压力集中型预应力锚索剪应力有限元分析

在详细分析压力集中型预应力锚索结构特征基础上,利用有限元软件进行模拟和分析该种锚索受力特征。在分析中采用整体式初应变方法来考虑混凝土和钢筋(即将混凝土和力筋划分为不同的单元来考虑),而预应力的施加是通过给锚索单元一个初始的应变。通过分析得到锚固段剪应力的分布特征,它主要与锚索弹性模量、灌浆体弹性模量、灌浆体半径、锚索半径、灌浆体泊松比这几个参量有关。最后,为了便于工程直接应用,综合以上几方面的影响因素给出压力集中型预应力锚索计算锚固段剪应力的理论公式。     

基于岩质高边坡预应力锚固的问题研究

在阐述预应力锚索结构及其作用的基础上,分析了影响预应力锚索锚固效果的主要因素,根据现场实测数据,对内锚固段应力分布特征进行了系统的分析,针对预应力锚固效应的三个方面,提出了群锚第一效应和群锚第二效应的概念。     

基于荷载传递法的锚杆锚固段荷载变形分析

基于对荷栽传递法的认识,首先推导了锚固段的荷载传递基本微分方程;在此基础上,结合Kelvin问题的位移解,得到锚固段的应力分布的解析表达式,认为锚杆体的直径、外荷栽及锚杆体弹性模量与岩体剪切模量的比值等因素影响着锚固段的应力水平.计算结果袁明:锚杆体直径增加到一定程度会使锚杆所受的最大剪应力快速增加;在较高的初始力条件下,锚固段前端应力集中现象明显;较小的锚杆体弹性模量与岩体剪切模量比值有利于锚固段应力的均匀分布.     

饱和粉砂土中压力分散型预应力锚杆极限抗拔力试验研究

饱和粉质砂土锚杆施工存在着诸多技术难题,锚杆极限抗拔力影响因素多.文章对压力分散型锚杆采用5种张拉方式,分别进行单元锚索单独张拉、整体张拉极限抗拔力破坏试验.锚索单独张拉大多发生突变型破坏,整体张拉发生缓变型破坏,整体张拉试验更为合理.试验得到饱和粉质砂土锚杆极限抗拔力值,尽管锚固体长度相等,但不同长度锚索极限抗拔力值差异较大.锚索弹性位移与荷载大多成直线关系,并与锚索自身弹性变形相当.塑性位移普遍较小,与锚索长度、荷载大小成正比,约为弹性位移的12%-30%.     

全长粘结岩锚抗拔受力特性

根据锚杆与锚固浆之间界面耦合机理,分析了岩锚抗拔状态下界面剪应力的分布特征。基于变形协调得出小荷载情况下界面剪应力随离锚固受力点距离的增大成指数衰减,并随荷载增加,界面出现4个变形段,分离段和残余变形段随着塑性区开展产生非耦应力向远端传递。耦合区界面剪应力分布与小荷载情况不同,其相关模量参数可采用综合折减系数表示。同时,提出了单孔多锚杆受力剪应力衰减模型,并通过试验证示了现场锚杆在荷载逐级加大时,剪应力峰值强度的变化规律。     

预应力锚索在滑坡治理中的应用

在滑坡治理工程中,通常采用预应力锚索加固滑坡以改善其稳定性。本文描述了锚固力、锚索倾角和锚固段长度等确定的方法,并探讨了影响预应力锚索设计参数的影响因素。     

压力分散型胶体锚索结构试验研究和理论分析

研究了一类适应于混凝土结构施加大吨位预应力的新型胶体锚索结构,该锚索用钢绞线或精轧螺纹钢作锚杆体．用树脂胶作锚固体,根据锚固体的受力特性,构成拉力型、压力型及荷载分散型胶体锚索。对胶体锚固体构成不同的8组胶体锚索结构进行了现场试验研究,得到了该类锚索的工作性能和承载能力;以压力分散型胶体锚索结构试验模型为基础．考虑材料非线性,对该类胶体锚索结构进行了计算分析．进一步掌握了该类胶体锚索结构的受力规律和极限承载力。     

高边坡预应力锚索基本试验

通过基本试验来验证设计所采用锚索的工作性能并确定锚索的极限承载力和安全系数，为高边坡锚固工程的动态设计提供有关参数。     

地下水循环荷载作用下GFRP锚杆锚固性能分析

在滨海地区,地下水起伏较大,给建筑物安全性带来隐患,玻璃纤维增强复合塑料(GFRP)筋材料与钢筋相比具有轻质高强、抗腐蚀能力好的特性。本文在考虑GFRP筋正交各向异性的基础上,建立GFRP锚杆锚固体系,施加地下水循环荷载,对锚杆的承载能力、杆体轴应力、剪应力分布形态等锚固特性进行了探讨和分析。结果表明：与单调荷载相比,地下水循环荷载极限滑移量小32%。地下水循环荷载下杆体轴应力沿深度方向下降速率较慢,剪应力保持下降趋势。第1次循环中滑移量达到总滑移量的79%,在前7次循环中达到90%,杆体应力分布形态均在7次循环后保持稳定。     

预应力锚固体系

介绍了三种常用的预应力锚固体系,并阐述了每种锚固体系的特点;同时论述了预应力锚索的四种结构形式,以及存在的问题和发展趋势.     

锚拉板式索梁锚固结构构造参数分析

鉴于锚拉板式索梁锚固结构受力复杂、应力集中等问题,以厦漳跨海大桥南汊主桥Z12锚拉板式索梁锚固结构为例,采用ANSYS有限元软件对锚拉板式索梁锚固结构进行构造参数分析。结果表明,增大板厚、加长剪切剪焊长度以及增大塑性区半径均能改善应力集中状态,但以增大塑性区半径最为明显。     

趸船内八锚锚链受力分析

针对码头结构设计规范中关于内八锚及地牛受力计算的规定不明确的问题,参考水下锚链计算推导过程,根据静力平衡分析,列出悬链平衡方程,求解得出内八锚锚链悬链线标准方程,并通过曲线积分得到悬链线长度的计算公式。考虑到内八锚锚链在岸坡上拖锚的特殊情况,引入岸坡出坡点处斜率k,采用静力分析方法,得出锚链最大拉力、地牛拉力的计算公式。结果表明,锚链悬空段最大拉力出现在岸坡出坡点处,锚链最大拉力出现在地牛处。研究成果可为类似工程提供参考。     

船体起锚机强度的有限元分析

依据某起锚机结构,利用国际上普遍采用的结构分析软件ANSYS,建立起锚机的有限元分析模型.依据起锚机的实际结构特点,采用了各种不同的单元类型和边界条件.通过对起锚机在各种组合载荷工况下的受力分析和强度计算,得到了起锚机各部位的应力分布图以及相应的数据,并根据结构响应的特点提出合理有效的结构加强措施和部分结构优化方案.     

锚绞机滚筒的有限元分析和试验研究

滚筒是锚绞机中关键的零部件,研究其工作时的应力情况具有重大的意义.采用三维CAD软件SolidWorks建立滚筒组件三维实体模型,用大型有限元MSC.Nastran软件对其进行了线性静力和强度分析,同时测量了滚筒组件内部特征点的应力值,验证了有限元模型的正确性,为滚筒的优化设计提供了依据.     

某定位锚绞车卷筒轻量化分析

本文以某定位锚绞车卷筒为研究对象,首先分析了实际使用中钢丝绳在卷筒上的布置情况和由此造成的卷筒受载情况,然后通过有限元仿真分析得到卷筒的应力及位移分布云图,在此基础上为满足轻量化指标,对卷筒进行了结构优化和强度校核,为装船的定位锚绞车轻量化设计提供参考依据。     

Structural mechanics for design of grouted connections in monopile wind turbine structures

Over the last 30 years it has become standard practice to connect offshore oil and gas structures to their foundation piles using cylindrical shaped grouted connections with shear keys or weld beads. Circumferential shear keys, or weld beads, are provided around the outside of the piles and the inside of the pile sleeves in jacket structures to transfer forces through the grouted connection. The same methodology is also now being used by the wind energy industry to connect wind turbine support structures to their foundation piles. These structures are subjected to rather severe dynamic loading, it is therefore important to document the fatigue capacity of these grouted connections. As a direct result of this need, a joint industry project focusing on the capacity of cylindrical shaped grouted connections with shear keys was initiated by DNV in January 2011 and continued through until completion in May 2012. This project has involved fatigue testing of grouted test specimens in the laboratory, finite element analyses and assessment and development of a recommended design methodology. The design methodology includes the Ultimate Limit State and the Fatigue Limit State. Fatigue testing of full-scale specimens would require very large test setup and hydraulic actuators. Therefore special box specimens were designed with a representative radial stiffness similar to that of large diameter connections, with both full size grout thickness and geometry of the shear keys. An analytical approach for design of these specimens and for the design of grouted connections in monopiles is presented in this paper.     

饱和软粘土中新型法向承载力锚极限承载力分析

法向承力锚(VLA)因其安装回收方便、承载能力高、可重复使用等优点,被广泛应用于海洋工程。文中假设一楔形锚板埋置于理想不排水饱和软粘土中,通过建立锚板-土体有限元数值模型,对锚板的极限承载力和锚的失效形式进行分析,考察了不同埋深、埋置倾角等对其承载力系数的影响。在浅埋和深埋两种情况下,锚的失效形式分别表现为锚板上方土体的整体破坏和周边土体的局部剪切破坏。随着埋深增加,锚板承载力系数趋于稳定,埋置倾角对承载力系数的影响也逐渐变小。     

锚绞机带式制动器热-结构耦合分析

采用三维CAD软件SolidWorks建立了带式制动器组件的三维实体模型,对其进行瞬态温度场、应力场以及沉头螺钉失效机理等热-结构耦合分析,揭示了瞬态制动过程制动器和摩擦片内部温度场和应力场的分布规律,探讨了沉头螺钉的失效机理,为带式制动器的优化设计提供了依据.