圬工结构极限状态承载力分析

针对圬工结构材料强度的差异性,用可靠性方法,分析圬工结构强度设计值,可靠指标和极限状态承载力之间的关系,为圬工结构的安全性和应用提供有效的比较方法。     

粉质黏土地区微型桩群桩基础群桩效应研究

探讨微型桩群桩基础在粉质黏土地层条件下的群桩效应和竖向承载性能.通过在川西地区开展的现场真型试验,将现场试验结果、数值模拟以及理论计算结果进行对比.结果表明:微型桩群桩基础在该地层条件下具有良好的抗压性能,试验基础极限抗压承载力可达2 700 kN,利用实体周长法得出的群桩效应系数与数值模拟方法最为吻合.在粉质黏土地层...     

低桩基础的垂直承载力

本文对桩土共同作用问题进行了分析,提出了简单实用的计算方法.     

雪荷载对桥梁结构受力状态的影响

根据规范中关于建筑物雪荷载的相关规定,结合实际桥梁结构物,计算了雪荷载对桥梁结构受力状态的影响并进行了比较。与此同时,对雪荷载在桥梁结构中的计算方法、注意事项等进行了探索,得出一些相关结论。     

高耸结构极限承载力研究

通过对某高耸塔架结构进行在风荷载和自重荷载作用下的极限承载力分析,研究了高耸塔架结构在受荷过程中的结构内力变化情况,并讨论了影响高耸塔架结构极限承载力的一些因素。     

水平受荷倾斜群桩模型试验及受力机理研究

长期受水平荷载的工程涉及到倾斜桩的应用,其水平承载能力和桩周土体行为受到关注．设计了4组不同布桩方式的室内倾斜群桩水平加荷模型试验,针对6桩承台,对比分析了倾斜群桩的桩身位移、桩身内力及桩周土体变形,相较于群直桩,同向10°、对称10°和对称20°的倾斜群桩水平承载力分别提高了13.3%、28.3%和75.0%,桩顶最大水平位移依次减小了21.3%、35.6%和53.9%,倾斜群桩的桩身内力较小,侧摩阻力较大,桩顶土体水平位移最多减少了48.9%,桩底土体竖向位移最多减小了56.4%．建立了承台-倾斜群桩-土体在水平荷载作用下的精细化有限元模型,进一步分析了足尺条件下不同布桩方式倾斜群桩与土体的相互作用．直桩抵抗水平荷载的作用主要由土体沿桩身法向抗力提供,而倾斜群桩在水平荷载下产生较大的侧摩阻力,且斜桩侧摩阻力水平分量在抵抗水平荷载中发挥重要作用,对称20°倾斜群桩中侧摩阻力水平分量占比高达35%,所以其水平荷载能力更强,显著提高结构的抗侧刚度．承台与桩连接方式的改变没有影响其受力模式,刚接时桩顶存在负弯矩,更有利于减小桩身弯矩和桩顶位移．合理布置的倾斜群桩可以在水平荷载下发挥显著作用...     

复合桩基承台下土的极限承载力提高值分析

为探究复合桩基承台下土体极限承载力提高值产生的根源,利用非线性有限元技术对常规桩筏基础(3D桩距)和复合桩基(6D桩距)进行三维弹塑性分析,得到土体绕桩滑动模式、土体极限承载力提高值等变化情况,并将数值计算的结果同提高值的理论解进行对比.分析结果表明:桩的遮拦作用使承台底土破坏时发生绕桩滑动并受到极限滑动阻力,从而提高了承台下土体的极限承载力;随着桩距的增大,承台下土体极限承载力提高的幅度和提高比例逐步下降,最后趋于天然地基的受荷特性.     

低频循环荷载对桩基础承载力的影响

深水环境下的桩基础长期承受潮位的涨跌产生的低频循环荷载,从而增大了桩基础的工后沉降。室内模型试验结果表明,在低频循环荷载作用下,地基土逐渐被压密,从而产生硬化,但硬化的程度无法通过试验进行定量评价。利用ABAQUS有限元软件开展数值模拟,定量评价地基土硬化对桩基础承载性能的影响。     

基于统一强度理论的太沙基地基极限承载力

基于Mohr-Coulomb理论的地基极限承载力公式,没有考虑中间主应力的影响.因而与实际结果有误差.为此,利用统一强度理论考虑中间主应力影响的优点,建立了地基极限承载力的统一解形式.利用此解可以合理地得出不同材料的相应解,并且能充分发挥材料自身的承载能力,对实际工程具有重要意义.通过算例可以知道地基极限承载力随着中间主应力系数b的增大而显著增加,说明中间主应力对地基极限承载力有明显影响.     

新型冷弯薄壁型钢屋架结构承载力分析

基于已完成的G550冷弯薄壁型钢屋架结构承载力试验,采用通用有限元软件ANSYS,建立考虑材料和几何非线性的分析模型.分析结构的特征值屈曲和非线性屈曲承载能力,通过对比试验数据结果,研究屋架结构的合理分析模式.结果表明,屋架结构的破坏模式为上弦杆的整体弯扭屈曲,与试验观测到的现象一致,极限承载力和试验结果非常接近.研究表明,有限元分析模型设计合理,节点处自由度耦合的手段能模拟自攻螺钉连接的受力情况.     

群布电除尘器钢支承结构的静力稳定承载力研究

应用Ansys通用软件建立整体计算模型,对大型群布电除尘器钢支承结构在最不利工况下的静力承载性能和稳定性能进行了计算和分析.讨论了初始缺陷对结构整体稳定承载力的影响,给出不同初始缺陷下结构的荷载位移曲线及其极限稳定承载力,并与结构的荷载设计值进行了比较与分析.对所讨论的钢支承结构体系的承载性能给出了评价意见并提出改进建...     

基于有限元极限分析的桩基础荷载下边坡稳定性

为探讨桩基础荷载作用下边坡稳定性变化的一般规律,提出相应的稳定性系数计算方法. 首先,概述有限元极限分析方法,并引入某陡坡段桩基础工程实例,验证了该数值分析方法的合理性;其次,通过对桩顶水平荷载、黏聚力、桩坡相对位置等因素进行归一化处理,给出了不同工况时桩基础荷载下边坡稳定性系数计算方法,并将其以表格形式表示;然后,在探究桩基础荷载下边坡破坏模式的同时,引入荷载影响因子表征桩顶水平荷载对边坡稳定性系数的影响,并提出了桩基础荷载下边坡稳定性系数半理论半经验方法;最后,探讨了桩顶水平荷载、边坡坡比、内摩擦角、黏聚力及桩坡相对位置对边坡稳定性系数的影响. 结果表明边坡稳定性系数与内摩擦角及黏聚力正相关,与桩顶水平荷载负相关.以上分析可为陡坡段桥梁工程设计提供参考,具有一定的理论及工程应用价值.     

隧道素砼衬砌结构的极限状态

讨论了隧道素砼衬砌结构的失效模式,提出了隧道衬砌结构的承载能力极限状态及正常使用极限状态的表达式．     

钢管结构极限承载力计算的力学模型

本文采用数值积分法计算轴心受压杆件受力的全过程,包括荷载——位移曲线的上升段和下降段,并用三次样条函数拟合成符合实际情况的挠度曲线方程u=f(z)。然后根据所得结果计算压杆中轴力P与轴向位移Δ之间的关系。再用最小二乘曲线和曲面拟合方法,求出P=f(λ,Δ)方程,它与按数值积分法计算结果比较偏差都小于5%,根据P=f(λ,Δ)可计算压杆的折算刚度系数β,为钢管结构极限承载力的非线性分析提供了合理的力学模型和理论依据。     

横观各向同性岩土结构极限承载力的数值研究

基于Cosserat连续体,建立了描述横观各向同性岩土材料的弹塑性模型,在该模型中,弹性本构关系由5个变形参数描述,塑性阶段通过引入组构张量及加载方向建立了修正的Drucker-Prager准则.针对上述模型推导了一致性映射返回算法的迭代格式及模量矩阵,结合适用于Cosserat连续体的平面应变8节点减缩单元应用ABAQUS用户自定义单元接口UEL进行了数值实现.数值算例分析了各向异性程度和材料主方向对横观各向同性岩土结构的极限承载力和变形局部化模式的影响.结果表明,所建立模型能较好地模拟横观各向同性岩土结构的应变局部化行为,且较好地解决了伴随应变局部化现象出现的网格依赖性问题.     

深基坑开挖引起的支护结构受力特性研究

基于修正摩尔库伦本构模型,采用MIDAS/GTS对基坑开挖及支护全过程进行数值模拟,对深基坑开挖引起的支护结构受力特性进行了研究,并与实际监测结果进行对比分析．研究结果表明,基坑开挖引起的内支撑内力主要是轴力,开挖完成时最大轴力约为-2 085 k N,位于第三道内支撑处;基坑开挖引起的地连墙内力主要是弯矩,开挖完成时最大弯矩约为498.1 k N·m,监测值约为522.8 k N·m,均位于第三道内支撑和开挖面之间,现场实测结果与数值模拟结论一致．该研究成果对深基坑开挖过程中动态演化过程认识和变形破坏防治具有一定参考意义．     

二维张拉整体结构的极限承载力

张拉整体结构是一种较新的结构体系,受到各领域科学家和工程师的极大关注,对张拉整体结构的研究主要集中在找形和刚度等,面向实际工程应用的研究很少.以Snelson的"X"型二维张拉整体结构为例,提出张拉整体结构的 自应力平衡状态由零载一直加载到结构破坏,受力状态可以分为3个阶段,基于压杆在不同状态失稳得到了结构的极限承载力...     

基于结构元理论的模糊多属性群决策

 将结构元理论引入到模糊多属性决策中,利用同序标准单调函数类与有界实模糊数同胚的性质,将模糊数的复杂运算转化为同序单调函数的运算,通过单调函数间的序关系描述模糊数之间的序关系,简化传统决策的复杂运算。将模糊结构元理论同经典的ELECTRE方法结合,用来解决模糊多属性群决策问题,克服了以往应用ELECTRE方法遇到模糊数难以排序或直接转化为确定系统的缺点,这种方法以结构元理伦为基础,运算简便,易于理解,对于进一步研究模糊多属性群决策问题有很好的参考作用。给出的实例验证了该方法的有效性和可行性。     

二次受力下CFRP加固混凝土结构抗弯承载力计算方法

在考虑二次受力的基础上,充分考虑了受压区混凝土的非线性应力-应变关系,利用钢筋混凝土的相关原理对CFRP加固结构的受弯极限承载力公式进行了相关推导.     

基于三角模糊理论的沉管隧道结构服役状态评价方法

为进一步提高在役沉管隧道结构服役状态评价的准确性和可靠性,运用三角模糊理论和层次分析法,提出一种新的运营沉管隧道结构服役状态评价方法。根据运营沉管隧道的结构特征、病害主要影响因素,构建沉管隧道结构服役状态评价指标体系,其中准则层包含6个类别,结构裂缝、渗漏水、结构材质劣化、结构应力、结构变形和水环境;指标层包含14个指标,裂缝长度、裂缝宽度、渗漏速率、渗漏面积、混凝土强度、钢筋横截面损失率、钢筋应力、混凝土应力、水平剪力键应力、竖向剪力键应力、不均匀沉降、接头张开、接头错动和侵蚀水pH。建立了运营沉管隧道结构服役状态等级四级划分标准,并给出了相对应的特征描述以及服役状况评价值。推导了沉管隧道结构服役状态评价指标权重及隶属函数计算过程,得到了沉管隧道结构服役状态评价指标体系中各个指标、元素的绝对权重以及服役状态不同等级对应的隶属度。将提出的评价方法应用于工程实例进行计算分析,并与其他方法进行对比分析。结果表明：该实例中沉管隧道结构监测断面的服役状态综合评价计算值为6.870,隶属度计算值为0.935,隧道结构服役状态评价为等级Ⅰ(结构正常或局部轻微损坏),提出的评价方法在沉管隧道服役状态...