上拔荷载作用下等截面桩的承载性状数值模拟

利用轴对称模型对等截面桩进行承受上拔载荷作用的有限元模拟.通过数值模拟研究桩的承载性状,包括桩的上拔位移、载荷传递特性和桩侧摩阻力的发展,并分析桩底部土体的局部应变以及土体位移场的分布.研究发现,在达到极限上拔载荷时,桩端周围土体出现剪应变方向相反的两个区域并形成剪切带,桩周土体的位移场逐渐呈倒锥形分布.     

单调荷载下的砂土宏观和细观力学性状关联度试验研究

基于压缩试验的细观观测,研究了土体宏观力学性状和颗粒细观参数的定量关系。通过对单调压缩荷载下砂土颗粒的运动分析,研究了砂土颗粒的长轴L、短轴B、y轴投影长度、形心x坐标与形心y坐标5个细观力学指标与宏观力学性状孔隙比的关联,提出细观力学参数与孔隙比的量化计算式。依据中砂半模压缩试验结果修正了量化计算式,砂样顶面圆心处^#1观测点的计算孔隙比e小于砂样底面圆心处^#2观测点的e;砂样1/2高度水平面上,环刀与砂样中轴线间距离的中点^#3观测点的e小于环刀内侧壁处^#4观测点的e,根据计算结果绘出各观测点的e–p曲线。各观测点的计算孔隙比表明,观测点位置影响了颗粒运动及孔隙比变化。通过对砂土细观力学性状与孔隙比之间关联度的试验研究,从散体细观力学出发,提出了一种基于试验的土体宏、细观力学性状相关联的研究方法。     

上拔荷载作用下扩展基础的颗粒流数值模拟

对砂土地基上承受上拔荷载作用的扩展基础进行颗粒流数值模拟，并与物理模型试验结果进行了对比。应用PFC2D程序，用细观力学的方法研究上拔荷载作用下砂土的颗粒结构分布、颗粒速度的变化。通过对剪切带颗粒速度的考察，分析颗粒间的咬合摩擦和滑动摩擦，判定出土中滑裂破坏面的位置。数值模拟分析了上拔荷载-基础位移曲线。通过实验室模型试验和现场原型试验，测得土中滑裂破坏体为曲面锥台与圆柱的组合体，其破裂面与颗粒流数值模拟的结果符合良好，并分析了荷载-位移关系。细观力学数值模拟的土中滑裂破坏面和荷载-位移关系能反映物理实物试验的宏观力学特性。     

桩-桶基础的结构试验及数值模拟

通过室内模型试验和有限元数值模拟研究了上拔荷栽作用下桩-桶基础结构内力分布.将试验数据和数值模拟结果进行对比分析.上拔荷载达到极限时,基础应力及变形达到最大,土体破坏后,桩-桶结构各部分的受力趋于稳定;桶壁及桩身从上到小,受力逐渐减小;桩和桶的结合部位及桶顶边缘处,所受应力较大;上拔过程中,桶底和桩底会出现空腔,导致应力较最大应力分别减小8.6%和13.5%;上拔过程的第9级荷载步之前,由桩承担主要的抗力作用,第9级荷栽步之后,由桶承担主要的抗力作用.上拔荷载作用下桩-桶基础结构的内力分析对其理论研究及工程实践具有指导作用.     

建筑管道抗震支吊架力学性能有限元分析

针对建筑管道抗震支吊架理论研究落后于工程应用实践的现状,以某抗震支吊架为研究对象,采用有限元法分析抗震支吊架的力学性能。对比数值计算结果与支吊架室内拉伸试验结果,验证有限元建模的可靠性。针对3种不同地震波,对支吊架结构的地震响应进行瞬态时程分析,并对连接螺栓的拉伸强度进行校核,探讨水平加速度方向、斜撑厚度和安装角度变化对支吊架结构抗震性能的影响。结果表明：在3种地震波作用下,支吊架结构均满足强度要求,且连接螺栓也未发生破坏;当水平加速度侧向输入时,支吊架结构的受力响应最大;随着斜撑厚度的增加和安装角度的减小,支吊架结构的抗震性能增强。     

GRC屋面板结构性能试验研究

通过GRC大型屋面板的结构性能试验，测试了板的载荷能力，位移情况，应力分布，并与设计计算结果进行了对比分析。     

沙漠地区输电线路铁塔基础抗拔机理模型试验及分析

对达拉特～丰镇输电线路工程的铁塔基础做了模型试验 ,测试了土中位移、破坏形式、土中应力分布 ,应用软件ALGORFEAS ,得出了土体上拔时的应力场分布 ,并提出了强度机理及极限上拔力的计算方法。     

深海工程浮式网架结构单元的静力分析

将浮式网架结构应用于深海工程可为人类开发深海提供所需要的空间。选取正放四角锥网架为结构单元,利用Morison方程计算波浪力、海流力,通过函数关系找出作用于结构自身荷载的最大值,平均施加到水面以下球节点上,并施加重力、浮力、上部荷载,模拟结构在海洋环境荷载作用下的力学响应,用百年一遇的海况进行校核,得出该网架结构单元相对承载力较高、安全可靠的结论。由于承载力出现较大的富余,为进一步优化结构,可通过网架结构布局上的改进来实现,包括整体上采用抽空四角锥网架等杆件较为简单的网架体系,局部抽除某些内力较小的杆件,或者将抽掉的杆件替换成与钢结构有较好融合且适应海洋环境的其他材料,使得浮式网架结构更经济安全地应用于实际工程。     

扩底桩的抗拔承载力试验及计算

通过对干旱地区黄土中扩底桩的抗拔试验 ,测试了扩底桩在上拔荷载、水平荷载作用下的上拔位移和水平位移以及位移与荷载的关系。研究了极限上拔承载力和抗拔桩的破坏机理。在相同条件下 ,增加扩大端的高度对提高桩的极限上拔承载力是有效的 ,破坏机理为土的减压软化和损伤软化的渐进性破坏。提出了极限上拔承载力的理论计算模式 ,并与实测资料进行了对比 ,理论计算结果与实测值是吻合的     

改善冻土与湿地地区道路融沉的试验研究

通过 30 1国道实体工程针对冻土与湿地地区道路常常出现的融沉破坏 ,进行了“加筋土 +EPS板”等 7种试验路段的处理方案 ,并设置了相应的对比路段。实测了各段落的沉降、地温等。经分析对比“加筋土 +EPS板”的处理方案相对处理效果最好。其原因是 EPS板有效地阻碍了热量向下传播 ,减缓了冻土的融化程度。而加筋土增加了路基的整体强度和侧向约束 ,有效地扼制了沉降。本项目的研究为该地区今后修筑道路提供了科学依据