伏龙坪双层隧道三维有限元分析

为了缓解兰州市区伏龙坪地段交通流量大,南北方向道路路面过于狭窄,且修建大断面隧道较为困难,故初步设计为双层双车道隧道。为更好地配合南山伏龙坪双层隧道的施工,也为了验证该施工方案的合理性和可行性,将在空间上对其进行讨论研究。其采用弹塑性有限元法,利用大型的仿真模拟软件(ANSYS中的土木模块)分析了在侧壁导坑的施工方法下伏龙坪双层双车道公路隧道各个施工阶段的围岩和衬砌在空间的受力、变形状态,考虑材料的非线性特征,采用DP屈服准则,并对此方案的应力云图、开挖过程的应力曲线和位移曲线加以研究和分析讨论,为双层隧道以后的施工做出了正确的理论指导。     

基于粘弹塑性理论的沥青路面车辙分析

应用粘弹塑性理论,研究了沥青混合料一维粘弹塑性本构关系,并运用ABAQU软件建立了柔性基层沥青路面车辙分析的有限元模型,研究了路面车辙的发展规律,经环道试验进行了验证。结果表明:荷载作用初期路面车辙发展较快,而后期车辙发展较慢;路面永久变形主要由绝对车辙引起,侧向隆起仅占15%~30%;随着沥青层厚度增加,车辙增加,但增加幅度逐渐减小;从表层开始沥青层的变形率随深度的增加而逐渐变大,在8 cm处变形率达到最大值,之后逐渐减小;沥青路面车辙主要产生在结构深度20 cm深度范围以内,尤其在4~12 cm之间。另外,进行了重载作用下的路面车辙模拟,对基于车辙等效的轴载换算进行了探讨,提出轴载换算系数为5.9。     

中空夹层钢管混凝土柱力学性能研究

基于给定的核心混凝土和钢材的三轴本构模型,设定构件内、外两层钢管使用相同的钢材,并考虑核心混凝土和钢管变形协调,应用连续介质力学理论,对中空夹层钢管混凝土短柱进行了弹塑性全过程理论分析,建立了中空夹层钢管混凝土短柱组合弹性模量理论计算公式和应力-应变关系全曲线的理论计算模型。该计算模型形式简单,参数少易确定,便于程序化实现,并与文献资料的试验结果进行了比较,结果表明,该模型能较好地反映试验规律以及组合构件材料物理性能的优点,为中空夹层钢管混凝土组合结构进一步研究奠定了基础。     

曾家垭隧道围岩松弛圈的判定研究

利用弹塑性理论对曾家垭隧道的围岩松动圈进行计算分析，并结合现场声波测试结果，合理确定围岩松动范围，为隧道围岩支护提供了可靠依据。     

原状挤密黄土的弹塑性特征

根据试验资料，采用广义的Misers破坏准则，建立了原状、挤密黄土的弹塑性帽盖模型，并分析它们的弹塑性特征，可以很好地反映黄土在达到破坏之前产生的塑性剪应变与塑性体应变这一重要特征，对黄土用塑性体应变εv^p作为硬化参数的帽盖模型来描述其本构关系是合理的。所得成果可为黄土地基弹塑性分析提供参考。     

预应力组合板梁桥的弹塑性分析

分析了预应力组合板梁桥极限状态下的应力计算各国规范的有关条文规定，指出了其不足，提出了极限状志下弹塑性应力的计算方法，并给出了算例。     

地震荷载作用下梁桥弹塑性阻尼变化规律探讨

主要研究在地震荷载作用下梁桥弹塑性阻尼变化规律。理论分析与桥梁模型地震破坏试验相结合,结果表明:随着塑性变形的不断加剧,阻尼比不断增大。     

钢筋混凝土空间梁单元截面刚度计算的Cranston方法应用探讨

研究了用空间杆系有限元进行钢筋混凝土结构空间弹塑性极限承载力分析中求截面弹塑性刚度的Cranston方法。通过理论分析,指出了已有方法在Cranston迭代收敛后求截面刚度的缺陷或不明确之处,提出了用有效截面的换算截面重心及数值积分求截面刚度时,均应采用微元切线模量的观点。在自编程序中采用不同模量对同一试验进行了全过程分析,有限元分析结果与试验结果对比,证明了该方法的正确性,可以用于大跨度钢筋混凝土结构的极限承载力分析。     

柱式钢筋混凝土桥墩的弹塑性抗震简化计算

在强震作用下柱式钢筋混凝土桥墩会进入塑性状态,采用考虑有刚度退化的武田三线型模型(弯矩-曲率关系),对一典型的双柱式桥墩进行了弹塑性有限元抗震分析,通过引入等效塑性铰长度的概念将其简化为两自由度结构模型,采用考虑有刚度退化的武田三线型模型(力-位移关系)进行计算。研究结果表明,墩顶位移结果及滞回曲线形状均吻合较好,为柱式桥墩的弹塑性抗震计算提供了一种简单可靠的计算途径。