基于广义切线模量理论的铝合金加筋板结构轴压极限强度分析

研究铝合金加筋板结构的极限强度,有利于充分发挥铝合金材料的强度潜力和结构的后屈曲承载能力。本文将广义切线模量理论应用于铝合金加筋板结构的轴压极限强度计算,并推导了适用于加筋板的协调参数、极限弯矩系数及结构系数等相关参数的解析算式,建立了铝合金加筋板结构的强度利用率函数,从而得到结构的极限强度,进一步完善了广义切线模量理论在加筋板结构极限强度研究领域的应用。通过将广义切线模量法计算结果与经验公式、有限元计算结果进行比较,验证了其适用性与可靠性,可用于工程分析计算。     

船体加筋板结构焊接变形和残余应力热弹塑性有限元分析

为提高焊接热弹塑性数值模拟的效率,采用静态子结构方法实现焊接热传导分析计算。根据船体加筋板结构的重复性和对称性特点,将整个结构根据加强筋划分为若干相同的静态子结构,计算得到1条焊缝的温度分布后,通过温度场的镜像和平移获得整个结构的温度场。以船体加筋板为例,采用静态子结构方法并结合温度场的镜像和平移技术,计算分析船体加筋板的焊接温度场和应力场结果。计算表明,该方法在保证计算精度的前提下,极大地提高了计算效率。     

SPS复合加筋板后屈曲失效过程分析

SPS夹层结构因其比强度高、比刚度好、减振降噪、可设计性强等优点,在船舶领域得到广泛关注。本文采用非线性Ansys有限元方法,通过失效判据和刚度退化准则的二次开发,对SPS复合加筋板结构进行后屈曲渐进失效过程研究,重点分析了结构的动态后屈曲失效模式、损伤扩展路径和极限强度,并开展了SPS复合结构动态后屈曲影响因素研究。通过与钢制结构的后屈曲渐进失效过程对比,进一步验证了SPS复合结构在稳定性方面的优势。研究结果为提高SPS复合结构在船舶应用中的安全性和经济性提供依据。     

堆载作用下加筋高填方边坡区桩身被动荷载研究

加筋土技术在码头陆域高填方工程中得到越来越广泛的应用,而在加筋高填方区内修筑码头桩基,在堆载作用下码头桩身的被动荷载确定是其内力与变形求解的关键因素。基于局部塑性理论,开展了堆载作用下加筋填方区桩身水平被动荷载的计算推导,并得出了桩基剩余推力及剩余水平附加应力计算方法。通过室内物理模型试验,开展了堆载作用下加筋高填方区桩身被动荷载研究,验证了理论推导计算方法的正确性。最后,通过数值模拟计算的方法,开展了不同因素下桩身被动荷载影响分析和合理桩间距研究探讨。     

生态挡墙+轻质混凝土在路基工程中结合应用分析

以生态挡墙+轻质混凝土填筑路基应用形式结合景观绿化方式的路基应用方案为依托,分析了生态挡墙+轻质混凝土路基填筑设计思路及方法,提出方案施工工艺及质量控制措施;分析了绿化措施及相关植物选择原则。有效地解决了传统路基填筑空间受限、地基承载力不足、路基失稳、路基挡墙绿化等问题。     

稳定红砂土软质集料基层的干缩特性研究

通过对水泥稳定红砂土、石灰粉煤灰稳定红砂土、固化剂稳定红砂土、掺入软质集料的水泥稳定红砂土和掺入软质集料的石灰粉煤灰稳定红砂土基层材料进行干燥收缩特性的试验研究,得出掺入软质集料的水泥稳定红砂土和掺入软质集料的石灰粉煤灰稳定红砂土比水泥稳定红砂土和固化剂稳定红砂土具有更小的干缩系数,作为缺乏硬质石料地区的县乡道路的路面基层材料是可行的,有较好的应用推广价值.     

高速铁路重力式路肩挡墙抗倾覆稳定性对路基面动变形影响

路肩挡墙支护能力对路基面动变形有重要影响。构建高速铁路无砟轨道-路肩挡墙路基的空间结构有限差分模型,针对以倾覆破坏为主导模式的岩质地基重力式挡墙,基于正交试验方案,分析路堤高度、墙胸坡度、墙背倾斜、墙土摩擦、墙体位置、抗倾覆稳定系数共6个因素对路基承受列车荷载的动变形影响效应。通过引入反映路肩挡土墙约束路基能力的动变形指数R_ω,建立路基面动变形与显著影响因素之间的关系式。研究表明：列车荷载下路基面动变形以压缩变形为主,跟随变形与墙顶水平动位移近似呈线性正相关;挡墙抗倾覆稳定系数K₀和墙背倾斜tanα是影响路基面动变形的2个显著因素,R_ω与K₀和tanα之间服从二元三次曲面关系;以路肩挡墙路基面动变形ω不大于标准断面路堤相应值δ,即R_ω=δ/ω≥1.0为控制条件,墙背由俯斜渐变为仰斜,路肩挡墙抗倾覆稳定系数限值[K₀]非线性增大。研究成果对优化高速铁路路肩挡墙设计具有参考价值。     

珠江三角洲地区高等级公路可液化砂土地基抗震处理的初步研究

以GB 50011—2001《建筑抗震设计规范》中的判别和评价方法为研究方法,研究了袋装砂井和堆载预压对可液化砂土地基加固的抗震效果,并得出如下结论:一定高度的路堤能提高下卧地基中液化砂土的密实度,改善液化砂土地基的抗震性能,降低震害;加强型袋装砂井可以提高液化土层的标贯击数,小间距加强型袋装砂井对标贯击数的提高更为显著,这表明小间距加强型袋装砂井对液化砂层地基可以产生较强的挤密作用;加强型袋装砂井可以降低液化土层的液化指数,小间距加强型袋装砂井对液化指数的降低更明显。对于抗震烈度为7度和8度的设防区域,加强型袋装砂井可以将严重至中等的震害降低为中等至轻微。     

复合式格栅加筋陡坡数值分析

重庆某滨江防洪护岸综合整治工程,为减少环境影响和尽快恢复生态环境,适应三峡蓄水后的施工条件,提出了低桩承台+两级格栅加筋陡坡的结构方案.针对该工程的新型结构方案,运用有限元方法,对低桩承台内力和变形、两级格栅加筋陡坡的格栅拉力和坡面变形等进行了分析,并结合强度折减法分析了复合陡坡的整体稳定性.结果表明,由于土工格栅的拖拽作用,低桩承台的内力和变形比未加筋陡坡分别减少了1/4和1/2,坡顶的沉降减少了1/3,坡面的侧向变形减少了1/2,陡坡格栅加筋的综合效用明显.数值计算分析为工程建设方案的确定提供了较完整的计算基础,可供类似工程参考.     

单根加筋板整体屈曲临界应力计算与分析

目前,对加筋板稳定性的研究多采用有限元法,缺乏理论指导。本文忽略材料非线性的影响,利用理论方法求解四边简支加筋板的整体屈曲临界应力。对有单根加强筋的加筋板,首先假设板的挠曲函数,接着将其代入板和加强筋的边界方程和协调方程,最后解线性方程组的特征方程得到加筋板的临界应力计算公式。为了验证该公式正确与否,选取多个算例,利用有限元软件Abaqus和Nastran进行数值仿真,与理论解比较后得出本文推导的公式是正确的,并得出临界应力随γ和δ的变化趋势。