高速公路变刚度复合地基的数值模拟研究

基于对高速公路路基纵、横向差异沉降的危害及形成原因的分析,本文提出对高速公路复合地基采用变刚度调平设计的理念。以某高速公路两侧桥头段复合地基工程为依托,采用ABAQUS数值模拟软件,分别对等桩长变桩距方案和等桩距变桩长方案进行了模拟,对模拟的沉降结果进行分析。模拟结果表明,变刚度复合地基在有效减小路基纵、横向差异沉降的同时,也具有显著的经济效益。     

地基变形对墩（台）抗推刚度的影响

墩（台）顶水平力产生的位移是墩（台）自身变形和地基变形引起的，对重力式桥墩，后者引起的水平位移可能是前者的两倍多，不能忽略地基变形的影响，计算表明，计入地基变形后桥墩抗推刚度小得多，承担的制动力很小，故可以设计得更经济、更合理。     

土岩组合地层浅埋隧道埋深确定方法研究

为能更好地确定土岩组合地层浅埋暗挖埋深,以青岛地铁某浅埋暗挖车站为依托,采用数值模拟为研究方法,研究岩跨比、覆跨比等指标对隧道埋深的影响,并在此基础上从多指标角度出发研究其对隧道埋深的敏感性影响。研究表明:1)在强风化-微风化花岗岩地层隧道施工过程中上覆岩体和土体对围岩的稳定贡献程度不同,上覆岩体更有利于隧道的稳定;2)在青岛典型土岩组合地层中确定地铁车站埋深时,隧道的安全性对上覆岩层的厚度最为敏感,其次为覆跨比,覆盖层自重荷载影响隧道施工后的变形及受力。     

车用变刚度圆柱螺旋弹簧的逆向设计和刚度有限元分析

借鉴离散化思想并结合已有的弹簧设计理论和方法,初步提出了一种变刚度圆柱螺旋弹簧的逆向设计方法,并给出了基本的设计思路。同时,通过有限元仿真分析,获得了变刚度圆柱螺旋弹簧的刚度特性线,克服了以往通过试验测试弹簧刚度带来的周期长、费用高等缺点。     

变刚度板簧凸轮式支架几何设计

变刚度板簧凸轮形支架的几何形状是影响悬架弹性特性的重要因素之一。文章结合汽车平顺性及板簧变形运动学要求，对凸轮形支架几何形状设计进行了研究，所推导的公式适用于可变刚度多片板簧的支架设计计算。     

重型越野车变刚度螺旋弹簧设计

本文根据变刚度螺旋弹簧在重型越野车上的工程应用,及其加工工艺,设计了变刚度螺旋弹簧的型式、结构及特性参数。     

土岩组合地层盖挖法车站“吊脚桩”基坑设计优化研究

以青岛地铁3号线五四广场站为研究对象,对土岩组合地层地区的吊脚桩设计要点进行研究。通过数模模拟,对土岩组合地层中"吊脚桩"基坑的支护体系变形及内力、"吊脚桩"嵌岩深度与预留岩肩宽度的关系进行了分析,并对有竖向荷载的"吊脚桩"进行了研究。研究表明:1)随着开挖深度的增加及锚杆的施工,预应力锁脚锚杆对吊脚桩桩底水平位移的控制作用明显。2)随着嵌岩深度和肩岩宽度的增加,吊脚桩桩身最大水平位移呈减小趋势,嵌岩深度取2.0 m,岩肩宽度取1.5 m较为合理。3)由于桩脚嵌入中风化花岗岩,桩顶位移不受竖向荷载控制,仅随开挖深度增加而明显增加;桩身弯矩稍有增大,但变化值极小。     

变刚度复合材料螺旋弹簧的刚度预测模型及影响因素分析

变刚度复合材料螺旋弹簧,不仅具有极好的轻量化效果,还能通过刚度的变化,提升整车的舒适性。目前变刚度复合材料螺旋弹簧的设计理论尚不完善,文章基于复合材料层合板理论,结合螺旋弹簧变刚度的原理,建立了变刚度复合材料螺旋弹簧刚度预测模型。根据变刚度复合材料螺旋弹簧的刚度预测模型,分析了各结构参数对刚度的影响灵敏度,其中结构参数的影响力大小分别为簧丝半径>中径>有效圈数>芯轴半径。文章推导的刚度预测模型和影响灵敏度分析,可快速指导变刚度复合材料螺旋弹簧的结构设计。     

变中径螺旋弹簧稳态横向刚度的解析计算及仿真

为获得考虑变中径弹簧端部约束的稳态横向刚度的可靠解析计算方法,根据变中径弹簧的力学模型,运用莫尔积分,得到了弹簧端部约束弯矩的解析计算式。基于变中径弹簧的约束弯矩,推导了其稳态横向柔度、刚度解析计算公式。通过实例对变中径弹簧的稳态横向刚度进行解析计算和仿真验证,解析计算结果与仿真结果均吻合,柔度、刚度相对偏差均在0.21%以内,结果表明所建立的解析计算方法正确。最后,基于变中径弹簧稳态横向刚度建立了弹簧受横向载荷任意位置的横向挠度解析计算式,与仿真值偏差在0.21%以内,表明弹簧的相对横向挠度解析计算式正确。     

高速公路变刚度复合地基应用效果评价研究

以南通至洋口港区高速公路为依托,介绍了应用等桩长变桩距复合地基技术的处理方案;针对复合地基处理效果,提出了沉降监测方法,包含剖面沉降监测、沉降标监测、深层水平侧向位移监测;对监测成果进行分析,探讨了变刚度复合地基应用效果。     

变刚度抗滑桩性状研究

边坡中各处的滑坡体厚度、滑坡推力、地层抗力等不同,则各处抗滑桩的设置也应有所不同,即应采用变刚度布桩。变刚度抗滑桩有竖向上桩身刚度不一致、横向上桩间距不一致、纵向上桩排距不一致及各桩截面大小不一致四种类型。为模拟滑体的厚度和滑坡推力在横向上分布的不均匀性,建立了抗滑桩加固边坡的三维模型,在模型的左右两侧设置竖立的薄层岩壁,并对设置岩壁边界与未设置岩壁边界的情形进行了比较,发现设置岩壁边界后,滑坡在横向上呈不均匀分布,与实际情况接近。研究了变刚度抗滑桩在桩横向变形、桩弯矩等方面的特性,并与等刚度抗滑桩进行了比较,显示了变刚度抗滑桩加固边坡的优越性。     

组合抗推体系在软土地基中的应用研究

采用变形协调理论,结合具体的工程实例,推导出组合抗推体系中阻滑板的水平抗推刚度,研究了阻滑板长度L、厚度T、宽度B、竖向地基系数m等对阻滑板水平抗推刚度的影响,并对阻滑板的施工要点进行了阐述.研究结果表明:采用阻滑板等组合抗推体系,做到正确计算,精心施工,在软土地基中修建拱式桥梁是完全可行的.     

变刚度预应力简支梁桥固有振动分析

考虑预应力建立简支梁桥竖向固有振动理论方程并求解,运用解析与有限元方法对一座实际简支梁桥的固有振动频率进行了计算,并现场测试了结构的基频;深入分析了预应力以及变刚度对简支梁桥竖向固有振动频率的影响.     

新型复合橡胶悬架变刚度承载特性的研究

分析了理想悬架的刚度特性以及传统橡胶悬架的不足,提出了满足变刚度要求的智能组合式橡胶悬架力学模型,并根据这一力学模型设计了可实现空载、满载工况下具有变刚度特性的组合式橡胶悬架结构.试验结果表明,该组合式橡胶悬架具有能够提供非线性变刚度的特性,特别适用于载货汽车使用.     

钢管混凝土组合截面的刚度取值研究

钢管混凝土组合截面刚度取值,对钢管混凝土拱桥内力和变形有较大影响。针对组合截面刚度取值对桥梁结构内力和变形的影响进行理论分析,并结合工程实例表明了组合截面刚度折减的必要性。     

变截面悬架稳定杆刚度计算与分析研究

以汽车变截面悬架稳定杆为研究对象,基于卡氏定理推导了该类型悬架稳定杆扭转刚度计算公式,并与CAE仿真分析结果进行对比,结果表明两者吻合良好.基于文中推导的扭转刚度计算方法,以某型实际车辆稳定杆为例,分析并研究了空间安装角、过渡区圆角半径、中间部位杆径及长度对扭转刚度的影响规律.最后结合实际底盘调试工作,提出了一种可快速...     

越野车变刚度悬架螺旋弹簧的材料研究及应用

通过对国内、外弹簧材料的研究与分析,研制出了弹簧新材料50CrMnSiVNb.该弹簧材料具有高强度、高塑性、低成本和优良的工艺性等特点.利用该材料研制的变刚度螺旋弹簧具有高轻量化、高疲劳性能、低弹性衰减和大行程等性能.道路强化试验和全地形可靠性试验表明,该弹簧材料可满足中型越野车变刚度悬架螺旋弹簧的技术要求.     

沉管隧道横向地基刚度分布模式初探

为解决沉管结构横向设计计算中的地基刚度取值问题,基于HS本构模型,通过理论推导研究地基刚度随应力水平的变化关系,得出沉管隧道横向地基刚度分布的近似解析解。结果表明： 1)沉管横向地基刚度分布模式与地基初始刚度、结构刚度、地基应力水平和上部荷载有关; 2)在软弱地基情况下,沉管横向地基刚度为W形分布模式; 坚硬地基情况下,底板跨中可能会与地基发生局部脱开,脱开段地基刚度为水平分布; 3)通过算例分析,地基刚度分布近似解析解与数值模拟结果能够较好地吻合,可为沉管结构计算提供依据。