斜拉桥锚拉板易损细节设计优化

研究目的:郑北大桥索梁锚固结构采用锚拉板结构形式,该区域构造复杂,焊缝交错,部分位置存在明显的应力集中现象,恒载作用下易发生塑性破坏,反复荷载作用下易产生疲劳破坏.通过建立精细化有限元模型,分析锚拉板式索梁锚固结构的易损部位,对局部细节进行设计参数优化,从而改善其恒载和活载下的受力性能.提取疲劳易损部位热点应力,通过热...     

双轴非比例低周疲劳载荷下船体裂纹板累积塑性数值分析

仅对单轴载荷下的船体受力情况分析已经不能满足当下船舶工程中存在的问题,本文对双轴非比例低周疲劳载荷作用下考虑累积塑性破坏的船体裂纹板进行理论分析,数值分析,探究在不同相位差、应力比、双轴应力比下的累积塑性破坏与低周疲劳的相互作用关系,为双轴非比例低周疲劳裂纹扩展行为提供合理规律。     

塑性混凝土防渗体系在高水头差船闸施工围堰中的应用

为研究塑性混凝土防渗体系在高水头差船闸施工土石围堰中应用时，其渗透坡降、应力应变及围堰填筑材料、所处地层渗透系数对防渗墙渗透坡降的影响机理，结合万安二线船闸工程中应用的土石围堰监测结果，对塑性混凝土防渗墙的应力、应变进行有限元计算分析。采用不同的本构模型对土石围堰不同填筑区的填筑料进行模拟，结果表明：塑性防渗墙具有良好地防渗降压作用，所起作用的大小与围堰填筑材料及地层的渗透系数有关。应变监测结果表明，防渗墙在工作阶段主要受压应力作用，压应变值为-247.8×10^-6～0,处于-750×10^-6～100×10^-6允许应变范围，确保了防渗墙在工作阶段的安全可靠。     

混凝土损伤塑性模型参数选取及应用

针对ABAQUS(有限元分析软件)的CDP模型(混凝土损伤塑性模型)的参数选取问题，结合袁迎曙的试验结果，对CDP模型的黏性系数、剪胀角以及计算方法的选取展开探讨。结果表明：1)黏性系数取0.001时具有良好的计算精度和收敛性；2)剪胀角取36°左右时，计算结果与试验结果最为吻合；3)对于CDP模型的钢筋混凝土，不适合采用Risk法(弧长法)进行计算，而应采用“Static, General”法(一般静力学法)。参数建议值的计算结果较好地反应出钢筋混凝土梁损伤开裂破坏的过程，可为港口码头等工程钢筋混凝土构件力学性能的研究提供参考。     

循环载荷下船体圆孔板塑性累积与致断特性北大核心CSCD

[目的]为了解初始挠度形状对循环载荷下船体圆孔板塑性累积特性的影响,采用有限元软件ABAQUS对不同柔度系数和开孔尺寸的圆孔板,开展轴向循环载荷下的非线性弹塑性大挠度数值模拟。[方法]重点研究以第一阶屈曲模态和常用初始挠度公式构造初始挠度形状时,轴向循环载荷下圆孔板的塑性累积及其致断特性。[结果]研究表明,以常用初始挠度公式作为初始挠度形状的圆孔板,在相同循环载荷幅值下的塑性累积较第一阶屈曲模态缓和。同时,循环载荷幅值较小时,以第一阶屈曲模态作为初始挠度形状的圆孔板在相同载荷下的致断循环次数少于以常用初始挠度公式构造初始挠度形状的情况,但差异随载荷幅值的增大而减小。[结论]不同的初始挠度形状对圆孔板塑性累积与断裂起始的影响取决于柔度系数、开孔尺寸以及循环载荷幅值。     

爆破振动对邻近铁路隧道衬砌结构的影响北大核心

依托海南西环铁路新建隧道爆破工程,选择三角形等效爆破荷载模拟爆破过程。结合现场爆破振动监测,验证隧道爆破三维模型的准确性。进而逐级提高爆破荷载,分析5、10、15、20、25倍五种爆破荷载工况下,隧道围岩塑性区分布情况、既有铁路隧道衬砌结构的爆破振动速度和拉应力变化规律。结果表明:新建隧道爆破开挖时,既有隧道衬砌结构迎爆侧拱肩爆破振动合速度最大,仰拱一直处于受拉状态;随着爆破荷载不断提高,隧道围岩塑性区范围不断扩大,既有隧道衬砌结构最大爆破振动速度和最大拉应力均不断增大;当采用20倍爆破荷载作用时,既有隧道衬砌结构迎爆侧边墙最大爆破振动速度为29.90 cm/s。     

某路堑边坡支护方案模拟及优化分析

以某高速公路为项目背景，利用有限元软件模拟分析了锚拉式抗滑桩支护边坡的稳定性和桩身水平位移的变化情况，在此基础上对原方案中出现的桩身位移情况进行了方案优化。研究结果表明，边坡的潜在滑动面位于粉质黏土层，预应力锚索抗滑桩对边坡的稳定性提高了38.5%，但桩前土开挖后边坡稳定性下降。优化方案综合考虑初始方案中的水平位移和稳定系数的情况，优化了锚索抗滑桩的设置位置，在保证边坡稳定性的前提下，较好地降低了桩身的水平位移值和弯矩值。     

远场地震下多跨简支梁桥搭接长度需求分析

为研究远场地震作用下简支梁桥的搭接长度需求，基于ANSYS软件建立多跨简支梁桥的三维有限元模型，分析远场地震动特征对简支梁桥搭接长度和结构弹塑性的影响；利用国内外抗震设计规范，分析简支梁桥在不同墩高、跨径下的搭接长度。分析研究表明：各国抗震规范搭接长度计算公式中，中国和日本规范搭接长度计算公式比较保守，美国东西部的抗震设防标准不同，规范计算的搭接长度差异较大，AAHSTO规范约为Caltrans规范的3倍；远场地震下的搭接长度设置满足抗震设计规范要求，当PGA为0.1g、0.15g、0.2g和0.25g时，2号桥墩墩底的弯矩和剪力最大，其塑性铰最大转角分别为0.007 39,0.007 93,0.023 2 rad和0.021 2 rad,均小于极限转角；在远场地震动不同峰值加速度作用下，墩梁相对位移最大值分别为16.6,18.7,26.2 cm和28.5 cm,占规范计算值的19%、21%、30%和32%;现有抗震规范中的搭接长度计算公式过于保守，应当结合地震动特征进行合理修正。     

密实黏土的重塑与特性分析

在实际工程中，会遇到不同的疏浚土质和各种影响疏浚效率的土质，疏浚工程相关问题的解决都离不开对原状岩土特性的研究。针对国内外对各种疏浚土的重塑技术少有先例可循，阻碍了相关问题的研究。本文进行了密实黏土的重塑工艺研究和重塑土性能分析，并采用冲击夯实法进行密实处理，得到与天然状态密实黏土特性相拟合的重塑方法。结果显示：通过对土体的改良，使用冲击夯实法可实现不同塑性指数、密实程度和标贯击数的黏土重塑；并得到土体含水率和液性指数对密实度和标贯击数的影响趋势，为研究黏土的重塑技术提供借鉴和参考。