路堤及土壩地基临界荷载的确定

作者以二次方程代替在路堤及土坝的三角形与梯形荷载下地基中沿各铅垂线上的主应力和与主应力差的表示式,得出了相应于塑性区发展至与各指定的铅垂线相切的临界荷载公式．在比较全面地研究了三角形与梯形荷载下特有的塑性区发展规律的基础上,提出了以塑性区与铅垂线Ｘ＝Ｂ／４相切作为确定的基的许可荷载的临界条件．文中还就无粘性土以及固结度为零的饱和粘土的临界荷载问题进行专门的讨论,给出了便于实际应用的图表． 最后举出的两个实际工程例子验证了本文提出的理论与实践的一致性．     

钢框架弱轴连接破坏形态及抗震性能研究

根据“强节点,弱杆件”原则对双腹板连接板连接剪切板和梁腹板的梁柱弱轴连接方式进行了有限元分析,探讨了梁柱刚性节点连接部位对接焊缝的断裂机理、节点各板的应力分布、节点破坏状态及抗震性能.提出焊缝应该注意的问题并建议用较合理的连接方式来提高节点受力性能.     

圆柱壳的弹塑性稳定性分析

讨论了圆柱壳的非线性几何方程和平衡方程,分别采用J2各向同性强化流动理论和J2形变理论,在对屈曲状态作线性化处理的前提下,导出壳体的初始屈曲基本控制方程,将问题简化到轴对称的情况,得到形式上简化了的屈曲控制方程.在比较简单的边界条件下,进行了轴对称屈曲问题的数值求解.通过迭代算法,将变系数微分方程化为常系数方程,用伽辽金法求解微分方程边值问题的特征值,最终得到初始屈曲时的临界应力.将数值计算结果同已有的实验结果作了比较和分析.     

软弱围岩下小净距隧道中岩柱加固方法分析

建立基于Drunker-Prager本构模型小净距隧道弹塑性三维模型,进行室内比尺模型试验的数值模拟。比较数值模拟和室内试验之间的结果,验证数值模型试验的有效性。通过对围岩的位移、塑性区、整体塑性能释放、最大塑性应变分析,比较上、中、下岩盘等不同加固工况的优劣,为实际施工加固方案择提供技术参考。     

半刚性连接钢框架的塑性铰法分析

在众多的钢框架连接模型中,基于较适合结构分析的3参数力学模型,模拟了半刚性连接梁柱节点的弯矩—转角性能.从有限变形理论和虚功原理出发,详细地推导了半刚接梁单元在集中荷载作用下固端弯矩的计算公式与总刚度方程.在此基础上,考虑了半刚接钢框架的几何非线性和连接柔性的影响,利用杆件有限元方法进行实例验证,对刚接框架与半刚接框架的内力进行对比分析,结果表明计算方法可靠,对工程设计具有一定的参考价值.     

温度对气层气体钻井井壁稳定的影响

气体钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井底温度远小于地层温度。当气层被钻开后井壁围岩温度、孔隙压力和应力分布发生改变,容易引起井下复杂事故。为此,分析了井底低温对致密砂岩气藏气体钻井井壁稳定的影响。研究表明,井眼钻开后井底低温产生拉热应力,使近井壁有效应力减小,有利于防止岩石剪切失稳,但增加了岩石产生拉伸破坏的可能。气层气体产出使近井壁地层孔隙度和渗透率减小,不考虑井底低温时减小程度偏大。气体钻井近井壁可能存在塑性区,低温使塑性区向地层延伸更容易导致井壁失稳。塑性区的形成不仅取决于水平地应力,而且与垂向地应力有关。通常致密砂岩气藏埋藏较深,垂向应力影响大,其弹塑性分析需考虑三维主应力的影响。     

稠油注蒸汽热采过程中射孔段套管热应力仿真模拟

我国稠油资源约占总石油资源的30%。稠油油藏以蒸汽吞吐开采为主,一个蒸汽吞吐循环周期包括蒸汽注入阶段、焖井阶段和采油阶段。其中,造成稠油热采井套管损坏的主要原因之一是热采井高温及温度剧烈变化,利用ABAQUS有限元软件建立了三维井筒模型,分析了蒸汽注入阶段、闷井阶段的热传导过程及射孔段套管的热应力分布,其中射孔部位是稠油热采过程中较易破坏的地方,经过几个吞吐周期后套管上会积累较高的残余应力而使套管发生塑性破坏。     

高压挤注条件下水平井管外地层破坏模式及其判别方法

针对疏松砂岩油气藏水平井,提出高压挤注条件下管外地层岩石的两种破坏充填模式,即裂缝开裂破坏充填和塑性挤压破坏充填,重点研究塑性挤压破坏充填的过程及机制。基于水平井近井地应力分布模型以及岩石强度条件,建立套管外地层岩石破坏模式的判别方法,计算两种破坏模式的水平井临界井底压力剖面并判断第一破坏点位置。结果表明:地层岩石的破坏模式取决于水平井近井地应力分布、岩石强度以及施工条件;随井底施工压力升高,水平井井壁上径向应力首先达到岩石抗压强度时,地层发生塑性挤压破坏;当井壁上切向应力首先达到岩石的抗拉强度时,地层岩石发生裂缝开裂破坏;随井底压力升高,胶结强度较好的砂岩,一般首先达到裂缝开裂条件,对于胶结较差的疏松砂岩,一般更容易首先达到塑性挤压破坏条件,地层岩石发生塑性挤压破坏然后被砾石充填;由于沿水平井井身轨迹地应力及岩石参数的非均质性,两种破坏模式的临界井底压力也表现出明显的非均匀性。     

合金元素对Laves相MgCu2力学性能的影响

在Laves相MgCu2中添加合金元素Al、Ni、Si,采用机械活化+热压烧结制备MgCu2基合金,并对热压产物进行物相和力学性能分析.结果表明:添加Al、Ni、Si后,合金的主相仍为C15结构的Laves相,晶体结构并未改变.MgCu2的室温变形能力及显微硬度、抗压强度、抗弯强度增加;合金元素可替代MgCu2中的Cu原子,减少变形阻力,表现出增塑作用.此外,合金元素Al和Ni可降低MgCu2的电子浓度,使位错运动Peierls力减小,增加合金的塑性.     

RC框架节点柱端碳纤维加固强柱弱梁效果

利用有限元软件ANSYS对现浇钢筋混凝土框架节点做了拟静力分析。对普通梁柱节点和柱端用碳纤维加固节点的计算结果进行了对比。结果表明,随着加载位移的增加,梁肋附近楼板钢筋应力有明显增加,说明楼板对梁的抗弯能力有增强的作用。在柱端粘贴碳纤维之后,柱端承载力明显提高,柱受力主筋屈服时间明显延后,梁端首先出现塑性铰,使节点在受到地震作用破坏时更接近梁铰机制的破坏特点。