采动区框架结构主动抗变形支座及其力学性能研究

研究了一种主动抗变形支座装置,是对采动区建筑物进行主动保护的措施。该支座装置安装在框架柱脚和基础之间,能够自动响应地表不均匀沉降。通过装置自动伸长来调节框架结构柱间沉降差,使框架结构均匀沉降,可以从根本上消除地表不均匀沉降对上部结构的破坏作用。针对抗变形支座装置的作用机理,对支座装置自动伸长的敏感性和装置伸长之后的自锁性能等力学性能进行了试验研究。结果表明:支座装置受0.02kN拉力作用时就可以自动伸长,抗变形支座装置受拉敏感性良好,能够自动响应地表变形;试验采用的缩比支座装置自锁后的承载力能够达到80kN,自锁性能良好,完全符合设计要求。     

考虑上部结构和筏板相互作用时的有限元分析

常规设计时,一般把上部结构与基础隔开,柱底固结,然后计算上部结构的荷载,进行内力分析与梁柱设计,但是,这与实际工程不符,地基、基础的刚度会影响到上部结构的内力．本文针对一个框架．筏板基础-Winkler地基模型来分析基础与上部结构的相互作用,研究考虑和不考虑上部结构与基础共同作用时柱子的弯矩和轴力、梁的弯矩和剪力及筏板的沉降与变形．结果显示：常规设计与考虑共同作用相比,常规设计时,上部结构边柱设计偏于不安全,中柱偏于浪费;对于筏板的内力与差异沉降计算值偏大,筏板设计偏于浪费．     

组合梁钢框架与地基基础的共同作用分析

在简化计算组合梁的基础上，利用ANSYS有限元程序对组合梁钢框架与地基基础的共同作用进行了建模计算，讨论了不同基础形式和刚度对上部框架的影响，以及按组合框架与按纯钢框架计算的差别。分析结果表明，基础变形对组合梁钢框架的内力重分布的影响是显著的；与不考虑组合作用的计算方法相比，按组合框架计算不仅使竖向荷载作用下中间支座处梁截面负弯矩大幅度下降，有利于支座节点的设计，同时也使整个结构的刚度提高，解决了水平荷载作用下钢框架本身过于柔弱、层间位移难以控制、底层柱子弯矩过大的问题；此外，考虑组合作用加大了对基础变形的约束，也使基础沉降差异引起的上部结构的次生应力变小。     

考虑不均匀沉降的大跨网架结构地震反应分析

针对不均匀沉降对大跨网架结构地震反应的不利影响,提出在柱顶设置不同隔震支座以减小不均匀沉降下结构的地震反应.建立大跨网架结构数值模型,进行模态分析,对比其动力特性.耦合不均匀沉降与地震作用,数值分析得到未发生不均匀沉降和发生不均匀沉降的三种结构在水平地震和竖向地震作用下的动力反应.结果表明,不均匀沉降导致结构发生内力重分布,使不同类型的杆件有大小不同的附加应力;不均匀沉降增大了网架结构的地震反应,也降低了隔震效果;三维隔震支座的竖向刚度较小,能够适应不均匀沉降带来的竖向变形,且对竖向地震作用的隔震效果显著,在发生不均匀沉降时仍具有一定隔震效果,而水平隔震支座则没有.     

高层建筑地基基础概念设计浅析

按传统概念设计的高层建筑地基基础表现出碟形基础沉降变形和马鞍形基底反力分布规律,这一规律将对基础和上部结构的内力产生显著的不利影响。通过地基沉降分析,探讨了产生这一规律的原因,提出减小差异沉降和调均基底反力分布的概念设计。     

滨海软土地基不均匀沉降对框剪结构影响的反分析研究

本文以天津滨海新区某一实际工程为例,采用反分析研究地基不均匀沉降对高层框剪结构的影响,即给基础底面一定的位移沉降模式,对基础进行强制不均匀沉降,以此来分析由于地基不均匀沉降产生的上部结构的内力变化规律。     

生态复合墙结构-筏基-黄土地基共同作用分析

运用有限元软件ABAQUS建立生态复合墙结构、筏板基础和黄土地基共同作用数值模型,分析了筏板厚度变化对基础沉降、筏板应力应变、基底反力和上部结构框架柱内力的影响。计算结果表明:增大筏板厚度能有效减小基础自身的差异沉降;筏基逐渐呈现出刚性基础的特性;基底反力向筏板边角部位集中;基础的不均匀沉降减小,上部结构产生的次应力减小,结构内力与常规设计越接近,中柱弯矩最为明显。     

基础沉降对钢框架结构安全性影响的数值模拟研究

地基不均匀沉降是引起建筑物破坏的重要原因之一。为了探究地基不均匀沉降对上部结构的损伤情况,本文基于ANSYS软件平台进行了不同类型的地基沉降对两层钢框架结构安全性能影响的建模;当中柱、边柱和角柱分别发生不同沉降量时,对上部结构产生的影响进行了对比分析。研究发现:对于钢框架结构来说,柱基沉降对一层梁的影响明显大于二层;中柱和边柱沉降对上层结构的影响要比角柱沉降更加明显。研究结果可以为建筑不均匀沉降的防治提供参考。     

门式刚架轻钢厂房不均匀沉降原因及影响分析

建筑场地内用不同方法处理软土地基会导致基础产生不均匀沉降,使结构产生附加内力.本文结合某带轻型吊车的大型门式刚架单层厂房柱沉降观测数据,分析沉降产生的原因,运用ANSYS建立结构的整体模型,考虑空间作用计算不同沉降差对结构附加内力的影响.结果表明,柱沉降差在规范限值内,附加内力可忽略;当沉降差接近限值,设计中宜考虑附加内力影响.     

软土地基上不均匀沉降建筑物的数值分析

不均匀沉降的建筑物，其结构的受力方式会发生变化，而结构内力过大将导致建筑物的损坏，故采用结构、基础与地基共同作用的分析方法，针对一栋倾斜的砖混建筑物建立了其三维实体有限元模型，分析建筑物在使用阶段的沉降规律与内力情况．通过与实际观测结果比较，证明该方法能较好表达建筑物的不均匀沉降情况以及在不均匀沉降情况下结构的应力状态，为非正常状态的结构内力分析提供了一种简便实用的方法．     

地基沉降对弹性地基梁的影响

考虑剪切变形的影响,采用Timoshenko梁理论和初参数法分析两端固结、两端简支的弹性地基梁由于地基沉降造成的影响,建立确定悬空长度的超越方程,导出变形和内力的解析解。通过算例分析悬空长度随荷载的变化,比较局部悬空Winkler地基梁在均布荷载作用下挠度、转角、剪力、弯矩的Bemoulli-Euler梁理论结果和Timoshenko梁理论结果,比较地基不同沉降下的变形与内力。研究结果表明：采用Bemoulli-Euler梁理论计算的悬空长度偏大,采用Bemoulli-Euler梁理论计算的局部悬空弹性地基梁的挠度、转角、剪力、弯矩比相应的Timoshenko梁的理论结果大,地基沉降分析中应考虑剪切变形的影响。     

软土基坑开挖对邻近大底盘多塔楼变形影响分析

为了分析基坑开挖对邻近大底盘多塔楼变形影响,采用三维有限元软件Midas/GTS建立了分析模型。研究结果表明:基坑开挖会使桩基产生侧移和沉降,且随着基坑开挖深度的增加,桩基的侧移和沉降不断增大,距离基坑越近,桩基侧移和沉降越大;整个开挖过程中筏板和上部结构的变形呈对称分布,随着开挖深度的增加,筏板变形呈中间大边缘小的"半碟型"分布,塔楼向中间位置发生倾斜,基坑中心附近大底盘发生明显的下凹变形,基坑开挖边缘附近大底盘发生轻微的隆起变形。     

2.9 万吨货船上层建筑整体吊装内舾装的安全性分析

上层建筑内部舾装完成后整体吊装具有极好的经济性，但吊装时上层建筑不可避免的变形会影响内舾装的安全性。本文讨论上层建筑吊装时受力不均匀引起的局部变形和变形测量的测点布置，从而为船舶上层建筑及类似钢结构的整体吊装提供参考依据。     

柱下独立基础连系梁内力分析与设计

对柱下独立基础连系梁的功能进行了分析.考虑基础的水平位移、地基不均匀沉降和基础转动等情况分析了地基梁的内力,并在此基础上提出了连系梁的设计建议.     

考虑上部结构附加荷载的古城墙数值模拟研究

为保护古城墙,以故宫角楼位置的城墙为例,研究了角楼内增设文物对城墙的受力性能影响.利用ANSYS仿真技术,根据城墙砌体及城土的力学参数,建立了角楼处城墙有限元模型,进行了接触分析.通过分别考虑角楼内增设文物前后两种工况,研究了城墙的内力和变形,获得了不同条件下角楼处城墙的承载能力.结果表明:角楼内增设文物前后,城墙的变形及压应力变化不大,且在容许值范围内;但城墙的主拉应力峰值在增设文物后超过容许值.因此,从保护文物角度上讲,现有角楼处城墙承载性能已达到正常使用极限状态,不适宜存放增设文物.     

筏－桩－土共同作用分析方法

提出了一种分析筏－桩－土共同作用工作性状的实用计算方法—位移协调法［１］．该方法假定筏极与桩土地基位移协调，对矩形筏板根据其边界条件和变形性状采用一种双重三角级数位移模式．对拉土地基采用单桩计算方法—考虑桩压缩性的位移协调法［１，２］，分析桩土之间的相互影响。根据位移协调条件和力平衡条件建立筏－桩－土共同作用的分析方程．可求解筏板与桩土地基之间的接触应力、桩土地基的应力及沉降、筏板的沉降、弯矩、扭矩及应力和桩筏基础对周围环境的影响等．文中对桩筏基础、片筏基础及性承台的分析与设计具有理论与实用价值．     

盾构近距穿越桥梁施工对地表及桥梁桩基的影响

结合某地铁区间隧道盾构施工近距穿越桥梁桩基的复杂条件,选取桥台与桥墩基础影响最大断面,对盾构施工引起地表沉降及桥梁桩基的变形、应力及内力进行三维数值模拟计算。结果表明:①双线隧道盾构推进引起地表最大沉降位于双线隧道中间某处,大于单线隧道引起的地表最大沉降,地表沉降随着两条隧道间距的减小而增加;②右线隧道盾构施工引起B0C0桥台桩基近隧道边桩产生的最大变形与内力均发生在距桩顶13 m处,最大横向挠曲变形、纵向挠曲变形分别为2. 0、4. 8 cm,边桩内力致使桥台桩基超出承载能力,承台发生倾向隧道一侧的倾斜和水平面内扭转,严重影响桩基的安全;③双线隧道盾构施工引起B7C7桥墩桩基近隧道边桩桩顶处产生最大位移,最大横向水平位移、纵向水平位移分别为2. 6、5. 2 cm,右侧桥墩桩基承台产生的最大横向水平位移、竖向位移、纵向水平位移分别为3. 2、3. 4、4. 6 cm,承台发生倾向隧道一侧的倾斜和水平面内扭转,倾斜值为0. 001 8,接近规范规定的允许值,盾构施工时须引起注意。基于上述分析结果,提出盾构近距推进时的施工监测及施工参数调整的建议。     

Discussion on Theoretical Analysis and Calculation of Settlement and Cracking in Subgrade in Permafrost of the Qinghai-Tibet Plateau

Thedeformingprocessofroadbedsbuilton altitudepermafrostisverycomplicated,whichis relatedtothemechanicsofnon saturatedsoil underlowatmosphericpressure.Thedeformation ofroadbedisalsocloselylinkedtowatermigration andthermalsieveeffect.NowbothinChinaand abroad,there’ssomeunderstandingofwater migrationandthermalsieveeffect.Butsofar,no researchwaseverdoneontheirimpactson roadbeddeformation,northere’sanyresearchon themechanicsofnon saturatedsoilunderlow atmosphericpressure.Thestabilityofroadbedis …     

传统设计的桩基沉降与反力分布机理及对策分析

通过深入分析桩基沉降组成、应力传递机制、附加应力分布、施工过程中上部结构刚度的形成及其架越效应，揭示了传统设计的桩基蝶形分布沉降与马鞍形分布反力形成的机理．均匀等刚度布桩是蝶形沉降的根源，桩顶反力马鞍形分布主要缘于地基蝶形差异沉降及基础和上部结构的刚度效应．有针对地提出了减轻这种不利分布影响的概念设计对策．