加筋土等效附加力弹性薄板法

将加筋土等效为弹性薄板,将筋材作用等效为附加力。提出了等效附加力与弹性薄板理论相结合对加筋土结构进行安全性预测与设计计算的方法。     

低温条件下大跨径混合梁斜拉桥合龙顶推技术研究

为研究大跨径混合梁斜拉桥中跨合龙施工技术,以主跨340 m的重庆高家花园轨道环线专用桥为工程背景,借助Midas/Civil2015有限元软件对其施工过程进行了仿真模拟,并对合龙顶推位移量和合龙顶推力的两个关键合龙参数的计算方法进行了系统研究。首先提出基于刚性支承连续梁法,对合龙前斜拉桥最大悬臂结构进行等效简化,利用结构温度作用位移公式计算出不同温差下的梁体伸缩量,进而确定出合龙顶推位移量,并将其与有限元软件计算值进行对比,吻合程度较高。又将现场监测的实测值与之对比,误差较小,验证了合龙顶推量数值计算方法的可靠性。其次,通过对影响主梁顶推各个因素进行分析,得出了顶推力计算公式,并利用影响矩阵和Matlab软件有效计算出不同合龙顶推位移量的顶推力数值,确定了两者变化关系。将现场监测的顶推力实测值与其对比,实测值呈台阶式增长关系,理论值呈线性增长关系,实测值均匀地分布在理论值两侧,一定程度上验证了顶推力数值计算方法的可行性。最后,介绍了缝接合龙法的现场施工过程,并依次从成桥后的斜拉索附加索力、主梁附加应力、主梁线形变化及主塔偏移方面对成桥状态进行了对比验证分析,成桥状态良好。     

格室土力学响应等效理论有限元方法探索

运用有限元软件ABAQUS建立了土工格室加筋土三轴试验模型,选取Mohr-Coulomb弹塑性模型,将应力应变曲线与等效强度和等效刚度计算结果进行对比,反演出土工格室加筋土的弹性模量、泊松比、剪胀角等参数.采用强度折减法计算素土边坡和土工格室挡墙的安全系数和滑动面,对比边坡加筋前后的变形.     

施州大桥桥塔局部应力分析

该文应用Ansys及Midas程序建立实体有限元模型对施州大桥桥塔进行局部应力分析,得出其应力分布规律.并在"影响矩阵理论"的基础上,提出采用等效温度荷载模拟预应力荷载的"影响矩阵预应力法",为多向预应力荷载的模拟提供了一种有效方法.     

基于矢量和法的加筋土边坡动力稳定性分析

对于地震作用下的加筋土边坡工程,考虑到传统加筋土边坡稳定性分析方法有一定的局限性,在已有的理论基础上,将矢量和法运用到加筋土边坡的动力稳定性分析上,同时对加筋土边坡工程动力稳定性影响因素进行了敏感性分析。建立二维加筋土边坡数值模型,将基于最大剪应变增量的边坡滑动面搜索方法运用到加筋土边坡动力稳定性分析的矢量和方法中,对模型进行动力稳定性分析,并通过合理的计算优化,提高了加筋土边坡的动力稳定性分析的计算效率。结果表明,矢量和方法在加筋土边坡的动力稳定性分析中是合理并且高效的;在地震作用下的加筋土边坡工程中,对动力稳定性影响较大的是地震荷载、加筋土边坡的填土黏聚力、内摩擦角以及加筋材料的耦合弹簧切向刚度。因此在加筋土边坡的抗震设计中,需要重点考虑采用黏聚力和内摩擦角较大的填土和切向刚度较大的加筋材料。     

柔性基础下减沉复合疏桩沉降性能研究

采用减沉复合疏桩进行软基处理能充分发挥桩间土体的承载力,有效控制工后沉降的同时节约了软基处理成本。预应力管桩作为一种常用的减沉复合疏桩,大量应用于目前高速公路桥头软基处理中。其沉降计算多采用复合模量法,无法准确反映路堤荷载下该桩型的承载机理,计算值与实测值存在较大差别。基于Mindlin应力解,得出了环形桩端均布荷载作用在地基内部任意点竖向附加应力系数的数值计算方法;得出了沿桩身三角形分布、沿桩周均匀分布侧摩阻力作用在地基内部时任意点土中竖向附加应力系数的数值计算方法。在此基础上建立了考虑桩身压缩量和实际截面形状的预应力管桩单桩沉降计算方法,进而建立了路堤荷载下预应力管桩复合地基的沉降计算方法。通过现场实测沉降数据验证了该方法的合理性。     

基于临界滑动场的加筋土边坡稳定性分析

传统的极限平衡法分析加筋土边坡稳定性只能依靠假定的滑裂面,未考虑筋材对滑裂面的影响。文中将边坡临界滑动场数值模拟方法进行推广,建立了基于准粘聚力原理的加筋土边坡临界滑动场计算方法。该法可确定任意形状的临界滑动面及最小安全系数。通过算例比较了加筋土边坡的临界滑动面与无筋边坡滑动面的变化,并探讨了填土的重度、粘聚力、内摩擦角、筋材抗拉强度等因素对加筋土边坡稳定性的影响。证实利用极限平衡法先求无筋边坡滑动面,再加上筋材的抗滑力矩来计算加筋土边坡安全系数的方法是不正确的。     

实体基础Mindlin方法在高铁路基沉降分析中的应用研究

为解决刚性桩复合地基形式的高速铁路路基沉降变形分析问题，系统研究了实体基础Mindlin方法应用于高铁路基沉降评估的相关思路和关键技术问题。结果表明:高铁路基加固区压缩变形相对较小，可等效为刚性实体基础并将路基荷载传递和转移至加固区周边地基，加固区边界位置处等效荷载可分别通过Boussinesq方法和竖向力平衡方法确定；通过Mindlin点荷载附加应力叠加方法，能够实现地基内部任意位置处附加应力计算，分析结果同数值仿真模拟基本相同。     

软土中无筋刚性桩复合地基支承路堤的整体稳定实用计算方法

为了合理评估无筋刚性桩复合地基支承路堤的稳定性,基于已进行的软土地基上刚性桩复合地基支承路堤的破坏机理研究,提出了刚性桩复合地基的整体稳定性简化分析方法,结合3个典型算例,与基于桩身抗剪强度的传统复合地基稳定方法进行了对比分析。结果表明：基于传统的复合地基稳定计算方法,采用桩身抗剪强度将显著高估路堤稳定性,桩身等效抗剪强度法可更好地反映刚性桩复合地基的破坏机理;采用等效荷载法、等效砂桩法和等效抗剪强度法计算得到的路堤稳定安全系数很接近;采用英国BS 8006规范方法、等效荷载法、摩擦接触法计算得到的路堤稳定安全系数显著依赖于桩土应力比。建议对无筋刚性桩复合地基支承路堤采用多种简化分析方法进行分析,保证设计的冗余度。     

高速公路路堤基底承载力计算方法分析

基于高速公路路基基底应力的三种计算方法，即比例荷载法、等效荷载法、三维数值分析软件FLAC3D，对高速公路路堤基底承载边进行计算。通过计算结果的对比分析，归纳了路基基底应力随着路堤高度和基底软土厚度变化的分布规律，并提出了路基基底应力的计算公式，可作为路基基底承载力或软基清淤的量化评定，避免人为地判断地基处理合格性。     

拟静力应变法判别高真空击密的有效加固深度

在现有强夯法有效加固深度研究的基础上,提出了用附加应力引起的应变作为广义强夯法有效加固深度的判别依据。并将其应用于吕四电厂高真空击密法（井点强降水＋强夯）加固饱和地基的工程实践中。结果表明,文中的拟静力法计算结果很接近于实测的有效加固深度,表明等效拟静力法的应变判别是合理的,且计算简单,结果可靠。     

一般应力状态下挡土墙上主动土压力研究

将Lade-Duncan破坏准则应用于求解挡土墙上的主动土压力,在平面应变状态下,通过在π平面上采用与Lade-Duncan破坏准则等效面积的Drucker-Prager破坏准则,且借助等效内摩擦角的概念,提出了计算挡土墙上主动土压力的新方法,并与传统的库仑法、朗肯法和有限元数值模拟等计算结果进行了比较。结果表明:该方法计算过程简便,计算结果准确,是计算挡土墙上主动土压力的合理方法,有一定的工程实用价值。     

斜拉桥叠合梁剪力滞效应有限元计算方法

为研究叠合梁的剪力滞效应,以一座大跨径叠合梁斜拉桥为实例,提出了一种基于三分析模型的有限元计算方法,首先建立全桥整体有限元杆系模型,然后取出中跨跨中区域和L/4区域建立局部杆系模型,并采用影响矩阵法调整斜拉索的等效竖向分力以及边界条件,使其弯矩和轴力与全桥杆系模型对应区域相吻合;最后将该局部杆系模型转换为局部实体模型,并施加局部杆系模型的边界条件和荷载,这样就能获得代表区域混凝土桥面板在各个荷载工况下准确的应力分布结果以及剪力滞后系数。分析结果表明,提出的方法能有效地减少分析工作量,并准确获得了斜拉桥叠合梁的剪力滞后系数,其计算结果为同类叠合梁斜拉桥的设计提供一定的借鉴。     

边坡柔性防护网中RECCO圆环力学性能研究

RECCO圆环是构成边坡柔性防护网中的环形网的主要构件,为弄清其力学性能,文中对RECCO圆环在两端受拉荷载作用下进行了试验研究和数值模拟分析。在数值计算中采用等效面积法和力的平均分配法对圆环进行了简化处理。计算结果表明,采用力的平均分配法对圆环进行简化计算与试验结果较吻合。并通过理论分析,得出了计算RECCO圆环等效截面半径的方法。     

南京青奥景观桥斜拉索应力松弛行为对结构的影响分析

针对工程实践中出现的斜拉索应力松弛现象,结合主跨240m的双塔双索面斜拉桥——南京青奥景观桥工程实例,分析斜拉索应力松弛行为对结构的影响。采用MIDAS软件建立南京青奥景观桥整体模型,分别用影响矩阵法和等效温度法模拟分析斜拉索应力松弛行为,并比较二者的差异;最后采用等效温度法计算南京青奥桥斜拉索松弛对结构的影响。结果表明:斜拉索的松弛行为可采用影响矩阵法和等效温度法进行模拟,2种方法均有足够的模拟精度,等效温度法更为直接方便;斜拉索松弛对桥塔内力和位移以及主梁轴力影响较小,对主梁局部区域弯矩和位移影响相对较大。     

地震作用下土工格栅加筋土挡土墙动力响应分析

采用连续介质快速拉格朗日差分方法对一座土工格栅加筋土挡土墙地震作用下的动力响应进行了计算分析,将加筋材料中最大拉力、动土压力、加速度放大效应的数值模拟结果与FHWA和公路加筋土工程设计规范计算值进行了对比分析。计算分析表明,挡土墙面板位移与加筋材料拉力均随时间累计增加,地震持续时间对加筋土挡土墙动力影响明显;在地震末期,加筋材料拉力、动土压力数值计算值要明显大于规范计算值;地震时加速度沿墙高有明显的放大效应,加筋土挡土墙墙趾分担了相当一部分动土压力。当前规范设计方法对这些因素均未给予充分的考虑。     

基于温度应力等效的基顶当量回弹模量换算方法

在水泥混凝土路面温度应力计算中采用的基顶当量回弹模量,是基于基顶弯沉等效为原则换算得到的,这种换算原则并不能真实反映基层对路面板温度应力的影响规律。利用有限元法对温度应力进行了大量计算,在此基础上建立了以温度应力等效为原则的基顶当量回弹模量换算方法。与有限元解比较,结果表明该换算方法的精度完全能满足工程计算的需要,其成果可供规范修订时参考。     

深水桥梁桩基承台等效动水附加质量数值模拟研究

以某跨江大桥桩基承台为工程背景,基于有限元软件ADINA建立该结构流固耦合数值模型,借助ADINA将流固耦合效应影响转化成结构的附加质量,从而建立无水模型,同时按传统Morison方程等效建立另外一个无水模型,对比3种数值模型的动力特性,并对3种模型分别加载两个方向的3条地震波,得到模型的地震动响应。结果表明,文中方法得到的附加质量远小于基于Morison方程的附加质量;文中等效模型的动力特性结果比Morsion方程等效模型的结果更接近实际流固耦合数值模型的结果;传统Morison方程等效模型的地震响应一般偏于保守,但有时会小于实际情况;文中采取的等效方法相对于传统Morison方程更接近实际情况下的响应结果,计算效率也显著提高。     

水泥混凝土路面等效疲劳温度应力系数

分析了日疲劳温度应力系数的影响因素,结果表明温度荷载和轴载的昼夜分布对其影响最大。提出利用多年累积的每日气象资料直接推导等效疲劳温度应力系数的方法,该方法不用计算月、年疲劳温度应力系数,其计算结果提高了疲劳温度应力计算的准确性。基于中国93个基本气象站50 a实测的日气象资料,计算得到等效疲劳温度应力系数,并给出了回归公式及各地的回归系数。     

深层沉降拟合法计算砂井地基的固结度

该文采用单向压缩理论,结合当前的砂井地基固结理论,找出加固土体深层沉降与地基附加应力之间的关系。并根据这一规律提出了计算砂井地基固结的深层沉降拟合法。该方法舍弃了繁琐的求解地基附加应力的过程,将已加固完成的、土层性质相类似的地基的深层沉降分布函数代替地基附加应力的分布规律,代入一般的砂井地基的固结方程,就可以求出加固地基固结发展规律,指导工程的进行。