刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离心模型试验

进行了相同软土地基条件下刚/柔性组合墙面和单一柔性墙面加筋土挡墙的离心模型试验,比较分析了挡墙在墙顶均布荷载作用下的工作性状.试验结果表明,在自重及上覆荷载作用下,刚/柔性组合墙面挡墙其刚性墙面仍基本保持垂直,地基最大沉降发生在连接件锚固端位置;而单一柔性墙面挡墙墙面外倾明显,其地基最大沉降位于墙趾位置;刚/柔性组合墙面加筋土挡墙在工作阶段其墙顶沉降和墙面位移仅为单一柔性墙面挡墙的50%,且前者墙顶不均匀沉降量明显小于后者;刚/柔性组合墙面加筋土挡墙由于预埋件承担了刚性墙面墙背水平土压力,使得筋材拉力及相应的应变减小;刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的刚性墙面在墙体中部弯矩最大,为外侧受拉;而墙顶和墙底附近的弯矩较小,为内侧受拉;刚/柔性组合墙面加筋土挡墙能适应软土地基的大变形,并能更好地承担上覆工作荷载.     

动态地表变形对输电铁塔内力和变形的影响

以某塌陷区上典型输电铁塔为背景,采用数值分析方法,分析了动态地表变形(水平变形和竖向变形)对输电铁塔结构附加内力和变形的影响规律.结果表明,输电铁塔在从盆地边部到中部的过程中,首先经历正曲率与拉伸作用,经过拐点后,又经历负曲率与压缩作用;输电铁塔底部杆件的轴力变化较上部杆件变化幅度大,随着高度增加,其轴力变化值越来越小;下部杆件主要受地表水平变形(拉伸、压缩)的影响,而上部杆件受竖向变形(倾斜)影响较大;输电铁塔支座的最大垂直位移差值出现在盆地中部与边部之间的1/2处,支座最大水平位移差值出现在盆地中部与边部之间的1/4与3/4处.     

地表负曲率变形时建筑物附加应力的计算

文章根据地基反力呈抛物线分布的假设,在临界接触,局部接触和全面接触的三种情况下,推导了由于开采影响,地面出现负曲率变形,建筑物产生的附加弯矩和附加剪力.结果表明,正负曲率变形的计算公式和临界半径值均是不同的,但在全面接触条件下,最终的弯矩和剪力当正负曲率值相同时,其结果绝对值相同符号相反.     

有摩擦时悬臂细长杆大挠度弯曲的解

在专用汽车开发中 ,遇到有摩擦时细长杆受集中载荷时大挠度弯曲变形件的设计问题 ,笔者利用数值积分法对此进行讨论 ,提出有摩擦时细长杆悬臂梁所受最大弯矩计算方法 ,同时就摩擦力对变形的影响进行分析 ,为此类杆件的强度计算提供依据     

NiTi形状记忆合金梁的变形特性

针对形状记忆合金材料拉压不对称性,结合梁的纯弯曲理论,研究了NiTi形状记忆合金梁非线性弯曲问题,建立了截面应力、变形量、相变区百分含量表达式,并对简支和悬臂两种梁进行数值求解.结果表明:随着弯矩的增大,中性层先向受压侧移动,后移向受拉侧;在同一弯矩作用下,梁的最大挠度值、曲率、变形量以及相变百分含量随着拉压不对称系数的增大而减小,拉压不对称系数越大材料越不易发生相变.     

微型桩支护作用下的深基坑开挖过程力学响应分析

借助ABAQUS分析软件建立深基坑微型桩支护体系三维有限元模型,对开挖卸荷过程中微型桩的力学响应进行分析,探究由于开挖卸荷引起的体系应力、变形变化规律.分析结果表明,在基坑开挖卸荷过程中,当开挖到一定深度时,锚固段以上土体应力渐趋于零,而锚固段以下土体应力逐渐呈梯形分布;开挖过程中桩身承受正反弯矩,正弯矩逐渐增大,负弯矩则先增大后减小,锚固段可能出现走滑的现象;开挖结束后,桩身在靠近基坑底面处产生局部的倒"S"形扭曲变形,桩体呈双点拉剪破坏.     

露出型钢柱脚强度对低多层规则钢框架抗震性能的影响

为了研究露出型钢柱脚强度对低多层规则钢框架结构抗震性能的影响,首先定义了不同柱轴向力作用下的露出型钢柱脚屈服弯矩。以柱脚强度系数、层数、跨数及首层剪重比为主要研究参量,建立12个低多层规则钢框架模型。通过静力推覆分析,探讨主要研究参量对各模型各层及柱脚的受力与变形等的影响。分析结果表明:柱脚强度系数越小、首层变形集中、柱脚变形大、锚栓的塑性应变也变大。柱脚强度系数在0.4左右时,锚栓变形支配首层变形。在结构承载能力极限状态时,低层钢框架柱脚均产生轴向压力,受拉压侧柱脚屈服弯矩较锚栓屈服弯矩大;而多层钢框架的受拉侧柱脚将产生轴向拉力,受拉侧柱脚屈服弯矩小于锚栓屈服弯矩。     

有摩擦时悬臂细长杆大挠度弯曲的解

在专用汽车开发中，遇到有摩擦时细长杆受集中载荷时大挠度弯曲变形件的设计问题，笔者利用数值积分法对此进行讨论，提出有摩擦时细长杆悬臂梁所受最大弯矩计算方法，同时就摩擦力对变形的影响进行分析，为此类杆件的强度计算提供依据。     

双排板桩堤施工过程的数值模拟与设计优化

为研究施工过程中双排板桩堤在结构-土-水相互作用下的动态安全问题,采用ABAQUS软件,开展了桩间土分层填筑过程的有限元数值模拟,研究了板桩堤结构的内力发展过程,重点分析了桩间联系梁刚度对板桩堤结构应力变形的影响。计算结果表明:当桩顶变位相对自由时,板桩堤结构的弯矩发展规律是在桩间填土过程中逐渐向桩顶发展,最终形成填土侧主要受拉的弯矩分布特征;随着桩顶联系梁刚度增加,桩顶变位减小,板桩所承受的弯矩受拉侧从填土侧逐渐转变到外侧受拉,最大剪力位于填土前的泥面附近,且板桩最小变形工况对应的板桩内力最小。该成果对双排板桩堤的优化设计具有一定的指导意义。     

深埋排水盾构隧道接头铸铁件力学性能试验

为研究适用于深埋排水盾构隧道的高刚性管片接头铸铁件,对2种型式的高刚性盾构管片接头开展了正弯矩试验,分析了不同型式铸铁件的力学性能及高刚性接头的破坏模式.研究表明,高刚性接头在正弯矩承载时的破坏模式与大偏压受力截面类似,首先螺栓或铸铁件屈服,随后受压区混凝土压碎、接头破坏.若接头铸铁件刚度充足,接头破坏时铸铁件无变形、螺栓屈服,接头承载力较高,且铸铁件锚筋全部受拉,锚筋的锚固作用得以充分发挥;若接头铸铁件刚度不足,接头破坏时铸铁件变形5mm、螺栓未屈服,接头承载力较低,且铸铁件锚筋部分受拉、部分受压,锚筋的锚固作用未能充分发挥.     

等截面直杆的载常数讨论

人们一般都习惯知道图(a)的载常数,在结构力学习题中,也往往要知道图(b)的载常数问题,由此也就产生了两种观点,观点一是图(a)和图(b)的载常数一致;另一个观点是图(a)和图(b)的载常数数值一致,符号相反.从弯矩图角度看一下,观点一:图(b)作出载常数弯矩图是图(e),表示图(b)中的 A 端下侧受拉.观     

计算强度条件时应综合考虑的因素及合理截面的正确放置

在利用正应力公式V=My/I_(?)计算梁的正应力时要综合考虑梁的材料性质——即塑性还是脆性,一些脆性材料(如铸铁)它们的抗拉强度和抗压强度不一样,梁的截面形状——有些截面(如T宇型)它们的中性轴到截面受拉、压的两边缘距离不相等,梁的最大弯矩值的符号——在梁的全长范围内,最大正弯矩和最大负弯矩的绝对值不相等。只有在综合考虑上述三方面因素后,才能找出危险截面上的危险点的应力,进而设计出合理的截面并能正确放置。     

垂直井中旋转钻柱受拉段分岔研究

在以往对钻柱稳定性的研究中 ,人们对受压段钻柱的稳定性问题给予了足够的重视 ,而对受拉段钻柱稳定性的研究则明显不足。钻柱属于细长柔性杆件 ,大部分钻柱在工作时处于受拉状态。在旋转钻井作业中 ,当钻柱较长且转速与拉力存在某种关系时 ,钻柱受拉段也会发生屈曲变形。考虑到垂直井中钻柱受拉段在旋转时的转动效应 ,建立了顶部悬挂、受分布浮重作用的旋转细长钻柱的分岔微分方程。通过对方程的数值求解 ,得到了相应的分岔值曲线。利用该计算模型可以模拟石油钻井工程中旋转细长钻柱受拉段的工作状态 ,所得结果对钻井作业具有一定的指导意义。     

关于杆件组合变形的应变能

在线弹性、小变形等基本假设条件下，由于杆件应变能与外作用力不成线性关系，所以杆件组合变形的应变能能否表示为各相应基本变形的应变能之和是个值得讨论的问题。本文从双向弯曲、拉弯、扭弯等组合变形方面详细推导了应变能公式，得出组合应变能为各基本应变能之和。     

垂直井中旋转钻柱钻拉段分岔研究

在以往对钻柱稳定性的研究中,人们对受压段钻柱的稳定性问题给予了足够的,而对受拉段钻柱稳定性的研究则明显不足。钻柱属于细长柔性杆件,大部分钻柱在工作时间处于受拉状态。在旋转钻进作业中,当钻柱较长且转速与拉力存在某种关系时,钻柱受拉段也会发生屈曲变形。考虑到垂直井中钻柱受拉段在旋转时的转动效应,建立了顶部悬挂、受分布浮重作用的旋转细长钻柱的分岔微分方程。通过对方程的数值求解,得到了相应的分岔值曲线。利用该计算模型可以模拟石油钻井工程中旋转细长钻柱受拉段的工作状态,所得结果对钻井作业具有一定的指导意义。     

平顶山建设路立交桥力学性能分析

根据刚性索自锚式悬索桥的结构特点,对刚性索自锚式悬索桥力学性能计算的有限元法建模进行探讨,运用有限元程序Midas/civil,建立了平顶山市建设路立交桥——刚性索自锚式悬索桥的空间有限元计算模型,对该桥进行受力分析和变形计算。计算结果表明：桥梁的受力与变形基本关于跨中对称;恒载作用下桥梁以竖向变形为主;主梁全截面处于受压状态,在桥塔附近主梁出现负弯矩,在吊杆位置处弯矩出现尖点,剪力发生突变;主缆与吊杆全部受拉,拉力较为均匀,内力最大值均发生在桥塔边跨侧;各构件受力均在规范规定范围内且有较大安全储备;主缆与吊杆增加的外包结构使其承受拉力外还能够承担部分弯矩,从受力上表现出刚性的特点。     

薄壁空间钢结构的非线性分析

在有限元空间梁元模型的基础上 ,导出了考虑杆件约束扭转的薄壁梁元分析力学模型 .该模型的弹性刚度矩阵为 14× 14矩阵 ,几何刚度矩阵中考虑了轴力、剪力、双向弯矩和双力矩效应 .采用单元的有限分割法考虑了塑性沿杆件长度和截面的发展 ,实现了薄壁空间钢结构的弹塑性非线性分析 .数值算例的比较一方面验证了分析力学模型的正确性 ,另一方面反映了薄壁空间钢结构的约束扭转特性     

铝合金板式节点初始刚度

铝合金板式节点变形分为节点板中心区域变形、节点板与杆件错动以及杆件自身变形三部分.对铝合金板式节点的受弯机理进行分析,得到节点初始弯曲刚度公式.在试验基础上,分析试件的抗弯性能,得到弯矩-转角曲线.采用ABAQUES软件对节点进行数值模拟,数值结果与试验结果吻合较好.通过参数分析得知节点板厚度、杆件截面高度、螺栓数量及节点板半径对节点初始弯曲刚度的影响.最后将理论结果分别与数值结果和试验结果进行比较,验证了公式的合理性.     

考虑软土特性影响的层状地基中横向受荷桩力学特性研究

基于层状地基中横向受荷桩力学模型,利用分离变量法,求得不同地层条件下横向受荷桩的位移方程.运用数值计算方法,分析了软土层物理特性(弹性模量、泊松比、厚度)及分布特征等对桩基力学特性的影响.结果表明:横向受荷桩的桩身变形和内力均随软土层弹性模量增大而减小,而软土层泊松比则对桩基力学特性影响很小;软土的分布特征对桩基力学特性影响显著,与软土处于层状地基中部相比,上层为软土的地基中桩端变形和最大内力均增加2倍;随上部软土层厚度增大,桩基横向位移增大,而其最大弯矩和负剪力则呈现先增后减的趋势.     

微型组合抗滑桩力学特性模型试验

通过特定距径比条件下的微型组合抗滑桩室外模型试验,分析微型桩前后土压力和桩身弯矩,研究微型组合抗滑桩力学特性.结果表明当外部荷载加载至150 kN时,桩前土压力骤减,桩土发生脱离,模型失稳破坏;桩体滑面以上1/3~1/2长度范围为主要受荷段,所受滑坡推力约为其余部分的2~3倍;靠近滑坡后缘的桩,最大弯矩出现在滑面附近,靠近前缘的桩,最大弯矩出现在滑面以上1/8~1/4长度范围内.提出了微型组合抗滑桩结构的一些设计建议.