桩承式加筋路基沉降的有限元分析

针对桩承式加筋路基的特点,利用Ansys有限元软件,建立了简化分析模型.路基填料下部结构采用Winkler弹性地基模型,将桩体以及桩间土简化为不同弹性常数的弹簧.有限元计算结果与模型试验数据进行了对比,取得了较好的一致性.有限元参数分析表明,路基沉降变形随路基填料压缩模量、筋材弹性模量以及桩反力系数的增加而减少,当以上参数减小到一定程度时,将对路基沉降的影响变得十分有限,且增加筋材层数对路基沉降的影响是可以忽略的.     

加筋泡沫轻质土路基施工过程应力变形模拟分析

加筋泡沫轻质土对于治理软土路基病害有着重要作用,因此研究泡沫轻质土在路基施工应力变形规律对我国公路工程有着重要意义。本文通过使用FLAC3D软件,对以砂土和泡沫轻质土作为填料的软土路基上在施工过程中的应力以及位移变化规律进行了模拟和研究,得到了泡沫轻质土对路基的沉降、回弹和有效应力变化的影响情况。结果表明：使用泡沫轻质土进行填筑的路基,泡沫轻质土路基比普通填土路基在施工过程中产生的最大沉降有所降低,施工沉降显著减少。而使用加筋泡沫轻质土作为路基填料,可以在普通泡沫轻质土的基础上更加有效减小路基基底竖向应力,同时有效减小路基基底应力分布不均匀的问题。经过研究发现,在加筋率达到0.75%时,泡沫轻质土路基产生的最大基底沉降量最小。针对这一现象,本文分析了加筋泡沫轻质土的加固机理,提出了计算最佳加筋率的方法,完善了软土路基加固理论。     

桩承土工合成材料加筋路堤参数的优化分析

针对一个典型的采用深层搅拌桩的桩承土工合成材料加筋路堤形式,建立数值模型,综合分析土工合成材料的拉伸刚度、桩净距和土工合成材料的布置层数对这种联合复合地基形式不同的加固影响效果,最后得出选用的土工合成材料的层数及拉伸刚度的最佳设计参数,可以为类似工程提供参考。     

土工合成材料加筋地基承载力的可靠度分析

首先选用土工合成材料加筋地基承载力的极限状态方程,对随机变量的概率模型进行了分析,最后结合工程实例,采用优化方法进行了复合地基可靠度的计算     

加筋路堤圆弧滑动稳定性验算公式的改进

加筋承受拉力后,主要通过２个途径来改善土体的力学性能：（ａ）减少本该由土体承受的剪力;（ｂ）通过增加剪切面上的正应力提高局部土体的抗剪强度。本文用准粘聚力概念（Ｐｓｅｕｄｏ ｃｏｈｅｓｉｏｎ ｃｏｎｃｅｐｔ）,推导了土工合成材料加筋路堤的圆弧滑动稳定性验算改进公式,并指出,当土工合成材料加筋层的填土为砂性土时,宜采用改进公式计算结构稳定系数。     

土工格栅加筋垫层控制地基沉降的试验研究

针对杭甬高速公路软土路基,通过室内模型试验研究和有限元计算,分别对采用三种不同的土工格栅对控制地基沉降效果进行对比分析,探讨了高速公路路基垫层土工合成材料的优选和加筋机理,同时指出了部分国产土工合成材料产品的不足.     

土工合成材料加筋设计过程和存在问题分析

进入到新世纪以来,随着我国市场经济水平的迅速提升,我国的公路工程、建筑工程等工程项目也得到了迅速的发展。众所周知,在软土地基上进行建筑物的施工过程是比较困难的,建筑物的承载力不足并且十分容易出现建筑物沉降的现象,这就加快了土工合成材料加筋地基的出现,土工合成材料加筋地基可以有效的减少建筑物的沉降并且提高软土地基的承载力,同时还具有施工成本低、施工方法简单并且快捷的特点。在当代的工程项目,土工合成材料加筋地基在路堤、海堤、房屋建筑以及围堰和油罐等等基础地基的加筋的过程中被广泛的应用。本文便对土工合成材料加筋的作用机理、土工合成材料加筋的布置形式以及土工合成材料加筋的设计分析方法三个方面的内容进行了详细的探析,从而详细的分析了土工合成材料加筋的设计过程及关键问题。     

土工合成材料加筋砂土的破坏模式和强度理论

土工合成材料加筋复合土体的破坏是一种多模式的破坏,破坏形式分为3类：筋材料裂型破坏,摩擦型破坏和变形过大型破坏,对于不同的破坏类型应采用不同的强度理论来模拟,应用摩擦等效附加应力的概念和摩尔－库仑理论分析了三轴加筋试样和平面应变条件下加筋复合体的几种破坏类型和相应的强度计算公式,近似地给出了加筋复合体的强度参数,并提出了根据围压的大小来判别破坏类型的方法,这些强度计算公式能够比较完整地模拟加筋复合土体的强度特性,可用于加筋结构的设计计算之中。     

公路加筋路基的变形和承载力分析

基于双参数地基模型和土与加筋体之间的库仑摩擦假设,提出了相应的简化分析模型,考察了公路加筋路基的受力变形特性和相关参数对加筋路基施工效果的影响.结果表明：在路基沉降变形控制要求相同的情况下,铺设土工合成材料,可使颗粒填料层厚度降低50%左右,筋材应变最大值出现于距对称中心1.5~2.0倍的加载范围内;在路基填料层厚度保持不变时,铺设土工合成材料,可使路基承载力提高33%;在不考虑筋材的抗弯刚度时,加筋处理可使路基承载力提高约15%.     

土工合成材料在公路软土路基中的应用

土工合成材料在公路工程中最早的应用是路堤加筋,近几年采用土工合成材料处理软土路基得到了广泛应用和迅速发展,但是由于软土的天然含水量高,孔隙大,压缩性高,抗剪强度低,容易产生地基破坏和过大的沉降和变形,需对软土地基进行处理和加固。将土工织物、土工网、土工格栅铺设于软土地基和路堤之间,加筋软基路堤,从而保证路堤的稳定性,在碎石垫层顶部分别铺设土工网处理软土地基基础,以提高地基承载力和减小地基不均匀沉降。     

土工合成材料加筋土桥台变形特性的离心模型试验

针对工作状态下加筋土桥台变形特征,以桥梁基础偏移距（即梁座基础到面板内侧的距离）和梁座基础宽度2个影响因素为变量,开展了5组离心模型试验,通过在离心场内分级施加荷载以揭示加筋土桥台的变形规律。试验结果表明：加筋土桥台变形与基础偏移距大小和基础宽度尺寸密切相关,变形值随基础偏移距增加而减小,但存在最优基础偏移距,超过该值对控制桥台变形作用不大;变形值随基础宽度增加而增大。试验结果还揭示,筋材应变极值随基础偏移距增加而减小,随基础宽度增加而增大;每层筋材应变极值出现在桥台基础下方并逐渐向筋材与面板连接处过渡,且呈上大下小的特点;加筋土桥台体积应变均小于0.15%,在设计计算时仍可采用“零体积应变”假设;现行规范给出的面板最大水平位移计算值与实测值存在较大偏差,不能很好地反应基础偏移距和基础宽度的影响,需要进一步优化。研究成果可为加筋土桥台设计及相关技术标准的制定提供参考和依据。     

关于土与土工合成材料界面的试验研究

根据近几年来在土与土工合成材料界面摩擦特性研究方面取得的一些进展 ,特别是国外的研究进展 ,总结了关于试验设备、研究内容和方法以及取得的有规律性的成果 .对学术界有争议的问题进行了分析和讨论 ,为进一步的研究提出了看法 .土与土工合成材料接触面摩擦特性的试验研究工作对于我国土工合成材料的应用研究具有重要意义 ,有利于弄清土与土工合成材料之间相互作用的机理 ,同时为土工合成材料工程应用提供设计参数     

冻土路基温度场室内足尺模型试验

取用多年冻土地区代表性土类进行冻土路基室内足尺模型试验,建立伴有相变的路基非稳态温度场的控制方程,在空间域内用采用混合单元的有限元网格划分,在时间域内用有限差分格式划分的混合解法进行有限元分析。通过对观测结果进行数值模拟,验证了数学模型的正确性。进一步分析路基温度场的变化规律与野外观测结果的变化规律,其一致性说明了室内模型试验可以模拟野外冻土路基的真实情况,为研究冻土路基温度场的变化规律提供了可靠依据。     

应用正交试验法的RHT模型参数敏感性研究

基于RHT模型的理论分析,选出A、N、B、M、B_Q、f_s/f_c、T_ten、D₁和E_f,min 9个参数作为正交试验分析参数,研究RHT模型中参数的敏感性.运用Autodyn程序对弹丸侵彻混凝土过程进行数值分析,确定了不同参数、不同水平值下弹丸的侵彻深度.采用极差分析法对参数的敏感程度进行量化分析,得出9个参数的敏感性排序为B > E_f,min > T_ten > f_s/f_c > N > M > D₁ > B_Q > A.结合3组典型数值试验损伤云图和侵彻深度的对比分析,认为参数B、E_f,min和T_ten对数值模拟试验结果的影响极大,应采取可靠的技术手段准确确定其取值.      

土工合成材料加筋土结构的蠕变耐久性研究

在对土工合成材料无约束条件下的蠕变规律和蠕变时的应力-应变-时间关系进行研究的基础上,结合加筋土结构内筋材的受力特点,建立加筋土结构内筋材蠕变伸长量和最大应变的计算方法;根据筋材蠕变对加筋土结构功能和安全性的影响,提出土工合成材料加筋土结构的蠕变耐久性评估的筋材应变控制准则和结构侧向变形控制准则,并提出相应的耐久性预测方法,最后通过实例分析验证了方法的可行性。     

圆锥截交线的形状及投影分析

圆锥面是工程上常遇到的曲面，其截交线在工程上非常广泛。利用射影几何和解析几何的原理对圆锥截交线进行了完整的分析，对特殊位置截平面与一般位置截平面产生的截交线的形状进行了几何证明，为截交线的形状判别与绘制提供了理论依据。     

冻融循环对加筋土结构性能影响的研究进展

加筋土结构因其具有因地制宜、性能优越和节能减碳等优点而在全球广泛应用。但在季节性冻土地区建造的加筋土结构在全生命周期内会经历多次冻融循环,而冻融循环对加筋土结构性能影响的研究尚不充分。基于已有研究,总结了冻融循环对加筋材料、回填土及加筋土单元体的影响,从室内试验、现场监测以及数值模拟三个方面并结合实际案例总结了加筋土结构在冻融循环作用下性能变化规律,指出了现有研究在冻融循环对加筋土结构的作用机理和评价指标等方面的不足,并展望了在冻融循环影响加筋土结构研究领域未来的发展方向,为加筋土结构的设计及长期稳定性分析提供支撑。     

软岩冻结凿井井帮稳定性影响因素敏感性分析

西部软岩冻结凿井施工设计主要参照中东部冻结凿井施工经验,造成掘砌段高、冻结强度等关键参数设计无可靠依据。为此,通过对冻结软岩围岩径向变形主要影响因素进行辨识,并充分考虑影响因素之间的内在关联性和实际工程状况,根据正交试验理论设计了4因素4水平正交试验方案; 根据中砂岩强度参数与冻结温度的相关性,通过fish编程对数值模型进行参数赋值; 经过模拟分析,确定最大径向位移点出现在2.13h/3处,采用2h/3处径向位移为评价指标,经极差分析,掘砌段高对径向变形影响最大,且段高超过4.0 m后影响显著,最后经补充实验方案模拟分析,结果表明,掘砌段高影响最大,为22.7%,而冻结强度为-24.0 ℃时,增加冻结强度对控制冻结变形并不明显。分析结论对冻结凿井施工中冻结温度的确定和掘砌段高设置具有重要应用价值。     

大型汽轮发电机组基础动力特性灵敏度分析

利用空间梁单元建立汽机基座的动力学分析模型,并运用有限元数值模拟,对发电机框架式基础动力特性进行灵敏度分析,讨论汽机基座动力特性影响因素的敏感程度.结合国内某大型汽轮发电机组基础进行优化设计,得到了动力特性优良的汽机基座方案.通过与模型试验结果相比较,验证了有限元数值模拟的准确性和可行性.     

考虑黏聚力的加筋挡墙筋材内力分析方法

基于极限平衡法提出土工合成材料加筋黏性土挡墙稳定性分析方法,结合筋材前后端筋土界面摩擦特性确定极限状态下挡墙筋材的内力分布和面板-筋材前端连接强度。首先,假设筋材刚度为常量,运用挡墙筋材内力分析方法简化计算加筋土挡墙墙面的侧向变形;其次,将内力分析确定的挡墙最危险滑裂面与已有研究获得的试验和数值结果进行对比,验证该方法的有效性;最后,考虑加筋设计中几个重要参数,如填土抗剪强度指标的黏聚力与内摩擦角、墙面倾角及筋材长度,运用本文提出的方法探究加筋挡墙力学性状与墙面侧向变形的影响规律。研究结果表明：采用黏性土作为加筋挡墙填土可以显著减少挡墙稳定所需的筋材拉力和墙面产生的水平位移,进而缓解墙面可能发生的鼓胀变形问题;挡墙墙面设计一定倾斜角度(约10°)就可以大幅减少挡墙稳定所需的筋材拉力,但是会显著增加挡墙下部的面板与筋材连接强度;增加筋材设计长度可以有效避免挡墙发生滑裂面部分穿过加筋区的复合破坏,并减少筋材拉力和墙面水平变形。