加筋土挡墙数值分析中模型参数选择对计算结果的影响

根据Duncan-Zhang的E-B双曲线框对加筋土挡墙进行数值分析。Duncan-Zhang的E-B双曲线模型共有7个参数，依据试验数据并按比例分别增减每个参数，每个参数的增减变化都将引起应力应变的相应变化，有的甚至成倍变化。本文结果对模型参数测试，计算取值，计算结果的综合判断，工程设计与施工等具有参考价值。     

混凝土参数变化的预应力悬浇箱梁温度应力敏感性分析

大跨度预应力悬浇箱型梁施工中,混凝土弹性膜量E、热膨胀系数α等参数会随施工环境而改变。在一定的温度场情况下,其参数的改变会引起桥梁内部应力应变的增减,其变化值会影响桥梁的施工质量、设计参数及使用安全。据此,结合实际桥梁工程施工,以某一温度场的箱梁截面为对象,研究当混凝土悬浇桥梁E、α等参数发生改变时,对桥梁截面应力和应变场的影响程度,揭示桥梁截面应力变化敏感性的规律,总结出为提高桥梁使用安全度需要着重考虑的温度应力敏感性因素的影响。     

基于温度历程的高强钢丝应变及应力计算方法

在已有1 770级φp5低松弛预应力钢丝高温力学性能试验研究基础之上,建立了高温下预应力钢丝考虑温度历程的应变及应力计算方法.其中的应变计算方法以钢丝应变变化为研究对象,考虑了钢丝温度变化过程中蠕变、温度膨胀、应力变化及变形模量变化对钢丝应变的影响;应力计算方法以钢丝应力为研究对象,考虑了钢丝温度变化过程中应力松弛、温度膨胀、应变变化及变形模量变化对钢丝应力的影响.通过试验验证了应变及应力计算方法的可行性,结果表明,这两种计算方法可用于预应力结构的抗火性能分析.     

预应力混凝土结构钢绞线有效应力测量与评估方法

预应力混凝土结构中钢绞线的有效应力是确定其承载能力、进行预应力结构安全评估的关键参数。为测量预应力混凝土结构中钢绞线有效应力,提出了测量卸载偏轴应变并乘以修正系数K来确定钢绞线有效应力的方法,进行了应力水平为0.32~0.74时钢绞线加、卸载拉伸试验,基于试验数据,提出了轴向应变、偏轴应变和钢绞线应力的计算关系。结果表明,按轴向应变计算钢绞线的应力误差较大,而按修正后的偏轴应变计算,钢绞线应力计算值与实测值吻合较好。基于试验结果,确定了偏轴应变修正系数K的取值为1.1。     

基坑开挖卸荷应力路径地基土工程特性

基坑工程支挡结构分析计算是否能正确模拟地基土的工程行为,主要在于采用的应力-应变关系及计算参数的选取方法能否符合工程实际的应力路径。本次研究分析了现行基坑工程设计参数试验获取方法的不合理性,认为土体的物理力学试验应确定其初始应力和固结状态,且试验采用的应力路径应能反映基坑开挖引起土体应力状态的变化,所得参数应能将地基土的强度与变形有效地联系起来,应力-应变关系既能表达极限状态,又能描述过程状态。研究提出了一种针对基坑工程的土工试验方法,将基坑开挖应力路径简化为三种,并结合基坑足尺试验场地原状土样的土工试验结果,分析了基坑开挖卸荷路径地基土的强度、变形特征,得到了土体应力-应变关系及归一化方式。研究结果对改进基坑工程设计及计算分析方法具有重要意义。     

配筋再生混凝土棱柱体徐变试验研究

再生混凝土的徐变是工程中亟待解决的基础问题,而目前对于配筋再生混凝土棱柱体徐变的试验研究鲜见报道。为此,对11个配筋再生混凝土棱柱体试件进行长期轴压荷载下的徐变试验,变化参数包括再生粗骨料取代率、再生细骨料取代率和应力比。对比分析了不同设计参数配筋再生混凝土棱柱体的初始应变、徐变应变及变化参数对其长期轴压荷载下徐变的影响。结果表明：再生粗、细骨料的掺入会增大配筋再生混凝土棱柱体的徐变,其中再生细骨料对徐变的影响相对明显;应力比对其初始应变影响较大,较高应力比下配筋再生混凝土棱柱体的徐变应变明显增大;配筋再生混凝土棱柱体徐变过程中截面纵筋与混凝土的应力重分布,钢筋所承担应力的比例增加,其徐变有所减小。基于试验结果,给出了配筋再生混凝土棱柱体在长期轴压荷载下变形计算的实用公式,计算结果与实测变形符合较好。     

球应力往返作用下饱和砂土变形特性的试验研究

在固结排水条件下保持偏应力不变,进行球应力往返变化的三轴试验,对球应力往返作用下饱和砂土的变形随着往返作用次数增大而变化的规律及其受干密度状态和固结应力状态的影响问题给出系统的试验成果与分析。研究结果表明(1)球应力往返作用主要产生体应变,同时出现明显的残余体应变与往返体应变,且往返体应变表现为压缩物态(加荷)与回胀物态(卸荷)的交替变化,而产生偏应变很小,可忽略不计;(2)压缩物态段的体应变与回胀物态段的体应变与作用球应力比的对数值之间均存在良好的线性关系,这些线性关系的参数,视具体情况与固结应力状态和土性状态以及球应力的往返作用次数有关;(3)压缩物态段的线性关系,对固结应力有一定的“记忆性”,这种记忆性在均压固结下表现为线性关系在固结球应力处的转折性(在固结球应力前后有不同的斜率),在偏压固结下表现为转折随固结剪应力出现的衰减性(一般在固结球应力前后可有相同的斜率);(4)在两种物态段,再次与多次的加荷或卸荷主要引起体应变与球应力比关系直线截距的升高,而基本上不改变体应变关系线的斜率;(5)利用所揭示的规律与有关参数,可以跟踪球应力的往返变化,计算相应球应变的变化,计算结果与试验结果吻合较好。     

偏应力往返作用下饱和砂土变形特性的试验研究

在固结排水条件下保持球应力不变,进行了偏应力往返作用下的动三轴试验,分析了饱和砂土的体积变形特性。结果表明:(1) 体应变可视具体条件表现为C1型剪缩(初次加荷)、C2型剪缩(卸荷前未产生剪胀)、C3型剪缩(卸荷前产生剪胀)、剪胀P及剪刚R(再加载无胀缩)等物态有规律的变化;(2) 各物态的体应变均与所作用的偏应力比有良好的线性关系。其参数与综合反映应力特征及土性特征的各物态起始体应变间均有良好的指数或直线关系;(3) 体应变可跟踪偏应力的往返变化,区分加荷、卸荷段的各不同物态,依序考虑各物态起始时的体应变,在对应确定相应参数的基础上进行计算,计算的结果与试验关系间有良好的一致性。     

不同拉压模量对沥青路面力学计算的影响分析

沥青的混合料以及水泥混凝土实际上在拉应力和压拉应力大小相同的情况下拉应变与压应变不相同,拉、压模量存在一定的差异,需要从拉、压模量差异对路面力学计算的影响作分析.文章提出通过用有限元软件计算各面层拉、压模量变化,拉、压模量比对沥青路面结构层底拉应变、面层内部剪应力、基层层底拉应力和土基顶压应变等进行分析的方法.结论:采用不同拉、压模量对于沥青路面力学计算有一定的影响,解决了沥青路面力学计算设计参数不合理的问题.     

预应力混凝土箱梁温度应力分析

指出了温度应力的种类及温度对于悬臂施工应力的影响,通过对浇筑完成梁段根部传感器实测温度及应变值的测读、比较,得到应力变化与温度变化之间的对应关系,对实测应变值进行精确修正,在此基础上,根据实验室测得的各项参数,输入有限元计算软件中,得到应力理论计算值,对比修正应力值与理论值的差异,确定温度修正的准确性。根据文中提出的温度应力修正方法,所得理论值与修正值变化趋势基本一致,可以为工程应用提供依据。     

时域垂直载重桩反应与土体模式应用

本文以不同土壤弹簧和依时性阻尼系数 ,配合波动方程有限差分解仿真基桩反应。由t-z和Q-z曲线方程式所推求的弹性土层弹簧系数和依据三维波传递动力阻抗函数所建立之转换阻尼 ,可仿真桩载重反应。基桩位移量和位移历史和土 -桩界面模式相关。本研究模式和其它学者建议模式之差异显现于单调载重的桩顶位移量和冲击载重作用后桩顶位移之衰减 ,调整转换阻尼参数和土壤弹簧系数值可减少分析差异。透过土层弹簧系数修正 ,该项分析模式可仿真桩设计位移曲线和现场桩载重试验数据。     

旁压试验反演邓肯-张模型参数方法研究

研究了联合室内模拟试验和现场旁压仪试验综合确定邓肯 -张E-B 模型有关参数的方法。内容包括 :①采用邓肯 -张E-B 模型和有限元方法 ,对旁压试验机理进行数值模拟 ;②研制采用阻尼最小二乘法非线性优化理论 ,依据实测旁压曲线 ,进行土体本构模型参数反演的方法和计算机程序 ;③在对模型各参数敏感性分析基础上 ,以室内试验结果为初值 ,对某工程地基覆盖层现场旁压试验实测曲线进行E-B 模型参数的反演分析。为实际工程的计算分析提供了更为可靠依据     

纵向振动桩侧壁切应力频率域解及其应用

利用Fourier变换 ,得到纵向振动桩在简化条件下侧壁切应力的频率域表达式 ,应用该表达式获得桩周土的等效刚度系数k和等效阻尼系数c的计算式 ,它们是桩周土剪切波速和密度、桩半径和振动频率的函数 ,把它们用于桩瞬态纵向振动计算 ,并与工程桩反射波法动测曲线进行对比 ,两者有较好的一致性     

圆形隧道装配式衬砌接头刚度模型研究

接头刚度Kθ是装配式衬砌结构设计的一个重要参数。目前 ,Kθ的取值尚无现成的公式或图表可循 ,一般是根据接头受力试验确定。本文通过试验建立了接头的力学模型 ,该模型将接头衬垫和连接螺栓抽象成弹簧 ,根据衬垫材料的压缩回弹曲线 ,建立了接头受力和变形的非线性方程式。为了避免应用中求解非线性方程组 ,本文推导了接头刚度的简化计算公式。应用所建立的模型可以求解接头转角、接缝张开量、螺栓拉力等参数 ,通过与接头受力试验实测数据对比 ,证明计算值和实测值是吻合的。文中还应用模型对各种因素对接头刚度的影响规律进行了模拟 ,所得结果是合理的。     

分析位于沉积地层中建物产生过大沉降量之新观念

在软弱地基土层上设计建筑物时，除了考虑基础下土层的承载力必须达到安全要求外，地基土的长期沉降变形也同样重要。本文在追踪一工程实例中，发现依据传统土力学观念在深厚沉积土层中，标准贯入击数Ｎ值已达１５～２５之地层，设计４５ｍ长摩擦桩基础之谷仓结构物，在使用１９年后仍产生因差异沉降过量导致之严重结构破坏。传统土力学较偏于可靠的承载力，对于各土层的先期固结应力，仅能由单向度固结试验求得，但实际工作时，取得完全不扰动土样几乎不可能，因而亦很难取得正确的先期固结应力，便无法计算正确沉降量。故设计者常因本身主观的观念，造成研判的疏忽。本文提出“由Ｎ值判断各土层超固结比（ＯＣＲ）法及应力还原法”观念，由不同深度土层的标准贯入击数Ｎ值及地质历史，可协助设计者于设计阶段便能轻易而明确地判断不同深度土层的固结比（ＯＣＲ），精确计算各土层沉降量，以便能事先设计出防止类似本实例于１９年后才发现的疏忽。     

不同围压作用下岩石损伤破坏的数值模拟

利用RFPA2D对岩石在不同围压下损伤破坏演化过程进行了数值模拟 ,基于岩石损伤定义分形维数以描述试样在各种加载条件下微破裂的演化过程。计算结果表明 :分形维数和损伤变量随着荷载的增加逐渐增大 ,岩石的起始损伤随着围压增加而被延迟 ,试样强度随着围压的增加而增加 ,其宏观破坏符合Mohr -Coulomb破坏准则。     

室内固结系数的一种推算方法

室内固结试验确定固结系数常采用时间平方根法和时间对数法 ,这两种方法均属作图法。其缺点是在作图过程中人为因素影响较大 ,而且试验初始阶段不可避免的初始压缩以及试验最后阶段的次固结等也对试验结果有较大影响。本文从一维固结理论出发 ,导出了主固结沉降与其速率的关系 ,利用这一关系提出了一种固结系数的推算方法 ,该方法无需固结试验初始阶段和最后阶段的数据 ,从而避免了初始压缩和次固结的影响 ,同时该方法还可以加快固结试验的进程。     

岩石类材料的分叉分析及其工程应用

根据Ottosen用特征值方法得到的非关联弹塑性材料发生不连续分叉的临界硬化模量和局部化方向的解析解 ,给出了岩石类材料常用的Mohr -Coulomb和Drucker -Prager准则的临界硬化模量和局部化方向 ,并对二者单轴受压时的局部化方向进行了比较。对平面应变混凝土压板进行分叉分析 ,得到其不同位移荷载步下的局部化区的形成过程和最终破坏模式。并对某拱坝进行弹塑性分叉分析 ,计算结果表明坝踵处最先发生应变局部化 ,是拱坝的薄弱部位。     

一种新型非饱和土γ射线土工三轴仪

分析了传统非饱和土三轴仪的特点及其存在问题,提出了非饱和土三轴仪的研制目标,研制出一种新型的与γ射线双源双能法同时测定土样密度和含水率技术相结合的非饱和土三轴仪。介绍了此仪器与一般非饱和土三轴仪的改进及功能实现,并用试验验证了该仪器的适用性。     

海底管道失稳过程的模型试验研究

直接铺设于砂质海床上的管道的失稳是一“流-管-土”耦合问题。本文利用U形水槽产生的振荡流对管道的失稳过程进行了模拟 ,通过改变管道水下重量、管径和加载历史研究管道失稳的条件。在试验结果的基础上 ,初步得到了管道失稳的临界Fr数与管重无量纲参数之间的关系曲线 ,并发现不同的加载历史对管道稳定性的影响程度不同