考虑土与上部结构共同作用的双塔楼连体结构地震反应分析

考虑土与上部结构共同作用更加符合工程实际。本文运用ANSYS软件对一双塔楼连体结构建立了考虑土体参与共同作用和不考虑土体共同作用的三维模型。分析结果表明,考虑共同作用后,结构周期变长,地震反应更为强烈,偏于不安全,不容忽视。     

基坑开挖过程中渗流作用的影响

建立基坑二维有限元模型,对基坑开挖过程中不考虑渗流作用和考虑渗流作用下的基坑变形性状进行对比研究,得到两种工况下的基坑外地表沉降、基坑内开挖面隆起和基坑支护结构位移等变形规律,并对比分析了基坑开挖过程中渗流作用的影响。研究结果表明,考虑渗流作用的基坑变形比不考虑渗流作用更大。     

车辆动力荷载对地铁基坑开挖变形的影响

通过数值模拟方法研究了车辆动力荷载作用对基坑开挖变形的影响,对比分析了考虑车辆动力荷载、不考虑车辆动力荷载、不考虑车辆荷载三种荷载工况下基坑围护结构及周围土体变形规律。分析认为:基坑开挖完成后考虑车辆动力荷载与不考虑车辆动力荷载作用下基坑围护结构最大侧移差值不超过5%,地表最大沉降差值不超过5%,考虑车辆荷载与不考虑车辆荷载作用下坑底最大隆起位移差值不超过10%。     

超长复杂隔震结构抗连续倒塌性能分析

以某医院的超长复杂隔震结构为工程背景,对超长复杂隔震结构进行了抗连续倒塌研究。运用非线性有限元软件建立考虑楼板作用的精细三维模型和未考虑楼板作用的简化三维模型,通过非线性动力拆除构件法对两种模型进行了分析,对比两种模型的抗倒塌能力。结果表明：该超长复杂隔震结构仅拆除1根柱时,结构未发生连续倒塌,且角柱对该隔震结构的连续倒塌影响较大|拆除2根柱时,未考虑楼板作用的简化三维模型发生了连续倒塌,而考虑楼板作用的精细三维模型未发生连续倒塌。因此,不考虑楼板作用的简化三维模型计算结果会偏于保守,进行结构抗连续倒塌时需考虑楼板的影响。     

水平和竖向地震作用对边坡稳定性影响的有限元研究

为将水平和竖向地震作用对边坡稳定性的影响加以量化,以一典型边坡为例,采用有限元强度折减法分别分析了水平地震作用、竖向地震作用、以及水平和竖向地震共同作用对边坡稳定性的影响,并且结合我国相关抗震规范,对不同抗震等级地区考虑地震作用的必要性进行了量化分析计算,结果表明在7度及以上地区考虑水平地震作用是有必要的,对9度区必须考虑竖向地震作用。     

采用midas Gen基于反应位移法的地下综合管廊区间结构抗震分析

本文通过对比某地下综合管廊区间结构在考虑地震作用和不考虑地震作用时的内力及配筋方案对比,并进行裂缝宽度验算,为地下综合管廊区间结构设计时是否需进行考虑地震作用下的补充验算提供参考。本文以某地下综合管廊区间结构为例,参考地下结构相关规范的规定,运用midas Gen软件基于反应位移法对其在横向地震作用下的地震反应进行分析,并对比在考虑地震作用和不考虑地震作用下的内力、配筋,以及验算结构是否满足裂缝宽度要求。根据分析可知,对于地下综合管廊区间结构,若仅考虑静力荷载及裂缝宽度控制进行结构设计会使结构不满足抗震设计的要求,在对同类的地下综合管廊设计时,需进行在考虑地震作用下的补充验算。     

上部结构-筏基-地基共同作用子结构法FEM分析

应用子结构法理论,将上部结构刚度矩阵凝聚到筏板基础,同时将采用D-P模型的地基土体弹塑性刚度矩阵也凝聚到筏板基础上,建立了考虑上部结构、基础、地基共同作用的三维弹塑性有限元模型理论.利用此理论建立某工程框架结构裙楼-框架芯筒结构主楼-筏板基础-地基共同作用FEM模型,通过ANSYS程序对此模型进行数值模拟.结果表明,主楼结构的柱、梁应力在考虑共同作用比不考虑共同作用有增大趋势,群楼柱轴应力在考虑共同作用比不考虑共同作用小,而群楼梁弯应力却相反.并进一步分析得出考虑共同作用基础沉降差引起上部结构杆件应力重新分布,尤其是基础沉降差引起主楼的柱轴应力、梁弯应力的变化率大于群楼柱轴应力、梁弯应力的变化率的结论,该结论对以后工程设计有重要参考价值.     

上部结构-筏基-地基共同作用子结构法FEM分析

应用子结构法理论,将上部结构刚度矩阵凝聚到筏板基础,同时将采用D—P模型的地基土体弹塑性刚度矩阵也凝聚到筏板基础上,建立了考虑上部结构、基础、地基共同作用的三维弹塑性有限元模型理论。利用此理论建立某工程框架结构裙楼一框架芯筒结构主楼一筏板基础一地基共同作用FEM模型,通过ANSYS程序对此模型进行数值模拟。结果表明,主楼结构的柱、梁应力在考虑共同作用比不考虑共同作用有增大趋势,群楼柱轴应力在考虑共同作用比不考虑共同作用小,而群楼梁弯应力却相反。并进一步分析得出考虑共同作用基础沉降差引起上部结构杆件应力重新分布,尤其是基础沉降差引起主楼的柱轴应力、梁弯应力的变化率大于群楼柱轴应力、梁弯应力的变化率的结论,该结论对以后工程设计有重要参考价值。     

白鹤滩水电站大跨度地下厂房吊顶拱梁结构计算分析

对白鹤滩水电站地下厂房吊顶拱梁结构进行计算分析,选取施工期考虑吊顶锚杆作用、施工期不考虑吊顶锚杆作用以及运行期不考虑吊顶锚杆作用等工况对吊顶拱梁结构的承载力进行较为全面详细的计算分析,分析结果可供同类型地下厂房吊顶拱梁结构计算作参考。     

三维地震作用下钢柱的性能研究

现有日本桥梁设计规范中,计算抗震承载力时仅考虑了一维地震作用。然而,实际地震作用是三维的。介绍了三维地震作用下高架桥墩钢箱柱的一系列数值分析结果。选用2004年Chuetsu地震中的2条主地震波和1条最强余震波。结果表明:在主地震波作用下,考虑二维或三维地震作用时柱产生的变形要远大于一维地震作用。而余震波作用下,由于地震波频率较高,故仅考虑一维地震作用时柱产生的变形更大。     

滨海地区生态型水源地工程的建设

提出了在滨海盐地上创建生态型水源地的技术方法，并建成了水面面积为15hm^2的生态型水源地。通过采取盐土更换、引进淡水、修建消浪墙、引种水生植物等措施，有效地控制了土壤盐分和风浪对水生植物生长的危害作用。经过16个月的淡水浸泡，原盐田土壤30cm剖面处的Cl^-含量由2.1％降至0.35％；种植的8种水生植物的成活率均达到95％以上，并且生长良好。第二年水生植物增加了11种，沉水植物自然恢复，水质得以改善。     

高压水射流冲击速度对砂岩破坏模式的影响研究

 高压水射流冲击岩石会导致其发生结构破坏,不同的射流速度下,岩石呈现出各异的破坏形式。基于理论研究,分析水射流冲击岩石的应力波效应。选取速度分别为157,316,447,547,632,707和774 m/s的高压水射流开展冲击砂岩试验,分析不同射流速度下,砂岩内裂纹的数量、尺寸与形态。采用有限元法数值模拟了水射流破碎砂岩的过程,分析岩石内应力波的传播规律与裂纹的产生过程。研究表明：(1) 当射流速度大于72 m/s时,砂岩表面出现破碎坑和环形裂纹,前者由水锤压力的剪切作用导致,后者由瑞利表面波的拉伸作用导致;(2)当射流速度为300～700 m/s时,砂岩内部产生大量的横向裂纹并出现体积破碎,裂纹的产生主要由应力波产生的径向拉伸应力导致;(3) 当速度大于700 m/s时,砂岩产生的横向裂纹减少,主要以劈裂剪切方式破坏。     

Development and verification of a soil–water coupled finite deformation analysis based on u–w–p formulation with fluid convective nonlinearity

Most soil–water coupled analyses of saturated soil are based on the u–p formulation, where a set of equations is reduced by assuming that the acceleration of the fluid phase relative to that of the solid phase is less than that of the solid phase. Therefore, this analysis cannot be used for a coupled analysis with dynamic water flow in highly permeable soil. This study aims to present a soil–water coupled finite deformation analysis method based on full formulation, or u–w–p formulation. This method differs from conventional methods in the following ways: (1) the governing equations explicitly include the equation of motion for the fluid phase, (2) a relative convective term is used to describe a change in the relative configuration between the two phases, and (3) the moving/inclined discharge boundary is directly implemented to the discretized governing equations. Herein, one/two dimensional seepage and plane-strain deformation analysis results are reported. In the seepage analysis, accelerating permeation of pore water is obtained and the undrained constraint condition is verified. In the deformation analysis, dynamic migration in a high permeable soil specimen, i.e., wave propagation and rotational flow of pore water, is observed.     

电厂循环水供水系统事故水锤过程的仿真研究

针对某电厂循环水供水系统的特点,应用AFT Impulse^TM4．0动态流体分析软件,对系统事故停泵水力过渡过程进行了计算机仿真,对泵出口阀不同关阀规律对应的过渡过程进行了比较分析,得出了较理想的关阀规律。仿真结果表明,最大水锤升压发生在三泵并联同时事故关阀,但此种情况发生概率较小,而停泵水锤概率较高,且关阀规律选择不当时对应的工况压力变化较大。经计算机仿真计算得出的结论对提高电厂循环水系统的可靠性和运行稳定性具有一定的意义。     

Building performance in dam-break flow – an experimental study

The purpose of this study was to better understand the impacts of dam-break on houses. Physical model experiments were undertaken to reproduce the process of flood water flowing around and through a house. Measurements of water level were obtained using pressure gauges and ultrasonic wave gauges, with both of them being non-intrusive. The results showed that the water level upstream of the house increased rapidly and oscillated as the flood wave reached the house. Several scenarios were tested to investigate the impact of flood water on the house, including the orientation of the house and the distance between the dam-break site and the house. The impact of flood flow on the front door, caused by velocity-induced and pressure forces, was also investigated.     

龙游石窟砂岩在不同含水状态下的弹性波速与力学性能

 为研究水环境变化对龙游石窟风化破坏的影响,进行不同含水状态下砂岩的力学性能和弹性波测试,分析在不同含水条件下砂岩的应力–应变曲线、峰值强度和弹性模量的变化规律。分析结果表明：含水率对岩石的应力–应变曲线、峰值强度和弹性模量等力学性质有显著影响,随着含水率的增加,应变软化特性弱化,峰值强度和弹性模量呈指数减少。弹性波速的测试结果表明,单轴抗压强度与波速具有线性关系;含水率为1.5％时,弹性波速出现反常,降低到一个很低的值,主要原因是砂岩中含有较多膨胀性的黏土矿物;各向异性受含水率的影响并不明显;干燥、稳定的环境有利于洞室的保护。     

核电站取水口建筑物的抗震性能分析

针对某百万千瓦级核电厂,运用动力时程反应分析法对取水口建筑物进行抗震分析。结合取水口建筑物场地岩性和结构特点,分别考虑运行和检修情况、波浪、冰块冲击、水压、土压和地震等作用的组合工况,对结构进行抗震性能分析,得到结构构件各个截面内力包络图,对取水口建筑物设计提供理论依据。     

Estimation of elastic wave velocity through unsaturated soil slope as function of water content and shear deformation

The objective of this study was to estimate the elastic wave velocity of an unsaturated soil slope, and to verify its applicability. The elastic wave velocity in a silty sand was measured. The individual influence of the volumetric water content and the tilt angle on the normalized wave velocity through unsaturated soil were investigated through a series of varied slope model tests. The relationship function of the normalized wave velocity-volumetric water content-tilt angle was established. To verify the proposed estimation function, a series of fixed slope model tests was carried out. The relationship functions were used to estimate the behaviors of the wave velocity in rainfall-induced slope failure model tests. The applicability of the proposed relationship functions for the wave velocity behaviors was also presented. It was found that the estimation function is highly consistent with the measurements for the wave velocity behaviors through unsaturated soil slope in the presented test conditions. In addition, the effects of the rainfall duration/initial water content, density, slope angle and surface layer thickness on the decrease rate of the normalized wave velocity with the volumetric water content and the tilt angle within the test conditions in this study were seen to be small.     

某电厂循环水系统瞬态过程分析研究

针对某电厂循环水供水系统特点,应用AFT ImpulseTM4.0动态流体(水锤或汽锤)分析软件,对系统事故停泵水力过渡过程进行了计算机仿真。从仿真结果看,最大水锤升压发生在循环水泵事故关阀,备用泵投运工况,此时需要设置水锤防护设施,避免过大的水锤压力破坏设备。经计算机仿真计算得出的结论,是系统设备选型及相应设计参数选取的依据,对提高电厂循环水系统的可靠性和运行稳定性具有重要的意义。     

利用同轴电缆电磁波反射技术测定非饱和土的含水率

针对同轴电缆电磁波反射技术在量测非饱和土土体含水率方面的应用,在理论上研究了该技术的基本原理,从极化机理出发,推导了电磁波与单相介质相互作用的模型。在该模型的基础上研究了电磁波与非饱和土介质的相互作用,建立了非饱和土介质介电常数与体积含水量之间的关系模型。对不同的土样进行了一系列的室内试验,试验表明,模型能很好地描述非饱和土介质介电常数与体积含水量之间的关系。