弹性环梁支撑下圆形深基坑支护结构变形解析解

将环梁和支护结构分别视为弹性圆环和弹性圆柱薄壳,基于环梁和圆柱壳的变形协调,得到了具有任意数目弹性环梁支撑圆形深基坑支护结构变形的解析解.在验证解析解合理性和可靠性的基础上,针对某一实际圆形基坑工程,比较了在刚性和弹性环梁支撑下支护结构变形和内力的差异,并分析了支护结构底部边界条件、环梁弹性模量、尺寸和数量以及位置等参数对支护结构变形和内力分布的影响.研究结果表明:相对于刚性环梁支撑,弹性环梁支撑处内力变化较小,环梁弹性模量和尺寸的改变只对基坑挖掘面以上支护结构变形和内力影响显著,而对挖掘面以下的支护结构变形和内力几乎没有影响.该研究成果为圆形基坑支护结构设计提供了理论依据和指导.

圆形基坑极正交各向异性支护结构变形解析分析

考虑圆形深基坑支护结构轴向和环向配筋的差异,将支护结构简化为极正交各向异性圆柱薄壳,研究了分层土体中具有弹性支撑环梁约束的支护结构轴对称变形和内力特征.首先,将弹性支撑环梁的约束解除,代之以沿环向分布的未知集中力,基于弹性环梁和圆柱壳的边界条件和变形协调条件,得到了分层土体中具有弹性支撑环梁支护结构轴对称变形的解析解.其次,以上海地区某一圆形深基坑支护结构为例,揭示了支护结构环向和纵向弹性模量、环梁刚度、土体重度和静止土压力系数等因素对支护结构内力和变形的影响,结果表明:支护结构以环向承压为主,轴向弯曲为辅,故其环向刚度对径向位移的影响要明显大于其轴向刚度的影响,但材料参数对内力分布影响较弱;环梁刚度的增加可有效限制支护结构的变形,但会引起支护结构在支撑环梁处内力的显著增大;土层性质相差不大区域的支护结构可按均质土中支护结构进行分析,而土层性质有较大突变区域的支护结构分析则需考虑土层的分层效应.

大型石油储罐象足屈曲的一种新的预防方法

象足屈曲是大型石油储罐受到垂向冲击载荷后易发生的一种典型破坏形式。由于传统的提高大型油罐象足屈曲临界载荷的方法存在某些不足,提出一种在储罐底部危险部位设置轻质加强圈用于防止象足屈曲的预防方法。依据弹性板壳理论,对设置了加强圈的储罐变形进行完整的力学分析,获得油罐各圈壁板环向薄膜内力分布和径向位移的解析解,直观地建立起加强圈设置高度和横截面积大小与罐壁径向位移间的关系;同时利用该解析解研究不同加强圈横截面积和设置高度对油罐壁板危险区域的环向薄膜内力分布和径向位移的影响。结果表明,合适的加强圈横截面积大小和设置高度能有效地降低储油罐壁板危险区域的环向薄膜内力和径向位移,提高油罐抵抗象足屈曲失效的能力。

环肋轴对称组合壳塑性极限分析的弹性模量调整有限元方法

基于轴对称截锥壳单元,以单元横截面峰值应力为等效应力,建立了弹性模量调整有限元方法,应用Fortran语言编制了有限元软件用于计算环肋轴对称组合壳的塑性极限载荷。该方法根据组合壳的应力分布情况调整轴对称壳单元和肋骨单元的弹性模量,并进行一系列的弹性迭代计算,计算收敛后即可以得到环肋轴对称组合壳的塑性极限载荷。通过对算例的计算证明:该方法具有良好的收敛性和较高的效率,计算结果与试验结果吻合较好。

带可调弹性圈行星滚动变速装置的力学分析及计算

利用弹性板壳理论对带可调弹性圈行星滚动变速机构及可调弹性圈的受力进行了分析及计算,得到了轴向可调力F与径向线接触力P的关系。计算结果能与有限元计算结果及实验结果较好地吻合。