循环荷载作用下饱和软粘土累积变形研究

在天津滨海饱和重塑软粘土不排水循环三轴试验的基础上,分析了不同静、动应力组合影响下软粘土的累积变形规律。基于静蠕变理论,提出一种长期循环荷载作用下饱和软粘土轴向循环累积塑性应变经验模型,其中,用双曲线函数来表示软粘土轴向累积应变与循环次数的关系,用指数函数来表示累积应变与相对偏应力水平的关系。以有限元软件ABAQUS为平台进行二次开发,通过用户子程序CREEP将该模型嵌入有限元数值模型中,并利用室内三轴不排水循环蠕变的试验结果对本文经验模型的数值计算结果进行验证。最后,将该数值计算模型应用到防波堤工程实例中,分析了软土地基的循环累积变形的变化规律。研究成果可为软粘土地基上港口与海岸水工建筑物的设计提供参考。     

大圆筒围堰在波浪荷载作用下的稳定性数值模拟

采用数值模拟方法,建立某工程项目大圆筒围堰结构及其周围软土地基的三维弹塑性有限元模型,并结合加载系数法研究该系统在外海波浪荷载作用下的静力稳定性。结果表明:大圆筒结构在10年一遇高水位的10年一遇波浪荷载作用下的稳定性安全系数K=1.24,结构安全。随后,分析了大圆筒围堰结构及其软土地基在波浪荷载作用下的变形性状,最终,大圆筒围堰在波浪荷载作用下的静力稳定性能够满足要求。     

曹妃甸通岛路工程动静荷载变形数值分析

应用二维有效应力法和EFESD计算程序分析了静力荷载、地震动力荷载和列车动荷载作用下稳定和变形情况。静力计算结果表明在路基稳定变形时,最大沉降约为80 cm,最大水平位移约为35 cm。动力计算表明,在地震荷载和列车荷载作用下路基均不会产生液化。地震荷载作用下,沉降约为35 cm,水平位移约为15 cm。列车荷载作用下,沉降约为120 cm,水平位移约为50 cm。     

循环荷载下滨海软粘土累积塑性应变试验研究

近海工程在波浪等循环荷载的作用下,地基中的软粘土会产生较大的沉降和变形,影响上部结构的稳定性。本文以烟台港的淤泥质粘土为研究对象,进行动三轴试验,以围压、静偏应力、动应力、荷载循环次数等为变量,探讨了不同工况下淤泥质粘土的累积塑性应变发展规律。试验结果表明,累积塑性应变随着荷载循环次数的增加,先迅速增大,而后增速减缓,最终应变值趋于稳定;累积塑性应变受不同围压值的影响不明显,但是静偏应力比、动应力比越大,其初始增速越快,最终达到的稳定值越大。通过试验结果分析,综合考虑围压、静偏应力、动应力、荷载循环次数等影响因素,提出能够合理描述累积塑性应变发展规律的双曲模型,并应用于烟台港实际工况,计算结果符合工程实际。     

挤密砂桩复合地基非线性沉降的计算方法

港珠澳大桥工程是国内首次大规模采用高置换率挤密砂桩复合地基的工程,该复合地基的沉降变形计算方法经验性较强,计算结果往往差异较大,因此进行承压板边长为5.4 m的大型复合地基荷载试验以验证设计参数。采用双曲线模型对该荷载试验的荷载-沉降曲线进行拟合,建立考虑地基非线性变形的切线模量与附加应力之间的关系,验证切线模量法沉降计算方法的可行性。同时分别采用该方法和规范方法对复合地基在主体结构荷载作用下的地基沉降进行计算对比。结果表明,采用考虑地基非线性变形的切线模量法计算结果更接近实测值。     

循环荷载作用下加筋板格单元的损伤累积及力学模型研究

为了计算加筋板和船体梁在循环荷载作用下的极限强度,将一种能够考虑损伤累积和构件局部屈曲的一维钢材等效本构模型引入到加筋板格单元中,提出加筋板格单元在轴向循环荷载作用下的损伤累积力学模型,采用Visual Basic程序编制了计算程序,对若干加筋板格单元在双向轴向循环荷载作用下的承载性能进行计算研究,并使用非线性有限元软件Abaqus进行对比验证,结果表明所提理论方法具有较好的精度。     

天津淤泥质粉质黏土一维固结蠕变特性

由软土蠕变产生的次固结沉降对软土地区建筑物及地基的稳定性具有很大危害。通过WG型固结仪对天津地区的一种软土进行了一维固结蠕变试验,得到了不同荷载作用下的沉降变形量。由试验结果发现,在分级加载时上一级荷载会导致土样发生强化现象,次固结系数随着荷载的增大呈现出先增大后减小并趋于一常数的规律。     

大型LNG预应力混凝土储罐的力学分析

重点介绍LNG混凝土全容罐的主要结构型式、储罐设计中应考虑的静力荷载及其计算方法,并以某大型低温LNG预应力混凝土储罐工程为例.采用ANSYS有限元软件分析储罐的静力荷载,计算各静力荷载及其组合下的储罐内力和变形.模拟计算结果显示,距罐壁底端约4.0 m处的内力和变形较大;由于罐顶对罐壁推力的作用,在罐壁和罐顶连接处内力和变形较大.设计中这些部位要采取增强截面刚度的措施,以减少内力.     

循环荷载波形变化对结构性软土变形及能量特性的影响

针对循环荷载波形变化对结构性软土变形的影响,以天津滨海新区临港工业区海积软土为研究对象,对其土样施加不同波形、不同幅值的循环荷载,并对不同波形、不同幅值作用下软土的耗散能发展曲线进行研究,并提出两种发展模式下的结构性软土耗散能的演化方程。结果表明,在考虑荷载波形的情况下,循环荷载幅值较小(30 kPa)时,累积塑性应变发展缓慢,波形变化对塑性应变发展趋势的影响很小;循环荷载较大(40、60、80 kPa)时,累积塑性应变快速增加,方波荷载作用下的累积塑性应变发展最快,正弦波荷载次之,三角波荷载作用下的塑性应变发展最慢。     

基于ANSYS的大型沉箱码头静力分析

文中主要针对沉箱与地基及后方填土相互作用下的变形应力等进行了研究,以神户港沉箱结构为例,利用ANSYS程序进行了静力作用下的数值计算,分析了在沉箱及地基后方填土的水平竖直方向残余变形,后方填土应力、地基应力及后方填土压力、后方填土沉降变化趋势等变化情况。