桩承式加筋路堤荷载分担比计算方法

针对桩承式加筋路堤作用机理复杂的问题,分析路堤填土-筋材-桩-桩间土在路堤荷载作用下的荷载传递机理.根据位移、应力连续条件,将路堤填土和加固区作为统一的整体考虑.将一定厚度水平向的加筋垫层视为具有刚度的薄板,考虑土工格栅的加筋作用,采用大挠度薄板理论计算筋材的挠曲变形.考虑路堤填土的土拱效应和路基桩土相互作用,推导在桩体打穿和未打穿软土层2种情况下桩承式加筋路堤荷载分担比的求解方法.采用相关文献中的模型试验结果对提出的计算方法进行验证.结果表明,采用该方法计算出的桩土应力比与实测结果比较接近,可为工程实践提供设计理论参考.     

移动荷载下无面层加筋路基的动力响应

为研究移动荷载下饱和加筋复合土体的动力响应问题,采用半解析方法,将加筋路基看成宏观上的横观各向同性体,由Biot波动方程出发,对荷载进行Fourier级数展开,假设响应函数的级数形式,结合边界条件,由待定系数法求解考虑固液耦合作用的饱和加筋复合土体在移动荷载作用下土体位移、有效应力及孔压的表达式,通过计算分析加筋率、筋材模量、荷载移动速度对复合土体竖向位移和孔压的影响.数值分析结果表明:加筋率只有在一定范围内时加筋效果才会比较明显;加筋复合土体表面最大竖向位移随着速度的增大而增大,达到峰值后迅速减小.     

钢筋混凝土受弯构件受剪承载力统一计算

在系统分析钢筋混凝土梁受剪性能的基础上 ,进行了 2 4根承受集中荷载和均布荷载的钢筋混凝土梁的受剪性能试验 ,主要考虑的因素有剪跨比 (λ =a/h0 )、跨高比 (l0 /h) 、水平和垂直腹筋配筋率(ρsh和 ρsv) .详细阐述了梁的受剪特性、破坏形态、受压区混凝土的作用以及腹筋的作用 (包括水平腹筋和垂直腹筋 ) ,并最终提出了钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力统一计算方法 .该方法可用于计算深梁、短梁及浅梁的斜截面承载力 ,计算结果与试验结果符合良好     

辉腾锡勒风力发电机基础有限元分析

辉腾锡勒风电项目发电机钢筋混凝土圆形基础的主要受力钢筋配筋有两种配置形式:双向正交分布和径向分布,运用整体式体积率配筋的方法,建立风力发电机基础三维有限元模型.计算后得知:主要受力钢筋均满足强度要求.底部主筋配筋形式通过钢筋最大应力值和钢筋应力分布两方面的比较,采用径向分布要优于双向正交分布.     

土工合成材料软土地基加固特性研究

土工合成材料在软土地基中应用较为广泛。对软土路堤解决方案进行了统计分析,介绍了软土地基加筋的基本规定,相应分析方法。在软土地基中,土工合成材料加筋层存在时,软土地基位移显著减小,其稳定性增强。有无筋材存在时,其承载力之比是影响基础性能的关键参数,且该承载力之比存在一个最佳值。     

有限元法在加筋土路基计算分析中的应用研究

通过土体采用邓肯一张非线性弹性模型编制四节点等参元有限元程序,对土工格栅加筋的软基上路堤进行数值分析,揭示了织物的加筋机理和若干规律,对影响加筋效果的一些影响因素进行了探讨。研究结果表明:加筋的作用有效地阻止了土基与堤的侧位移,但对竖向位移影响不大。随着织物的弹性模量的提高,土基模量的增加,加筋效果更显著。     

混杂纤维HPC深梁受剪承载力计算方法

采用正交试验法设计钢聚丙烯混杂纤维高性能混凝土（简称 H PC ）深梁试件,通过静力试验研究混杂纤维H PC深梁受剪承载力计算方法。正交试验中考虑的因素主要有钢纤维特征参数（类型、体积率、长径比）、聚丙烯纤维体积率、水平及竖向分布钢筋配筋率等。结果表明：混杂纤维能改变无腹筋H PC深梁的受剪破坏形态;混杂纤维的掺入使得 H PC深梁的剪切初裂强度和抗剪极限强度明显提高,其平均提高幅度分别为45．2％和25．6％。将塑性理论应用于混杂纤维 H PC深梁受剪承载力计算得到了很好的结果,分析表明水平及竖向分布钢筋配筋率的大小对混杂纤维H PC深梁抗剪强度的影响不显著,但水平分布钢筋的作用大于竖向分布钢筋。分析了混杂纤维的增强机理,提出了基于“拉杆拱”模型和劈裂破坏计算模式的混杂纤维 H PC深梁受剪承载力计算式。     

矩形基础下加筋砂土地基承载力的研究

本文通过对矩形基础下的土工格栅加筋砂土地基进行有限元法分析 ,并与模型试验结果进行比较 ,得出加筋砂土地基比无加筋砂土地基的极限承载力有显著的提高 ,探讨了加筋地基中最上层筋材距基底的深度 ,筋材的竖向间距、层数和尺寸等几何参数对加筋地基的极限承载力的影响 ,并且提出了各几何参数砂土的最佳值 ,这些研究成果对加筋地基的设计和施工具有重要的指导意义     

Bearing capacity and settlement of strip footing on geosynthetic reinforced clayey slopes

The effect of geosynthetic reinforcing on bearing capacity of a strip footing resting on georeinforced clayey slopes was investigated. The results of a series of numerical study using finite element analyses on strip footing upon both reinforced and unreinforced clayey slopes were presented. The objectives of this work are to: 1) determine the influence of reinforcement on the bearing-capacity of the strip footings adjacent slopes, 2) suggest an optimum number of reinforcement and 3) survey the effect of friction angle in clayey soils reinforced by geogrids. The investigations were carried out by varying the edge distance of the footing from slope. Also different numbers of geosynthetic layers were applied to obtaining the maximum bearing capacity and minimum settlement. To achieve the third objective, two different friction angles were used. The results show that the load-settlement behavior and ultimate bearing capacity of footing can be considerably improved by the inclusion of reinforcing layer. But using more than one layer reinforcement, the ultimate bearing capacity does not change considerably. It is also shown that for both reinforced and unreinforced slopes, the bearing capacity increases with an increase in edge distance. In addition, as the soil friction angle is increased, the efficiency of reinforcing reduces.     

对拉连续板墙加固公路软土地基结构分析与计算

利用对拉连续板墙结构的整体性约束路堤变形,从而相对提高路堤地基承载力与路堤稳定性,是公路深软土地基加固工程实践中的全新方法.由于该方法应用时间短,作用机理复杂,目前没有完善的设计理论与方法,工程实践超前理论研究,极大地限制了该方法的应用.本文分析了对拉连续板墙结构的组成、工作机理、结构内力影响因素,建立了拉结筋拉力与竖向位移的计算公式,为对拉连续板墙加固软土地基结构设计提供了理论支撑,可供对拉连续板墙加固软土地基结构设计参考.     

重型龙门数控机床-基础系统承载变形

为了研究重型龙门数控机床混凝土基础对整机刚度的影响规律,首先提出一种可计算空间网状布筋的加筋复合基础本构模型,应用该模型建立了横观各向同性的混凝土基础边界元方程,采用有限元法建立了整机结构模型,从而建立了上下结构有限元-边界元耦合系统模型. 然后,通过实例,采用光纤光栅实验法获取各部件布点处应变值,对布点处曲率二次积分确定部件的变形曲线,同时进行了承载作用下的变形仿真分析,验证了理论模型的正确性. 最后,基于上述力学模型,分析了布筋情况对系统承载变形的影响,给出了基础建设的一些建议.     

Model test on sand retaining wall reinforced with denti-strip inclusions

In conventional reinforced soil structures, the reinforcements are often laid horizontally in the soil. In this paper, a new concept of soil reinforced with denti-strip inclusions was proposed and a series of laboratory model tests were carried out on sand retaining wall reinforced with denti-strip inclusions. Besides the horizontal displacements of the facing, the lateral earth pressures acting on vertical elements were measured. A microscopic measurement was performed to investigate the deformation and progressive failure of the sand within model retaining wall. Based on the image analytical technique, the bearing capability and interaction mechanism of reinforced sand retaining wall were analyzed. The model of the initial shear failure and potential failure surface were also put forward. From the experimental results, it is shown that denti-strip inclusions can increase the bearing capability of retaining wall significantly and restrict the facing displacements efficiently, as compared with conventional horizontal reinforcement. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50678100)     

钢筋混凝土梁受剪承载力的统一计算方法

在对国内外钢筋混凝土梁的受剪性能进行较系统分析的基础上 ,补充了 1 1根钢筋混凝土简支短梁在顶部集中荷载和均布荷载作用下的试验 ,试验梁的主要变化参数为剪跨比、跨高比、水平腹筋率和垂直腹筋率 .根据试验结果 ,对试验梁的工作性能、主要的剪切破坏形态、混凝土项的抗剪作用、抗剪腹筋 (包括水平腹筋、垂直腹筋 )的作用等进行了较为深入的分析 ,提出了可适用钢筋混凝土深梁、短梁和浅梁相互协调的受剪承载力的统一计算方法 .     

混杂纤维高性能混凝土深梁斜截面抗裂度计算方法

为研究混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)高性能混凝土深梁的斜截面抗裂度,采用正交试验法设计了18组混杂纤维高性能混凝土深梁试件和2组未掺纤维的普通高性能混凝土深梁对比试件.通过静载作用下的受剪试验,探讨了钢纤维的特征参数(类型、体积率、长径比)、聚丙烯纤维体积率、水平分布钢筋配筋率及竖向分布钢筋配筋率等6个因素对高性能混凝土深梁斜截面抗裂度的影响,通过正交试验的直观分析法比较了各个因素对斜截面抗裂度的影响顺序.试验结果表明:掺入适量的混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)后,无腹筋高性能混凝土深梁斜截面抗裂度提高幅度可达34.9%,有腹筋高性能混凝土深梁斜截面抗裂度提高幅度可达83.8%.基于现行规范提出了与钢纤维部分增强钢筋混凝土深梁相衔接的混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)高性能混凝土深梁斜截面抗裂度的计算公式,可为工程设计提供参考.     

加筋土坡地震稳定性的拟动力分析

研究加筋土坡在地震惯性力影响下的稳定问题。采用拟动力的方法表示作用在土坡滑动体上的水平与竖直地震惯性力。由于研究对象为加筋的土坡,所以引入水平条分法来研究加筋土坡的筋材拉力,并通过公式推导,设置算例研究土坡坡角、土体内摩擦角、地震加速度系数等因素对加筋效果的影响。结果表明:加筋拉力随地震加速度系数(k_h =0.0、0.15、0.3)的增大而增大,随土坡坡角(60°~90°)增大而增大,随土体内摩擦角增大而减小。       

基于桩周土加固效应的双排桩承载性状模型试验研究

双排桩在复杂环境条件深基坑工程中具有广泛的应用前景,针对双排桩复杂的承载性状与力学性态,基于相似材料模型试验原理,构建深基坑工程双排桩室内试验模型,对桩间土、桩侧被动区、桩端土体以及未加固等4种工况下双排桩的承载特性进行分析研究。研究表明：当采取桩间土加固措施时,前排桩最大正、负弯矩相对于未采取加固措施时分别降低了32.4%和38.5%,后排桩桩身最大正、负弯矩分别降低了76.8%和55.4%,而桩顶水平位移降低约57.5%,加固效果十分显著。桩间土、桩侧被动区以及桩端土加固均可有效提高双排桩的承载性能,但以桩间土加固效果为最好,主要原因是桩间土加固可显著提高桩间土的变形模量,增强桩土复合承载体截面整体抗弯刚度,从而提高双排桩的承载能力。     

Seismic response analysis of GRPS embankment under oblique incident P wave

In order to investigate the seismic performance of geosynthetic reinforced and pile supported(GRPS) embankment under seismic loads, an input method for three-dimensional oblique incidence of P wave was proposed. This method is based on the explicit finite element method while considering the viscous-spring artificial boundary(VSAB) condition. Using the proposed method, a numerical study was conducted, and the influence of oblique incidence on the seismic response of GRPS embankment under the oblique incident P waves was analyzed. The results indicate that in comparison with vertical incidence, the oblique incidence can significantly increase the displacement, velocity and acceleration of key locations in the GRPS embankment. The existence of geosynthetics can alleviate the impact of seismic load on the response of the embankment to a certain degree. Moreover, the number of reinforcement layers and modulus of geogrid also greatly influence the seismic performance of GRPS embankment.     

Comparison between responses of reinforced and unreinforced embankments due to road widening

The objective of this work is to compare the responses of geosynthetically-reinforced embankment and unreinforced embankment due to road widening by using the centrifuge model tests and a two-dimensional (2D) finite element (FE) model. The measured and calculated responses of the embankment and foundation exposed to road widening include the settlement, horizontal displacement, pore water pressure, and shear stresses. It is found that the road widening changed the transverse slope of the original pavement surface resulting from the nonuniform settlements. The maximum horizontal movement is found to be located at the shoulder of the original embankment. Although the difference is small, it is clearly seen that the geosynthetic reinforcement reduces the nonuniform settlements and horizontal movements due to road widening. Thus the reinforcement reduces the potential of pavement cracking and increases the stability of the embankment on soft ground in road widening.     

剑麻纤维/砂土复合材料三轴剪切强度特性

为改善砂土的抗剪强度特性,针对剑麻纤维加筋砂土复合材料,通过一系列不固结不排水三轴试验,对不同纤维掺量、纤维长度和砂土干密度条件下剑麻纤维/砂土复合材料的剪切强度特性进行深入研究,并对剑麻纤维加筋机制进行分析。试验结果表明：复合材料中纤维相对含量改变时,初始刚度变化不大;适量的纤维掺量和纤维长度可以在砂体内形成三维网状结构,对比未加筋试样黏聚力显著提高,表明纤维加筋可有效提高砂土的抗剪强度;由于密度增加使得剪切过程中纤维与砂颗粒间的咬合和滑动摩擦力增加使复合材料抗剪强度显著提高;围压增加纤维与砂土界面有效接触面积导致砂土抗剪强度与峰值偏应力明显增强。采用剑麻纤维加筋砂土可增强砂土间界面作用力,明显改善砂土抗剪强度特性。     

输电铁塔角钢无损加固分析与计算方法

对于运行时间较长或有扩容改建要求的服役输电铁塔，部分构件承载力不足将导致其无法满足更高的设计要求，有必要通过角钢构件加固来提升其承载性能。以输电铁塔中典型角钢为研究对象，提出输电铁塔无损加固方法，该方法采用螺栓与夹具使原构件与加固构件形成组合加固构件，组合构件对原构件不造成损伤，且结构简单、应用性强；建立细化的组合构件数值模型，研究原构件长细比、夹具间距（数量）、钢材特性对组合构件加固效果的影响，提出组合构件受压承载力计算方法。结果表明：提出的加固方法加固效果显著，加固水平最高达到56.34%；原构件长细比对组合构件受压承载力提升水平影响明显，组合构件的提升效果随着原构件长细比的增大而逐渐显著；当夹具数量为奇数个且夹具间距小于750 mm时，组合构件的加固效果最佳；加固构件的钢材特性对组合构件受压承载力和延性影响较小；提出的组合构件受压承载力计算方法与有限元模拟结果吻合良好。