砂浆锚杆的有限元模拟方法探讨

针对现有砂浆锚杆有限元模拟方法的局限性与不足,在深入探讨砂浆锚杆的力学机理的基础上,提出了一种包含锚杆、砂浆以及接触面的新型复合锚杆单元,该单元不仅能反映锚杆的轴向受力作用,还能反映锚杆的抗弯以及锚杆与岩体接触面的剪切滑移效应,并利用有限元基本理论,推导了新型复合锚杆单元刚度矩阵及相关计算公式,并编制了相应的计算程序,工程实例分析表明: 模型能够满足工程要求,具有一定的理论与工程实用价值.     

砂浆锚固GFRP锚杆的粘结滑移机理

随着GFRP锚杆材料在工程中的逐渐应用,GFRP锚杆的粘结性能及工作性能也渐渐引起工程人员的重视。现有GFRP筋材的粘结性能研究多集中在小直径筋材、高强度锚固剂和较小锚固长度条件下进行,这与岩土锚固工程的实际情况不太相符。本文研究了大直径锚杆、低强度锚固剂和较长锚固长度情况下GFRP锚杆的粘结-滑移特性和其工作机理。发现GFRP锚杆的粘结-滑移曲线与钢锚杆存在差异并对差异的原因进行了分析。同时对锚杆直径、锚固剂强度及锚固长度对粘结-滑移曲线的影响进行了分析。对比现有粘结滑移模型的特点,基于试验结果建立了砂浆锚固全螺纹GFRP锚杆的粘结-滑移模型,模型与实际锚杆工作吻合较好。     

隧道全长粘结式锚杆有限元模拟分析研究

锚杆尤其是全长粘结式砂浆锚杆是隧道工程广泛应用的支护型式,但由于目前对全长粘结式砂浆锚杆支护作用力学机理认识不足,使其设计方法存在一定的局限性.针对某隧道工程,基于新型复合砂浆锚杆有限单元模型,采用非线性有限元分析了全长粘结式砂浆锚杆设计参数对支护效果的影响,并对隧道变形与塑性区分布规律进行探讨,从而为隧道支护设计提供了参考依据,完善了隧道全长粘结式砂浆锚杆支护的理论与方法.     

中空型注浆锚杆与普通砂浆锚杆的工作性能比较

锚杆支护是提高岩土工程稳定性的一种最经济有效的方法。本文分析了普通砂浆锚杆的缺陷，比较了中空注浆锚杆与普通砂浆锚杆的工作特性，提出了应用长期隐性效益的观点来看待锚杆的经济性，并指出中空注浆锚杆体系的出现和发展是我国岩土锚杆技术进步的一个标志。     

复合锚杆桩技术加固效果的数值分析研究

当地铁穿越既有桥梁基础或在其附近通过时,复合锚杆桩技术被广泛应用于桥梁基础的加固工程,但其加固机理极其复杂,理论远远落后于工程实践。文中首先介绍了复合锚杆桩的研究及应用情况,分析了其加固机理;然后以某实际工程为例,采用有限单元法对影响复合锚杆桩加固桥梁既有基础效果的各种因素进行了分析,并与常规处理方法进行比较。结果表明,加固后的桥梁基础受隧道开挖影响产生的位移随着复合锚杆桩的加固深度、间距及距离地铁隧道距离的增大而减小。     

基于非线性有限元方法的复合土钉支护影响因素研究

利用非线性有限元方法,针对土钉支护体系的结构特征和施工过程,引入带转动自由度的Goodman接触面单元,并结合实例对水泥搅拌桩复合土钉支护体系进行了研究,得到了土钉、搅拌桩等相关设计参数的变化对基坑位移、土钉受力的影响规律.     

岩质边坡锚杆(索)框架梁加固的数值模拟

采用一维弹塑性锚索单元及三维弹塑性锚杆单元与三维线弹性梁单元耦合的方法,模拟边坡工程中的锚杆框架、预应力锚索框架以及它们与加固岩体的相互作用,对西攀高速公路K132岩质高边坡加固进行了方案的评价比选。结果表明,与锚杆框架梁相似,无框架的锚杆加固方案能对坡体浅部位移及应力场有所改进,不同的是,锚杆框架能够显著限制坡体表面变形;预应力锚索框架体系中,锚索的布置及预应力设计值在较大范围内显著影响坡体内部的位移及应力场的分布。因此,预应力锚索框架梁方案是提高K132岩质高边坡稳定性的首选方法之一。     

锚杆-土工格室复合结构边坡防护有限元数值分析

锚杆-土工格室复合结构边坡是一种新型的边坡防护形式,在对不稳定裸露边坡进行加固处理的同时,还可以对边坡坡面进行绿化.利用Midas GTS NX有限元软件建立锚杆-土工格室复合结构防护边坡三维有限元模型,采用强度折减理论法分别对未加筋、加锚杆、加土工格室、加锚杆和土工格室的边坡进行敏感性分析,研究了加固措施、填料参数、...     

水泥混凝土道面修补砂浆约束变形试验与模拟分析

水泥混凝土道面修补砂浆在凝结硬化阶段,受到原混凝土道面的约束作用。为研究修补砂浆的约束变形特征,文中利用室内模型试验对修补砂浆的多个方向约束变形进行了实时监测,同时利用ABAQUS有限元软件对室内试验模型进行模拟。结果表明,约束变形模型中降温导致的温度应力不可忽略。同时通过界面应力计算分析了修补材料损坏率较大的原因和原混凝土损坏位置的分布特征。     

SOFIM连杆螺栓的有限元分析

针对SOFIM连杆螺栓出现的早期疲劳断裂现象,建立了连杆螺栓的有限元模型,利用ANSYS软件对该连杆螺栓进行了有限元分析,并与疲劳试验结果进行了对比,吻合较好。分析结果表明,该连杆螺栓早期疲劳断裂的原因是由于杆部与头部的过渡圆弧处产生的应力集中所导致的。该结论为以后的改进工作提供了理论依据。     

初应力法模拟隧道开挖过程的有限元原理及列式

阐述有限元方法模拟隧道开挖过程的理论和公式,提出分析中的若干基本概念和问题,描述采用ANSYS软件模拟开挖的原理和步骤。通过算例说明模拟分析的有效性。     

岩质边坡应力场特征有限元强度折减法研究

利用有限元强度折减法数值模拟技术,对成型边坡的应力场进行了研究:在坡顶荷载作用下,计算边坡内部应力场随着坡体强度指标的降低而变化的情况,分析边坡安全状态恶化对内部应力场的影响。通过对特定路径的应力追踪,对应力场的变化特征进行探讨,确定边坡的应力敏感部位,指出应力变化规律及其对边坡稳定性造成的不利影响,以克服岩质边坡以位移为参数的监测方法存在时间与空间上滞后的缺陷。     

钢—砼叠合梁斜拉桥精细有限元仿真分析

G325国道九江大桥（重建）为独塔双索面斜拉桥,主梁为叠合梁结构,由工字型主梁、车行道横梁、小纵梁、钢检修道悬臂梁组成的平面钢梁格,再与其上叠合的混凝土桥面板构成。由于该桥主梁构造复杂,采用普通梁单元无法精确获得其应力分布,基于以上原因,利用块体单元及板壳单元组成的组合模型对该桥进行精细有限元仿真分析。介绍了如何制定仿真分析的建模方案,并对建模细节进行介绍,最后给出了该仿真分析的结果以及对设计方案的评价及建议。     

有限元强度折减法在边坡计算中失稳判据的讨论

用有限元强度折减法的不同失稳判据对某一边坡安全系数进行评判,并与简化的Bishop法和不平衡推力法对所得到的安全系数进行对比。对比分析结果表明,以特征点位移突变和塑性区贯通作为判据计算的结果与简化的Bishop法和不平衡推力法计算得到的结果比较接近。建议采用特征点位移突变结合塑性区贯通作为边坡失稳的判据。     

有限元计算时拱桥桩基础模拟方法

介绍有限元计算时桩基础的4种模拟方法:墩底固结法、假想嵌固点法、桩+等代土弹簧法及6自由度弹簧法。比较了不同模拟方法对拱桥计算结果的影响。     

m法和有限元法对桥梁桩基的计算探讨

通过简述桩基m法的计算过程,分别使用m法和有限元法计算了单桩算例和群桩算例,得到了两种算例下桩基位移、桩身弯矩、桩身剪力和桩周土应力的计算结果,发现m法和有限元法在计算的桩身各反应结果差距均较小,且除桩周土应力外,其他反应结果趋势基本一致.另外,还分析了两种方法在桩基入土深度z≥4.0/α时桩基位移和桩周土应力结果差异...     

发动机电磁气门驱动有限元法仿真计算

在发动机电磁气门驱动(EVA)研究中,利用电磁驱动CAE软件FLUX_2D/3D进行了EVA装置的仿真计算。仿真结果与试验结果基本相符,说明计算中建立的几何模型、动力学模型、网格划分、对驱动电路的处理以及设置的各种边界条件均合理可行。这种方法可用于EVA设计方案预选,并可分析影响EVA动态特性和电磁铁吸力的各种关键因素。     

沥青路面弹性层状体系的三维有限元仿真分析

弹性层状体系理论,是当前国内外广泛使用的描述沥青路面结构的力学模型。以此模型为基础,采用大型通用有限元软件ANSYS分析轮载作用下沥青路面的弯沉分布状况,研究弯拉应力的变化规律,得出最大弯沉点在轮载中轴处的结论;同时揭示了面层层底不一定总受拉,受面层刚度和厚度影响,有时也有受压的规律。说明有限元实体仿真分析在路面结构分析中具有广泛前景。