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、...     

全长砂浆锚固岩石锚杆的拉拔试验受力分析

根据现场试验得到的锚杆在拉拔状态下的应力分布曲线,建立了一个简化的锚杆剪应力分布模型,根据这一模型对锚杆在不同拉拔荷载等级下的轴向应力、剪应力分布进行了理论分析,并进行了实例验证,计算应力曲线与实测基本一致,表明所建立的模型可用于拉拔试验下的全长砂浆锚固岩石锚杆进行比较准确的力学分析。     

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。     

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。     

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。     

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。     

轿车车门侧面碰撞有限元模拟

针对轿车侧面碰撞安全性问题,通过有限元方法对中国产某轿车车门的侧面碰撞安全性进行了模拟分析。应用美国ETA/VPG及LS-DYNA软件,建立了车门有限元模型,参照美国侧面碰撞法规FMVSS 214,对车门结构侧面抗撞性能进行了有限元模拟分析,并对车门结构进行改进,探讨了相应的轿车侧面碰撞安全性改进措施。由改进前后的仿真计算结果对比表明:改进后车门向内的变形减少了,该车型侧面抗碰撞能力得到提高,从而使侧面碰撞安全性得到改善。     

高赞大桥挂篮有限元仿真分析

以高赞大桥牵索挂篮施工为背景,介绍了如何把挂篮与主桥结构耦合在一起进行有限元分析的方法,并将分析结果与挂篮单独分析的结果进行比较,最后根据比较的结果提出了对该挂篮设计方案的评价与建议。仿真分析的结果表明：高赞大桥挂篮支点的约束接近于刚性支承约束;挂篮应力的计算结果可采用挂篮单独模型下的应力计算结果;主梁对挂篮的支座锚固点局部应力未超限。     

桥梁有限元软件中实现荷载效应分项的方法

为完成新公路桥规的各项检算,需在计算软件中把荷载效应进行分项,把恒载分为自重、预应力的一次力(主效应)和二次力(次效应)、收缩徐变效应。完成此项工作需要解决2个关键问题,其一是拆除临时单元或约束要按照内力分项分批完成;其二是为了能准确计算预应力的主效应,需计算出预应力的永存有效应力。通过算例说明上述问题的解决方法。     

基于有限元理论的重型半挂车架模态分析

采用有限元分析方法,借助ANSYS有限元分析软件,运用模态分析技术导出车架结构的模态参数,并对固有特性进行了初步分析评价。     

船闸桩基底板有限元受力分析

在泵闸,船闸等大体积混凝土工程中,基础设计时经常使用桩基基础来承载上部荷载,桩基底板的受力分析往往对设计结论起到很大的指导作用。为了得到合理的底板受力结论,对某船闸的桩基进行数学模型简化,将桩基简化为弹簧模型,同时采用两种不同的有限元软件,分别建立三维模型,划分网格和计算结论进行对比。分析发现,两种软件的计算结果相近,误差较小,计算弯矩值较合理,可被设计采信。