基于plaxis的超深基坑开挖弹塑性有限元数值计算与分析

针对基坑设计传统计算方法的不足,利用Plaxis软件在考虑地下水、土、结构相互作用下采用弹塑性有限元计算方法对深圳地铁某地下3层换乘车站超深基坑进行数值计算分析,计算出支挡结构的内力和变形、基坑附近地表沉降、基坑底开挖面隆起量等结果,为以后深基坑的计算与设计提供了一种可行的计算分析方法。     

超长PHC管桩嵌固深度研究

高桩码头结构计算时可以先把基桩在某深度处固定进行上部结构计算,再把计算的桩顶内力作为荷载施加到桩上进行桩-土相互作用分析。理论上讲,以简化前后的桩顶水平位移相等为条件确定嵌固点位置最为合理,但实际中难以实现。结合现场试桩资料,深入分析了超长桩在水平荷载作用下的嵌固特性,提出了嵌固深度随荷载变化的经验计算公式,实例计算结果表明效果良好。     

楔形撞头作用下固支矩形板的耐撞性

为了评估刚性楔形撞头作用下固支矩形板的结构耐撞性,本文提出了新的简化理论分析方法,将固支矩形板的塑性变形区域划分为轴对称的4个板块,各个板块的变形均采用抛物曲面的变形模式,推导了楔形撞头与固支矩形板之间撞击力的计算公式,并与试验结果进行对比,数据显示简化理论方法计算结果与试验结果吻合较好.研究表明,提出的简化分析方法能够较好地预报楔形撞头作用下固支矩形板的耐撞性能.     

圆桩等效嵌固点深度研究

规范的桩基结构等效嵌固点深度计算公式中存在一个范围参数η,其取值不同会导致计算结果相差数米,从而极大影响上部结构的计算.对工程中常用的PHC桩、钢管桩、灌注桩进行有限元分析,计算出单桩桩顶水平位移,根据材料力学基本假设,推导出梁端自由及梁端转动被约束的悬臂梁挠度曲线方程,并据此求出各种桩型的等效嵌固点深度.结合规范公式,给出η值推荐值及等效嵌固点深度计算的注意事项.研究成果可为桩基结构计算提供参考.     

水平荷载作用下两种桩土模拟算法对高桩码头横向排架的影响

以某码头工程为例,横向排架按柔性桩台考虑,将实际结构图简化得到其计算简图;基于m法和假想嵌固点法,分别采用弹性嵌固和固端约束模拟桩土相互作用,利用ANSYS建立2种有限元模型计算水平力作用下横向排架的内力和变形;采用SPSS对计算结果进行数据统计分析。结果显示:当显著水平α取0.05时,采用m法和假想嵌固点法计算桩土相互作用对水平力作用下横向排架的内力和变形的影响无显著差异。     

冠梁对弧形悬臂式排桩围护结构变形的影响

针对不同工况条件下冠梁对悬臂式排桩围护结构变形的影响,采用数值分析和现场监测相结合的手段进行分析。结果表明:冠梁对悬臂式排桩围护结构变形的约束效果显著;随着基坑开挖深度增加,冠梁的约束作用显著增大,开挖到一定深度时必须通过设置冠梁来控制围护结构变形;增加冠梁约束后,围护结构变形对基坑形状变化较敏感,在弧形基坑中冠梁的约束作用更加显著。     

悬臂板和连续板的流固耦合振动解

本文用有限元法计算了悬臂板和连续板的流固耦合自由振动,给出了悬臂板在不同浸水深度下的固有频率,以及板格在四周刚固、四周简支、长对边简支短对边刚固、长对边刚固短对边简支这四种边界条件下,各种边长比的连续板的前三阶固有频率、模态和附连水质量系数,并与用Green函数法的计算结果进行了比较。 通过系列的有限元计算,本文用图表形式给出了悬臂板和连续板的附连水质量系数,可供工程技术人员查用。     

一种抗滑桩优化设计的初步探讨

文中通过分析滑坡、边坡治理工程中广泛应用的悬臂式抗滑桩存在的问题,提出了一种新型支挡结构抗滑桩,从理论分析的角度初步研究了该种抗滑桩的抗弯性能,初步论证了这种支挡结构具有的经济、安全、工期短,是一种有着广泛应用前景的支挡结构。     

基于离心模型试验的悬臂式排桩力学特性

为研究悬臂式支护结构在基坑开挖过程中的力学特征,结合某大型二线船闸深基坑工程,通过采用离心模型试验分析排桩在基坑开挖过程中的位移和土压力的变化规律,并借助数值模拟的方法进行验证及分析开挖过程中桩身的弯矩及剪力的分布及变化情况。结果表明:桩基挡土侧土压力在固结时期接近静止土压力状态,二级基坑开挖时接近主动土压力理论值,并且在基坑开挖过程中,土压力逐渐减小;受基坑开挖的影响,基坑侧土体因支护桩挤压而发生破坏,土压力重新分布,且相同深度处被动区土压力大于主动区土压力;桩身弯矩因土压力差的影响而呈"C"形分布,剪力呈"S"形分布,最大弯矩及剪力突变位置都随基坑开挖而向桩身下移。     

基于NCEER法与建筑抗震设计规范法的砂土液化判别方法*

《建筑抗震设计规范》中建议的方法对深层地基土的判别结果偏于保守,NCEER法判别计算复杂,另外对深层地基土的判别也偏于不安全。对基于标准贯入击数的NCEER液化判别方法进行简化,推导了临界锤击数的表达式,并将其与规范法相结合,提出改进的简化临界锤击数计算方法。该计算方法仅与计算点深度与地下水位埋深有关,公式应用方便,便于工程人员掌握。     

桩基重力式支护结构的不同计算模型

桩基重力式支护结构由重力式胸墙和双排桩组成,是一种半刚性半柔性支护结构。对该结构的设计,相关单位根据规范采用平面钢架弹性支点法计算下部双排桩,同时将上部胸墙简化为悬臂梁进行计算,但由于胸墙为刚性体,受力特征及对双排桩的约束与悬臂梁不同。为了系统研究该结构在不同计算模型中的变形及内力分布特征,对比规范设计和实体模型的计算结果。结果表明:参照相关规范设计时,上部胸墙产生线性位移,后排桩的弯矩及剪力都大于前排桩;而在实体计算模型中,上部胸墙发生平动位移模式,由于基坑开挖受到主要的土压力差作用,前排桩产生的弯矩和剪力都大于后排桩。     

中外规范高桩结构波浪浮托力对比

国际工程中,波浪对海港高桩码头结构浮托力的计算至关重要,但各国规范中对波浪浮托力的计算方法不尽相同。国际上普遍较认可欧美等国际标准,或者采用当地标准,为了在国际工程中更好地推广中国规范,往往需要采用多种规范对比分析。根据中国行业规范及手册,结合具体工程实例,对比英国、美国、日本、ISO、国际航运协会标准等常用的国外规范。此外,结合工程常用的几种不同波浪特征周期条件,分析了中等水深和较深水深下,波浪总浮托力与结构底部高出静水面高度与设计波高比值之间的关系;根据不同计算方法,分析不同水深不同周期下波浪浮托力的差异和特点,提出了海外工程的使用建议。     

基于性能的简化防波堤地震稳定性分析

我国抗震设计规范与国外主流抗震设计规范在设计理念与设计路径等方面存在不同。本文依据PIANC抗震设计规范,借助Makdisi-Seed简化位移计算方法评估了某斜坡式防波堤在设计地震作用下的稳定性及其地震性能,为海外工程设计提供参考。     

中英码头船舶靠泊撞击能设计规范对比分析

对比分析了中、英规范关于码头船舶靠泊撞击能设计方面的差异,并通过实例进行了验算。研究结果表明:中国水运行业规范对影响船舶靠泊撞击能的因素考虑不全,计算结果偏小,动能系数取值不尽合理。建议修订计算公式中系数的种类和取值。同时,为海外项目船舶靠泊撞击能设计提供理论参考。     

自升式钻井平台X-型悬臂梁许用载荷云图设计方法研究（英文）

The extending of a cantilever and transverse moving of a drilling floor enable the jack-up to operate in several well positions after the Jack-up has pitched. The cantilever allowable load nephogram is the critical reference which can evaluate the jack-up's drilling ability, design the cantilever structure and instruct a jack-up manager to make the operations safe. The intent of this paper is to explore the interrelationships between the cantilever position, drilling floor and the loads including wind force, the stand set-back weight etc., through analyzing the structure and load characteristics of the x-type cantilever and the simplified mechanics model with the restriction of the maximum moment capacity of the cantilever single side beam. Referring to several typical position designs load values, the cantilever allowable load nephogram is obtained by using the suitable interpolation method. The paper gives a method for cantilever allowable load design, which is proved reliable and effective by the calculation example.     

水工挡土墙地基承载力特征值修正

在采用载荷试验或原位试验的经验统计关系等确定地基承载力特征值时,考虑的是对应于基本条件下的值;而在进行地基基础设计时,考虑的是承载力极限状态下的标准组合,即采用荷载设计值。针对这一问题,对水工挡墙在水平力作用下基础土体的破坏模式进行了分析,研究埋深和宽度对地基承载力特征值带来的影响。采用引入基础深度修正系数的方法,使挡土墙地基承载力特征值得以提高。     

提高船舶操纵模拟器视景成像效率的算法设计

本文介绍了在船舶模拟器开发设计中采用的提高视景成像效率的算法。特殊代码设置使得物标和图素与视域交界面的判断简便易行,利用物标裁剪预处理减轻了图素裁剪的计算量;通过简化的面方向判断计算和深度排序法改进了隐藏面消除的处理速度     

株洲二线船闸深基坑双排桩结构的受力特性

对株洲航电枢纽二线船闸高挡土环境中的双排桩结构变形及内力特征,采用数值计算和工程观测相结合的方法,分析不同桩径、不同开挖深度时结构的变形及受力形态。结果表明:双排桩排距取3倍桩径时,不同开挖深度的前排桩最大位移值呈现二次抛物线形态;前排桩内力呈现单锚板桩的受力特征,后排桩内力呈现悬臂板桩的受力特征;通过设置卸荷板、采用抗剪强度大的材料回填可有效控制结构变形及内力。     

基于NFPA标准孟加拉某电厂配套煤码头消防设计

结合孟加拉某电厂配套煤码头工程,针对相关的美国国家防火协会(NFPA)标准和中国消防规范,从消防系统和系统参数选取等方面进行对比分析,分别根据NFPA标准和国内规范确定该工程的消防系统设计,并分别进行水力计算。结果表明,在消防设施选取、消防设计流量和系统压力方面,NFPA标准严于中国规范。该研究成果可为境外电厂煤码头的消防设计提供参考。