能退化等因素,建立围岩压力作用下钢筋锈蚀隧道衬砌模型,对不同锈蚀率下衬砌结构变形、损伤、内力重分布和裂缝宽度变化进行分析。研究结果表明,锈蚀对衬砌结构各部位损伤严重程度表现为拱顶>拱肩>拱脚>拱腰>仰拱;锈蚀引起结构内力重分布,当锈蚀率由0%发展到20%时,衬砌结构临空侧受拉处弯矩逐渐减小,围岩侧受拉处的弯矩逐渐增大,衬砌轴力整体变化不大,最大变化量仅为7.53%;拱顶裂缝宽度发展最快,拱肩和拱脚次之,当锈蚀率发展到2.7%时,拱顶最大裂缝宽度已不满足耐久性要求;开裂区钢筋锈蚀对衬砌力学性能劣化起主导作用,仅开裂区钢筋发生锈蚀时,衬砌结构力学性能劣化规律与钢筋全长锈蚀情况类似,但锈蚀导致的内力变化幅度和裂缝宽度减小。

大底脚螺纹抽钉正向设计方法研究

通过理论分析、有限元仿真和实验验证的方式进行大底脚螺纹抽钉从1到0的反向应用基础研究,建立了安装过程中力的演变规律和平衡关系,得到安装性能(预紧力、鼓包直径和高度)与关键几何参数的匹配关系,开发了可实现自动建模和仿真计算的参数化求解模块。研究结果对提高大底脚螺纹抽钉的可靠性、经济效益,推动自主研发进程具有指导意义。

落石冲击作用下拦石桩设计方法研究

桩板拦石墙是一种拦截落石的新型被动防护结构,由悬臂桩、桩间板和缓冲垫层组成。这种结构具有地形适应性强、占地面积小、拦截高度大等优点,在落石高发区得到了应用。然而,由于悬臂桩的极限承载力缺乏详细的报道,因此无法为工程实践提供指导。文章首先根据落石冲击力传播特征,提出缓冲垫层的合理厚度;然后根据桩身的受力和变形特性,采用弹性固支悬臂梁模型和Winkler弹性地基梁模型推导了桩身内力、位移的理论计算方法,实现了落石冲击作用下悬臂桩设计参数的自动求解。结果表明:当落石直径为2 m、冲击高度为7.0 m,冲击速度为10 m/s,且砂土垫层厚度为落石直径的1.5倍时,双排三肢钢筋1.5 m×1.2 m悬臂桩可承受冲击力为2.51×10^(6)N且冲击能量为565 kJ的落石冲击。对于冲击能量更高的情况,建议优先提高拦石桩的抗弯能力。研究可为西部山区岩崩防灾减灾提供科学依据。

边坡加固工程岩土设计分析

以某边坡项目为例,通过现场调查法确定边坡发生滑坡的原因,基于现场调查结果设计边坡加固方案(注浆加固方案、坡面锚固+防护网方案、微型桩加固方案),经比选确定微型桩加固方案。利用内力计算及抗剪强度计算确定微型桩设计参数(如桩径、桩长等),采用Slide软件对边坡加固效果进行模拟计算。结果显示,未加固前,B区安全系数为1.114(天然工况),处于欠稳定状态;微型桩加固后,B区安全系数为1.576(天然工况),其他区的边坡安全系数也均有明显提升,都满足规范要求的1.3。

某隧道主体结构内力计算及配筋设计

【目的】为完成隧道衬砌结构设计,需要对隧道围岩压力和隧道主体结构内力进行计算。根据隧道受力特点进行合理的计算假定。【方法】基于国道321线,采用SAP84软件对最不利断面的不同工况进行设计计算和模型分析并进行验证。【结果】结果表明,此隧道主体结构在三种最不利断面的工况下,配筋内力计算结果和验证情况均符合规范要求。【结论】该项目配筋设计时在正常使用状态下的计算结果,结合承载能力极限状态下的计算结果进行验证,能够快速有效地确定最终配筋结果,为配筋提供了理论依据,为今后隧道衬砌结构设计提供参考。

基于理正与midas Gen的污泥浓缩池结构设计分析

针对计算软件假设条件与实际结构会有出入的问题,以污水处理厂中常见的圆形污泥浓缩池为研究对象,采用midas Gen中的梁、板单元,对其顶面梁及板、池壁、中心部位局部异形锥壳状底板等关键构件建立1∶1有限元模型,以理正与midas Gen计算结果进行内力对比分析,探讨了这两种方式计算结果的实用性,并对污泥浓缩池的结构设计工作提出优化建议。

两跨预应力混凝土连续梁的试验分析

根据４根有粘结预应力混凝土两跨连续梁的试验和分析，研究了其次弯矩和内力重分布的特点，提出了极限强度计算中的弯矩调幅和使用荷载作用下抗裂性能控制方法的建议。

抗滑桩在边坡工程中的研究进展及应用

抗滑桩作为加固滑坡体的一种有效措施,与其它抗滑工程如抗滑挡墙、锚杆等相比,其具有抗滑能力强、施工安全简便,并能进一步核实地质条件等突出优点。现已广泛应用于边坡工程中。文章回顾了抗滑桩在边坡工程中的研究进展及应用情况。主要内容包括:抗滑桩内力计算方法研究(如有限差分法、双参数法、改进的悬臂桩法、有限元法);抗滑桩工作机理研究(如桩-土共同作用研究、基于土拱效应的桩间距确定);对抗滑桩设计优化方法的研究进展、抗滑桩在相关工程中的应用情况。文章最后对抗滑桩应用于边坡工程时,可能的研究方向提出一些新的思考,期望对后续的研究工作起到一定的抛砖引玉作用。

平面钢屋架节点刚性次应力影响分析

应用有限元分析软件,对两种跨度下典型平面钢屋架节点刚性所产生的次应力进行了分析计算.对典型平面钢屋架采用了平面铰接模型、平面刚接模型Ⅰ以及平面刚接模型Ⅱ.分析了在普通荷载作用下钢屋架次应力的大小、分布规律以及影响次内力大小的主要因素,并初步探讨了次应力对钢屋架计算方法的影响.结果表明,钢屋架杆件的次内力随着杆件线刚度的增大而增大,随着屋架跨度的增大,次应力的影响也愈大,且次应力的影响不可忽略.该结论可为考虑次应力的钢屋架的设计提供参考.

后张有粘结预应力混凝土框架弯矩调幅的试验

通过对两榀近于足尺的预应力框架的试验研究,从塑性内力重分布入手分析了影响后张有粘结预应力混凝土框架弯矩调幅的主要因素有:截面的相对受压区高度、次弯矩、梁柱刚度比、柱顶裂缝的开展情况等,并认为次弯矩对预应力框架调幅的影响很大,特别是当截面相对受压区高度较大时,次弯矩调幅起控制作用。

预应力混凝土梁板构件正截面抗弯承载力计算的压弯模式

提出了采用压弯模式计算预应力混凝土梁板构件正截面抗弯承载力的方法。该方法将平均有效预应力产生的综合弯矩和综合轴力视为荷载作用效应 ,将预应力增量部分视为抗力。该方法概念明确 ,避免了次内力的计算 ,简化了设计。

预应力混凝土连续梁的次内力分析方法

以连续梁为对象,研究了弹性阶段预应力布束形式对结构内力的影响。首先分析了预应力混凝土连续梁中预应力引起的次内力产生的原因,然后把连续梁等效成边跨和中跨2种基本结构形式,将常见预应力束布设形式引起的固端约束次力矩和弯矩用参数表示,包括直线束、局部束、折线形预应力束以及抛物线形预应力束;同时,分析了折线束和抛物线束的梁端压力线与梁重心线的偏离距率及钢束几何形状的对应关系,总结了这2种布束形式对结构内力影响的特征;最后以一个三跨等截面连续梁为实例,对比折线束与抛物线束产生的次内力效应。结果表明,折线束对连续梁的次内力影响远大于抛物线束。该研究结果有助于工程技术人员优化预应力束筋设计。

基于构件内力优化的车身结构轻量化设计

针对细长杆件的轴向承载能力要远大于其他非轴向的承载能力的特性,提出了基于构件内力优化的车身结构轻量化设计理念。从构件受力合理的角度来实现客车车身骨架轻量化,即通过对整车结构的力流分析,得到车身结构整体及主要构件受力特性,找出整车骨架中的高应力及低应力区域。进一步对高应力或低应力杆件的内力成分和应力成分进行分析。在保证强度的基础上,从结构受力合理的角度出发,挖掘整车轻量化的潜力。最后结合某款全承载式客车进行了相应的轻量化设计,在降低结构最高应力的前提下实现减重220kg。

沉埋桩的有限元设计方法探讨

采用有限元法针计算不同桩长的埋入式抗滑桩在设桩位置的滑坡总推力,计算桩身所受推力分布形式、推力大小和桩顶至坡面的滑坡推力分布形式、大小,计算桩长变化时滑坡体加固后的稳定性。计算表明:桩长变化,设桩位置的总滑坡推力大体相等。桩长度变短,桩身的滑坡推力、桩的最大弯距与最大剪力降低。增加桩的锚固段的长度可以降低桩身的最大剪力。综合桩长变化滑坡体加固后的稳定性、滑坡推力和桩身内力的变化规律,发现沉埋桩既可使滑坡体达到足够的稳定性,且有很大的经济效益。

虹口大酒店裙楼抽柱改造方案比选

针对虹口大酒店裙楼框架结构抽柱改造工程,提出转换梁、空腹桁架结构和桁架结构3种改造方案。对3种方案进行了结构内力对比分析,结果表明,桁架结构方案受力比较合理;同时后加结构与原结构连接构造容易满足,便于施工。可供类似大跨度、大荷载抽柱改造工程参考。

预应力混凝土超静定结构的设计研究

提出了预应力混凝土超静定结构的一种新的设计方法─—单位次弯矩法，该法以预应力混凝土结构中所有预应力混凝土构件同时满足两类极限状态为设计原则，基本上避免了工程设计中常见的试算过程，并使得设计结果合理、经济；在此基础上，还对如何有效地利用预应力混凝土超静定结构中由于施加预应力而产生的次内力进行了详细的研究，并对预应力筋的布置方案、曲线选型，和积极利用非吻合束等问题提出了可供实践应用的设计建议．附有工程设计实例．

曲线桥梁结构徐变次内力分析

在线性徐变理论范围内，本文推导论证了任意断面形式的曲线构件的扭转变形与扭转力矩之间的一般关系式，从而将扭转徐变问题转化为单轴向受压徐变计算问题。介绍了素混凝土柱的扭转徐变试验及其结果，并据此用有效模量法编制曲线桥梁徐变效应分析的有限元程序，初步分析了混凝土徐变对曲线桥梁内力和变形的影响。计算结果表明，混凝土的徐变能在一定程度上改善曲线桥梁结构的扭转受力。

中美桥梁设计规范的内力计算比较研究

现行《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)与美国桥梁结构规范(AASHTO LRFD)是不同的体系。着重介绍AASHTO LRFD的内力设计方法和计算公式,并对2套规范作一定量的比较分析研究。结果表明两者计算出的承载力基本相同,但受荷载、材料、横向分布系数、荷载效应分项系数及计算公式等影响,AASHTO LRFD计算得到的组合内力值偏大。

基于自动旋转脱螺纹的红酒瓶盖注塑模具设计

针对红酒瓶盖具有较多的内螺纹而导致脱模困难的问题,根据红酒瓶盖的形状结构,设计了一套基于自动旋转脱螺纹的红酒瓶盖注塑模具。在设计分析的过程中,采用"油缸+齿条+齿轮"结构进行模具设计。在该模具结构中,采用液压动力,并依据注塑模的工作原理进行打造。模具设计时采用二次脱模的结构,在进行脱模的过程中,螺纹芯片依循导向螺母的引导,边旋转边完成塑件的脱离工作。其最终脱模工作的实现通过导管推出达成。采用的二次脱模结构,设计思路新颖,而且还能够有效缓解因塑件包紧力过大而带来的一系列问题。