地表锚杆预加固浅埋隧道的空间数值分析

采用考虑锚芯与灌浆体间剪切作用的三维锚杆单元,建立了地表锚杆预加固浅埋隧道的空间耦合数值分析计算模型,编制了空间弹塑性有限元-无限元-锚杆单元耦合程序,并通过与现场量测和室内模型试验研究成果的比较, 表明计算模型具有较高的计算精度,其分析方法对工程设计具有一定的指导意义.     

大跨度公路城轨两用斜拉桥车桥耦合振动分析

用多刚体结构模拟车辆,空间杆系单元模拟桥梁,建立车桥耦合动力系统。以某公轨两用斜拉桥为例,分别采用空间杆系单元模型与空间杆系—板混合单元模型分析了桥梁的自振特性,两种模型的计算结果吻合较好。针对空间杆系单元模型,采用动力时程分析方法,计算了轻轨车和汽车以不同车速通过该桥时的车桥耦合空间振动响应。计算结果表明:桥梁具有足够的竖向与横向刚度,车辆通过桥梁时的舒适性与安全性能满足要求,轻轨车和汽车同时过桥时相互之间存在影响。     

列车—直线轨道空间耦合时变系统振动分析

－直线轨道空间耦合振动分析模型，其中车辆（包括机车）表示成１９自由度是体系统模型，轨道离散成３０自由度空间轨道单元。以势能驻值原理和“对号入座”法则形成空间耦合时变系统的振动矩阵方程，以振支能量随机分析原理为基础，实测构架蛇行波随机模拟出各种速度下的构架人工蛇行波作为激振源，采用Ｗｉｌｓｏｎθ法注解各响应的时程曲线，计算结果与列车、轨道振动测试结果一致，首次得出了轨枕横向、竖向振动计算时程曲线与实     

基于能量原理的预应力锚杆复合土钉支护体系的应力分析北大核心

基于能量原理建立预应力锚杆复合土钉支护体系的简化力学模型,分别对土体、土钉、锚杆应力—应变规律进行了分析。首先,对于土体,主要考虑基坑开挖产生的塑性变形,包括体应变与剪应变;其次,对于土钉,根据潜在滑移面界定的主动区与被动区,由剪应力及相对位移分别求解能量方程;再次,对于锚杆,在介绍承载机理与侧阻力计算模型的基础上,推导了锚固体单元的能量方程;最后,考虑土钉与锚杆的相互作用,假定预应力的影响范围,估算了预应力水平分力及竖向分力对滑移面任一点土体产生的附加应力。研究结果可以为该类工程设计提供较好的理论依据。     

基于杆系有限元在深基桩支护中的应用研究

在采用弹性理论结合有限元法建立力学计算模型的基础上,将开挖面以上支护桩(墙)取为梁单元,开挖面以下取为弹性地基梁单元,将锚杆模拟为弹簧,考虑土体对支护结构的摩擦效应和土压力形成的动态过程,采用弹性杆系有限元法编制有限元程序,并结合工程实例分析了桩(墙)锚杆支护结构的位移和内力变化情况,为深基坑桩(墙)锚杆支护结构的设计理论和方法提供了参考依据.     

浅理隧道地表锚杆预加固的作用机理与分析方法

在现场量测与室内模型试验研究成果的基础上，探讨了用砂浆锚杆对浅埋隧道地表进行预加固的作用效果以及锚杆与地层共同作用的力学机理，由此提出了分析锚杆预加固作用效应的计算方法。计算值与试验结果比较接近。     

一种三维耦合单元模型在涂抹层模拟中的应用

在充分考虑涂抹层效应的基础上，构造了一种以二十结点六面体等参单元耦合十六结点等厚度接触面单元的耦合单元，来模拟排水井地基中的涂抹层，并编制了相应的有限元程序。通过程序计算分析了两算例，计算结果合理可靠，表明构造的耦合单元模型可以有效地应用于实际工程的数值模拟。     

曲线轨道空间动力特性分析的有限单元法

本文采用有限单元法分析铁路曲线轨道空间动力特性，为此作者建立了具有３４外自由度 缸线轨道空间振动分析有限单元模型。数例计算表明效果良好。     

荷载分散型锚杆张拉方法探讨与研究

研究探讨只使用一个千斤顶时,对荷载分散型锚杆进行准确加载的张拉锁定方法.研究结论:荷载分散型锚杆张拉锁定应优先采用多千斤顶同步法.只使用一个千斤顶张拉一遍时,有整拉整锁、整拉单锁、补偿张拉及单拉单锁循环等几种,其中,整拉整锁法及整拉单锁法误差较大,工程应用很少;补偿张拉法对单元锚杆的弹性位移差进行了预补偿,较为合理,工程应用最多;按单元锚杆长度从短到长顺序依次张拉锁定的单拉单锁法能够满足大多数工程的实际需求.但这些方法加荷都不够准确.基于荷载控制的循环单拉单锁法,加荷准确,张拉及锁定荷载损失较小,施工操作较简单,张拉设备较小,适用于各种荷载分散型锚杆及各单元锚杆设计承载力不同的锚杆,是一种值得深入研究和推广的新方法.     

接触网支柱岩石锚杆基础设计

研究目的：针对岩石区段的接触网支柱基础，利用锚杆将基础与基岩连成整体，形成岩石锚杆基础，降低基础造价，简化施工。 研究方法：依据《建筑地基基础设计规范》，充分利用岩石地基自身水平抗力极大，几乎无压缩变形的特点，直接把上部荷载通过支柱传至基岩上，通过锚杆将支柱与岩层连成整体，构成接触网支柱锚杆基础。 研究结果：提出接触网支柱岩石锚杆基础计算方法，基础构造及施工做法。     

新型二维轮轨耦合单元及OpenSees实现

基于轮轨竖向非线性接触关系,提出一种新型通用二维轮轨耦合单元模型,并在有限元OpenSees软件平台上实现。所提单元由轮节点和所有可能与之接触的梁单元节点组成,通过建立和求解关于轮轨作用力的一元三次方程,得到轮轨之间的接触力,计算由轮轨相互作用产生的耦合单元各节点力,定义为单元内力。通过与文献中计算结果对比,验证了该单元模型的准确性和可靠性,基于此模型分析高速列车通过桥梁时在轨道不平顺激励和地震作用下的动力响应。此耦合单元模型易于集成到有限元计算平台中,能与已有的列车模型、轨道和桥梁等模型联合使用,能够考虑轨道不平顺和轮轨脱离等情况,可用来分析复杂竖向车桥耦合系统的动力问题。     

锚杆长度和注浆饱满度检测评判方法的研究

通过对锚杆试验模型进行应力波检测,结合希尔伯特时频分析方法,建立锚杆长度和注浆饱满度评判方法,为应用无损检测技术快速检测锚杆质量提供依据,对锚杆质量检测具有一定的推广价值。     

弹性轮对车辆-轨道垂向耦合系统动力学研究

建立了弹性轮对车辆－轨道垂向耦合系统动力学模型，推导了弹性轮对车辆－轨道垂向耦合系统振动微分方程。通过输入脉冲型激扰，对弹性轮对车辆－轨道垂向耦合系统进行了轮轨力及轮轨接触应力的动力学仿真，并与刚性轮对车辆的计算结果进行了比较和分析。     

自旋式土层锚杆在西安地铁中的应用

自旋锚杆作为一种安全可靠、经济可行、快速简便且可回收复用的基坑支护新技术,已在深基坑开挖支护过程中得到应用。结合西安地铁2号线深基坑自旋锚杆支护技术的应用,介绍了自旋式锚杆的结构、锚固原理、工程特点,分析了自旋锚杆在地铁深基坑中的受力性能。通过试验锚杆计算值与实测值的对比分析,确定了自旋式锚杆的参数,为进一步研究深基坑自旋锚杆支护力学性能及稳定问题打下了良好的基础。     

浅埋隧道地表锚杆预加固的作用机理与分析方法

在现场量测与室内模型试验研究成果的基础上,探讨了用砂浆锚杆对浅埋隧道地表进行预加固的作用效果以及锚杆与地层共同作用的力学机理,由此提出了分析锚杆预加固作用效应的计算方法.计算值与试验结果比较接近.     

铁道车辆在刚性及弹性轨道模型上的振动模拟分析

应用车辆－轨道耦合动力学原理，对铁路车辆在实际弹性轨道基础上的垂向振动形态进行计算机模拟分析，并将模拟结果与假想的刚性轨道基础上车辆振动模型的计算结果加以综合对比，从而探明传统车辆振动模型与车辆－轨道耦合振动模型分析结果之差异，指出传统模型的适用范围，使铁道车辆振动分析更加切合实际。     

牵引变压器连接刚度对车体与设备振动影响分析

建立了高速综合检测列车牵引变压器及其冷却单元与车体间的刚柔耦合力学模型,研究了利用模态叠加原理计算车体和附属设备耦合系统振动加速度的计算方法。利用数值仿真方法分析了牵引变压器和冷却单元与车体间的连接刚度对车体和设备振动的影响。     

锚杆支挡结构理论与工程实践

目前锚杆和锚索已在铁路、公路、港口等领域内得到广泛应用。本文就锚杆的变形受力过程和使用范围作了具体的分析，结合锚杆挡墙工程实践，介绍施工和应用经验，可供今后设计工作参考。     

深埋隧道全长黏结锚杆加固等效方法研究

为定量描述全长黏结锚杆对深埋隧道围岩的加固作用及其对衬砌支护抗力的影响,结合全长黏结锚杆中性点理论改进了等效计算因子,基于Mohr-Coulomb屈服准则推导出施加锚杆后岩体强度参数的解析表达式;基于新奥法围岩衬砌共同承载理念,建立深埋隧道全长黏结锚杆等效加固的力学模型,推导了围岩施加锚杆后等效复合体临界破坏时衬砌结构...     

有限元三维实体单元与壳单元的组合建模问题研究

板单元与实体单元之间的连接由于本身自由度的不同使转动自由度不连续，这个问题是有限元计算中比较难以解决的问题，本文采用复合单元来实现板单元与实体单元之间的过渡，复合单元可以看成是板单元与实体单元的组合，其刚度矩阵可以看成是板单元刚度矩阵与实体单元刚度矩阵的叠加，即复合单元具有三个方向的位移自由度和三个方向的转动自由度，通过对全实体有限元模型和具有复合单元的有限元模型的计算证明，采用复合单元来实现板单元与实体单元之间的过渡，其计算结果与全实体有限元模型的计算结果偏差较小，结果真实可靠。