桶形基础的承载特性与承载力计算

桶形基础的承载特性,由于埋深范围和筒内包裹大块土体,而显著区别于桩基和普通浅基础.水平承载力计算与桩基存在显著的差别.本文结合了API规范中有关桩基和浅基础承载力的有关规定,结合桶形基础的特点,基于刚体极限平衡理论,提出了桶形基础承载力计算的一种方法,并用于分析垂直荷载与泥面弯矩的对水平承载能力的影响.     

高坝坝基稳定的计算方法浅析

大坝是水利水电枢纽中的主要建筑物,坝基的稳定性一直是工程设计中最关键的问题,坝基稳定的计算方法主要有刚体极限平衡法、非线性有限单元法、地质力学模型试验。这些方法各具特点,曾经或正在高坝的设计和安全评价中起到重要作用,文中对坝基稳定的常用计算方法进行了比较分析。     

基于ANSYS接触单元的冲沙闸抗滑稳定分析

抗滑稳定计算是混凝土结构设计中一个十分重要的部分,其目的是计算混凝土结构在各个工况下抗滑稳定安全性和应力分布状况。本文应用有限元中的接触单元模拟冲沙闸与地基接触面进行非线性分析,此外结合刚体极限平衡法对冲沙闸进行了稳定计算。通过对两种计算方法进行比较,刚体极限平衡法与有限元法得到的结果基本一致。刚体极限平衡法将坝体假设为刚体,地基为均质,而有限元法充分考虑各种材料和边界条件,对坝体的抗滑定性分析更为全面合理。     

港区刚性铺面结构的荷载应力

港区堆场、道路刚性铺面结构在运输车间、装卸机械和集装箱荷载作用下产生的荷载应力，用文克尔地基上赖斯纳厚板模型计算。通过引入板修正系数、编制了６个荷载等级的标准单轮和装卸机械支腿荷载在临界荷位处的荷载应力诺谟图。集装箱箱脚荷载的荷载应力诺谟图按４种可能的板块划分方式给出，通过引入双轮修正系数、旁侧轮或邻轴修正系数，建立了一般流动荷载的荷载应力的近似回归式，并提供了必要的图表。     

PLAXIS在防波堤稳定计算中的应用

采用有限元强度折减法进行防波堤稳定计算,并在计算中充分考虑施工步骤对于稳定计算的影响。分析孔隙水压力及有效应力随时间的变化以及对防波堤稳定性的影响。结果表明,PLAXIS可以应用在软基防波堤稳定性计算中,对实际工程计算具有指导意义。     

挡土墙上主动土压力的一般计算法

目前，挡土墙上主动土压力的计算方法是建立在库伦的极限平衡理论基础上的，为简化计算，并采用破裂面为平面的假定。根据库伦的这一理论，很多学者提出了简化计算的方法，如楔体试算法、雷明汉作图法、应力圆法和摩擦圆法等。但是对于复杂的挡土墙墙背形状、复杂的地面轮廓、多种的地面活载以及成层土等情况，现有的方法进行计算还是有困难的；对于破裂面为平面的假定，计算结果与实际情况和试验结果并不相符。为此，本文在极限平衡理论的基础上提出了适用于各种情况的图解一数解试算法，这一方法的破裂面可以采用平面的假定。也可以采用圆弧形的假定，如果读者愿意，还可以采用其它曲面的假定，不过计算工作量将急剧增加。     

重力坝坝基稳定的联合分析法

坝基稳定分析是重力坝的一项重要研究内容。利用有限元方法分析坝体和坝基的应力与稳定,是近年来水工计算的重要发展。本文利用有限元法计算出的应力结果,联合刚体极限平衡法,分析坝基抗滑稳定性。工程算例的结果表明,联合分析法能充分利用有限元法的计算结果,得出坝基抗滑稳定的安全系数,能够较好评价重力坝坝基的稳定安全性。     

考虑内部应力状态的公路滑坡稳定性分析方法

坡体发生失稳破坏是影响土木工程设计和施工过程的重要工程问题,要解决这一问题必须要掌握滑坡体的稳定安全状态,而传统的滑坡稳定性分析方法由于不能考虑滑坡体内部应力应变状态而与滑坡实际情况往往不符。文中提出的有限元极限平衡法将传统的极限平衡法和有限元法相结合,通过弹簧单元模拟滑坡潜在滑动面和滑床间的接触摩擦问题,根据潜在滑动面上的应力计算滑坡体稳定安全系数,通过滑坡体内部拉应力分布阐释滑坡失稳机理和滑动发展趋势。研究结果表明,滑坡体内部应力状态对滑坡体稳定性影响较大,有限元极限平衡法计算的滑坡体稳定安全系数与实际情况更接近。     

高层建筑物整体变形监测方案设计

由于现代建筑物结构材料的不断完善使得现代高层建筑的整体性质趋向于刚体。因此可根据质点系(刚体)动力学原理,将高层建筑物视为刚体模型来研究其整体形变。针对这一前提本文设计并研究了高层建筑物的监测点布设方案及观测方案,提出了整体形变模型,并用拟稳平差来计算得到了监测点的精确坐标和运动规律。     

拱梁分载法在拱坝应力应变计算中的应用

应用拱梁分载法对某混凝土变厚抛物线双曲拱坝进行了应力应变计算,最大压应力出现在校核洪水位与温升工况0号梁284高程上游面,最大压应力为4.06MPa,最大拉应力出现在正常蓄水位+温降工况0号梁230高程上游面;基于应力应变计算结果,使用极限平衡法对拱端稳定进行了计算,结果表明该拱坝应力应变及拱端稳定均满足规范要求。     

地下建筑物的扬压力计算

扬压力是影响建筑物特别是地下建筑物稳定的重要荷载。对于土基上的扬压力计算,传统算法是把建筑物基底面看作是扬压力的作用面,不考虑土体颗粒同基底面相接触而造成的扬压力的减小。对于黏性土地基,可以引入平面有效空隙率的概念,这样计算的基底扬压力值比常规算法的结果要小,从而可以在安全的前提下有效地节约工程投资。     

岩石高边坡稳定性分析

新疆某大型水电站存在高140～340m的厂房后岩石高边坡,边坡的稳定性直接影响厂房的选址及安全评价。文中在通过测绘及平硐勘探等基础地质工作分析研究基础上,确定了控制边坡的结构面特征;通过岩石(体)和主要结构面的室内试验及现场原位抗剪试验研究成果分析,获得了重要的岩体及结构面的力学参数;采用刚体极限平衡法和有限元法对不同工况下的边坡稳定性进行了分析计算,为边坡治理决策提供了科学依据。     

不连续问题的扩展有限元法分析

改进的扩展有限元不需要经过后处理可以直接求得应力强度因子,从而为动态不连续问题的分析提供了便利.研究表明:不连续区域附近的积分方案,特别是裂尖区域的积分方案,对结果精度影响很大.文中采用一种新的积分方案对裂尖和裂缝贯穿单元进行积分,既方便积分,又可以减少计算量.采用改进的扩展有限元模拟了裂纹扩展.对于闭合裂缝,必须考虑缝面间的接触条件;裂缝面间若采用完全接触,得到的结点加强自由度近似为零.由于避免了传统有限元方法中的网格重构,改进的扩展有限元在静态和动态不连续问题分析方面具有广阔的应用前景.     

多刚体动力学在缆索动力分析中的应用

采用多刚体动力学方法建立缆索的力学模型,根据得到的KANE运动力学方程,利用四阶龙格库塔法在时域内进行求解并分析缆索的动力特性。对于单根锚链,采用多刚体法和有限元法进行计算,并将计算结果和相应的试验结果进行比较,验证了多刚体法在锚链动力分析中的可靠性。在此基础上考察多刚体法在钢缆动力分析中的适用性。通过改变链环长度,比较模型缆上端点的张力变化,由计算结果发现对于环长和链长的比值在一定范围内,多刚体法可以用于缆的动力分析。     

弹振对超大型集装箱船疲劳强度的影响

超大型集装箱船在波浪激励下产生的弹振响应使得其疲劳强度问题十分突出。基于三维水弹性理论,结合有限元分析方法计算分析目标船典型节点的应力响应特性。采用双峰谱密度函数的疲劳损伤谱分析理论评估目标船的疲劳强度,通过与刚体理论下的计算结果相对比来分析弹振对目标船的影响。研究结果表明,相比于刚体理论计算结果,考虑弹振效应时目标船的疲劳寿命会极大地降低,甚至可达50%以上。     

组合型轨道梁结构在码头中的应用

以阳江某重力式码头后轨道基础为工程实例，通过对常用轨道基础结构的分析论述，提出一种组合型轨道梁结构，解决轨道式起重机重载作用下，弹性地基梁使用期沉降调节难度大的问题。基于文克尔假设，采用有限元软件Midas Civil对地基梁、钢轨、轨枕等进行计算分析，结果满足工程使用要求。组合型轨道梁结构设计合理，与常规方案对比，其结构综合性能优、经济性能较好。组合型轨道梁结构的应用研究可供类似工程参考借鉴。     

船舶气囊下水安全性的影响因素研究

船舶气囊下水可能造成船底和船艏板架受损，针对这一问题，采用船舶静水力学原理，编制了程序，进行了多种船台形式对下水过程中船体结构应力分析。该方法将船体视为刚体，主要考虑船体所受的重力、浮力和气囊的支反力，在船体下滑的一系列位置计算船舶姿态。同时计算船底板应力，判断船体的安全性。     

弹振对超大型集装箱船疲劳强度的影响

超大型集装箱船在波浪激励下产生的弹振响应使得其疲劳强度问题十分突出。基于三维水弹性理论,结合有限元分析方法计算分析目标船典型节点的应力响应特性。采用双峰谱密度函数的疲劳损伤谱分析理论评估目标船的疲劳强度,通过与刚体理论下的计算结果相对比来分析弹振对目标船的影响。研究结果表明,相比于刚体理论计算结果,考虑弹振效应时目标船的疲劳寿命会极大地降低,甚至可达50%以上。     

船舶横倾若干问题探讨

当船舶的重心偏离中线面时,船舶会出现横倾角。该横倾角的存在将使复原力矩减小,稳性降低,对船舶不利。文中在原有的理论基础上将视觉平衡理论引入横倾问题的探讨中去,并提出了一些改进的方法,如一些平衡系统的控制信号的发出方法,并将这一系统与一些横倾装置相结合,从而消除横倾角。     

爆破挤淤堤稳定性计算方法的适用性

针对软土地基爆破挤淤海堤整体稳定的问题,进行了稳定计算方法适用性的研究。基于瑞典圆弧滑动法和简化毕肖普法的计算公式及最危险滑动面搜索的基本原理,将两种计算方法应用于某工程爆破挤淤堤的稳定计算中,对比分析了两种计算方法得到的最危险滑动面形态和土条受力情况。结果表明:软土地基中采用爆破挤淤法筑堤,其稳定计算若采用瑞典圆弧滑动法计算,得到的安全系数偏小且误差较大;而采用简化毕肖普法计算,计算结果更接近土体实际受力情况。因此,软土地基爆破挤淤海堤整体稳定宜采用简化毕肖普法进行计算,为软基条件下爆破挤淤堤设计提供了重要的参考。