复合钢管混凝土轴压柱承载机理分析

基于混凝土的塑性损伤模型对外方内圆型复合钢管混凝土柱轴压试件的承载机理进行研究,对比了复合钢管混凝土柱和单钢管混凝土柱在加载过程中横截面上混凝土的纵向应力分布规律,揭示了该组合构件的承载机理:复合钢管混凝土柱中核心混凝土受到内外层钢管的双重约束作用,因此,核心混凝土的轴向应力比单钢管混凝土柱的纵向应力大,极限承载力也随之增大;但夹层混凝土的纵向应力与单管混凝土纵向应力两者相差不大;在此基础上分析钢管壁厚及混凝土强度等级等参数对复合柱力学性能的影响.     

响水涧抽水蓄能电站上水库主坝应力变形分析

面板堆石坝的应力变形,尤其是面板的应力变形及周边缝、垂直缝的变形是工程设计施工人员最为关注的部位．以响水涧抽水蓄能电站上水库主坝为例,建立三维有限元模型,计算分析各工况下坝体、面板的的应力应变以及周边缝、垂直缝的变形,为面板坝设计施工提供参考性意见．     

深基坑空间效应机理及考虑其影响的土应力研究

以坑周土体为研究对象,根据土体中土拱效应及滑裂面的相对位置关系分析深基坑工程空间效应的形成机理;根据受空间效应影响土体微元和不受空间效应影响土体微元的应力状态,推导考虑空间效应的支护结构土正应力计算公式.研究表明:空间效应的本质为坑周土体中的拱效应对支护土正应力和变形等特性的影响,研究空间效应时采用基坑长深比更合理;考虑空间效应的土正应力计算公式可以精确地计算支护结构上某点处的土正应力值,是关于该点深度和至坑角距离的二元函数,弥补了基坑设计规范中土正应力计算公式只与深度相关的缺陷.算例表明,该公式可以反映支护结构上土正应力的整体分布情况.     

高强钢在联合构架中的应用分析

采用有限元分析软件MIDAS/GEN对大型变电站的高强钢联合构架进行了多种工况下的空间应力分析,以139 m长的联合构架为例,分析结论为大风工况是控制工况,高强钢联合构架的结构安全,同时将高强钢构架与普通钢构架进行对比,证明采用高强钢具有减轻构架自重、降低用钢量、缩短工期、节约成本的优势.     

不连续地质构造中偏压隧道围岩受力弹性解

尝试建立应力边界条件,通过Airy应力函数法解答不连续地质构造中偏压隧道围岩受力问题,并获得应力位移弹性解。经讨论发现,与b→∞模型相比,b→c模型更适于分析不连续地质引起的围岩偏压效应。结果表明,不连续地质引起的偏压现象使围岩各方位应力集中程度不同,径向应力的极值方位发生变化,同时环向应力的极大值位置发生转移。得到的结果为不连续地质构造中隧道偏压问题提供理论解答。     

考虑初始裂缝的GFRP筋混凝土梁受弯性能试验

基于12根带初始裂纹的GFRP筋混凝土梁进行了弯曲性能试验研究,在考虑初始裂缝和混凝土标号等因素的情况下,对试件受弯承载力、破坏模式及裂缝扩展过程进行研究和分析。结果表明:初始裂缝的存在对GFRP筋混凝土梁的破坏形式没有明显影响;随着荷载的增加,考虑初始裂缝和不考虑初始裂缝的GFRP筋混凝土梁均由于受压区混凝土压碎而破坏;相同混凝土标号情况下,带初始裂缝试件跨中挠度与无初始裂缝试件的相比略大;混凝土标号对带初始裂缝GFRP筋混凝土梁的刚度有所影响,随着混凝土标号的提高,初始裂缝对试件所造成的承载能力降低的趋势有所减缓。     

导线挡距对转角输电塔承载力性能影响研究

研究了导线挡距对转角输电塔承载力性能的影响。建立了一塔两线的输电塔线体系分析模型,采用NewtonRapshon迭代法进行了塔线体系的几何非线性承载力分析。以某220kV大跨度转角输电塔为实际工程背景,研究了导线挡距变化下结构的非线性承载力性能。进一步进行了导线挡距效应的参数研究,考察了相邻挡距导线的挡距变化对塔身主要受力构件的轴应力的影响。研究表明转角输电塔主要受力杆件的轴向应力随着长导线挡距的变化而发生线性变化。即使对于同一输电塔而言,结构中主要受力杆件的承载力状况存在很大差别。在设计分析评估中有必要针对其具体受力特性进行详细的非线性有限元参数研究以确定各个杆件的不利荷载工况和优化的导线参数。     

基于SBFEM计算应力强度因子的叠单元法

基于SBFEM(scaled boundary finite element method,比例边界有限元法),提出了一种裂缝应力强度因子计算的叠单元法.对于含裂缝的结构,该方法首先将其离散为不含裂缝的整体FEM网格和包含裂缝及周边一定范围计算域的局部SBFEM网格,两者相互独立.然后,将整体网格和局部网格叠加,通过几何拓扑运算,可得单元间的相互关系.在局部SBFEM计算域内,采用SBFEM的位移模式;在SBFEM计算域之外,借鉴流形元的思路,采用有限元的位移插值模式.最后,通过在局部SBFEM网格外的边界施加虚拟结构面的模式,实现整体域网格和局部域网格的耦合.通过3个经典的含裂缝平板的算例研究,表明该方法能有效降低裂缝分析时的前处理的难度,且计算精度也较高.     

基于投影寻踪混沌优化算法的流域初始水权分配模型

流域初始水权分配是一个典型的高维、非线性、非正态的系统决策问题,传统方法在权重确定上主观性较大以及在决策方案求解上比较困难.为此,利用投影寻踪技术对此决策问题进行降维处理,采用混沌优化算法寻找最优的投影方向,提出了投影寻踪混沌优化模型.该模型直接由样本数据驱动,通过最佳投影方向计算决策方案的最优值,在权重的确定上客观公正,同时克服了传统方法要求目标函数和约束条件连续、可微的困难,避免了寻优搜索过程陷入局部极小点,模型的建立为流域初始水权分配的研究提供了新的方法与思路.通过实例计算及对比分析,证明了该模型的合理性和有效性.     

严寒地区碾压混凝土坝温控防裂中期通水影响因素分析

结合呼和浩特抽水蓄能电站拦沙坝的三维有限元分析,探究严寒地区碾压混凝土坝第一个越冬期温度场和温度应力场分布规律,确定坝体中期通水重点关注区域和需要通水区域;分析中期通水对碾压混凝土坝体温度场和温度应力场的影响规律,确定对坝体的几个重要影响因素,并重点探讨中期通水对坝体冬季表层混凝土温度应力的改善情况;在此基础上,改变中期通水初始时间和通水降温速率,对比各种工况下中期通水对碾压混凝土坝表层混凝土以及内部碾压混凝土的影响作用,从而得出一套较为合理高效的中期通水方案,对其他严寒地区碾压混凝土坝越冬期温控防裂提供一定的借鉴作用.