计算曲线梁桥的传递矩阵法

平面曲线梁桥已普遍应用于现代化公路工程中。其静力计算问题,许多学者已做了大量工作。但都是按经典的方法推导平衡微分方程,并以物理概念确定其边界条件。对于多跨连续曲梁仍然采用三弯矩方程求解。本文运用变分法,不仅能得出曲梁的平衡微分方程,同时能得到各种不同支承条件下的统一边界条件公式。本文将结构分析中的初参数法推广到曲线梁桥中去,导出了计算曲梁变形和内力的初参数方程。若用传递矩阵法计算连续曲梁时,可以不因超静定次数的增多而增加求解的困难,而只需解算一个三元一次方程组。因此,本文方法具有计算过程规格化,便于手算的优点。     

倾斜荷载下桩柱式桥墩受力变形分析传递矩阵法

为了研究倾斜荷载下桩柱式桥墩的受力变形特性,将其视为一工作整体,地面或局部冲刷线以上自由段视为置于虚拟土层中,根据桩(墩)身截面尺寸、混凝土强度等级以及土层情况等将桩柱式结构划分为若干分析单元段,基于Winkler弹性地基梁理论,考虑轴向和横向荷载共同作用,得到任一单元段的位移控制微分方程,并采用幂级数法进行解答。进而根据相邻单元段内力与位移连续条件得到了由柱顶受力与变形条件表示的桩柱式结构任一深度处水平位移、转角、弯矩及剪力的矩阵表达式。通过具体算例将提出的传递矩阵法所得结果与有限元等方法所得结果进行了比较。在此基础上,探讨分析了地基成层性对倾斜荷载作用下桩柱式结构体系内力与位移的影响。研究结果表明:表层土的物理力学性质及埋深对柱顶水平位移、地面处桩身水平位移及桩身最大弯矩值均有不同程度的影响。     

基于桩-土相互作用的刚性桩荷载传递机理研究

通过离散广义桩、土单元,构建了考虑桩-土相互作用以及水平加筋体兜提作用的基本方程,并编制了计算程序,利用已有工程试验验证了模型和基本方程的正确性。在模型基础上,以福厦高速公路改扩建工程为依托,分析研究了路堤刚性桩的荷载传递机理。研究表明:桩顶无桩帽时,桩体荷载分担比显著下降;考虑加筋作用后,桩体荷载分担比有所提高,且随填土高度的增加提高越显著,三层土工格栅较之一层土工格栅对桩体荷载分担比的提高不明显;在不同的填土高度下,桩侧摩阻力中性点的位置均在桩身中部,且加筋对桩侧摩阻力的改变不明显。     

多层地基中单桩的沉降分析

根据能量法中的格林公式以及桩微段和桩侧土微段的力平衡推导了多层地基中单桩的位移控制方程,该控制方程能综合考虑桩侧土的剪切和压缩过程.根据桩土系统的轴力和位移在各层地基边界处的连续条件以及传递矩阵法获得了多层地基中单桩在轴向荷载下的总刚度矩阵.由于位移函数非显式,因此运用迭代步骤进行求解,进而可以完全确定单桩的位移和力函...     

分离式双肋截面主梁剪滞效应分析的传递矩阵法

构造横力弯曲时考虑翘曲正应力自成平衡的槽形宽翼梁剪力滞翘曲位移函数,基于能量原理,导出槽形宽翼梁计入剪滞效应和剪切变形双重影响的平衡控制微分方程和边界条件,在初参数解的基础上建立相应的场矩阵和点矩阵,从而实现分离式双肋截面主梁桥位移、应力及内力的一维递推求解.     

桩土荷载非线性传递机理探讨

桩基础顶部在受到竖向荷载作用时,荷载沿桩身向下传递的过程是通过不断克服桩侧摩阻力而向桩端传递的,这是个复杂的非线性过程.介绍了3种数学模型即理想弹塑性模型、双曲线模型和指数模型模拟桩土荷载传递的复杂非线性过程,并重点介绍了指数模型在实际工程中的应用.     

SH简谐波作用下桩土横向动力相互作用解析分析

利用波的传播理论得到了SH简谐波作用下土层的位移,采用动力Winkler地基梁模型模拟桩-土之间的动力相互作用,得到了SH简谐波作用下单桩的横向位移。通过放大因子来反映SH简谐波作用下桩土系统的横向振动特性,分析了桩土主要力学参数对放大因子的影响。研究表明,桩顶放大因子随频率的变化曲线主要存在4个峰值,土体粘滞阻尼系数对第一个峰值有较大影响;在低频和高频情况下,长径比和边界条件对放大因子的影响不同。对SH作用下桩基振动特性的研究为桩基抗震设计提供了依据。     

由单桩载荷试验预测水平受荷群桩的非线性变形

将桩假定为相互作用的非线性弹簧,使用双曲线函数或幂函数拟合试桩的荷载-位移曲线,并用来模拟桩和土的非线性关系。使用相互作用系数的方法分析桩-桩之间的相互作用,并且给出了计算桩-桩相互作用系数的理论公式,从而简化了相互作用系数的计算过程。与现场水平受荷群桩的试验结果进行对比,结果表明,该简化分析方法可以较好地预测水平受荷群桩的非线性变形,理论预测结果与实测结果较为吻合。由于将桩假定为相互作用的非线性弹簧,避免了对桩进行单元划分,从而大大减少了群桩变形的分析时间。该简化方法特别适用于大规模水平受荷群桩的变形分析。     

柔性基础下复合地基桩土应力比模型试验研究

通过柔性基础下复合地基的模型试验,测试了桩顶应力、桩间土应力、桩端承载力,并与刚性基础下复合地基桩土应力比进行了对比分析,得出柔性基础下复合地基桩土应力比特性.     

层状地基中锚杆拉拔荷载传递非线性分析

为了研究层状地基中锚杆拉拔受力的非线性特征,引入锚固界面剪切滑移的双指数曲线模型,基于荷载传递法基本原理,建立层状地基中锚杆荷载传递的非线性微分方程,推导锚杆轴向位移、轴力和界面剪应力的解析解,并给出层状地基中锚杆拉拔受力特性的计算方法与求解步骤。在此基础上,分析拉拔荷载作用下层状地基中锚杆的荷载-位移曲线特征、轴力与界面剪应力分布特征以及锚固体埋入位置对锚杆受力特征的影响,并以工程实例检验该方法的可行性。研究结果表明：作用荷载较小时,层状地基中锚杆的轴力和界面剪应力分布特征与均质地基中锚杆的轴力和界面剪应力分布特征基本一致;作用荷载较大时,地基土层状分布特征对锚杆拉拔受力特性具有显著的影响,锚杆轴力和界面剪应力在土层分界面处具有明显的界面效应,即二者在土层分界面处分别存在明显的转折点和跳跃点;锚固体埋入密实地基层中的范围越大,锚杆的极限抗拔荷载也越大,延性也越好,实际工程中应将锚固体尽可能地埋置于硬土层之中;在锚固界面弹性黏结、塑性变形（局部软化）以及滑移破坏的整个全历程阶段,所提方法的计算结果与工程实测的锚杆荷载-位移曲线均吻合较好,反映了锚固界面剪切滑移与锚杆受力变形的非线性特征。     

柔性基础下复合地基的数值分析

运用 MARC软件 ,对柔性基础下复合地基的受力与变形性状进行了弹塑性有限元分析 ,探讨了地基土体、桩体及上部荷载各参数对复合地基性状的影响 ,并与室内模型试验结果进行比较 ,找出了影响柔性基础下复合地基受力与变形性状的因素及其影响程度。     

惯性荷载和地震荷载作用下单桩横向非线性动力响应简化分析

根据已建立的地基土—单桩系统横向非线性动力响应简化分析模型和计算方法,讨论了动力荷载作用下单桩横向非线性惯性响应以及地震作用下单桩横向非线性运动响应,采用两个非线性运动响应因子表征地基土—单桩系统运动响应的非线性特性。计算结果表明:该模型不仅能够模拟在(准)静态单调循环荷载和简谐荷载作用下的单桩横向非线性惯性响应,而且可以反映地震过程中地基土—单桩系统横向非线性运动响应的基本特征。     

非饱和土体气态水迁移引起的含水量变化方程

基于现有土力学理论及流体力学理论 ,结合非饱和土气态水迁移特征 ,得到了根据土体基质吸力和温度确定土孔隙饱和蒸气压力的表述关系式 ,推导得到非饱和土体中气态水迁移引起含水量变化的非稳态方程 ,方程揭示了气态水迁移的动力是温度梯度和含水量梯度 ,气态水迁移现象是温度不均匀分布和含水量不均匀分布单独或共同作用的表现形式 ,方程表述了实验揭示的现象。最后应用含水量变化方程对实验结果进行了计算分析 ,验证了该方程的合理性     

边坡稳定影响因素敏感性的正交法计算分析

在分析边坡稳定影响因素的基础上 ,提出了判别边坡稳定影响因素敏感性的正交分析法。以正交矩阵设计来安排因素水平组合 ,同时采用合理的计算模型对各种组合的边坡稳定安全系数进行计算机电算 ,然后采用极差分析和趋势分析对因素敏感性进行评价。结合 1 0 m高土坡分析实例 ,讨论了正交分析法的有效性。     

盾构隧道施工对临近桩基影响数值分析

以上海轨道交通七号线下穿明珠线盾构施工为依托，通过采用摩尔一库伦弹塑性屈服准则，建立二维有限元数值模型，研究上海轨道交通七号线盾构隧道开挖对邻近桩基的影响。数值模拟结果表明：当盾构土仓压力控制在0．28～0．34MPa，同步注浆压力控制在0．26～0．32MPa的情况下，盾构推进能保证桩基的安全。     

大碎石沥青混合料柔性基层在路面补强中的应用研究

将空隙率较高的最大粒径为37.5cm的大粒径沥青碎石混合料铺筑在老沥青路面上代替半刚性基层,解决半刚性基层补强中反射裂缝及排水问题。采用集料嵌挤方法进行级配设计,使用高粘度沥青增加沥青膜厚度,以析漏指标确定沥青用量,通过试验路提出大碎石沥青混合料柔性基层的施工工艺。试验路观测表明:大碎石沥青混合料柔性基层用于旧路改造,能够满足道路结构强度及高温稳定性要求,起到路面结构排水的作用,有效地防止了反射裂缝的产生。     

坝式路堤涵洞及附属泄洪设施蓄水增量计算方法

根据坝式路堤设计的库容特性,考虑库区蓄水、存水损失、泄洪需要,运用蓄水增量法,对坝式路堤涵洞及附属泄洪设施设计进行了水文分析,给出了坝式路堤涵洞及附属泄洪设施免建、缓建或与坝式路堤同期建设方案的确定方法,得到了坝式路堤具有蓄水坝功能的年限计算方法。结果表明:该方法对干旱、半干旱地区坝式路堤涵洞及附属泄洪设施的设计具有参考价值。