基于ANSYS的肋板台土压力分析

肋板式桥台因具有钢筋混凝土用量较少,沿道路轴线方向刚度大的优点,而被广泛应用于高速公路跨线桥的桥台。由于在桥台前后填土不对称,台前填土碾压差,台后填土需要高强度碾压以达到规范要求的不低于96%的压实度,因此,桥台台背承受较大的土压力,在土压力作用下,桥台会产生水平位移,若水平位移过大,将危及桥梁结构安全。本文是基于ANSYS计算填土期间台背土压力作用下桥台水平位移、应力及其内力变化的研究。     

软土地基桥台病害及设计对策分析

在软土地基上修建的桥台结构经常出现台后沉降、桥台开裂、倾倒等病害，文中对其常见病害产生的原因进行分析，提出相应处理措施，并在桥台设计中考虑水平附加力的影响。通过多工况的计算，对验算结果进行对比分析发现，附加水平力对桥台的滑移与基桩的挠曲产生重大影响，设计时不容忽视。     

基于竖向地基梁法的海上风电单桩基础结构优化

本文提出了一种针对海上风电单桩基础结构计算的改进竖向地基梁法,并对单桩基础结构进行了优化计算。对单桩基础结构采用竖向地基梁法计算,基于m法计算土抗力,限制浅层土抗力的极限值不能超过极限土压力。结合工程情况,利用传统竖向地基梁法与改进方法,对单桩基础结构进行了优化计算,两种方法的计算结果存在一定差异,改进计算方法所得最大泥面水平位移增大34.6%。对于变形控制较为严格的海上风电桩基础结构,限制浅层土抗力的极限值不能超过极限土压力并使用改进方法对单桩结构进行计算是必要的。     

双层土水平受荷超长桩承载性状数值模拟

利用有限元软件ANSYS对双层土中超长桩水平承载性能进行模拟,得到桩土相互作用下土抗力及超长桩桩身弯矩及侧移。分析桩侧竖向摩阻力、环向摩阻力和法向土抗力沿桩身的分布和对承载力的贡献以及超长桩水平承载性状随荷载、土层相对模量比、桩长径比的变化规律。结果表明:桩侧竖向摩阻力、环向摩阻力、法向土反力沿桩环向呈不同的曲线分布规律,沿深度呈递减趋势,桩顶最大;在不同分层情况下桩身弯矩和侧移量随着土层弹性模量比的增大而减小;水平受荷超长桩存在有效长度和最优长径比;沿桩身存在反弯点和位移零点。     

土工格栅加筋柔性桥台在跨内河航道桥梁中的应用

通过对土工格栅加筋柔性桥台结构的受力分析,提出桥台的设计方案、土工格栅的技术指标要求、施工注意事项及其试验观测要求等,为在跨内河航道桥梁工程的设计与施工中采用土工格栅加筋柔性桥台提供了理论依据.     

天津港南疆大桥桥台软基加固效果分析

本文介绍了堆载预压法和真空联合堆载预压法在天津港南疆大桥桥台软基加固工程中的应用情况,结果表明这两种方法加固桥台地基有效地避免了桥台地基在后期使用过程中产生较大的沉降,但真空联合堆载预压法可以大大缩短加荷期,为今后桥台地基的加固积累了宝贵经验。     

基础设计中的可靠度评估

阐述基于可靠度理论的基础设计的评估.首先总结具有结构抗力和荷载效应2个基础变量的结构可靠度基本理论.结构抗力的不确定性可以由统计学上的平均值和变异系数(cou或Ω)来描述.变异系数指变量的标准差和平均值的比值.敏感度分析的结果显示结构抗力的变异系数(ΩR)在其应用范围之内时,在分析结构可靠度方面扮演着相当重要的角色.基于这些阐述,在预先指定的风险水平(pf)上ΩR一定有其上限.当结构抗力呈正态分布的时候,这个极限ΩR独立于荷载效应随机性.和安全指数β成反比.安全指数可以定义为在标准正态分布区间极限状态到原点之间的最小距离.在这个极限ΩR之下,结构可以在预定风险水平之下安全工作.中心安全系数(Fs)可以由结构抗力和荷载效应的变异系数根据平方关系求得.然而,一些情况下结构抗力为非正态分布的情况并不少见.因此,等效正态分布的概念可以用来得到非正态分布结构抗力的ΩR极限.地质方面的随机变量可能是正态分布,也可能是非正态分布,结构抗力中基本变量之间的关系可能是线性也可能是非线性,或者非常复杂以致于结构抗力只能通过有限元分析才能得到.在此情况下,随机数可以通过蒙特卡洛模拟技术获得.拟合的结构抗力的分布可以在随机试验的基础上通过配合度检验确定.现实中,土壤的力学特性不是各向同性的,同样也不能认为是单一材料的,它们的不确定性是不可以被忽略的.简便的设计方式认为不确定参数是常数,并且通过使用定值的安全系数来确定结构截面,设计原则没有将土壤参数对安全系数的影响考虑进去.参考计算出来的失效概率表明,确定值的安全系数法无法保证足够的安全.因此,在某种情况下,安全系数大于等于3,对于结构容许承受能力,并不能认为太保守.     

基础设计中的可靠度评估

阐述基于可靠度理论的基础设计的评估。首先总结具有结构抗力和荷载效应2个基础变量的结构可靠度基本理论。结构抗力的不确定性可以由统计学上的平均值和变异系数（cov或）Ω来描述。变异系数指变量的标准差和平均值的比值。敏感度分析的结果显示结构抗力的变异系数（ΩR）在其应用范围之内时,在分析结构可靠度方面扮演着相当重要的角色。基于这些阐述,在预先指定的风险水平（pf）上ΩR一定有其上限。当结构抗力呈正态分布的时候,这个极限ΩR独立于荷载效应随机性,和安全指数β成反比。安全指数可以定义为在标准正态分布区间极限状态到原点之间的最小距离。在这个极限ΩR之下,结构可以在预定风险水平之下安全工作。中心安全系数（FS）可以由结构抗力和荷载效应的变异系数根据平方关系求得。然而,一些情况下结构抗力为非正态分布的情况并不少见。因此,等效正态分布的概念可以用来得到非正态分布结构抗力的ΩR极限。地质方面的随机变量可能是正态分布,也可能是非正态分布,结构抗力中基本变量之间的关系可能是线性也可能是非线性,或者非常复杂以致于结构抗力只能通过有限元分析才能得到。在此情况下,随机数可以通过蒙特卡洛模拟技术获得。拟合的结构抗力的分布可以在随机试验的基础上通过配合度检验确定。现实中,土壤的力学特性不是各向同性的,同样也不能认为是单一材料的,它们的不确定性是不可以被忽略的。简便的设计方式认为不确定参数是常数,并且通过使用定值的安全系数来确定结构截面,设计原则没有将土壤参数对安全系数的影响考虑进去。参考计算出来的失效概率表明,确定值的安全系数法无法保证足够的安全。因此,在某种情况下,安全系数大于等于3,对于结构容许承受能力,并不能认为太保守。     

桥台填土对下卧地铁盾构隧道影响研究

以深圳月亮湾立交改造工程为背景,通过采用理论分析研究桥台填土引起的地铁盾构隧道附加荷载,并采用数值模拟研究桥台填土引起的盾构隧道附加变形。研究表明,当桥台填土采用轻质混凝土时,填土引起的地铁隧道附加荷载与变形均满足地铁盾构隧道保护要求。     

薄壁桥台早期裂缝的原因分析及防治措施

针对薄壁桥台易出现早期裂缝等缺陷的现状,从薄壁桥台的受力特点入手,分析早期裂缝产生的原因,阐述施工过程中预防早期裂缝的注意事项,并提出裂缝的加固处理措施。     

剪切流对水平轴潮流能水轮机水动力性能影响

为了研究剪切流下潮流能水平轴水轮机水动力载荷特性,本文基于CFD方法,建立剪切流模型,计算了剪切流下水平轴水轮机的水动力载荷,并分析得出剪切率对水动力载荷的影响规律。结果表明：剪切流情况下,水动力载荷系数时历曲线发生明显波动,除弯矩系数的波动频率和叶轮旋转频率一致外,其他系数的波动频率均是叶轮旋转频率的2倍,且剪切率越大,水动力载荷系数的波动幅值就越大;随着速比增大,弯矩系数的波动幅值逐渐增加,而侧向力系数波动幅值先增加再减小,在最优速比左右达到最大值。研究成果可为潮流能水平轴水轮机的结构设计和性能优化提供依据。     

带竖缝钢筋混凝土剪力墙的设计与构造研究

为实现竖缝墙的设计思想,考察带竖缝剪力墙设计方法,提出了补充设计计算和构造措施,包括梁柱连接和梁腹板,应补充受剪强度计算;当受剪强度不满足时,建议增加竖缝墙和钢柱的抗剪件连接,该构造可同时满足安装要求;建议竖缝剪力墙上端与钢梁采用竖向孔高强度摩擦型螺栓连接,以实现竖缝剪力墙不承受竖向荷载,只承受水平力的设计思路．建议参考钢筋混凝土设计规范（GB50010—2002）对竖缝剪力墙受剪承载力进行设计计算．     

水平荷载下桩身稳定性及土体扰动分析

通过数值模拟,对比基桩试验结果和模拟结果,验证计算模型的适用性。计算不同荷载等级下桩身的内力分布情况和位移变化,分析桩身稳定性;对桩周土体的受力状态进行分析,研究水平荷载对桩周土体的扰动情况。研究结果表明:在受到长期性的横向荷载作用时,桩身会受到持续的剪切作用,应定期进行桩身完整性检测;在水平荷载的作用下,基桩周围的土体会受到剪切和张拉作用。     

高桩码头凹凸缝结构水平力传递的有限元计算

在高桩码头整体结构的三维有限元计算过程中,着重考虑了增加凹凸缝结构传递水平力的环节,从计算结果中发现,桩基内力结果比不考虑凹凸缝传递水平力的计算结果,无论是弯矩、剪力、扭矩和位移值均有一定程度的降低,从而达到减小桩型、节省工程造价的目的。     

整体卸荷式板桩挡土结构三维有限元数值模拟分析*

整体卸荷式板桩挡土结构是深厚软土地区高桩码头良好的接岸结构形式,采用有限元数值分析方法得到不同桩排距、后排桩间距和开挖深度条件下该类挡土结构前后排桩受力和变形特征并进行研究。结果表明,增加前后排桩间距可以减小桩基的水平变形,并使前后排桩的桩力分布更加合理;改变后排桩间距使前排桩水平和竖向位移均逐渐增大,前后排桩端部弯矩和剪力都增大;开挖深度的增加使结构水平位移增加。     

参数法计算桩的内力与位移

分析了桩在桩端弯矩和水平力共同作用下桩土共同工作时,用幂级数法求解参数法的微分方程,推导出了桩的内力与位移的具体计算式,从而求得桩身各截面的水平位移、转角、弯矩、剪力,以及桩侧土抗力。     

水平荷载作用下变刚度多层框架码头空间特性及分配系数

采用桩基剪力法、弹性支撑刚性梁法等多种方法对水平荷载作用下的变刚度多层框架码头的空间特性及排架分配系数进行计算与比较分析,结果表明:桩基剪力法能更好地反映出结构的空间特性;在排架刚度变化幅度不大的情况下,弹性支撑刚性梁法的计算结果与规范中的排架分配系数接近。在此基础上,通过改变大刚度排架的刚度值及位置,得出排架间刚度差异、大刚度排架位置与分配系数的相互关系;分析空间特性及面板刚度对水平分配系数的影响。     

船舶波浪载荷短期极值的经验公式

对散货船、油船、集装箱船的多艘实船进行了短期波浪载荷直接计算,分析了这三种船型的船舯垂向弯矩、L/4(L为船长)处垂向剪力、3L/4处垂向剪力的若干规律,以及集装箱船型的扭矩、船舯水平弯矩的若干规律.根据这些规律,总结出一套针对特定船型的短期波浪载荷极值的完整计算公式.     

大水位差全直桩框架码头排架中的水平撞击力分配系数研究

针对大水位差全直桩框架码头多层系缆层以及相对于传统高桩码头存在纵横撑的两大特点,应用sap2000对结构多种水平撞击力工况进行了数值分析。通过计算各排架基底剪力与撞击力的比值,得到了各工况下排架的水平撞击力分配系数。分析结果表明：撞击力位置越低,荷载分配越集中,分配系数越大;纵撑增大了结构的纵向刚度,改变了荷载传递途径,有利于水平撞击力的均匀分配;同时,横撑有利于撞击力的横向传递,但不利于撞击力的纵向分配。     

Global wave loads on intact and damaged Ro-Ro ships in regular oblique waves

A nonlinear time-domain simulation method is presented for the prediction of dynamic global wave loads on a Ro-Ro ship at zero speed in regular oblique waves in an intact and a damaged condition. Numerical computations and model tests have been carried to investigate the structural responses of Ro-Ro ship Dextra to various wave amplitudes at three different wave headings (DTR-4.1-NEW-12.98, DEXTREMEL project BE97-4375, 1998; DTR-4.2-NEW-11.99, DEXTREMEL project BE97-4375, 1999). The results of numerical and experimental investigations for stern quartering waves are reviewed. Comparisons between predictions and measurements for global wave loads at the midship section of the intact and the damaged Ro-Ro ship show that the agreement between the theory and experiment for dynamic horizontal and vertical bending moments is excellent. On the other hand, correlation between the predictions and measurements for dynamic vertical shear force is better than that for dynamic horizontal shear force. Nevertheless, the calculated torsion moment values are higher than the measured values. As the wave amplitude is not small, the positive and negative peaks of global wave loads are no longer equal to each other as found in both the calculations and experiments. The dynamic vertical global wave loads in the damaged condition are larger than that in the intact condition.