预应力锚杆格构梁内力分析及计算方法研究

对预应力锚杆格构梁加固边坡的作用机理、工作过程及受力阶段进行了阐述,同时分析了预应力锚杆格构梁的节点锚固力分配问题,并对预应力锚杆格构梁的地基计算模型进行了归纳.在格构梁的设计计算中应尽量考虑梁与土体的共同变形,选择符合实际情况的地基模型,使计算结果更加接近于格构梁的真实受力情况.     

顺层岩质边坡抗滑桩弯折破坏模型及试验研究

悬臂式抗滑桩是边坡工程有效防护手段,由于岩土体介质及滑坡结构的特殊性,其在滑坡推力及锚固反力共同作用下的桩身力学行为有待进一步研究。基于顺层岩质边坡的地质结构特性及顺层滑移模式,对抗滑桩锚固段的桩后土体抗力进行分析,分别考虑土体抗力为矩形、三角形和梯形分布情况,建立悬臂式抗滑桩力学模型,研究抗滑桩在顺层边坡滑坡推力及土体锚固反力共同作用下的弯折破坏位置,得到了抗滑桩锚固段弯折破坏位置与抗滑桩的长度、埋深以及滑移面的剪切力的关系及其表达式。通过试验对模型进行验证,对抗滑桩的理论弯折破坏位置进行实际对比。结果表明:在此种滑移模式下,悬臂式抗滑桩的锚固反力按梯形分布计算时,理论模型计算结果与试验结论有较好的一致性,而在按照矩形或三角形分布计算时,理论结果与试验结论相差较大。所以,在施工设计过程中,应在计算得出的悬臂式抗滑桩弯折破坏位置布置较密的抗弯钢筋或按最不利条件计算最大弯矩,确保抗滑桩的承载能力满足要求。     

陡倾顺层岩质斜坡动力倾倒变形机理研究

通常认为顺层岩质斜坡动力变形破坏以滑移—拉裂、滑移—弯曲模式为主,但是通过现场调研发现,在陡倾顺层斜坡中存在一类特殊的动力变形破坏方式——倾倒变形。为了得出该类型斜坡动力倾倒变形机理,以四川汶川县水磨沟陡倾软硬相间顺层斜坡在"5.12"汶川地震作用下失稳为例,在充分总结滑坡区工程地质条件和分析其动力破坏特征后,利用二维离散元数值模拟方法开展研究。结果表明:在地震荷载作用下,在斜坡表面PGA放大系数随着高程的增加总体表现节律性变化,在坡肩呈现峰值;斜坡失稳机理为坡内软岩和硬岩差异式拉剪破坏导致层面抗剪强度急剧降低,岩土体沿优势层面下滑;由于坡体下部岩层锁固作用,坡体向下滑动受阻,坡脚附近岩土体翘曲隆起,而坡顶震裂松弛岩土体在巨大地震惯性力下沿优势结构面滑动剪出过程中,受坡肩"关键块体"阻挡而向临空面发生倾倒变形,整个斜坡发生滑移—下部弯曲—上部倾倒式失稳破坏。研究成果为类似地区的边坡工程地震失稳分析提供参考和依据。     

锚索格构梁受力分布的现场模型试验研究

通过开展锚索格构与碎石土滑坡相互作用的现场模型试验,研究了格构梁在滑坡推力作用下的受力分布规律。得到以下结论:在锚索约束力的作用下,格构梁的横梁、竖梁受力特征基本相似,节点处受力最大,靠近梁中部受力逐渐减小;在滑坡推力作用下,格构横梁最上排的变形最剧烈,受力最大,中间的一排次之,最下排受力最小,格构横梁从上往下的荷载分担比为70%~85%;在同一滑坡推力作用下,格构横梁和竖梁弯矩分布特征基本相同,节点处正弯矩最大,格构梁中部负弯矩最大,最大正弯矩是最大负弯矩的1.6~2.0倍。另外,还讨论了试验中土压力测试值误差较大的原因。     

软弱基座型边坡破坏机制的离散元分析

我国西南地区某省某软弱基座型边坡地质条件、坡体结构复杂,边坡临空面陡峭,为边坡变形破坏提供了有利空间。某边坡曾出现失稳破坏现象,经过对边坡工程地质条件以及边坡岩体结构特征调查分析,认为边坡变形破坏主要由下伏软弱层的塑流挤压变形以及上下层的差异风化引起,并在坡肩产生拉裂缝,边坡整体表现为受下伏软弱层控制的倾倒变形失稳破坏模式。采用三维离散元(3DEC)数值模拟软件,模拟边坡变形破坏机制、特征,模拟过程和结果表明,上部岩体拉裂缝的产生和发展受下部软弱岩体的变形导致上部拉应力集中所致,加之上部岩体自身的裂隙发育,由此可能产生整体失稳破坏。     

水利工程抗震结构节点的几个问题

规范要求抗震结构体系中的混凝土构件,应避免剪切先于弯曲破坏,混凝土的压酥先于钢筋屈服,钢筋锚固粘结先于构件破坏,亦即遵循“强剪弱弯、强柱弱梁和更强节点”的设计准则。节点是联系整个结构体系的枢纽,对于框架结构,梁柱交会点为节点,对于剪力墙结构,墙体交会处的暗柱暗梁     

岩壁吊车梁的结构计算

岩壁梁是用锚杆将吊车梁锚固在地下厂房的岩壁上。呈悬臂状态，通过位于岩壁梁上部的受拉锚杆、下部的受压锚杆和岩台，将作用在岩壁梁上的全部荷载传递给围岩。如图1所示。岩壁梁一般取单宽进行结构计算。内容有3部分：     

深基坑开挖诱发临近建筑物地表开裂的机理研究

为了研究郑州市一处深基坑施工中自身结构稳定,但临近建筑物地表严重开裂的工程问题,对其监测数据的分布特征进行研究,对后续数值计算的精度进行验证,由此得到深基坑开挖过程中土体及围护结构的特殊变形分布规律,为进一步研究其破坏机理,以放大效应对模型进行处理。结果表明,由于护坡桩水平变形,引发基坑土体变形,经锚索加固的土体,随着距基坑距离增加而变形,但在锚索锚固端附近变形却急剧增大,远远大于周围土体变形;水平方向变形不均匀进而引发竖直方向不均匀沉降,在土体及上部建筑自重作用下,竖向不均匀沉降继续发展,当不均匀沉降过大,必然出现拉张裂缝。     

洪屏水电站公路滑坡体应急抢险施工技术

<正>1险情概况洪屏水电站上下游水库连接公路AK4+040~AK4+200段边坡开挖形成后,边坡结构形式采用下部浇筑混凝土挡土墙,边坡采用表层浆砌石格构梁部分贴坡混凝土支护(见图1),由于长时间岩石风化、雨水侵蚀,导致土体中水浮托力作用下边坡发生明显变形,下部挡墙及混凝土路面出现明显位移、开裂,     

大型基坑群基坑工程施工方案优化设计

以西宁火车站综合改造工程总体项目大型基坑群为例,综合考虑安全、工期、造价等因素,对该基坑支护设计和施工组织方案进行了多次比选和合理优化;将原方案一桩到底和框架格构梁+预应力锚索方案优化为上部土钉墙+下部排桩锚杆联合支护体系,有效地控制了基坑开挖过程中产生的变形,简化了施工工序,有效节约了大量建设资金。     

水工平面钢闸门主梁多失效模式相关的系统可靠度分析

根据水工平面钢闸门主梁的破坏机理，确定了主梁受弯、受剪和弯剪复合破坏3种主要失效模式的极限状态方程，建立了考虑多失效模式相关的主梁系统可靠度分析的概率故障树模型。采用截尾正态分布主梁可靠度分析中的随机变量（闸门水荷载及主梁的腹板及翼缘的厚度等）。采用自适应重要性抽样方法计算了主梁多失效模式相关的系统可靠度，并与上下限法和层次分析法的结果进行了比较。结果表明，概率故障树模型能够有效地分析主梁多失效模式相关的系统可靠度问题，自适应重要抽样方法能够有效地计算主梁多失效模式相关的系统可靠度。忽略主梁失效模式间的相关性将会低估主梁的系统可靠度水平。主梁的抗力和静水压力的敏感性因子较大，它们对主梁可靠指标有非常明显的影响。建议将主梁系统的目标可靠指标取为：大中型闸门3.0，小型闸门2.0。     

锚杆抗滑桩与普通抗滑桩加固黄土滑坡的对比试验研究

通过开展3组不同桩锚结构(普通抗滑桩、锚杆抗滑桩)加固黄土滑坡的模型试验,测得不同桩锚模型的土体抗力、桩身弯矩及锚杆的应变,对不同结构形式的锚杆抗滑桩的受力形式、内力分布及破坏模式进行对比分析。结果表明:黄土滑坡防治中,锚杆抗滑桩受力结构呈"S"曲线状,桩顶位移平顺延续,土体抗力及桩身弯矩分布更均匀;增加桩顶锚杆排数,可以增大抗滑力;普通抗滑桩的破坏模式主要为塑性单铰破坏,锚杆抗滑桩主要为塑性单铰(或双铰)破坏,锚杆主要为弯剪-滑移破坏,桩周土主要为土拱塑性破坏。研究结果可为黄土滑坡防治中锚杆抗滑桩的设计理论提供技术支撑。     

水工钢闸门主梁多失效模式相关的系统可靠度分析

根据水工平面钢闸门主梁的破坏机理，考虑了主梁受弯、受剪和弯剪复合破坏三种主要的失效模式，建立了三种失效模式的极限状态方程，并推导了弯剪复合破坏时抗力计算模式不确定性的计算公式。采用自适应抽样方法评价了主梁多失效模式相关时的系统可靠度，并与上下限法和层次分析法的结果进行了比较。结果表明自适应抽样方法能够合理地考虑主梁多失效模式间的相关性，它在分析主梁系统可靠度时是有效的。忽略失效模式间的相关性将会低估主梁的系统可靠度水平。现行设计规范的平面钢闸门主梁系统可靠指标分别为：露顶门3.0（大中型闸门）和2.3（小型）；潜孔门3.0（大中型）和2.1（小型）。     

弹性固支平板钢闸门主梁的可靠度分析

 针对目前平板钢闸门结构形式存在的内力分布不均,主梁跨中弯矩大的问题,根据超静定结构承载力高于静定结构的原理,提出了弹性固定支座平板钢闸门主梁新型结构形式。以跨中截面与支座截面等安全度为原则,确定弹性固定支座截面合理转角;根据结构可靠度理论评价该结构主梁的可靠度指标,并与现行结构形式主梁的可靠度进行比较。结果表明：该新型结构可以在主梁截面不变情况下提高可靠度指标 1.44 ,在可靠度指标不变情况下减少材料30%,可靠度沿跨长的分布均匀,为一种经济合理、安全可靠的结构形式。     

我国渡槽结构典型破坏特征研究综述

为合理模拟渡槽损伤,客观评价渡槽结构安全,依据渡槽破坏实例,结合他人数值仿真、模型试验研究成果,归纳总结渡槽地震、风致、水毁、耐久性典型破坏特征。重点分析简支梁式渡槽桩基、支撑结构、槽身可能破坏模式。结果表明:桩基存在土体支承不足、桩身抗压能力不足、桩顶位移超限破坏模式;墩底易发生弯曲或剪切破坏,牛腿易剪切破坏,排架柱两端、连梁节点附近易破坏;槽身纵梁可能发生弯曲、剪切、弯剪组合失效,端横梁易损伤,底板跨中及两端、侧墙与肋板底部、上部拉杆易开裂;渡槽还存在开裂、碳化、剥落剥蚀、渗漏、钢筋锈蚀、接缝止水等耐久性破坏。     

预应力锚索格构板梁在软质岩边坡中设计应用

以贵阳卷烟厂易地技术改造项目边坡治理工程为例,对预应力锚索格构板梁在软质岩边坡中的设计应用进行了介绍,预应力锚索格构板梁支护结构是一种受力组合结构,可有效支挡由于边坡滑动产生的下滑力,也可有效支挡上部松散岩土的滑塌,多用于软质岩土边坡的支护。     

大型人字闸门结构变形和应力分析

葛洲坝1号船闸下闸首人字闸门用空间壳、梁和杆的组合有限单元成功地计算了在关闭档水状态下的变形和应力,所得结果与原型观测结果一致。计算和分析表明:主梁和次梁内均只出现压应力,在沿梁的长度方向即闸门的宽度方向压应力较大;挡水面板在水平方向膜应力较大且为压应力;同时在该方向存在大小与之相当的局部弯曲应力;挡水面板在铝直方向的局部弯曲应力最大。所得结果也揭示了一些与传统设计理论不一致的规律:主梁在靠近端部的横截面上的正应力不呈线性分布;次梁以压应力为主而弯曲应力很小;挡水面板被主、次梁和纵隔板分隔出来的部分并不完全等同于四边固定矩形板。本文作者认为,在门轴支承强度允许的情况下,减少主梁的数目,增加次梁的数目,也能保证闸门的强度;增加纵隔板数目不仅可以减小挡水面板在铅直方向的局部弯曲应力,而且能增强闸门的开门和关门刚度。     

基于格构模型的岩石类材料破坏过程的数值模拟

本文采用二维格构模型在细观尺度上模拟岩石类材料的破坏过程。格构模型将连续介质离散为由弹性杆或梁单元组成的二维格构网格，单元采用简单的本构关系和破坏准则，单元之间的参数可互有差异，以引入材料的非均质性。在外载作用下对整体网格进行线弹性分析，计算出格构中各单元的局部应力，超过断裂阈值的单元将破坏，材料的破坏过程通过单元的依次破坏来模拟。本文使用格构模型分析了单轴拉伸破坏和单边切口梁的剪切破坏。数值模拟结果表明，格构模型可作为岩石、混凝土类材料破坏分析的一种有效方法。