柔性荷载作用下桩筏地基受力变形特性分析

以京沪高速铁路为背景,针对桩筏结构实际工点进行了原位试验,在路基柔性荷载作用下的沉降变形测试结果表明桩筏结构对竖向沉降和横向变形都有很好的控制效果,能够满足高速铁路路基变形控制要求;综合实测与理论计算结果,分析得到桩筏结构的实际受力情况与理论计算结果基本吻合,验证了理论计算方法的可行性。     

路堤荷载下考虑侧向变形的地基沉降分析

在考虑了侧向变形的前提下本文采用分层总和法和有限元法对路堤荷载下地基的沉降规律进行了分析,研究结果表明:土体的侧向变形对沉降的影响不容忽视,在计算沉降量之前应对土体的泊松比予以确定,从而为确定合理的沉降修正系数提供参考依据。     

车辆荷载下钢箱梁沥青混凝土铺装受力分析

本文参照实际工程中钢桥面沥青混凝土铺装疲劳开裂这一主要破坏形式,应用有限条分析方法,构建计算模型,通过模拟车辆在桥面纵、横向的不同加载位置,计算沥青铺装层上表面的应力应变,继而讨论钢桥面几何正交异性特性对沥青铺装层的影响,得出与工程实际相符的结论,为合理确定钢桥面沥青铺装层的结构提供理论参考。     

冲击荷载作用下混凝土的受力分析

溜井的稳定与否对矿山的生产有很大影响,既受静载作用,又受冲击荷载作用.冲击荷载是使其产生较高破坏率的主要原因.为了探求冲击荷载的作用,应用Hertz接触弹性分析,对钢球冲击下不同尺寸的混凝土试件进行受力求解;同时应用动力分析软件LS-DYNA3D对冲击过程进行数值模拟求解混凝土的受力.随着试件尺寸的增大,解析结果和数值模拟结果表明,虽然钢球的冲击能有所增加,但是试件受力增长缓慢;试验结果表明塑性变形能的尺寸效应越来越明显,导致了试件破坏时冲击次数的增多.     

爆炸与火荷载联合作用下钢柱变形与破坏的数值分析

为了探讨爆炸和火荷载对钢柱的联合作用效果,以有限元软件ABAQUS为基础,建立了爆炸和火荷载对钢柱联合作用的三维有限元数值分析方法,包括显式准静态分析、显式动力学分析、显式热传导及热应力耦合分析3个步骤,计算过程中考虑了应变速率和高温软化效应对材料本构关系的影响。通过典型的钢柱抗火试验数据验证了分析模型和方法的可行性,并利用该方法定量分析了先爆炸后火荷载联合作用下钢柱的变形与破坏特点。结果表明,爆炸荷载降低了钢柱的耐火极限。     

路堤荷载下DJM-PVD复合地基固结特性数值分析

以淮盐高速公路现场试验段为原型,采用数值分析方法分析了路堤荷载下DJM-PVD复合地基的固结机理和桩土应力分配特性.数值计算中采用单元体模型来代表复合地基.数值分析结果表明:路堤荷载下,DJM-PVD复合地基上部中桩间土沉降大于桩体沉降,桩端附近桩体沉降大于桩间土沉降,存在桩土差异沉降,桩土差异沉降使得桩间土承担荷载和桩体承担荷载相互转移;复合地基的桩体应力集中、桩体应力比等与均桩土差异沉降的发展密切相关;DJM-PVD复合地基的固结机理主要包括3部分:排水板的排水效应、粉喷桩的应力集中效应以及桩土间荷载转移形成的孔压梯度,三者均能加速地基的固结,减少工后沉降.     

交通荷载下H-V加筋路堤加筋效果的数值分析

针对交通荷载作用下的水平-竖向（Horizontal Vertical,H-V）加筋路堤,利用有限元软件ABAQUS建立二维模型并对路堤进行显示动力分析.通过动三轴试验,将其结果拟合成应变软化曲线并编入ABAQUS用户子程序,同时,对不加筋、水平加筋和H V加筋3种工况下的路堤变形和应变进行比较.结果表明：在交通荷载作用下,H-V加筋路堤能够显著减小路堤的竖向位移和水平位移;H-V加筋能够控制路堤的不均匀沉降,减小应变,而且较普通的水平加筋效果显著,尤其在水平位移的约束方面.     

非对称荷载下内撑式基坑受力变形分析

以某坑边荷载距离不同的综合管廊基坑为例建立了二维有限元模型,土体采用基于硬化土模型的小应变本构模型,模型计算结果与实测数据吻合良好,从而验证了模型的有效性。在此模型基础上,通过改变基坑一侧荷载距离建立多组模型,研究了两侧荷载距离不同对支撑轴力及坑外地表沉降的影响。结果表明:下道支撑轴力对荷载距离的改变较为敏感,当左侧堆土离坑边距离D_1由0.1 m增加至2.0h(h为基坑开挖深度)时,下道支撑轴力减小24%;当改变基坑左侧荷载距离时,基坑右侧坑外地表沉降值也会发生较大变化;当D_1由0.1 m增加至2.0h时,右侧坑外地表沉降最大值增大33%。得到的结论可供类似工程参考借鉴。     

粮食荷载作用下楼房仓结构的变形和应力分析

从散装粮食楼房仓的受力特点出发,利用有限元软件对典型散装粮食楼房仓的变形和应力进行了数值分析.分析发现:楼房仓的仓壁中间向外弯曲产生空鼓,底层仓壁变形最大.仓壁在多个连梁和楼板的约束下,最大位移一般出现在仓壁中间的某个连梁位置,在有楼板约束的楼层处位移较小.楼房仓每层仓壁的应力从上到下逐渐变大,仓壁低端应力最大.地震作用下,每层仓壁越靠近楼板约束的位置,应力越大,底层的楼板位置仓壁应力达到最大.因此设计时应对柱子和楼层的连接处采取加强措施.     

均布荷载作用下简支组合梁受力机理分析

为了揭示组合梁在均布荷载作用下的受力机理,考虑弯曲和滑移耦合变形,建立组合梁滑移受力机理模型.首先,以单跨简支组合梁为研究对象,探讨组合梁变形与滑移规律、横截面内力分布及结合部传力机理;然后,分析截面尺度、界面刚度与荷载加载面对组合梁受力机理的影响.结果表明：混凝土板抗剪和抗弯作用在房建组合梁中较明显,在桥梁组合梁中可忽略;随着界面刚度比的增加,简支组合梁的曲率、转角、挠度和滑移均减小;混凝土板和钢梁轴力同步增大,混凝土板剪力增大而钢梁剪力减小,混凝土板、钢梁弯矩减小而轴力力偶增大;结合部界面切向力增大而界面法向力基本不变;相较于按自质量分配荷载,均布荷载由混凝土板承担时界面压力增大,由钢梁承担时则界面受拉,应注意验算界面抗拉拔性能.     

轻轨车站大悬臂结构基础在荷载作用下受力性能分析

对轻轨车站大悬臂结构基础应用三维有限元的方法进行了计算分析.探讨了不同尺寸桩基础的变形计算结果,给出了桩基础宽度与地面转角的关系曲线.经过与理论计算结果比较,对大悬臂结构基础的受力和变形提出了分析意见.     

地表变形与地震共同作用下框架结构受力分析

采空区利用是矿区研究的重要组成部分,通过分析框架结构在地表变形与地震力共同作用下的受力和变形后得出:随着负曲率值的增大,基底反力两端加载中间卸载明显,柱底轴力由边柱向中柱转移趋势明显,同时梁两端弯矩及剪力均有不同程度的增加;在正曲率变形作用下,变化规律与负曲率正好相反。地震作用使得框架结构的受力和变形不再对称,发生偏移,并且最大值均有不同程度的增加,因此进行采空区建筑结构设计时应当综合考虑矿区地质资料和抗震设防。     

起重机桥架在水平荷载作用下的受力分析

起重机桥架是一个多次超静定结构。一但当大车沿纵向刹车时,必然要产生纵向的水平(惯性)力,并与两端的轮轨间的摩擦力和侧向反力而处于平衡。如何求得在水平惯性力和移动的小车惯性力作用下主梁的绝对最大弯矩和端梁的内力,对于桥架设计是必要的。本文将以结构受力原理(没有考虑小车对主梁的扭转问题)阐述关于这种特殊结构,在水平荷载作用下的平面内的受力分析问题。     

土楼夯土结构受力变形特性的数值模拟

以福建永定土楼中的九盛楼(方形)及侨福楼(圆形)为研究对象,采用ANSYS有限元软件,对土楼夯土结构建立整体模型,并通过数值模拟对两种典型的土楼进行对比分析.结果表明:夯土墙体的最大应力在材料实测的峰值应力以下,其结构强度符合要求;圆形土楼的位移和应力随厚度均匀分布,夯筑形式更加合理.同时,分析夯土结构的薄弱部位,为土楼的加固和维护提供依据.     

风荷载作用下跨座式单轨交通系统导向轮受力和变形分析

分析了在风荷载作用下,跨座式单轨交通系统车辆和轨道梁的受力状态,建立了车辆的平衡方程和轨道梁与车辆之间的变形协调方程,用该方程可以研究单轨车辆在上述荷载作用下承压轮和稳定轮(合称导向轮)的变形和内力.并编制了计算程序,计算了不同导向轮柔度系数下轨道梁与车辆间的内力和变形,分别绘制了导向轮柔度系数与导向轮内力、车辆倾角和车辆水平横向位移的关系曲线图.     

浸水湿陷黄土隧道加固地基受力与变形性状数值研究

为了研究湿陷性黄土地层隧道基底受力与变形性状及湿陷变形问题,依托室内大型物理模型,通过数值方法系统研究基底浸水和未浸水工况下基底受力和变形性状。结果表明：在基底加固前后,基底应力最大区域均位于墙脚,应力沿横向和纵向都有增大趋势;加固前后基底土体变形规律基本一致;桩体在黄土隧道复合地基中承担大部分荷载,桩土应力比为4～8;加固地基能有效控制浸水条件下衬砌结构的整体沉降。     

风荷载作用下特高压变压器套管接线柱结构受力仿真与试验

为分析风荷载作用下引下线对特高压变压器套管顶部接线柱的作用效应,通过仿真分析与等效风荷载试验测试方法研究了端子板类型、引下线布置方式、跨点间距变化等影响因素对变压器套管接线柱应力作用。结果表明：在风速作用下套管接线柱是结构体系的受力薄弱部分,无法满足25.98m/s风速作用的结构安全要求;仿真分析模型与试验测试结果误差在-9.06%~7.97%;采用一字型端子板、单引下线结构形式可降低34.60%套管接线柱受力。可见进行引下线结构体系优化,可确保变压器套管在户外环境下的安全运行。     

静力荷载作用下组合梁的受力性能

针对普通钢-混凝土组合梁存在的一些问题,例如跨度小、承载力低、抗震能力弱、容易掀起和延性小等特点,提出了一种新型的组合梁——外包钢-钢筋混凝土组合梁,并进行了四根足尺简支梁的试验研究,通过对试件荷栽一位移曲线,荷栽一应变曲线和应变沿截面高度分布的分析,结果表明外包钢一钢筋混凝土组合梁有较优越的力学性能和良好的应用前景．与传统的工字钢一钢筋混凝土组合梁比较,其抗弯承载能力强,延性好,适用于跨度较大的结构;填充混凝土对防止钢梁发生局部失稳起到了良好的作用;对于完全剪切连接组合梁,截面平均应变基本符合平截面假定,对于部分剪切连接组合梁,截面应变不符合平截面假定．采用双梁模型对外包钢一混凝土组合梁进行非线性有限元分析,程序计算结果与试验结果比较吻合．     

上拔-水平荷载作用下锚索承台基础受力变形特性

输电铁塔基础的受力和变形关系输电工程的安全和成本.在山区大角度转角塔常需架设在上土下岩地层中,上拔和水平荷载大,对此新型锚索承台基础具有很好的适用性.为研究该基础型式的承载特性,采用理论分析、数值模拟和现场试验探讨了上拔和水平荷载共同作用下的基础受力和变形特性.结果表明：通过锚索倾斜布置并施加预应力,可以形成上拔和水平...     

竖向偏心荷载作用下吸力桶荷载-变形特性非共轴本构数值分析

在竖向偏心荷载作用下建立吸力式桶形基础数值分析模型,采用砂土非共轴弹塑性本构模型研究土体主应力方向旋转和非共轴角度的变化规律,探讨非共轴特性对吸力桶力学特性的影响.主要研究结论表明:在地基变形过程中,非共轴角度呈现先增大后减小的发展趋势.随着偏心距的增加,等效塑性应变在地基中的分布范围逐渐减小,非共轴特性也将减弱,非共轴特性对荷载-变形特性的影响逐渐减弱.对于桶壁端部阻力和桶壁外侧摩擦阻力,非共轴特性的影响随着偏心距的增加而减弱.对于桶体顶部阻力和桶壁内侧摩擦阻力,非共轴特性的影响随着偏心距的增加而逐渐显著.