侧阻附加弯矩对桥梁桩基水平承载力影响研究

为研究桩身被动侧竖向摩阻力对大直径桥梁基桩的水平承载特性影响,首先在抗力矩概念基础上分别建立任意桩身横截面竖向侧摩阻力产生的附加弯矩计算公式及其影响下的桩身单元受力微分表达式。基于传递矩阵法及Laplace正逆变换,分别得出考虑侧阻附加弯矩影响时桩身弹性段、塑性段的传递矩阵系数解。结合推导的桩端水平阻力本构模型和给定的迭代求解方法,进而得出考虑桩侧竖向摩阻力影响的桥梁基桩桩身响应解。通过试验对比验证了本文方法的合理性,证明了桩侧竖向侧摩阻力所产生的附加弯矩对桩基水平承载力的影响非常显著。最后开展了附加弯矩参数影响分析,结果表明:不同τ-s曲线作用时桩身最大变形降低幅度变化规律均类似;桩身最大变形降低幅度随着桩侧摩阻力τ-s曲线极限值τu的增加、临界位移su的减小而增加;当长径比Lb/d≥4时,可忽略桩端水平阻力的影响;当Lb/d≥10时,可忽略侧阻附加弯矩效应的影响;长径比相同时,桩径越大,相应的初始阶段最大位移降低幅度也越大。     

大风区高速铁路接触网附加导线舞动机理及防护措施研究

针对高速铁路接触网附加导线舞动问题,进行附加导线在大风环境下舞动机理方面的分析,研究附加导线处尾流风场、功率谱随环境风速的变化规律,通过风场仿真计算及附加导线有限元分析,判定附加导线在风作用下的舞动为尾流驰振,并据此提出制振措施。     

刚性桩桩网复合地基桩顶段桩间土附加应力分析

结合铁路CFG桩复合地基现场试验,进行桩网复合地基桩顶段桩间土附加应力分析。试验表明,在路堤填土荷载作用下,桩顶段桩间土压力仅在一定深度范围内有所增加,并且桩间土附加应力随深度迅速衰减,而桩顶段桩身轴力随深度增大。采用轴对称圆柱坐标系,针对有无桩帽的刚性桩复合地基,选取单桩处理面积范围内土体进行桩土相互作用分析,得出刚性桩复合地基桩顶段桩间土附加应力的计算方法。分析结果表明,在桩间土内部的剪切力和桩与土间摩擦力的作用下,桩和桩间土所承担的荷载在桩顶段重新分配,使桩间土所承担的荷载减小,而桩身所承担的荷载增加。桩土间黏聚力和摩擦角越大,桩间土中附加应力衰减的速度越快。计算值与数值模拟及现场实测结果的对比表明,计算方法可靠。     

泡沫轻质土在杭州东站软土路基地基处理中的应用

为解决铁路杭州东站站房空间受限软土路基工后沉降及填筑压实两个难题。针对场地施工作业面狭小、工况复杂和常规的加固方法不能满足工程需要的特点,经过综合比选,将泡沫轻质土这种新型材料应用于处理铁路深厚层软土路基。通过对软土地基的沉降监测,采用泡沫轻质土置换技术可以有效减小基底附加应力,能大幅减少路基工后沉降,同时,能解决狭小空间填筑压实困难。研究表明,泡沫轻质土置换加固是一种有效的软土路基处理方法,具有广阔的应用前景。     

对建成地铁车站结构改造设计与施工的数值模拟分析

对已建地铁车站进行技术改造是一项非常复杂、风险极大的工程,需对改造结构进行技术评估,并涉及对原结构设计内力和位移附加增量的有效控制。文章针对苏州地铁1号线金鸡湖西站已建成的地下车站的围护、主体结构局部改造设计与施工存在的风险,运用有限元数值模拟分析预测结构附加应力和变位,为控制改造施工安全提出了结构构造措施和监测措施等合理化建议,可供类似工程提供借鉴。     

Exciting forces for a wave energy device consisting of a pair of coaxial cylinders in water of finite depth

Two coaxial vertical cylinders-one is a riding hollow cylinder and the other a solid cylinder of greater radius at some distance above an impermeable horizontal bottom,were considered.This problem of diffraction by these two cylinders,which were considered as idealization of a buoy and a circular plate,can be considered as a wave energy device.The wave energy that is created and transferred by this device can be appropriately used in many applications in lieu of conventional energy.Method of separation of variables was used to obtain the analytical expressions for the diffracted potentials in four clearly identified regions.By applying the appropriate matching conditions along the three virtual boundaries between the regions,a system of linear equations was obtained,which was solved for the unknown coefficients.The potentials allowed us to obtain the exciting forces acting on both cylinders.Sets of exciting forces were obtained for different radii of the cylinders and for different gaps between the cylinders.It was observed that changes in radius and the gap had significant effect on the forces.It was found that mostly the exciting forces were significant only at lower frequencies.The exciting forces almost vanished at higher frequencies.The problem was also investigated for the base case of no plate arrangement,i.e.,the case having only the floating cylinder tethered to the sea-bed.Comparison of forces for both arrangements was carried out.In order to take care of the radiation of the cylinders due to surge motion,the corresponding added mass and the damping coefficients for both cylinders were also computed.All the results were depicted graphically and compared with available results.     

存在奇异点的结构疲劳评估简单方法

由于船舶结构整体几何形状具有内在的应力奇异性,其有限元分析结果的评估并不明确。通过对一个简单平面直角十字形拐角结构上的奇异性和裂纹尖端的奇异性进行分析,提出简化后的经验法则及一个直接的计算方法,用于计算裂纹的应力强度因子和基于S-N曲线疲劳分析中的应力集中系数。同时对结构中奇异点处应力场性质提出认识,对其有限元分析方法中网格的划分提供基础。     

水电机组转子轴系扭振零频的计算和共振分析

求得了某大型水轮发电机组的气隙磁场能量和电磁刚度：给出了求解轴系整体扭振固有频率的公式；计算了额定运行工况下零频的数值；分析了零频随激磁电流和有功功率变化的规律和零频与工频相接近而发生共振时的幅频特性。     

激励点位置对结构振动特性的影响

研究了激励点位置对于梁、板结构输入功率的影响规律。研究表明:在不改变结构参数和激励特性的情况下,对于激励位置的优化不仅可以减小结构的振动能级,而且能抑制结构共振时的响应特性。由此提出了控制结构振动的新途径,激励点的位置对于结构的振动特性有着不可忽视的影响,并具有广阔的应用前景。     

平板及立板式防波堤散射波浪力研究

文章应用边界单元方法研究了波浪与平板及立板两种防波堤结构的相互作用,揭示了这两种型式防波堤的散射波浪力与板的相对板厚、相对潜深及相对板长之间的关系。研究发现:(1)有效波浪力存在的前提条件是潜深小于0.5m并且板厚为O(0.005m);(2)水面和水下平板的垂荡波浪力为控制要素并有极值存在,横摇波浪力可以忽略;(3)水面或者水下立板的横荡波浪力为控制要素,并且横摇波浪力约为平板的20倍。