基于离散元模拟的不同挡土墙位移模式下非极限主动土压力

针对刚性挡土墙主动位移过程中砂土非极限主动土压力问题,利用PFC 2D分别对挡土墙绕墙顶转动(RB)模式、绕墙顶转动(RT)模式和平动(T)模式下砂土主动破坏过程进行模拟分析。分析结果表明,不同位移模式下土体内摩擦角及墙土摩擦角调动规律存在差异。挡土墙主动位移过程中,RB模式下土体破坏从墙顶开始,向墙脚发展,土楔体内部只有靠近墙背侧区域出现主应力偏转现象,并且土楔体中内摩擦角调动值均能达到极限值。RT模式下,土体破坏沿着墙背和滑裂面从墙脚开始,向土体表面发展,墙后土楔体中上部区域主应力偏转角度较大,形成了大主应力拱,与此对应的是该区域内摩擦角调动值相对初始内摩擦角减小。T模式下,土体破坏分别沿着墙背从墙顶向墙脚发展以及沿着滑裂面从墙脚向土体表面发展,墙后土楔体内部会出现小主应力拱,且内摩擦角调动值从初始内摩擦角增加,但达不到极限值。

大跨度钢箱系杆拱桥减隔震措施对比研究

以某跨河大跨度钢箱系杆拱桥为研究对象,研究不同措施下桥梁的减隔震性能。通过“m”法,利用桥梁有限元软件Midas Civil进行动力分析;通过人工合成地震波,采用FDB模型、粘滞阻尼器MAXWELL模型进行模拟,对大跨度钢箱系杆拱桥进行非线性时程分析,对比分析摩擦摆支座、速度锁定器、拉索减震支座的减震效果。研究结果表明:三种减隔震措施下,墩柱所受的轴力差异较小,摩擦摆支座及拉索减震支座所受的剪力、弯矩差异较小,速度锁定器作用下,墩柱所受的剪力及弯矩差异较大。通过对比分析,选用摩擦摆支座能较好地满足工程需求,减震效果良好。

考虑土拱效应的超大断面隧道上覆土影响因素分析

超大断面隧道上覆荷载是隧道支护结构设计的关键参数。依托某超大断面隧道工程,建立数值模型分析不同覆土厚度与洞径之比下土层黏聚力、内摩擦角和剪胀角对隧道上覆土竖向应力的影响。结果表明:随着覆土厚度与洞径之比增加,土拱效应逐渐显现;各地层参数对隧道上覆土竖向应力的影响程度由大到小依次为内摩擦角、黏聚力、剪胀角。

高烈度震区大跨径中承式钢箱系杆拱桥减隔震技术研究

为了研究高强度地震作用下大跨径中承式钢箱系杆拱桥地震响应及减隔震技术,以西双版纳黎明大桥为工程背景,选取类似场地的实际地震动记录作为输入地震波,采用非线性时程分析法,研究支座类型及参数变化对拱桥结构的减隔震效果。结果表明:相比于普通支座,减隔震支座能大幅降低结构内力,但纵向位移有所增加,且摩擦摆支座的减隔震效果要强于铅芯橡胶支座;摩擦摆支座+黏滞阻尼器联合抗震体系能够有效降低纵向和横向位移,进一步能提升桥梁的抗震性能;对联合抗震体系进行参数敏感性分析可知:最佳的参数范围是:摩擦因数为0.04,曲率半径在3 200~4 200 mm,阻尼系数为6 000,阻尼指数在0.2~0.4;在最优抗震体系下,结构位移和内力均显著降低,最大减震率分别达到了75.3%和82.3%,表明该体系大幅提高了拱桥抵抗地震的能力,为同类桥梁减隔震设计提供参考。

摩擦型岩土材料土拱效应微观机制颗粒流模拟分析

利用离散单元计算软件模拟太沙基活动门试验,从散粒体和微观角度研究在摩擦型岩土材料中产生土拱效应时颗粒位移、荷载传递的特点,并进一步研究了颗粒粒径、土体孔隙率、颗粒摩擦系数、活动门宽度以及活动门位移对土拱效应的影响。结果表明:由于土拱的作用,从拱脚往上一定范围内会将拱顶上方的竖向荷载转化成水平荷载并向两侧传递,同时伴随着两侧土体的侧向挤出。伴随活动门的下移,土拱效应在不断调整,增大颗粒粒径、减小孔隙率、增大颗粒摩擦系数、减小活动门宽度,不但可加强土拱效应,而且还能减小土拱效应的影响范围。

不同平衡堆载条件下桩基承载特性的原位试验研究

沿海吹填围垦地区土质较差,淤泥软弱土层较厚,在后期填土作用下土体会产生很大的固结沉降。后期不同堆载填土方式对桥梁基础影响较大,可降低基桩承载力,同时平衡堆载主要增加基桩的沉降,而不平衡堆载则对基桩水平位移影响较大。结合台州湾大桥工程建设,选取3根基桩进行了平衡堆载（围载）试验,另外,选取了3根基桩进行了不平衡堆载试验,研究不同堆载条件下对桩基承载特性的影响。现场试验结果表明,平衡堆载条件下主要引起桩侧产生负摩阻力,堆载高度达到4 m,堆载面积为24 m×16 m时,负摩阻力总和达到2687 kN左右,中性点深度约为29.5 m,约为0.36倍桩长,且负摩阻力的发展是随时间而变化的;不平衡堆载条件下主要产生土拱效应,使桩基产生较大的水平位移,试验中不平衡堆载对吹填区的影响主要在距离地面20 m范围之内,土中最大水平位移出现在距离地面4-5 m左右位置,而桩身最大水平位移出现在桩顶。

刚性桩复合地基桩间土拱效应分析及桩土应力比计算

通过分析刚性桩复合地基桩土相互作用机理,对桩间土拱效应及中性面上桩土应力比进行了研究。刚性桩复合地基工作时,桩间土满足竖向成拱的条件,在桩体中性面上形成竖向三维土拱,其承担的部分荷载通过三维土拱传递至桩体,桩土应力比在中性面上达到最大。通过对桩间三维土拱进行力学分析和计算,得到桩间土通过土拱传递至桩体的荷载表达式,并推导出刚性桩中性面上桩土应力比的计算公式。研究表明,中性面上桩土应力比与土体内摩擦角、黏聚力、桩土摩擦角、桩径、桩长、桩侧摩阻力等参数成正比,与桩间距成反比。计算公式经工程实例验证,有较好的吻合性。

自锁托槽的临床应用及相关问题

自锁托槽系统是近年来正畸医师关注的焦点之一。和传统托槽系统相比,自锁托槽的摩擦力低,能提供持续性轻力,对转矩控制良好。此外,还具有减轻疼痛,缩短椅旁时间,减少就诊次数,利于牙周健康等特点。与此同时,自锁托槽也存在着不利于改正牙齿扭转,没有明显的扩弓优势等问题。本文从临床出发,结合作者的经验,阐述自锁托槽系统的优势与局限性,展望其未来发展趋势,以期为正畸医师的临床应用提供参考。

低摩擦轻力矫治器与MBT矫治器拔牙矫治的牙齿移动分析

目的比较低摩擦轻力矫治器与MBT直丝弓矫治器在拔牙矫治过程中牙齿移动的特点,为临床应用提供参考。方法选择双牙弓前突患者40例,平均分为两组,一组采用低摩擦轻力矫治器,不采用支抗增强措施,另一组采用MBT矫治器,采用口外弓支抗增强的措施。治疗前后对患者拍摄X线头颅定位侧位片,定点、测量19项测量项目,并对测量结果进行两组独立样本的t检验。结果两组X线头影测量:骨性指标∠SNA、∠SNB、∠ANB、∠MP-FH治疗前后本组间、治疗后两组间均没有显著变化,差异无统计学意义。牙性指标∠UI-SN、∠UI-PP、∠L1-MP、∠U1-L1、UIA-PTV、UIE-PTV、LIE-PTV、LIA-PTV、UM-PTV、LM-PTV治疗前后本组间均有显著变化,差异有统计学意义(P<0.01),治疗后两组间没有显著变化,差异无统计学意义。软组织指标UL-EP、LL-EP、Z角治疗前后本组间均有显著变化,差异有统计学意义(P<0.01),治疗后两组间没有显著变化,差异无统计学意义。结论应用低摩擦轻力矫治器治疗双牙弓前突的患者,在没有采取增强支抗措施的条件下,仍可以得到较好的支抗控制及前牙转矩控制,上下前牙内收明显,软组织侧貌改善明显。

基于颗粒离散元的桩侧摩阻力增强效应研究

为从细观层面探讨桩端附近桩侧摩阻力及桩端承力相互增强效应的力学机理,基于颗粒离散元理论,以PFC2D软件为计算平台,对砂土中单桩的整个加载过程进行了数值模拟分析,直观地描述了在桩基加载过程中桩端附近土体颗粒的速度场、位移场、应力场分布,同时记录了不同加载阶段整个桩长范围内土体的孔隙率变化情况,并对桩端土体的挤密作用和成拱作用进行了系统论证;此外,通过分析桩身侧摩阻力分布情况,着重分析了桩径及土体颗粒刚度对侧摩阻力增强效应的影响。结果表明,在加载过程中,桩端承力和桩侧摩阻力的发挥是相互影响、相互关联的;桩端土体的挤密和成拱作用同时影响桩侧摩阻力增强效应的产生;桩长范围内的土拱增强区并不单一存在,而是呈串联状分布,但以桩端附近土拱作用最明显;随着桩径的增大及桩周土颗粒刚度的增大,桩侧摩阻力增强效应也随之增大。

基于摩擦拱的抗滑桩间距计算模型研究

基于桩间摩擦拱效应,考虑坡面倾角对抗滑桩桩间距的影响,并以此建立计算模型,分别得到了相应的桩间距计算方法。通过考虑摩擦拱顶部和拱脚处土体强度,得到了相应的计算桩间距公式,并在一定条件下以此为临界点来最终确定桩间距的计算结果。通过工程实例,进一步验证了考虑斜坡倾角情况下抗滑桩桩间距的计算模型比较合理,并分析了桩间距与土体内摩擦角以及桩间距与斜坡倾角之间的关系。

土钉支护边坡临界高度的上下限解

从土钉支护结构的摩擦加筋原理和似粘聚力理论出发 ,利用极限分析法的上下限定理 ,分别推导两种原理下土钉支护边坡临界高度的上下限解 ,并分析它们对临界高度的限定范围、两种理论参数间的相互关系 。

钢管混凝土简支系杆拱桥管道摩阻系数确定及施工监控

介绍了钢管混凝土简支系杆拱桥的施工过程和施工控制的主要内容,提出用弦振频率法实测系杆张拉力来分析系杆与管道之间摩阻系数的方法,根据得到的摩阻系数对系杆锚下张拉力设计值进行调整,保证了现场实际施工对张拉力的控制要求.指出了需要注意的若干问题.

铁路连续梁拱组合桥基于摩擦摆支座的减隔震研究

研究了铁路连续梁拱组合体系桥梁的支座减、隔震设计。针对该桥梁的特点提出了摩擦摆支座减、隔震设计的原则与方法;建立全桥计算模型,采用非线性时程分析方法重点分析了摩擦摆支座的减、隔震效果。结果表明,采用摩擦摆支座可以显著地减小结构顺桥向的最大地震弯矩及拱顶变形,横桥向的减、隔震效果受输入地震动的影响很大。

正畸矫治中摩擦力的研究进展

口腔摩擦学行为日益引起人们的重视,随着滑动机制在固定矫治中的普遍应用,托槽与弓丝相对运动产生的摩擦力在固定矫治中就显得尤为重要。摩擦力越大,牙移位的实际矫治力比例就越小,进而影响矫治器矫治的性能和效率。减小摩擦阻力可获得最有效的牙移位与最适当的生物组织反应,现就正畸治疗过程中摩擦力的研究进行综述。

桩承式路堤土拱效应分析的改进有限元模型

土拱效应在桩承式路堤中的桩土荷载分担方面具有重要作用。本文提出了一个改进的三维有限元模型来模拟土拱效应。该模型利用不同刚度的弹簧来模拟桩与桩间土,不需建立桩与土体模型,提高了计算效率。结合现场试验及其他学者提出的理论证明了模型的有效性。通过改变路堤分布荷载以及路堤填料的内摩擦角进行对比试验,数值分析结果表明,土拱存在最大、最小两个临界拱高,且不同位置的桩间土体受土拱效应影响不同。等沉面高度与土拱最大拱高并不完全一致,土拱效应的产生滞后于沉降差。在不同路堤填土内摩擦角情况下,路堤填土的应力及沉降分布基本不变,随着路堤填土内摩擦角的增大,路堤沉降有效减小。研究结果可为工程设计人员提供有益的参考。

基于计算机建模的细纱吊胶圈现象研究

探讨利用有限元软件分析细纱机牵伸机构吊胶圈问题的方法。从细纱机牵伸机构上下胶圈摩擦接触状况的特点出发,在用CAD建立细纱机牵伸机构的三维有限元模型的基础上,采用大型有限元软件ABAQUS对其工作状态进行仿真数值计算和分析,结果表明:ABAQUS有限元分析可以模拟胶圈工作状况,通过受力计算分析找出吊胶圈产生的原因。加大下胶圈张力棒的张力和减小下销与下胶圈之间的摩擦因数可以减小乃至消除吊胶圈现象的产生。

基于土拱效应的挡墙后砂土主动土压力计算分析

为研究土拱效应下挡土墙后砂土的主动土压力,考虑墙土摩擦角对土体滑裂面倾角的影响,对圆弧形的小主应力拱进行理论分析,计算得到不同深度处的土拱微分体水平宽度及小主应力拱形状表达式。根据所得的拱形状,提出沿小主应力拱轴方向划分微分单元体的拱弧微分单元法,并将其用于求解挡土墙主动土压力,得到了挡土墙主动土压力的理论公式。与试验数据及其他理论方法的比较表明该方法所得理论公式与模型试验结果吻合得较好。

烧结机台车起拱现象的分析及处理

对烧结机起拱现象进行了分析。认为烧结机机尾星轮齿板对台车卡轮推动前进过程中产生过大的向上摩擦分力是造成台车在回车道上起拱的根本原因。永通公司通过采取减小星轮齿板对台车卡轮向上摩擦分力等措施,基本消除了回车道上台车起拱现象,降低了烧结机漏风率,延长了台车使用寿命,效果显著。

城市大跨度钢桁拱桥抗震体系对比分析

以某城市大跨度钢桁拱桥为工程背景,以结构抗震体系及抗震性能评价为研究重点,建立了全桥空间有限元模型,采用时程反应分析方法对该桥进行了地震反应分析。结果表明:采用传统抗震体系,主拱拱脚横桥向地震反应控制主拱上部结构设计。采用传统抗震体系,在E2地震作用下桥跨下部结构保持轻微损伤很难,下部结构抗震设计困难,工程投资大幅增加。采用减隔震支座后,主拱控制截面的地震应力减震效果显著。同时该体系显著降低了V撑及桩基础的地震内力,明显降低了配筋率需求,显著提高了结构的抗震性能,工程投资节省显著。