油井套管水力挤压破坏性质

分析了套管挤压理论的发展概况,认为已有计算理论不太完善。国内外生产中实用的抗挤计算方法不符合实际情况。从工程力学角度分析了强度与稳定两种不同的性质,给出了不同的解题原则,并将其应用于分析套管受挤破坏性质。结果表明,理想圆管的受挤破坏可能是弹性结构失稳,也可能是弹塑性结构失稳;而椭圆管的受挤玻坏则常常是弹塑性结构失稳。     

销钉间隙对组装式∏型井架前大腿变形与稳定性的影响

文中讨论了组装式Π型井架前大腿弹性稳定性的计算原理,并进而从理论上探讨了销钉间隙对前大腿的稳定性和横向变形的影响。认为按弹性稳定理论,销钉间隙对前大腿的稳定性不发生影响,只会加大其横向变形,但按弹塑性稳定理论,销钉间隙的存在则会降低其抗失稳承载能力。井架前大腿失稳时几乎都超过弹性范围,故严格说应按弹塑性稳定理论计算之。     

基于离散元的边坡弯曲倾倒渐进破坏特征分析

发生弯曲倾倒的边坡一般存在一组优势的陡倾不连续面,岩层在自重或外力作用下向临空面弯曲变形,表现出明显的柔性特征。基于物理模型试验建立了相应的离散元计算模型,模拟了边坡弯曲倾倒的渐进失稳过程,系统剖析了岩体弯曲倾倒的力学机制和破坏特征。结果显示,塑性区贯通是边坡弯曲倾倒失稳的必要非充分条件,悬臂岩柱在弯折过程中其内部应力表现出明显的不均匀性。进一步探讨了关键力学参数对倾倒破坏面的影响规律,具体表现为破坏面倾角随节理摩擦角的增大而增大,而节理黏聚力和岩体抗拉强度对其影响并不显著。研究成果可为倾倒边坡的分析设计提供科学参考。     

基于有限元滑坡的稳定性分析

为准确分析评价西宁市泥岩滑坡稳定性,确定其失稳破坏及其模式,通过查阅西宁详细勘察报告并现场地质调研与勘察,以张家湾砖厂滑坡工程为例,建立地质模型。基于FLAC3D强度折减法及SLIDE极限平衡法对比分析,论证其破坏失稳模式。结果表明:张家湾砖厂滑坡总体的稳定性系数为1.290,整体处于稳定状态,滑体不产生滑动,但局部(3个监测点)具有不同程度的失稳破坏;与初步判断3个监测点失稳破坏模式倾倒—崩落、平面滑动、崩滑破坏一致,其中倾倒—崩落破坏变形最为明显,位移最大,达到3.70 m。经过对比分析,充分验证滑坡体失稳破坏模式的准确性,为西宁地区泥岩滑坡失稳破坏模式提供了理论依据。     

边坡整体和局部失稳的风险研究

边坡失稳可分为整体滑动和局部失稳两种情况,传统分析计算方法多通过单一的安全系数来衡量边坡失稳的风险,难以充分考虑不同边坡的破坏风险。针对边坡问题的复杂性,提出非均质边坡和岩质边坡的失稳风险应通过由整体安全系数和局部安全系数组成的区间来衡量,并采用强度折减的方法和数值程序进行具体的安全系数计算。通过边坡实例研究表明,所提出的方法能充分反映边坡发生不同程度破坏的可能性,得到的安全系数区间更加可靠。     

深水钻机K型井架稳定性数值模拟研究

针对K型井架整体防护性较弱、在恶劣的海洋环境下可能发生失稳的问题,以南海某深水半潜式平台在作业工况下的运动响应为背景,对浮式平台配套的K型井架进行了稳定性研究。平台动边界对井架产生的动载荷等效为惯性力施加在井架上,同时考虑海洋风载、平台倾斜使井架受到的重力横向分量以及平台升沉引起的附加动载荷,利用有限元模型计算了井架的受力状态和整体稳定性;研究了各杆件在轴力和双向弯矩下的局部稳定性;将前大腿等效为弹性支撑梁,在轴向压力作用下进行了屈曲分析;对比了该井架用于陆地钻井的稳定性质。结果表明,海洋环境载荷使K型井架的稳定性有较大程度降低,但仍满足该工况的稳定性要求。     

瓮福磷化基地牛场水源地地下水储存资源评价探讨

地下水储存资源包括容积储存量和弹性储存量两个概念。容积储存量指最低水位以下的潜水含水层中储存的重力水总体积,即通常的静储量或永久储量;弹性储存量则指承压水含水层由于水头降低而释放出来的水量。本文是在瓮福磷化基地牛场水源地供水水文地质初勘的基础上,试用三种方法对区内供水意义较大的主要含水岩组储存资源进行评价。对于计算区的弱含水岩组或断层破碎带(附图)的容积储存量及弹性储存量则忽略不计。1 计算方法从集中供水角度出发,牛场水源地具有供水意义主要为 T_(1m)、P_(1q+m_、∈_2-3~(IS)三     

Q420钢板式加劲肋局部稳定试验与计算方法

板式加劲肋作为开口加劲肋中最基本的形式,主要以局部失稳破坏为主. 为研究开口加劲肋的局部稳定性能,分别设计了变化板肋厚度与高度两组Q420开口板肋加劲板试件进行轴压试验,并建立相应的有限元模型,得到板式加劲肋、三边简支板的局部稳定简化计算公式. 试验与分析研究表明：当板肋宽厚比小于16时,出现板肋与被加劲板的同时屈曲破坏,反之,则出现板肋的局部屈曲破坏. 随着板肋宽厚比的增大,试件极限平均应力逐渐减小,破坏时的失稳变形现象更明显. 采用构件中板式加劲肋所拟合的三次多项式曲线在相对宽厚比超过1.08后高于其他规范曲线,三边简支一边自由的简化模型所拟合的曲线在相对宽厚比超过1.32后高于欧拉曲线,在整个相对宽厚比范围内均高于我国钢桥规范与日本规范曲线. 采用构件中板式加劲肋拟合公式可以更精确地计算实际试件承载力;而采用三边简支板拟合的公式则有更高的安全冗余,推荐采用三边简支板拟合公式进行设计.     

非线性全过程分析在ZJ70D型钻机井架承载性能仿真中的应用

针对ZJ70D型钻机井架的结构特点,考虑梁柱效应以及大位移效应,根据集中塑性法,提出弹塑性大位移分析的简化单元模式和计算方法,建立石油井架非线性全过程分析的数学模型,采用弧长法实现了结构非线性平衡路径的全过程跟踪。对ZJ70D型钻机井架进行承载性能仿真,结果表明：应用该方法可以确定井架的失稳状态、破坏形式及极限承载力,为石油井架的承载力预测和安全评估提供了依据,具有一定的实用价值。     

边坡渐进失稳破坏的概率分析

边坡失稳并不一定是连续性破坏,而可能存在先在一局部处达到极限状态,然后向其它部位扩展的渐进失稳破坏。运用概率分析的方法求解局部失稳概率,论证了渐进失稳概率分析的可能性,最后提出了治理边坡渐进失稳的措施。     

基于动态强度折减法矿柱渐进失稳演变规律

提出基于动态强度折减法分析矿柱渐进失稳演变的方法,揭示矿柱渐进失稳演变规律。通过理论分析,给出平面应变模型的屈服接近度指标Y,确定矿柱破损区域。利用某大型金矿工程实例,构建FLAC矿柱失稳数值模型。随着循环动态折减计算,破损区首先出现在矿柱4个边角部位,逐渐向底部中心区域扩展,直至贯通整个矿柱。破损区演变可分为稳定、扩展、突变等3个过程;随着迭代计算步长增加,破损单元数量由缓慢增加、稳定增加到急剧扩展。与整体强度折减法相比,该方法准确揭示矿柱渐进破坏机理,客观描述矿柱渐进失稳演变趋势和变形破坏程度,克服容易人为夸大破损区、产生不正常破损区的缺憾。现场位移监测结果验证了该方法分析结果的正确性。动态强度折减法为研究矿柱失稳机理和安全评价提供了一种新的有效方法。     

桥台锥坡土体病害及防护措施分析

工程建设部门在桥台锥坡土体的设计及施工方面,往往只追求简单经济,而很少考虑锥坡的实际工程质量,这增加了锥坡土体病害发生的概率,如锥体塌陷、溜坡裂缝、局部脱落等。由于这些病害的发生,当锥坡不能平衡车辆对桥台处路基的冲击力时,台身和耳背墙就会发生裂缝或断裂,影响桥台处路基的稳定性,进而威胁桥头行车的安全。本文将对锥坡土体的病害形式、土体病害的影响因素及土体的防护方法进行介绍分析。锥坡土体病害形式根据破坏规模锥坡土体失稳破坏形式大小,可分为土体整体失稳破坏和坡面破坏两类。其中,土体整体失稳破坏可细分为:崩塌、滑坡、坍塌;坡面破坏可细,分为:坡面侵蚀、坡面剥落。锥坡土体整体往往失稳破坏是坡面破坏     

运用微机对ZJ—15D钻机井架结构强度的分析

本文在最大吊重、最大风荷、水平起升和正常运转四种工况下,确定了ZJ—15D钻机井架的计算模型,并对载荷的简化和有关处理进行了探讨。利用大型塔桅结构强度分析的微机程序,对ZJ—15D钻机井架进行了强度计算,得出了各工况下井架各单元的内力和各节点的位移,并且分别用有限元法和经典的弹性稳定理论,校核了井架前大腿的稳定性。     

钢框架稳定设计方法的探讨及其在导管架平台组块设计中的应用

目前,钢结构的稳定设计主要通过计算长度系数来确定构件的长度从而进行设计。根据结构的形式和受力情况确定结构应按有侧移计算或按无侧移计算,而不同的失稳类型对应于不同的计算模型,因此正确理解失稳类型是应用有效计算长度法的前提。为此介绍了稳定设计的两种方法、刚架失稳类型及不同类型对应的计算长度系数的方法,并对中美规范中计算长度系数的方法进行对比。此外,对计算长度系数在导管架平台组块设计中的应用给出了建议,可供钢结构设计人员参考。     

西域砾岩边坡破坏机制及稳定分析方法

针对新疆地区水利工程建设中遇到的西域砾岩边坡的破坏问题,通过现场调研和离散元数值模拟分析,研究了西域砾岩边坡特殊的变形破坏机制和特征。在此基础上,基于力和力矩平衡分析,提出了与其变形破坏机制相适应的稳定分析方法,并分析了不同掏蚀深度与裂缝深度对边坡稳定性的影响。研究结果表明,西域砾岩边坡破坏过程总体呈现"坡脚掏蚀-后缘拉裂-错落式塌落"的特点,可分为坡脚掏蚀、局部塌落、局部塌落加剧与竖直拉裂缝形成、整体塌落4个演化阶段。随着掏蚀深度或后缘拉裂缝深度的增加,边坡的倾倒安全系数也随之降低。     

钢桥塔局部稳定试验与数值分析

依据钢桥塔的结构形式和受力特点,设计了具有典型构造形式的钢桥塔节段模型.对模型进行了轴心受压试验,得到了构件破坏时的稳定承载力、局部失稳模态以及受力特征,揭示了钢桥塔局部失稳破坏机理,建立了钢桥塔节段的板壳有限元模型,分别进行了一类稳定和二类稳定计算.结果表明:考虑材料非线性、几何非线性以及结构初始缺陷影响的二类稳定计算结果与试验结果吻合较好;局部失稳的发生导致了结构的几何构形发生了改变,在局部变形不断增大的同时,钢桥塔壁板的轴向应变分布也由均匀变为不均匀;基于模型试验和数值分析结果,对钢桥塔的稳定性分析和设计提出了建议.     

按空间桁架分析钢结构凿井井架

本文介绍一种钢结构凿井井架按空间桁架分析的电算方法,并以新Ⅳ型凿井井架为例,将电算内力与传统的按平面桁架计算的内力作了比较。结果表明,传统设计的角柱构件偏于保守,而腹杆的内力则小于电算结果。文章还对这两种计算方法的误差分布情况及其产生原因进行了分析。     

波浪荷载下沉箱式防波堤失稳模式及稳定性分析

沉箱式防波堤作为一种典型的防波堤结构型式,应用非常广泛。本文依托工程实例,利用ABAQUS有限元软件建立沉箱结构-地基相互作用的三维弹塑性有限元模型,逐级施加波浪荷载,根据沉箱式防波堤的结构特点,提出此种结构稳定性分析的两种判别标准,研究砂土地基上重力式沉箱式防波堤的稳定性与失稳破坏模式分析方法。研究表明:针对本工程,在设计波浪力以内,结构的位移很小,处于弹性状态,结构是稳定的;在波浪荷载作用下沉箱式防波堤发生倾覆破坏,失稳模式为绕沉箱底面以下中轴线偏右某点发生转动失稳。     

钢-高性能混凝土组合桥塔受力性能试验研究

针对钢-高性能混凝土组合桥塔节段进行了轴心受压试验,研究组合桥塔的受力性能,得到了模型破坏时的承载力和破坏形态,分析了其应变及变形规律。参考相关规范和规程,对组合桥塔的承载力进行了计算,并在试验基础上提出了组合桥塔承载力的计算方法。结果表明:壁板的局部失稳对于组合桥塔的承载力影响较大;在计算组合桥塔的轴压承载力时,需根据壁板局部失稳的情况加以区分,可以采用矩形钢管混凝土组合结构规范中的公式或本文提出的方法进行计算。     

岩石类材料损伤局部化分叉

为获得弹塑性变形时破坏失稳的损伤效应,假定岩石类材料各向同性损伤,将损伤变量与加卸载函数引入不连续分叉方法,考虑损伤时的刚度退化和体积扩容,推导出材料损伤失稳时的最大硬化模量和局部化方向角及其与损伤程度和初始泊松比的关系,在平面应力与应变条件下对单轴拉伸压缩试件的分叉失稳进行对比分析.结果表明:局部化方向角与最大硬化模量依赖于材料的初始泊松比与损伤程度;平面应力或应变时,拉伸与压缩得到的局部化方位角之和为90°,最大硬化模量可分为平面应力与应变条件两种,与单轴拉伸或压缩条件无关.