筏板基础刚度取值对其承载性状影响的数值分析

为了分析刚度大小对筏板基础承载性状的影响,采用FLAC3D有限差分软件建立了筏板基础、地基土相互作用的计算模型。在保持模型其他参数不变的前提下,通过改变筏板基础的刚度,进行了8种数值模拟计算,得到了筏板基础最大竖向应力、最大沉降量、沉降差等的变化规律;分析了上部结构群柱效应对筏板基础最大竖向应力及最大沉降量的影响。计算结果表明:当筏板基础的沉降量偏大,且不满足规范要求时,通过提高筏板基础刚度的方法以降低基础沉降量存在一个刚度上限值。当筏板基础刚度达到这个上限值时,增加基础刚度对于降低沉降量的效果不再明显。此外,如果筏板基础的不均匀沉降过大,通过增大基础刚度的方法会取得理想的效果。降低基础沉降的刚度上限值与调整不均匀沉降的刚度取值并不相等,两者之间存在一个最佳刚度取值,在工程设计时需要综合考虑其变形和经济效益。考虑群柱效应对筏板基础最大竖向应力的影响是很小的,但不考虑群柱效应的影响,将会高估筏板基础的最大沉降量。     

桩筏基础筏板的厚度研究

目的 研究减少桩筏基础筏板厚度,降低基础造价.方法 采用有限元程序、数值分析的手段,利用有限元分析软件分别建立起了桩土、桩筏基础与地基土、上部结构桩筏基础与地基土共同作用分析模型,通过建立三维模型,分析和研究了筏厚不同情况下桩顶反力、筏板最大挠度及挠度差、筏板内力分布等变化规律.结果 在保证基础的差异沉降符合建筑物安全工作的要求的基础上,筏板最佳厚度的取值主要与筏板基础的长度、宽度、布桩的桩间距,筏板基础的砼强度等级以及群桩中单桩刚度有关.结论 得出了筏板最佳板厚取值的理论公式.直接结果使筏板可以减薄,降低基础造价.为工程设计人员在设计筏板基础时,提供依据.     

筏板基础在共同作用下的静力效应研究

在实际工程中上部结构、基础同地基是一个统一的有机整体,三者相互联系、相互影响,在共同作用下不同地基条件对基础与上部结构的内力和变形有很大的影响。本论文基于共同作用理论进行了地基、筏板基础和巨型框架结构共同作用力学机理分析,详细论述了力学数值模型特性,并利用有限元分析法进行算例数值计算,得出砂卵石地基对筏板的罚刚度较大,使得筏板在上部结构作用下应力分布不均匀,同时造成上部结构边柱内力较小,而软弱地基对筏板的罚刚度较小,筏板发生了整体弯曲变形,上部框架中产生了不可忽略的次应力,造成上部结构边柱内力较大。本论文所得结论对工程分析与设计提供参考。     

基于地基土压缩理论的桩筏基础外挑筏板内力简化计算方法及应用

针对桩筏基础外挑筏板内力计算复杂的现状，提出一种简化计算方法。该方法基于地基土压缩理论，在一定的基本假定条件下，利用地基土沉降与筏板底部受力之间存在的关系，建立筏板底部均布荷载系数计算公式；结合筏板顶部均布荷载系数计算，在荷载叠加原理下得到筏板等效均布荷载系数；进而利用结构力学的基本公式，建立外挑筏板内力与筏板以下各层土体压缩量之和的简化计算公式。将该简化计算方法应用于某桩筏基础外挑筏板，验算在规范允许的最大沉降量下外挑筏板的受力状态，并判断其配筋是否满足要求。结果表明，该简化计算方法简单实用，可为类似工程提供参考。     

不同厚度钢筋混凝土筏板基础的温度应力仿真

利用有限元软件ANSYS对4种不同厚度钢筋混凝土筏板基础的水化热温度场及温度应力进行了仿真,给出了具有代表性节点的温度及应力变化曲线,在分析筏板厚度对温度应力影响的基础上,提出了控制混凝土温度应力的相关建议．     

不规则平面桩—筏基础优化的一种简化方法

基于桩－筏基础荷载传递的局部化特性，提出了一种简化分析方法，即采用悬臂梁比拟筏板与柱周围各桩之间的联系，进行桩顶沉降计算，再用差分法计算筏板弯矩，建立了同时考虑桩的弹性支承性质和桩间土参与共同工作的不规则桩－筏基础优化设计数学模型，并采用变容差主动约束可行方向法对一实际工程进行优化设计。     

均质地层中桩筏基础筏板荷载分担比的归一化分析方法

在进行桩土共同作用的桩筏基础设计时,其核心之一是合理评估筏板的荷载分担特性。为了准确得到筏板的荷载分担比大小,基于桩土筏相互作用理论提出了竖向荷载作用下考虑土体非线性弹塑性的刚性板桩筏基础实用分析方法。在此基础上,进一步分析了土体参数、桩数、桩间距、桩长及桩径对筏板荷载分担比的影响,并根据计算结果提出了考虑基础整体安全系数影响的筏板荷载分担比归一化计算模型。计算结果表明：基础整体安全系数对筏板荷载分担比的大小有重要影响,安全系数越小,筏板荷载分担作用越大;桩数、桩长、桩间距直接影响筏板荷载分担比的大小,但其影响程度存在差别,桩间距影响较显著,桩长次之,桩数影响程度较弱;采用归一化分析模型能较好地统一不同参数对筏板荷载分担比的影响。最后,通过实际工程案例初步验证了归一化模型的有效性。     

方钢管混凝土柱-工字型钢梁节点受力性能的非线性有限元分析

针对采用缀板连接形式的方钢管混凝土柱-工字型钢梁节点的力学性能,利用ANSYS有限元分析软件进行了三维有限元模拟数值模拟,有限元计算结果与试验实测数据吻合较好。在此基础上,对若干影响节点受力性能的几何参数和材料参数进行了参数分析。结果表明,所建立的三维有限元数值分析模型是合理的,加劲肋的设置及缀板厚度等参数对节点受力性能的影响较为显著,而钢管混凝土柱的轴压比与钢管宽厚比等参数对节点的力学性能影响较小。     

上部结构-桩筏基础-地基相互作用有限元分析

为了研究结构-桩-土的相互作用,利用有限元程序对上部结构-桩筏基础-地基相互作用体系建立了三维有限元分析模型.通过计算分析并与常规设计作了比较,对两种情况下上部结构的内力变化作了探讨.结果表明:筏板发生"盆型"变形,上部结构的梁、柱内力都发生了重分布:即四个角柱轴力增大,边柱和内部柱都出现卸荷现象;柱端弯矩最大值和梁端弯矩最大值都出现在最底层.计算中土体、桩、筏、结构等材料都取弹性范围分析.     

有限单元法在基础设计中的应用

有限单元法随着计算机的发展而迅速发展,在土木工程中应用越来越广泛,有着其他方法无可比拟的优点,同样在基础设计中有限元法也得到了应用,以筏板基础有限元计算为例,阐述了计算软件利用有限单元法计算的步骤.     

某溢流坝闸墩除险加固方案分析

本文针对某溢流坝闸墩开裂情况,用有限元法进行了应力分析,比较了几种加固方案,分析了预应力锚索对闸墩应力的影响,选择合理的加固方案．     

桩——筏基础梁板结构耦合分析

以中厚板及深梁理论为依据,运用等参有限元法编制了计算程序,对桩－筏基础中二维中厚板及一维深梁进行了耦合分析,算例表明这是一种有效的简化分析方法,对基础结构设计有一定的指导意义。     

在循环荷载下的节段拼装桥墩实体模型试验

目的提出采用耗能钢筋以提高环形截面装配式桥墩在循环荷载作用下屈服强度、极限强度及耗能能力的方法．方法采用ABAQUS有限元分析软件模拟无粘结预应力、普通纵筋、耗能钢筋和箍筋约束下的节段装配式桥墩,得到其力一位移滞回曲线、耗能曲线和黏滞阻尼比曲线．结果进行截面换算后的环形截面较矩形中空截面的节段装配式桥墩屈服强度和极限强度都略有提高,但耗能能力相差不大．耗能钢筋配筋率为0．75％时比0．5％时提高较多,而配筋率为1．0％与0．75％相比较提高不多．结论在一定范围之内增加耗能钢筋的配筋率可以显著提高节段装配式桥墩的屈服强度、极限强度和耗能能力．     

预制混凝土框架中节点抗震性能的试验研究

为了研究一种采用U形钢筋来连接梁柱构件并提供抗弯能力的预制混凝土框架体系的抗震性能.首先在介绍该体系特点的基础上,接着描述了3个梁柱节点的低周反复荷载试验,3个试件的主要区别在于U形钢筋的长度.主要分析了试验中测量的各种钢筋应变.结果表明,U形钢筋的长度对试件的屈服荷载影响不大,且箍筋的屈服荷载比纵筋的要大.试验中柱的钢筋并未屈服,柱仍能承载,满足强柱弱梁的原则.U形钢筋应变显示,钢筋的滑移是从梁柱表面开始,逐渐发展到键槽末端.     

天然气平板闸阀的有限元应力分析及结构改进

为了研究某闸阀发生开裂事故的原因,利用有限元方法对闸阀结构进行了应力分析.根据闸阀结构二维图纸的相关参数,运用三维建模软件建立闸阀的几何模型;将几何模型导入有限元分析软件ANSYS的仿真平台Workbench,建立闸阀的有限元分析模型;以闸阀的实际工作情况为依据,对闸阀的有限元分析模型施加边界条件,计算出闸阀的应力分布.闸阀的应力分布结果显示,闸阀在其凸台结构处具有应力集中现象且闸阀的最大应力也出现在凸台结构处,易引起闸阀凸台处的开裂.为了缓解闸阀凸台结构处的应力集中现象,对闸阀结构进行改进,去掉闸阀上引起应力集中的凸台结构.改进后的闸阀有限元应力分析表明：其最大应力值比改进前降低了37％左右,能更好地保证闸阀的安全使用.     

混凝土内钢筋腐蚀速度的研究现状与分析

对钢筋混凝土内钢筋的腐蚀速度的影响因素按照腐蚀条件可划分为先决条件、基本条件和辅助条件．从这3个方面进行了较为全面的分析,指出了温度、湿度、降雨、风等自然环境因素单独作用和交互作用对混凝土内钢筋腐蚀速度的影响．对采用“线性极化法”测试钢筋混凝土内钢筋的腐蚀速度进行了评价,提出了采用人工气候加速腐蚀的试验方法可以作为今后研究混凝土内钢筋腐蚀速度的重要手段．     

气门盘部凹槽结构对其应力分布影响的研究

采用有限元方法建立气门盘部凹槽参数化模型,运用ANSYS对气门进行热应力耦合分析,研究气门盘部凹槽设计参数对其盘部凹槽位置和过渡圆弧部分应力分布的影响。结果表明:与气门凹槽弦长和弧高相比,气门盘部凹槽半径对其应力分布的影响最大,研究结果可为气门的失效分析和结构设计提供理论依据。     

筏型地基加强梁的拓扑优化分析

对筏型基础的加强梁分布进行拓扑优化分析,提出一种应力约束下的格栅结构的拓扑优化方法。采用正交异性增强复合材料模拟该类格栅连续体（或加肋板）,该结构由无限细无限密的梁（或肋）构成。以梁在结点处的密度和方向作为设计变量,优化过程采用满应力准则法,利用有限元分析,经过少量迭代可以建立优化的材料连续分布场。借助程序自动生成的弯矩分布图,指导加强梁或加强筋的分布与走向,成为加肋板,显著地减小板的挠度,可以在原有基础上适当减小板的厚度,节省材料。     

热风炉阀声振耦合有限元分析

为了减小热风炉阀在运行时噪音对周围居民的影响,运用有限元分析软件ANSYS对某热风炉阀结构及周围声场进行分析.在流体运动管道声场、小孔喷注消音等相关理论基础上,建立了结构、流体、声场有限元模型.通过建模、划分网格、加载、求解以及后处理等步骤,对该阀体及附近区域流体进行声振耦合计算分析.结果表明：带孔板结构在孔径为4 mm时,厚度为20 mm时,该阀体的结构形式的消音效果比到较理想,能为热风炉阀减噪设计提供一定的参考依据.