高速公路工程搅拌桩设计最大桩距探讨

高速公路工程水泥土搅拌桩的设计主要基于桩土变形协调的复合地基理论。在工程实践中对在什么桩距下搅拌桩地基能满足复合地基理论还没有统一的认识。为此,采用平面有限元计算路堤荷载作用下搅拌桩地基桩距与桩土变形之间的关系,并以连云港海相软土典型地层为例,分析得到了搅拌桩设计的最大桩距。     

非埋式路基桩板结构温度效应实用简化计算方法

非埋式路基桩板结构是高速铁路无砟轨道路基的一种新型结构,此类钢筋混凝土结构属温度敏感结构,温度作用分析是迫切需要而尚未完全得以解决的问题。基于变形协调条件,同时考虑桩-土共同作用特性和钢筋混凝土桩列所具有不同的弹塑性性质,建立桩板结构的二维等效框架结构计算模型,然后推导出温度效应的计算公式;结合遂渝线桩板结构模型,利用此理论和有限元软件对桩板结构进行计算比较分析。结果表明,理论计算结果与有限元计算结果吻合良好,验证了该方法的正确性和可行性。     

桩板结构路基沉降影响因素的有限元分析

对无碴轨道桩板结构路基的沉降进行了三维有限元分析，采用ANSYS有限元软件，基于弹塑性本构关系，用面-面接触单元来考虑桩土间的接触问题，分析了桩板结构路基沉降的影响因素及其变化规律，指明影响路基沉降的重要参数，为今后桩板结构路基的沉降计算及数值模拟提供参考。     

桩土作用对连续钢箱梁桥结构的影响

以成都中医学院立交连续钢箱梁桥为研究对象,用MIDAS有限元程序分别建立考虑桩土作用和不考虑桩土作用的四跨连续钢箱梁桥的三维有限元模型,其中有桩土桥梁模型采用等代土弹簧单元模拟桩土作用,进行静动力计算分析并比较其中的异同。计算结果可为该桥梁的设计、施工以及使用阶段的健康检测和维护提供技术参数和依据。     

现浇混凝土薄壁管桩与土体共同作用的三维数值分析

现浇薄壁管桩是一种新型软土地基加固技术。该文介绍了三维有限元的基本理论和桩土作用研究采用的接触分析模型。通过对某现浇薄壁管桩与其周围土体的共同作用的三维数值分析表明,现浇薄壁管桩具有较高的承载力和较小沉降变形,且能较大幅度减少混凝土的用量,薄壁管桩内部的土体也有助于提高桩的承载力和减小沉降变形。     

软土水平运动作用下被动桩桩土界面接触应力分析

采用平面应变有限元方法，对土体运动作用下的被动桩桩土相互作用进行分析。分析中考虑土的塑性和大应变，并在桩土间设置接触单元，重点研究桩周土的位移模式和土体处于不同状态时接触应力的分布规律，讨论了群桩中桩与桩间的相互作用对接触应力的影响。     

软土水平运动作用下被动桩桩土界面接触应力分析

采用平面应变有限元方法,对土体运动作用下的被动桩桩土相互作用进行分析.分析中考虑土的塑性和大应变,并在桩土间设置接触单元,重点研究桩周土的位移模式和土体处于不同状态时接触应力的分布规律,讨论了群桩中桩与桩间的相互作用对接触应力的影响.     

桩-土作用连续刚构地震反应分析

桩-土-结构动力相互作用使桥梁结构的动力特性、阻尼和地震反应发生改变,而忽略这种改变有时是偏危险的。因此,在进行桥梁的地震反应分析时,应考虑桩-土-结构的相互作用。文中借助Midas有限元分析软件,采用反应谱法对考虑桩-土作用与不考虑桩-土作用作了详细的地震反应计算分析,通过对两种计算结果的比较,分析了考虑桩-土作用与不考虑桩-土作用连续刚构的内力与位移。     

分层土中群桩水平动力阻抗的简化计算

该文采用Winkler地基梁模型,推导了桩基水平振动微分方程的有限元列式,提出了计算分层土中单桩动力阻抗的有限元方法。并计算了动力相互作用因子．利用单桩动力阻抗和动力相互作用因子求出群桩的水平动力阻抗。最后用算例说明文中方法的正确性。     

陡坡路基椅式桩板结构关键设计参数影响性分析

针对兰渝铁路陡坡路基地段,传统支挡结构已难以满足工程要求,则可采用椅式桩板结构。基于椅式桩板结构设计的基本理论,运用ABAQUS有限元软件建立三维模型,对椅式桩板结构进行了分析,研究关键参数对结构的影响。多组的比较分析表明:主桩、副桩与桩间土协同作用效果明显,坡率的变化不影响结构的受力,结构具有较大的刚度,可有效地限制陡坡路基的侧向变形;排距及纵向桩间距对椅式桩板结构受力影响较大,合理选择排距及纵向桩间距可获得较好的抗滑支挡效果。     

钢筋混凝土空间梁单元截面刚度计算的Cranston方法应用探讨

研究了用空间杆系有限元进行钢筋混凝土结构空间弹塑性极限承载力分析中求截面弹塑性刚度的Cranston方法。通过理论分析,指出了已有方法在Cranston迭代收敛后求截面刚度的缺陷或不明确之处,提出了用有效截面的换算截面重心及数值积分求截面刚度时,均应采用微元切线模量的观点。在自编程序中采用不同模量对同一试验进行了全过程分析,有限元分析结果与试验结果对比,证明了该方法的正确性,可以用于大跨度钢筋混凝土结构的极限承载力分析。     

层次分析法在盖挖工法选型中的应用研究

盖挖顺作法、盖挖逆作法和盖挖半逆作法这3种工法的选型决策不仅需要考虑工法的可行性,还需要考虑工期、经济性以及社会效益等因素。为了得到3种工法选型决策的评价体系,以青岛五四广场地铁车站为例,运用层次分析法对该地铁车站进行3种工法的选型研究,得到盖挖半逆作法为该地铁车站的最优工法,结果符合实际工程经验;通过对有限元计算结果和现场施工监测结果进行分析,得到盖挖半逆作法表现良好,为最优推荐工法。     

基于无网格RKPM法的U形弯曲件的回弹分析

作者提出采用动态显式无网格RKPM方法和静力隐式有限元法相结合的弯曲回弹的分析方法,模拟板材的弯曲成形与卸载回弹全过程.采用RKPM模拟板料的成形过程,将成形终了的计算结果导入到有限元分析软件进行回弹分析,并与试验结果及有限元结果进行了比较.比较结果说明:采用RKPM方法与有限元法相结合的方法得到的弯曲回弹角比单独采用有限元法得到的弯曲回弹角更接近试验回弹角.     

匝道钢桥面沥青铺装简化设计方法

选用叠层连续梁作为计算基本模型,将沥青铺装表面的最大弯拉应变以及钢面板与沥青铺装界面最不利剪应力作为设计控制指标,以实体工程的结构参数作为计算模型参数,采用有限元计算方法,分别计算分析了大纵坡、超高横坡条件造成铺装表面产生的水平力及其对铺装结构内部应力应变的影响.根据计算结果提出修正基本模型计算结果的方法与具体修正系数的计算.在此基础上提出匝道钢桥面沥青铺装简化设计方法.最后,以实体工程为例,将该设计方法用于工程实践.实践证明,以叠层连续粱为基本模型,考虑纵、横坡度修正后进行匝道钢桥面沥青铺装设计是可行的.     

倾斜荷载下群桩有限元分析方法探讨

采用Coodman单元模拟桩土界面的相互作用，利用有限元分析方法对倾斜荷载下群桩的受力特性进行探讨，并开发出适用于各种荷载形式的计算程序。工程实例分析表明，该方法能充分反映桩土作有机理及群桩作用效应，具有一定的理论意义与工程实用价值。     

结构可靠度分析的混合法

介绍一种新的计算结构可靠度方法———混合分析法。该方法利用响应面法将极限状态方程近似表达为简单的多项式形式,有效地解决了FORM和SORM无法求解隐式极限状态方程的可靠度问题。另外,响应面法的使用还能有效地利用现有的确定性分析软件。通过引入有限元方法,混合分析法可适用于结构可靠度问题。通过使用重要抽样技术,提高了混合分析法的计算效率和计算精度。数值算例验证了混合分析法的应用、效率和精度。     

基于有限元技术的汽车支架拓扑优化设计研究

用变密度法建立了结构拓扑优化数学模型,阐述了利用有限元法进行结构拓扑优化的过程。以汽车上某支架为例,在有限元软件Hypermesh中进行拓扑优化设计,并对优化结构进行了台架试验。试验结果表明,结构拓扑优化结果与载荷大小无关;基于有限拓扑优化方法得到的结构优化方案是合理的受力承载结构。     

水泥稳定碎石混合料静压法与振动法成型工艺的比较研究

水泥稳定碎石混合料的结构和性能与成型方法密切相关。通过分析击实方式对混合料级配和结构的影响,对同一级配水泥稳定碎石混合料分别按振动法和静压法进行了试验,对比分析了两种方法成型试件的物理性能和结构特点。结果表明,振动法成型的混合料物理性能和结构性能明显优于静压法成型的混合料。以工程实例对试验研究进行了验证,振动法更适合水泥稳定碎石混合料的组成设计,以该方法确定的最佳含水量、最大干密度来控制现场施工质量更为合理。     

金属陶瓷离合器从动盘结构强度分析及拓扑优化

研究了金属陶瓷离合器在接合工作过程中所受载荷和边界条件下的强度问题，通过开发出的一种有限元分析模型计算得到从动盘片的应力、应变场分布。提出了用基于有限元法的拓扑优化来改进从动盘结构设计，结果在满足安装、使用要求的前提下，将原型的质量减轻了17．8％，而最大等效应力减小了20％。研究表明，在假设关键载荷作用下的零件可能用线性分析方法建立有限元模型时，拓扑优化技术可以有效地应用在实际结构中。     

基于响应面法的钢管混凝土组合桁梁桥多尺度有限元模型修正

为建立适用于钢管混凝土桥梁的高效、高精度有限元分析模型，提出一种基于响应面法的全桥多尺度有限元模型修正方法。首先以一座钢管混凝土组合桁梁桥为工程背景建立包含全桥、组合桁梁桥面板以及钢管混凝土桁架杆件3个尺度的ABAQUS全桥多尺度有限元模型。在考虑钢管混凝土结构的特点和施工误差的基础上选取桥面板混凝土弹模、厚度，桁架弦杆内混凝土弹模，钢材弹模以及加载车辆荷载5个影响因素作为待修正参数；根据实桥试验条件选择中跨跨中挠度、下弦空管弦杆应力、墩顶钢管混凝土弦杆应力、墩顶受压腹杆应力以及桥面板顺桥向应力5个目标函数。其次采用中心复合设计方法生成了待修正参数的样本集，并将每组参数样本代入有限元模型进行计算。进而采用响应面法建立待修正结构参数和目标函数的2次多项式函数关系，结合参数显著性分析得到响应面方程。最后结合实桥试验结果对多尺度有限元模型3个尺度上的结构参数进行同步修正。结果表明：修正后的参数变化情况与依托工程的实际施工情况相符；采用修正后的参数建立的多尺度有限元模型计算值与实桥试验结果吻合良好；修正后的有限元模型具有较高的精度，可真实反映实际工程中桥梁结构的受力状态。该修正方法可为桥梁结构运营期间的健康监测、状态评估、损伤检测提供可靠的分析手段。