上砂下黏地层中桩-筒复合基础V-H承载特性

海上风机基础不仅受自重等竖向力V作用,也因水流、波浪和风等影响而承受水平荷载H。为探讨上砂下黏地层中一种由单桩和吸力筒组成的新型海上风机桩-筒复合基础受V-H组合作用时的承载特性,自主设计完成了一系列室内桩-筒复合基础V-H组合加载模型试验,获得不同组合参数下桩-筒复合基础的荷载-位移曲线和桩身弯矩分布曲线,并绘制出V-H承载力包络线。在此基础上,采用ABAQUS建立了上砂下黏地层中桩-筒复合基础三维数值分析模型,经模型验证与参数分析,进一步讨论了砂土厚度、筒径、筒高以及加载高度等参数对桩-筒复合基础承载特性的影响曲线,并拟合出桩-筒复合基础承载力简化计算公式,分析结果表明:桩-筒复合基础能显著提高桩身水平承载力,增幅达30%~90%,且增加筒径比增加筒高更有利于提高基础水平承载力;上部砂土层较厚时,桩-筒复合基础存在一个使复合基础水平承载力达到最大的预加竖向荷载最佳值,其值随不同载荷工况在(0.4~0.7)Vult范围内变化。

正交胶合木楼板全尺寸耐火性能试验研究

开展全尺寸正交胶合木楼板在加载情况下的耐火性能试验,所测试的楼板整体厚度为175 mm,在楼板上方均布2.0 kN/m2的砝码进行加载。两块楼板分别采用耐热型聚氨酯(PUR)胶和普通PUR胶制作,并分别采用单层15 mm厚和双层12 mm厚的耐火石膏板进行防火保护。试验发现,对于采用耐热型PUR胶和15 mm厚耐火石膏板的试件,石膏板的脱落时间约为45~50 min,层板炭化后未发生明显的脱落现象;对于采用普通PUR胶和双层12 mm厚耐火石膏板的试件,第一层石膏板的脱落时间约为30 min,第二层石膏板的脱落时间约为60 min,层板炭化后发生了较明显的脱落现象,脱落时间发生在85~100 min。试验进行至121 min,两块楼板中心的竖向位移值分别为-25、-33 mm,楼板背火面整体完好,表面最高温升不超过2℃。结果表明,所测试的楼板试件在加载情况下的耐火极限不低于2.00 h。

劲性复合桩桩筏基础竖向承载性能研究

为研究劲性复合桩桩筏基础的承载特性,采用ABAQUS三维有限元软件对劲性复合桩桩筏基础在竖向荷载作用下的响应规律进行分析。考虑在不同桩长、桩数、筏板厚度以及芯桩直径的影响因素下其荷载-沉降曲线的变化规律,并将荷载沉降进行归一化处理。结果表明在一定荷载范围内,角桩首先承受较大荷载,而随荷载的不断增加,中心桩则会分担更多的荷载;桩长一定的条件下,桩筏基础的位移随芯桩直径的增大而减小,而当芯桩直径一定时,沉降会随桩长的增加而减小;筏板厚度也会对桩筏系统的竖向承载性能产生一定的影响,分析表明筏板厚度处于1~1.5d时为最佳。研究为工程实际应用以及对劲性复合桩桩筏基础的推广提供参考。

均布荷载下深梁设计的压杆-拉杆模型

为使钢筋混凝土深梁的设计建立于合理的理论基础之上,研究了基于压杆-拉杆模型的深梁设计方法。通过将均布荷载下的钢筋混凝土深梁简化为多个具有同一拉杆的简单桁架,建立了均布荷载下深梁的压杆-拉杆模型,推导出了拉杆拉力、压杆压应力的计算公式,并用一个实例验证了该方法。研究结果表明:在该模型中,与拉杆夹角为26.5°的斜压杆控制混凝土的强度,与拉杆夹角为90°的斜压杆控制限制裂缝的最小配筋量。

先简支后连续T梁桥全过程力学行为及极限承载力分析

为研究先简支后连续T梁桥从施工至极限破坏的全过程受力性能,以河南省省道S318线西张村大桥为工程背景,运用有限元软件midas/FEA建立同时考虑几何非线性和材料非线性影响的全桥三维实体模型,分别在6种工况下进行了仿真分析研究。研究结果表明:桥梁达到极限承载力时,偏载工况下的活荷载系数小于相应对称荷载工况下的活荷载系数;偏载工况下边梁相应的支座截面底部混凝土先被压碎,对称荷载作用下,受荷位置主梁相应关键截面顶板的混凝土先被压碎;预制主梁上缘的混凝土先于湿接缝处的混凝土达到极限应力状态,二者受力不同步。

曲线钢箱连续梁桥极限承载能力分析

采用弹塑性有限元方法,结合工程实际,建立了曲线钢箱连续梁桥三维板壳单元模型,进行了桥梁整体结构极限承载能力分析,分析过程中考虑了几何非线性、应力钢化与材料非线性对结构极限承载能力的影响。研究结果表明,曲线钢箱连续梁桥具有承载能力高的特点,在市政或公路桥梁建设中具有较好的应用前景。研究结论可供今后同类桥梁设计和分析参考。

鱼腹式连续弯箱梁桥承载能力评估研究

以某鱼腹式连续弯箱梁为工程背景,针对其受力特点,结合成桥后静载试验和环境脉动试验,将试验结果与有限元理论值相比较,综合评估其承载能力,并得出鱼腹式连续弯箱梁桥实际荷载作用下的部分受力特性。为类似桥型的受力分析及承载能力评估提供一定的工程经验。

微风化泥质粉砂岩地基承载性状现场试验及数值仿真

以烟台莱阳某工程依托,对该工程的泥质粉砂岩进行了静载荷试验与FLAC^(3D)有限元分析。试验结果表明:其中1条p-s曲线有明显的比例极限,可依此作为泥质粉砂岩的承载力极限。而其它2条p-s曲线属于缓变型,均没有明显的比例极限,应取最大加荷值作为地基承载力极限值。p-s曲线图中可看出试验点的最终沉降量较小,反映了岩质较致密、压缩性小、承载力较为稳定,从而说明泥质粉砂岩是很好的持力层。通过FLAC^(3D)进行数值模拟所得结果与实测结果非常接近,从而表明采用FLAC^(3D)进行模拟泥质粉砂岩时是可行的。