新型自锁式预制块拱形护坡的设计与施工

为提高路基防护施工的标准化程度,保证路基防护施工质量,首创性的提出了"自锁型拱形护坡预制块"的结构形式,并成功应用于北沿江高速公路马鞍山至巢湖段。自锁型拱形护坡预制块借鉴了中国古代家具隼齿拼装的设计理念,大大提高了预制块安装后的整体性,既提高了路基防护施工的标准化水平及施工质量,又不降低原设计的耐久性,是一种值得推广的新型拱形护坡结构形式。     

曾家沟大桥拱架设计与分析

在施工中利用钢拱架进行混凝土预制块砌筑拱圈,钢拱架的工作性能直接影响到砌筑拱圈的安全性。利用有限元软件M IDAS,对钢拱架施工的受力状态进行了数值分析。分析结果表明,在主拱圈砌筑的各个节段,钢拱架的应力均满足强度要求。利用钢拱架在山区水深狭谷地形修建圬工拱桥是一种经济的施工方法,克服了搭设满堂支架对施工场地的要求,可供同类工程参考。     

苏南运河九里段护坡损坏修复方案的探讨

斜坡式混凝土预制块护坡是护岸结构的一种较为普遍运作的形式，苏南运河九里段护坡工程自1996年5月建成投入使用。由于结构型式及地质方面等原因，使用中损坏较多，历年来维护工作量大面广，日常的零打碎敲的修补方案实际上已不再合适，本文探讨了几种旨在治理损坏护坡的方案。     

山区公路路基拱形骨架护坡有效施工技术的探讨

在山区公路工程施工中,路基施工是至关重要的一个环节。路基建设的质量对于整个公路的承载力与稳定性有着直接的影响,而且关系着公路后期运营过程中的安全性与舒适性。当前,在公路路基的防护工程施工中最为常见的一种结构为现浇砼拱形骨架,运用拱形骨提高公路的承载能力,降低危险事故的发生率。本文主要就山区公路路基拱形骨架护坡的施工技术进行的探讨与分析。     

浅谈山区公路路基拱形骨架护坡施工技术

随着山区公路建设规模的不断扩大,为了防止公路路基边坡发生滑坡事件,保证车辆行驶安全,人们越来越重视路基边坡的处理,路基拱形骨架护坡引起具有良好的防护作用被广泛地运用在公路路基边坡处理中。主要阐述了山区公路路基拱形骨架护坡施工技术。     

侧墙开洞拱形地铁车站结构三维地震响应分析

基于数值模拟的方法,建立了土—拱形地铁车站侧墙开洞接通道相互作用的三维数值分析模型,研究了其在水平地震作用下的动力响应规律。结果表明,开洞部位结构边墙或中柱的加速度峰值随着开洞数量的增加而减小,而下边墙的加速度略大于上边墙的加速度;开口部位结构侧墙的最大压应力随开洞数量的增加逐渐增加、弯矩幅值却逐渐减小,而中柱的最大压应力和弯矩幅值均逐渐增加;开洞部位的加速度峰值、相对位移峰值及应力或内力幅值均与侧墙开洞形式有关,正方形开洞工况下的加速度相对最大、横矩形次之、圆形最小;相同开洞面积时,侧墙横向矩形开洞引起的地震反应比竖矩形的略大,开洞角部是抗震设计的薄弱环节。     

砖砌倒挂井井壁稳定性的数值模拟分析

为了保证倒挂井施工过程中的安全性,以某一市政工程用工作井为背景,基于砖砌倒挂井壁的支护形式,通过abaqus有限元软件建立三维模型对真实的井壁施工过程进行数值模拟,研究了开挖过程井周土体与井壁应力、位移发展趋势和塑性区分布特点以及井壁特殊监测点处的位移变化规律。结果表明:倒挂井开挖初期,土体应力向井底转移,地表土体产生较大的水平移动,开挖层土体竖向变形明显,伴随开挖深度增大以及井壁的砌筑,土体竖向变形现象愈加明显,开挖结束后土体竖向位移量最大;砌筑井壁上的最大应力、应变值都出现在井壁最底层,最大水平位移位于最后一层井壁处,最大竖向位移则出现在首层井壁的顶端;由于土体荷载应力释放,倒挂井开挖砌筑完毕后,坑底土体达最大回弹隆起值为13.3 mm。可见,倒挂井开挖过程及开挖结束后,井周土体及井壁应力和变形很小,砖砌井壁能保持较好稳定性。     

路用泡沫混凝土不同置换形式下路基变形研究

由于路用泡沫混凝土质量轻,可有效减轻路基在自重应力作用下的沉降位移,而泡沫混凝土不同置换结构形式对路基的沉降位移影响不同.以某高速公路工程为依托,借助FLAC3D数值模拟软件,分别对凸字形、倒梯形及倒台形等3种泡沫混凝土置换结构形式进行数值计算,并对路基中心处及坡脚处进行位移沉降分析,得出以下结论:使用路用泡沫混凝土填...     

采用不同模拟方法的预制拼装桥墩拟静力加载模拟对比

预制拼装桥墩因其施工速度快、环境影响小、施工成本低等诸多优势,成为桥梁下部结构的应用趋势。为探究预制拼装桥墩不同数值模拟方法的优劣,选取文献中试验桥墩试件作为建模对象,采用现阶段三种预制拼装桥墩最常用的数值模拟方法(纤维模型法、实体模型法、集中塑性铰模型法),建立三种预制拼装桥墩有限元分析模型,进行拟静力加载模拟。采用滞回性能、骨架曲线、累积耗能、刚度退化作为指标对三种分析模型的模拟效果做出评价。结果表明:三种分析模型均能够被用于模拟预制拼装桥墩的滞回性能、极限承载力和刚度;在模拟预制拼装桥墩非线性能力上实体模型模拟效果最好,其次是纤维模型和塑性铰模型。实体模型在模拟预制拼装桥墩损伤方面具有更好的效果,纤维模型对桥墩损伤后刚度退化的模拟敏感程度偏低。     

新建建筑物对桥梁桩基结构的影响分析

以修建工业厂房对桥梁桩基稳定性的影响为工程背景,采用ANSYS有限元分析方法研究新建建筑物修建对桥梁桩基结构内力的影响,结果表明,荷载作用下桥梁桩基的压应力增量最大值发生在Y方向(竖直方向),为0.65MPa;将数值模拟结果与监控量测数据进行对比分析发现,荷载作用下桥梁桩基变形比监控量测竖向位移小0.003mm,说明建立的数值模型及其参数取值合理,可用于评价新型建筑物对桥梁桩基结构的影响。     

隧道开挖三维有限元数值模拟分析

围岩及支护结构的位移、应力分布变化规律是隧道开挖是否安全的评价标准。针对隧道开挖计算的复杂性,采用有限元对其建立三维数值模拟。利用ANSYS对隧道开挖过程进行模拟,得到支护结构的位移、应力分布变化规律。数值计算结果表明,竖向最大位移发生在拱顶处,而支护最大压应力出现在拱腰。     

舰船在水下爆炸载荷下动力响应研究

文章首先建立了舰船水下爆炸过程的力学模型,并利用LS-DYNA 软件进行数值模拟与计算功能,分析了舰船在冲击波载荷作用下的位移、速度、加速度以及应力等响应,为舰船的抗爆研究提供参考     

新型公路隧道预制混凝土路缘构件防撞性能研究

为了提高公路山岭隧道的预制化水平, 以提升工程质量和缩短施工工期, 基于实际工程, 研发了一种新型预制混凝土路缘构件, 介绍了其结构形式、 沉沙井和排水孔等细部构造, 并阐述了生产工艺、 施工技术要点、 现场拼装技术等, 同时提出了路缘构件的防撞性能验算方法, 即采用伪静力法计算得到冲撞力为 850 kN, 然后采用有限元模拟分析, 得到了混凝土结构和钢筋的应力, 结果表明钢筋不会破坏, 可以保证路缘构件不会发生脆性断裂。 本文以期为提升公路隧道的预制化水平提供借鉴。     

基于相互积分的应力强度因子数值分析

应力强度因子可反映裂纹尖端弹性应力场的强弱,是解决结构疲劳断裂问题的重要参数。工程上常采用有限元分析软件对各种复杂裂纹体进行数值模拟进而求解断裂问题。有限元分析软件ANSYS提供后处理功能可直接计算各种断裂参数。借助ANASYS计算平台,分别采用传统的位移插值法和基于相互积分的数值方法可求得张开型二维及三维裂纹应力强度因子。将数值分析结果与二维裂纹的解析解和三维裂纹扩展实验的测量结果进行对比分析后发现,基于相互积分理论求得的应力强度因子更为精确,这种优势在三维裂纹数值分析中更为显著。     

半刚性基层沥青路面动力响应分析

针对交通动荷载引起半刚性路面结构的破坏问题,采用竖向静载及半正弦波动荷载加载,利用有限元数值法对动载作用下路面各结构层竖向位移和竖向应力分布规律与静力学响应进行了对比分析。结果表明,在动荷载条件下,半刚性结构的竖向位移及竖向压应力较静载相比呈现不同程度的下降;随着车速的增加,路面的最大弯沉及竖向应力都将减少。     

预制装配式箱涵结构地震响应影响因素分析

通过数值模拟方法研究了不同埋深、不同地震动峰值特性和不同箱涵顶板伸出长度情况下装配式箱涵的地震响应特征。结果表明,在地震作用下,埋深增加,结构的水平相对位移、竖向相对位移和应力均增加;地震动峰值提高,最大主应力集中在顶板中部、顶板两侧角部以及侧墙内侧角部;当顶板伸出长度介于110～115cm时,箱涵水平位移、竖向位移以及最大主应力下降幅度较大,抗震性能较好。     

动载作用下沥青路面三维有限元分析

针对交通动荷载引起半刚性路面结构的破坏问题,采用竖向静载及矩形波动荷载加载,利用三维有限元数值法对动载作用下路面各结构层竖向位移和竖向应力分布规律与静力学响应进行了对比分析.结果表明,在动荷载条件下,半刚性结构的竖向位移及竖向压应力较静载相比呈现不同程度的下降;随着车速的增加,路面的最大弯沉及竖向应力都将减少.     

市政隧道基坑支护体系及开挖方案优化研究

市政隧道深基坑开挖工程是市政建设的重要工程课题之一,开展深基坑支护结构的力学分析及优化设计研究具有重要的工程应用价值。依托南通啬园路隧道深基坑开挖工程,采用数值仿真技术对该市政隧道深基坑的变形规律进行研究。利用MIDAS GTS软件建立结构的三维有限元模型,模拟基坑开挖过程,获得支护结构位移和周围地层沉降位移等基坑变形数据以及钢支撑轴力特性,确认支护结构的安全性和稳定性。鉴于项目工期紧、施工工序复杂等施工难题,提出免去钢支撑斜撑并抬高第一道钢管支撑标高以加快工程进度的优化施工方案。通过对比有无斜撑的２种方案下支护结构的位移和应力,验证优化施工方案的有效性和可行性。根据数值分析,确定第一道钢管支撑的合理标高,所提出的优化施工方案可加快工期并降低工程造价,为同类深基坑开挖工程提供参考。     

弹性平面问题应力强度因子的近似求解方法

利用弹性力学复变函数理论,断裂力学理论及位移变分原理,给出一种确定应力强度因子的近似求解方法,并对含边界裂纹拱形构件的应力强度因子进行了实际计算,计算结果表明,效果良好,且便于工程实际应用。     

落石冲击下单压式拱形明洞的力学响应

为进一步了解结构受力情况,为明洞结构设计提供依据,采用动力有限元方法,对客运专线双线单压式拱形明洞落石冲击下结构力学响应进行了研究.首先,以竖直下落冲击为基本工况,从落石与洞顶回填土的相互作用及运动轨迹入手,分析了结构的应力、应变、应变率、位移、速度、加速度等作用效应响应;其次,根据落石、回填土及结构间能量的转化与传递规律,结合结构及基底应力响应,阐述了回填土和混凝土填充材料对落石冲击的缓冲和对结构的保护作用机理,以及边墙形式对基底及仰拱受力的影响;最后进行了45°斜向冲击响应分析并与基本工况进行了对比.研究结果表明:所设计的明洞结构可以承受竖向700 k J的落石冲击能量,拱顶、拱肩及墙身内侧和耳墙墙址等部位是相对受力不利位置,回填方式和直墙式拱墙形式有待进一步研究优化;冲击引起的结构应变率响应介于1×10~(-3)~1×10~(-2)s~(-1),与地震引起的响应范围相同;在本研究工况下,45°斜向冲击作用效应总体上小于竖直冲击.