西湖疏浚软土上PE管基础沉降数值模拟分析

杭州江洋畈生态公园采用新型补偿基础PE管作为木栈桥下基础,因修筑在深厚西湖疏浚软土上易产生过大沉降,造成安全隐患,需要对新型基础施工期及工后沉降进行深入的研究。本论文采用修正剑桥模型,利用ABAQUS有限元分析软件分析研究该新型基础自施工开始的沉降变化。结果表明,在该软土地基上,PE管基础呈现出刚性基础的变化分布特征;土体10年堆填时间内总沉降2.092m,栈桥施工30年后土体又发生了1.6m的沉降,与基础沉降差在5.0cm左右,整体沉降变化均在可接受范围内,对基础的安全影响甚微。土体及基础的沉降随时间增长,初期基本成线性分布规律,直至栈桥施工5年后速率开始下降,后趋于稳定,但是沉降稳定需要时间相当长。     

含裂缝沥青混凝土路面的粘弹性断裂分析

为了研究含裂缝沥青混凝土路面结构工作性状,基于粘弹性断裂力学理论和平面应变有限元法(FEM),采用ABAQUS有限元软件分析了基准温度、路表变温及裂缝长度对含表面裂缝路面和含反射裂缝路面结构的松弛应力强度因子分布规律的影响。无论是对于含表面裂缝路面结构还是含反射裂缝路面结构,均可得出:路表降温幅度增加使松弛应力强度因子增大且应力强度因子松弛曲线逐渐变缓;基准温度对最大应力强度因子几乎无影响,基准温度越高应力强度因子松弛越快;裂缝长度增加导致应力强度因子增大。     

超载对公路复合地基工作性状影响的力学分析

本文应用有限单元法分析了公路结构体在静荷载作用下的性状,就单层、双层和四层结构体分别简化为平面应力、平面应变和轴对称模型,探讨了不同简化模型对计算结果的影响。得出轴对称模型可用于定量分析,而其它两个模型只能用于定性分析。复合地基厚度变化时,采用轴对称计算模型探讨了静超载对软土地基上高等级公路的影响,给出了复合地基塑性区的演化规律,为道路工程设计提供参考。     

间断式混凝土护墙若干问题及对策

对山区公路间断式防撞墙现状进行了调查,并进行了简单的理论分析,针对存在的问题,提出了建议.     

地面堆载作用下盾构隧道管片开裂行为分析

针对盾构隧道管片的非线性响应提出一种基于地层结构法的数值模拟手段,考虑土体、混凝土、钢筋和接触的非线性力学行为,将能够准确描述混凝土受拉压与剪切行为的总应变开裂模型赋予衬砌管片。针对实际工程的数值计算结果能够与隧道沉降及实际裂纹开展特征吻合,验证了该数值分析模型的有效性。引入最大裂缝宽度、开裂因子和开裂率等指标评价及预测衬砌开裂行为。研究结果表明:堆载作用下管环的主要损伤区扩展,深度增加,并萌生出宏观裂纹。基于对上、下行线开裂行为的对比分析可知堆载高度和堆载偏移距离对管片开裂行为有重要影响。     

低温下沥青混凝土道路温度应力的新评价

基于热弹性力学，分别考虑变温过程对沥青混凝土劲度模量的影响和由终了温度确定沥青混凝土的劲度模量的2种情形，计算了降温作用下一维沥青混凝土杆的累积温度应力。通过对计算结果的对比分析得出，采用有限单元法计算沥青混凝土杆的累积温度应力时取子步温度值为-1℃产生的相对误差不超过3％。采用平面应变有限单元法，就子步温度取-1℃和由终了温度确定的沥青混凝土的劲度模量计算了道路结构体的累积温度应力，前者计算得到的累积温度应力明显小于后者，前者可以作为评判低温下沥青混凝土表面发生连续降温时是否开裂的依据。本文得出的一些结论可为分析降温对沥青混凝土道路的影响分析提供有益参考。     

软土地基上含反射裂缝沥青道路的动力响应分析

假定车辆荷载为正弦均匀分布,软土和复合地基变形行为服从DRUCKER-PRAGER弹塑性屈服准则,基于动力学、线弹性断裂力学和弹塑性力学理论,采用平面应变有限单元法,对含反射裂缝的沥青路面结构进行了分析。为了计算应力强度因子,在裂缝尖端设置了奇异单元。分析过程中,以路表、基层底、软土地基顶最大竖向位移和I型应力强度因子作为表征参量,探讨了车辆单周期动荷载作用下,道路结构的阻尼比、复合地基的回弹模量、粘聚力、内摩擦角和厚度的改变对道路结构工作性状的影响。     

含表面裂缝沥青路面粘弹性损伤分析

利用粘弹性与损伤的分析理论，对含表面裂缝沥青路面进行了有限元分析，模拟了裂缝的扩展过程，得到了不同加载时间和不同变温的裂缝扩展情况。     

软土地区盾构隧道管片开裂特性实测分析及影响因素研究

基于某软土地区城市地铁1号线的实测数据，统计分析该地铁线路整体与典型区间的病害情况与裂缝分布特点，结果表明: 管片裂缝的分布密度与隧道收敛位移具有明显关联性，区间隧道病害以密布于隧道拱顶的纵向裂缝为主，且分布规律与管环旋转角度相关。在此基础上，为探明软弱地层条件对盾构隧道带来的不利影响，基于断裂力学的非线性数值分析方法建立地层结构法有限元模型，模型中管片采用弥散开裂本构并嵌入简化的钢筋网单元，纵向接头通过考虑张开的间隙接触模型模拟。计算结果阐明了管片开裂的特性与影响因素，结果表明： 1)随着地层土体弹性模量和侧压力系数的减小，在地应力条件下隧道损伤区域明显增加； 2)随着埋深增加，当前主要开裂区与预测开裂区深度在原有基础上进一步扩展，从而引起隧道整体开裂率的上升； 3)参数分析探明了实测拱顶裂纹分布规律的成因为封顶块位置的差异。