减沉桩与土相互作用机理的工程实例与有限元分析

以现场实验为基础,开发了二维弹性有限元程序,用于模拟桩土复合地基的工作过程,对桩土应力随荷载变化、桩土共同作用机理、桩土荷载分担比的变化过程及褥垫层的作用进行了分析,得出了的结论可用于指导工程实践。     

交通荷载对预应力锚索桩板墙的土压力影响分析

以邵怀高速公路应用最典型的桩板式挡土墙为例,以数值方法为研究工具,考虑车辆与挡墙的距离、汽车载重和汽车速度等因素,区别挡墙的不同位置(桩、板),对挡墙的土压力进行现场测试与计算分析。研究结果表明:在交通荷载的作用下,挡土墙受影响的部位主要集中在墙顶以下2m,桩(柱)上所受的影响大于板上所受的影响;当动荷载离挡土墙的距离在0～1.5m内变化时,对挡土墙的影响较大,而当距离大于1.5m后,对挡土墙的影响就相当小;汽车的行车速度对挡墙结构的影响较小;汽车超载对挡墙的影响较大,设计时必须考虑这种因素对挡墙的影响。     

桩板墙泥石流拦阻结构模型试验研究

我国地域辽阔,每年均发生大量的泥石流灾害,给人民的生命财产安全带来巨大威胁。随着我国的经济不断发展,越来越多的泥石流隐患被治理;但是泥石流的形成原因复杂,不仅仅与地形相关,还与气候、地质和地下水等因素有着密切联系,这也就导致泥石流治理工程中拦挡结构的形式必须要根据现场实际情况来确定。常见的拦挡结构有重力式坝等,近年来桩板墙也被引入到泥石流的治理工程,桩板墙具有强度高、节省材料和拦挡效果好等优点。以舟曲某泥石流沟中桩板墙泥石流拦挡结构为背景,设置了桩板墙模型,放置在水槽中模拟泥石流冲击桩板墙的过程,通过布置在桩板墙迎水面的压力传感器来分析桩板墙的受力情况,并综合桩板墙的拦挡效果、排水效果和坝后淤积等情况进行研究。得到(1)目前已知的泥石流治理工程和模型试验中的桩板墙拦挡效果均比较明显,能够可以有效拦挡泥石流固体物质冲出物;(2)现有部分桩板墙工点及模型试验表明:桩板墙拦挡结构在泥石流的前期,可以通过泄水孔将水及时排出;但是当桩板墙后部淤积的固体物质达到一定厚度时,会导致排水通道被堵塞,影响排水;(3)桩板墙在泥石流治理工程中的受力模式不同于其在边(滑)坡工程中的受力,试验表明泥石流拦挡工程中桩板墙受到的冲击力由上向下逐渐增大,且桩板墙中部受力普遍比边缘要大。     

振动砂石桩消散动孔压作用有限元分析

为定量地认识孔压消散作用对土层抗液化能力的影响,通过建立描述在地震中动孔压的累积和消散耦合作用的物理模型,提出了估算振动砂石地基可可液化性能的有限无分析方法,并结合原平－太原高速公路的可液化砂土地基的处理工程进行了探讨。     

ANSYS分析灌注桩的桩土共同工作机理

采用大型有限元程序ANSYS对桩土之间的位移、桩侧阻力、桩端阻力的分布进行分析，并对其实测值进行了比较。结果表明，本分析方法是合理的。     

桩与土相互作用非线性有限元分析

以某工程实例为背景，采用非线性有限元法对桩与土的相互作用进行应力、位移变形和稳定分析，并考虑土的非线性及边坡的滑移可能出现的大变形，材料屈服采用Drucker-Prager屈服准则，并提出了适用于工程实际的简化计算及等效模型。     

超长桩荷载传递机理有限元分析

在对试桩实测资料进行分析的基础上,采用数值分析方法,研究了深厚软土地区单桩在竖向荷载作用下由短桩至超长桩随桩长增加时的荷载传递性状.结果表明:非嵌岩超长桩Q-s曲线仍可能发生陡降;由于超长桩的桩身压缩量较大,超长桩侧阻与端阻不同步发挥的现象较桩长不大时显著得多,极限荷载和承载力特征值下的端阻比通常均小于10%;在工作荷载下,短桩过渡到超长桩时,轴力主要承担部分由桩身下部逐渐转为桩身中上部,侧阻由三角形分布转为单驼峰分布;超长桩沉降计算中将侧阻简化为三角形分布可能会导致较大的计算误差.     

浅谈预应力锚素桩板墙施工

山区高等级公路大多经过横坡陡峭、地质复杂、山体岩层破碎和古滑坡体地段,采用预应力锚索桩板墙稳固挖方高边坡和填筑路基体的技术方法已广泛应用。本文就预应力锚索桩板墙的施工方法进行论述。     

沉桩挤土作用的有限元分析

进行了沉桩挤土效应的有限元计算，考虑到桩周土体由于桩桩贯入引起的挤土效应，选和了修正剑桥模型作为土体本构模型，通过相应的试验，拟合出挤土作用对土作用土体初始弹性模量影响的计算公式，确定了土体本构模型和其他相关的计算分析参数，对2个试验进行了分析计算，结果表明，考虑土体的塑性性质和桩体贯入过程的挤土效应对分析桩周土体的应力和变形是必要的。     

桩板墙在泥石流治理工程中受力模式试验研究

近年来,每当我国进入雨季后都会有由于强降雨形成的泥石流灾害的出现;这种情况已经造成了大量的人员伤亡和财产损失,例如2016年福建泰宁泥石流灾害造成34人遇难,2010年甘肃舟曲特大型泥石流造成了千余人遇难;因此对泥石流的治理和防范工作成为了地形地质复杂地区的重中之重。泥石流具有爆发突然、冲击能量大、破坏性强等特点,又受地形、地质以及降雨情况等复杂情况的影响,对治理工程的强度要求较高。近年来,常用于边坡工程中的桩板墙结构被广泛的应用于泥石流治理工程中,由于泥石流冲击力为动荷载,其受力模式与在边坡工程中截然不同由于桩板墙造价较高,在实际工程中往往需要配合其它附属工程共同使用。以桩板墙泥石流拦挡结构为研究对象,设置了桩板墙模型,同时配合柔性网、格宾,放置在溜槽中模拟泥石流冲击桩板墙的过程,通过布置在桩板墙模型后部的压力传感器来分析桩板墙的受力情况;并综合桩板墙的拦挡效果、排水效果和坝后淤积等情况进行研究。得到:1在模型试验中桩板墙的拦挡效果良好,可以将大部分体积较大的固体物质拦下。2在桩板墙后部设置格宾和柔性网均可以有效降低泥石流对桩板墙的冲击力,格宾和柔性网各有优点,柔性网的排水效果相较于格宾要好,格宾相较于柔性网可以更有效的降低泥石流的冲击力。3桩板墙后部易形成漩涡,对坝后地基造成严重的侵蚀。4当坝后淤满固体物质后,会将排水通道堵塞,应当加强排水措施。     

有限元数值分析在地下连续墙中的应用

为了研究高层建筑基坑施工中采用逆作法时建筑结构中地下连续墙的受力特性．文章结合工程实例，采用有限元分析软件ANSYS，重点对基坑施工中的地下连续墙进行了各种工况下的有限元数值分析，计算了地下连续墙的内力和位移．根据现有工程经验，用弹性地基杆系有限元法计算多支撑地下连续墙的内力，能反映墙体内力的变化，能满足工程设计要求．但由于影响墙体变形的因素复杂，会影响地下连续墙内力计算的准确性，根据经验对最终计算结果进行调整是十分必要的．     

柱板式挡土墙面板后土压力有限元分析

采用三维有限元分析方法对柱板式挡土墙面板后土压力进行数值计算.计算中选用了8结点等参单元,混凝土采用各向同性线弹性本构模型,土体则采用弹塑性模型,其屈服准则采用D-P准则,引入刚塑性接触面模型,以模拟混凝土和土体之间的相互作用.研究表明面板后土压力与经典土压力理论有较大差别,其分布接近一抛物线.根据有限元分析,提出了一个用于柱板式挡土墙面板后土压力计算的修正公式,按此进行工程设计,将更趋经济、合理.     

复合外挂墙板刚度计算方法的研究

对复合外挂墙板进行理论和有限元方法分析,根据分析的结果,提出了复合外挂墙板的刚度计算方法。     

用有限元法分析轮胎结构与滚动阻力的关系

子午线轮胎的滚动阻力是影响汽车燃油经济性的一个基本因素,它受到越来越多的汽车生产商和消费者的重视.到目前为止,我国轮胎企业在降低轮胎滚动阻力方面所采取的措施主要是降低橡胶,特别是胎面胶的损耗因子,基本上很少从结构上考虑如何降低滚动阻力. 采用3D有限元分析法对特定的子午胎在不同负荷、不同速度下的滚动阻力进行了预测,在有限元模型的建立上,利用MSC.MARC软件,对子午胎的胎体、带束层、胎圈等部位采用了膜加强筋单元以及实体加强筋单元进行模拟,对橡胶材料则采用Yeoh材料模式来描述,橡胶的滞后损失由橡胶加工分析仪获得.所得的结果与实测值进行了比较,并获得了良好的效果.在此基础上,通过改变子午胎的结构设计参数以及橡胶的损耗因子,分别计算滚动阻力的变化,主要讨论结构设计参数变化对子午胎滚动阻力的影响.     

吐温-80与脂质体膜相互作用机理的研究

研究了表面活性剂吐温-80(聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯)与脂质膜间的相互作用机理,运用浊度测定、DSC1、H—NMR等分析手段验证了脂质膜的立体稳定结构.结果表明:吐温-80在水相与脂质相间分配达到饱和时的质量浓度为1.3%,与脂质膜开始增溶成混合胶团时的质量浓度为2.6%.当Re<0.5时,表面活性剂单体在溶液和脂质双层膜中分配,溶液中表面活性剂单体和囊泡并存,脂质双层囊泡膨胀,粒径逐渐增大,形成一个肿胀的脂质囊泡.当0.5相似文献   

基于EAS单元的薄壁筒桩与土相互作用的有限元分析方法

用三维等参EAS单元描述混凝土薄壁筒桩的受力变形特性,用薄层接触面单元模拟桩与土体之间的相互作用,建立了由接触面约束内力和桩上作用荷载求解桩体内力的静力平衡方程,提出了考虑桩土相互作用的桩体有限元内力分析方法.对某工程薄壁筒桩在水平荷载作用下的桩体变形和内力进行了分析,并将分析结果与现场试验结果进行比较,验证了本文分析方法的正确性.     

兰州市经济发展与生态环境互动作用机理研究

河谷型大城市是在地理位置较好、水土资源组合条件良好的河谷阶地地带上形成的．河谷地形的封闭性特征削弱了河谷生态环境的自净能力，使城市经济发展过程中产生的废气、工业废水和固体废弃物的环境污染效应增强，城市经济发展与生态环境的矛盾突出．本文主要应用环境库兹涅茨曲线方法分析河谷型大城市兰州市的经济发展与生态环境的互动作用机理，认为兰州市经济发展对生态环境的影响途径主要体现存经济发展对污染物排放总量、产业结构对污染物排放种类和组成以及产业布局对局地生态环境的影响等办面，而河谷生态环境也对兰州市产业结构、产业布局和经济发展过程与方向产生制约作用．     

隧道联络通道冻结法施工三维有限元温度场分析

人工冻结法是一种经济可靠的隧道联络通道开挖方法.在冻结法施工过程中,冻结壁厚度是否达到设计要求是安全施工的重要保证.该文考虑了实际施工过程中冻结管偏斜布置的情况,利用三维有限元方法对上海复兴东路越江隧道联络通道进行温度场模拟.针对单排冻结管和双排冻结管,分别在冻结壁底部、中部和顶部建立路径,绘制每条路径的温度分布曲线,查看不同路径处冻结壁厚度及其随时间发展变化情况,得出有意义的结论,对联络通道安全施工有重要参考价值.     

基于弹性支点法的地下连续墙有限元配筋计算

针对某渠首工程水文地质与工程地质特殊情况,提出基于弹性支点法的地下连续墙有限元配筋计算方法,即采用Ansys杆系有限元进行地下连续墙数值模拟,根据计算结果进行配筋,并将其应用于工程实例,计算结果表明,可以直接为工程设计服务。     

基于SBFEM的坝-库水相互作用分析

将W o lf和Song提出的比例边界有限元法(sca led boundary fin ite e lem en t m ethod,简称SBFEM)应用于坝-库水相互作用分析.在库水不可压缩假定的前提下推导了坝面动水压力与附加质量矩阵的基本方程.二维重力坝和三维拱坝坝面动水压力的算例表明,与有限元法比较,SBFEM计算精度明显提高,同时由于具有降维的特点,计算工作量也在很大程度上有所节约.还分析了库底和水面坡度变化以及水库边界形状适当变化对动水压力分布和数值大小的影响.结果表明,一般情况下水库边界的变化对动水压力的分布形状基本上不发生影响,对动水压力数值大小也影响不大.