地基土上水工建筑物的抗滑动稳定研究(续)

研究地基土上水工建筑物抗滑稳定中存在的问题。利用在基坑内压板抗滑动试验成果,确定地基土回弹影响后的抗滑承载能力降低数值,定量确定地基土抗滑剪应力包线和抗滑摩擦系数;提出采用地基土承受偏心荷载的最大压应力σmax预测建筑物位移、滑动和地基土蠕变滑动的设计方法;确定地基土蠕变滑动轮廓;限定地基土的最大压应力等。按拟定方法回顾计算两座已建水工建筑物,成果符合实物工况。     

基坑土钉支护稳定分析方法及其应用

探讨一种土钉支护边坡稳定分析方法，为设计提供较为科学合理的分析手段。基于土坡稳定分析常用的瑞典条分法，考虑土钉的极限拉力作用，建立稳定安全系数公式，可用于基坑土钉支护设计。提出用几何控制多数确定最危险滑动面的计算机算法，通过计算表明：安全系数是几何控制参数的单峰函数。用黄金分割法分步对几何控制多数进行优化，提高了计算速度。通过与国外方法比较和工程实例验算，确定安全系数的取值范围，一般工程安全系数应为１．２－１．５。具有较后的工程应用价值。     

基于坡面卸荷的土质边坡应力状态及稳定性分析

边坡稳定性分析中极限平衡法难以考虑土体应力状态,坡体滑面应力计算又长期停留在数值方法上。为解决这一问题,提出坡面卸荷应力等效思路,将坡面按半无限边界考虑后利用弹性理论求解坡体应力,并根据滑面应力进行稳定性安全系数计算,最后结合多个算例将潜在滑动面位置、滑面应力分布、安全系数与已有理论进行比较。研究结果表明:坡面卸荷应力等效思路概念清晰,符合边坡受力特征,且通过该思路求得的滑面应力与有限元分计算结果基本一致,搜索得到的潜在滑动面位置,以及对应的稳定性安全系数与有限元强度折减法、极限平衡法计算结果十分接近。此外,该计算方法还能有效与支护结构预应力结合,体现预应力的加固作用。     

地震作用下挡土墙的滑动稳定性分析

针对现有挡土墙抗震设计理论存在的不足,采用拟动力法推导并给出了地震作用下挡土墙抗滑稳定安全系数的计算表达式。推导过程中考虑了地震荷载的时间效应和相位差效应,并分析了墙背倾斜角、墙土摩擦角、填土内摩擦角、水平向和竖向地震加速度系数对抗滑稳定性的影响。参数分析结果表明:挡土墙抗滑稳定性随墙背倾斜角、墙土摩擦角及填土内摩擦角的增大而增大,随水平向地震加速度的增大而减小。拟动力法计算得到的抗滑稳定安全系数小于原有设计理论的计算值。     

锚杆静压桩技术在新建工程中的应用

在施工场地狭小,普通压桩设备无法进场施工的条件下,利用已建成的建筑物自重,采用锚杆静压桩技术进行地基处理。地基基础设计按锚杆静压桩施工完成前后分两阶段考虑。锚杆静压桩压桩前,按天然地基设计;锚杆静压桩压桩完成后由桩单独或与地基土共同承受上部结构传来的荷载,按桩基础或沉降控制复合桩基设计。在压桩施工时,上部已完成的结构自重必须满足最终压桩力的要求。     

张拉膜结构在雪荷载下的响应及分析方法研究

首先给出根据膜结构期望使用年限重新确定基本雪压的方法,再采用最大熵法可靠度理论计算张拉膜结构在雪荷载满跨堆积和半跨堆积时各节点的最大可能变形(位移),最后利用ANSYS求出相应工况的膜面应力分布,并与现行确定性方法所求得的膜面应力分布做对比分析.研究表明:可以用现行工程设计方法设计膜面承受满跨雪载的工况;但对于雪载半跨分布情况,工程中所用的确定性分析方法对于自重轻、对外荷载敏感的膜结构而言有些偏于不安全.     

防治浅基础不均匀沉降技术研究

建筑物产生不均匀沉降:一是由于地基土在建筑物荷载作用下产生压缩变形,引起地基过大的沉降或沉降差,使上部结构倾斜、开裂以致毁坏或失去使用功能;另一种是由于建筑物的荷载过大,超过了基础下持力层所能承受的能力而使地基产生滑动破坏。     

液化侧向扩展场地刚性排水管桩群桩振动台试验研究EI北大核心CSCD

地震作用下土体发生液化侧向扩展对建筑物极具破坏性,特别是对建筑物的桩基、高架桥梁等,消除和减小土体液化扩展引起的对结构安全的危害具有极大的意义。刚性排水管桩由圆形空心刚性桩与排水体结合而成,其在具有排水功能的同时,又具有较大的承载力,但是目前针对刚性排水管桩群桩抗液化性能的研究仍十分有限。基于振动台试验,开展了桩顶承台竖向荷载作用下刚性排水管桩群桩与普通桩群桩处理液化侧向扩展场地的振动响应对比研究,分析了地基土的超孔压比、加速度、平均沉降、承台位移、挡板位移以及桩身弯矩等。研究结果表明:刚性排水管桩地基与普通桩地基相比,超孔压、桩身弯矩、地基沉降、承台位移、岸壁位移明显减小,而加速度增大,充分表明刚性排水管桩的抗液化效果显著。     

考虑位移非线性影响的深基坑土压力计算模型研究

现行深基坑支护设计弹性地基梁法对墙后土压力未考虑支护结构位移的影响,对墙前开挖面以下也仅考虑位移的线性影响。这与实际情况不符,且开挖面以下的计算参数m不易准确确定。根据横向受荷桩的P-y曲线方程,建立了考虑支护结构位移非线性影响的土压力计算模型,对计算参数的影响因素及其确定进行了深入研究。试验验证表明,该模型能较好地反映实际情况,且计算参数的确定也相对容易和准确。     

平板式基础冻胀破坏原因及类型浅析

平板式基础冻胀破坏的成因分主观和客观两方面,地基土的冻胀,融沉及冻融循环等自然因素所产生的破坏作用,是建筑物失稳的客观原因,而设计不合理,施工质量差,工程管理不善等人为因素则是建筑物冻害的主观原因。本文笔者以灌区破坏水工建筑物为例,浅谈砼设计和施工中冻害的产生原因及预防措施。     

预拉力设计值对抗滑移系数试验的影响

采用不同的预拉力值进行抗滑移系数试验,在测得滑移载荷值后,进行了抗滑移系数的计算。通过数据比较可以得出：采用高强度螺栓材料本身的实际抗拉强度计算得出预拉力值,可以避免采用不同标准规定值导致预拉力各异的问题,并在一定程度上充分发掘了螺栓材料的最佳性能,从而提高了抗滑移系数试验的合格率。     

石灰岩沥青混合料抗滑性能衰变特性研究

为了了解石灰岩沥青混合料抗滑性能衰变特性的影响因素,使用自行开发的室内加速磨耗模拟装置,针对AC-13及SMA-13混合料,研究了混合料类型和集料特性等因素对混合料抗滑衰变特性的影响。试验结果表明,随着磨耗圈数的增加,AC-13混合料的摆值持续降低,SMA-13混合料则先升后降;增大级配中粒径大于2.36mm集料的含量,有利于改善AC-13及SMA-13混合料的抗滑衰变特性,AC-13混合料的抗滑衰变特性与贝雷法级配参数之间有着良好的线性关系;集料的磨光值、洛杉矶磨耗损失和压碎值对两种混合料的抗滑衰变特性均有显著影响,且影响程度依次降低;粗集料针片状含量与混合料的抗滑衰变特性之间为明显的负相关关系,当集料粒形接近球体或立方体时混合料的抗滑衰减速率减缓。     

双向增强体复合地基桩土应力比计算

针对竖向增强体-水平增强体-桩间土的整体相互作用特点,将水平向加筋垫层视为具有一定刚度的板,竖向桩体及桩间土简化为刚度不同的弹簧系列。以单个竖向桩体影响范围内的复合地基作为典型单元体进行分析,基于Winkler弹性地基圆板理论推导出水平加筋体的挠曲函数表达式,导出双向增强体复合地基桩土应力比计算式。最后对某工程算例进行计算分析,对路堤荷载大小、工后沉降值、面积置换率、桩土刚度比进行了参数研究,并探讨了桩土应力比随其主要影响因素的变化规律,计算与实测结果吻合较好。     

滑动型三维隔震装置双向加载试验及力学性能相关性分析

介绍一种滑动型三维隔震装置,提出考虑参数影响性的滞回模型,并给出装置承载变形相关性公式。对滑动型三维隔震模型装置进行双向加载试验,得到不同加载工况下装置的滞回性能,并与单向加载试验结果进行对比分析。试验结果表明:滑动型三维隔震装置实现了竖向与水平向性能的解耦,双向加载结果与单向加载结果接近,可实现良好的耗能效果。进一步探究装置摩擦因数及倾斜角度对竖向力学性能的影响,采用ABAQUS建立滑动型三维隔震装置有限元模型,分析不同角度及摩擦因数组合条件下装置的竖向力学性能变化趋势,并给出装置合理倾斜角度的设计范围公式,以期为滑动型三维隔震装置在实际工程中的设计及应用提供参考。     

地震动的扭转分量与结构的扭转地震作用

地震时建筑结构会受到扭转地震的影响,但目前结构设计时扭转地震作用尚不明确。为了确定结构的扭转地震作用,提出了一种简化的地震作用下基础扭转的计算方法,探讨了自由场地扭转、基础扭转以及两者的不同。研究表明:基础与视波长的尺寸效应和基础长宽比的尺寸效应造成了上述两者的区别。进而给出了便于建筑抗震设计的扭转地震作用的确定方法。     

北疆供水一期工程膨胀性渠坡滑动破坏机制与稳定分析

北疆供水一期工程属于季节性供水工程,渠道运行多年,渗漏现象严重,渠坡滑动破坏现象频发。为深入探究渠坡的滑动破坏机制,首先对渠基土开展力学特性研究,然后利用其强度特性变化规律对渠坡的不同工况进行数值模拟分析。结果表明：在湿干-冻融循环条件下,膨胀土抗剪强度c、φ值与弹性模量E衰减严重,白砂岩c值随含水率的增加劣化明显而φ值基本不变,戈壁料c和φ值受含水率和循环条件影响不显著;通水期间,多次湿干-冻融循环后渠坡均未发生滑动破坏,原因在于渠坡结构面上静水压力的法向分量增加了渠基土沿滑动面的抗滑力,切向分量减少了渠基土沿滑动面的下滑力,提高了渠坡的安全稳定性;停水期间,湿干-冻融循环和膜后水位耦合作用导致渠坡发生滑动破坏,膨胀土性能衰减、白砂岩遇水软化及膜后水位引起孔隙水压力变化是其主要诱因,浅层土体置换、受力结构优化和降低膜后水位能够起到缓解作用;现有排水井对渠坡无抗滑作用,将排水井移至渠坡中部,局部稳定性提升最显著,且单桩保护范围最大,分别为44.3%和45 m²。     

基于神经网络混合建模的结构振动滑模控制

将神经网络和标称系统混合建模方法引入到离散滑模控制当中,得到神经网络滑模控制,然后对结构振动进行控制,振动结构为具有不确定性参数的柔性附件,并受到随机外扰作用。离散滑模控制的滑模面是以标称系统为基础,由最优二次型价值函数求解黎卡提方程确定。利用标称模型和神经网络混合建模方法来减小系统的不确定性,达到提高滑模控制在实际控制系统中的控制效果。其中利用前馈神经网络来对不确定部分进行建模。最后通过对滑模控制和神经网络滑模控制进行仿真,结果表明,本文所提出的神经网络滑模控制对具有不确定性参数和随机外扰的柔性结构系统振动的控制效果要优于滑模控制。     

基础摩擦滑移隔震结构起滑加速度研究EI北大核心CSCD

起滑条件是影响滑移隔震结构动力响应特性的重要参数,也是滑移隔震结构性能化设计研究的理论基础。采用两自由度模型模拟滑移隔震结构,基于动力时程分析方法,分析了隔震结构参数(包括自振周期、质量比和摩擦系数)和地震动参数(包括反应谱特征周期和近断层地震动脉冲)对隔震结构起滑加速度的影响。结果表明:结构参数比地震动参数对起滑加速度的影响更明显。隔震结构的起滑加速度-自振周期曲线分为下降、水平、上升和先上升后水平4段。所选地震动集激励下,当自振周期小于1.4 s时,相同自振周期结构的起滑加速度随质量比的增大而减小;大于7.8 s时,起滑加速度随质量比的增大而增大。起滑加速度随摩擦系数的增加而等比例增大。基于分析结果,采用分段拟合方法建立了起滑加速度计算公式,公式计算结果和多自由度结构算例的时程分析结果吻合良好。研究成果可为滑移隔震结构的起滑条件研究和结构设计提供参考。     

张拉式膜结构抗风设计

抗风设计一直是膜结构设计中的核心问题和难点问题。以Davenport提出的阵风荷载因子法为基础,结合张拉式膜结构的风振响应特点,提出一系列改进措施,初步建立了一种适用于张拉式膜结构抗风设计的实用化方法。采用随机模拟时程分析方法对几种典型形状的张拉式膜结构进行了较为系统的风致动力响应参数分析,总结了结构风振响应的规律。并在此基础上,依据提出的抗风设计方法给出了可供设计人员参考的风振系数取值。