选用微机版有限元分析软件ROBOT V6

自从七十年代初,有限元技术在我国投入实用阶段以来,随着软、硬件的迅速发展,使用越来越方便;应用面越来越广。在使用有限元的初期,人们除了要动足脑筋在小机器上开发出可以算大题的程序钱,还要用手工绘制有限元的单元、节点图,并且把图上的信息用手工填成表格方式,再把纸上的信息穿成有孔的纸带,然后才可以进行上机计算。在这一连串的工作中出错的情况时常发生,工作效率很低。及至八十年代,国外在小型机的环境下开发出了一些用图形支撑软件支持下的辅助计算系统;使得有限元分析的过     

超长嵌岩桩初始后屈曲性状分析

为探讨超长嵌岩桩初始后屈曲性状,先将桩身视为部分支撑的温克尔地基梁,提出基于组合桩侧土抗力模式建立桩土体系总势能方程。然后基于变分法导得临界荷载表达式,并应用扰动法和变分法推导得超长嵌岩桩初始后屈曲过程中临界荷载变化值与桩土体系参数的一般关系式。据此分析了不同参数对桩身屈曲及初始后屈曲平衡性状的影响。结果表明:初始后屈曲过程中的桩身平衡分枝点具有对称性,但稳定与否与桩侧土抗力模式、桩土刚度比及桩身埋置率等参数有关;设计规范的m法不能很好地反映超长桩的桩侧土抗力模式,所得的临界荷载值偏大。采用组合桩侧土抗力模式分析超长桩的屈曲及后屈曲较m法更为合理。     

水上基坑围护结构方案设计与分析

结合某紧邻高桩码头的大型水上客运综合体深基坑工程的方案设计,提出一种既满足围护结构水上施工作业条件,又能最大限度减少前方码头结构设计变更的复合钢板桩基坑围护方案。针对地下连续墙和复合钢板桩两种水上基坑围护方案,采用Plaxis软件分别建立平面应变有限元计算模型,分析了不同施工工况下两种方案围护结构的变形及受力特性。研究表明,复合钢板桩能与前方码头结构同步进行水上施工,该方案减小了码头后方接岸斜坡堤回填与基坑开挖工程量,基坑开挖阶段降低了作用于围护结构的土压力,对基坑变形控制及稳定均有利。基坑开挖至坑底时复合钢板桩最大侧向变形仅为地下连续墙的1/3,变形性态也明显优于地下连续墙。此复合钢板桩基坑围护方案可为类似基坑工程的设计和施工提供有益参考。     

基于 p – y 曲线法的超长桩非线性数值分析

引入横向等效载荷概念 ,根据弹性力学变分原理,推导出了具有对称形式的杆单元 P – Δ 效应刚度修正矩阵。同时结合 p – y 曲线法, 从 Newmark 弹簧支座的概念出发,考虑横向 抗力分布 的影响,提出了与有限杆单元法相适应的非线性弹簧设置方法。 结合以上改进,建立了 相应的倾斜荷载 桩非线性有限杆单元 分析模型 。基于该模型编制了有限元程序,对具体工程实例进行了计算,并将计算结果与工程实测数据,以往方法的计算成果和通用有限元软件的模拟结果进行了对比分析,验证了模型的正确性和可行性 ,同时利用该方法计算分析了 P – Δ 效应的影响程度。     

桶式基础结构稳定性试验研究

桶式基础防波堤结构在深厚软泥土沿海工程中逐渐引起关注并大量应用于工程实践,但单桶多隔舱桶式基础结构的稳定性尚未得到解决.采用原状软黏土,通过室内物理模型试验,探讨了桶式基础防波堤的稳定性,得到荷载—位移曲线的变化规律,下桶内的负压对荷载—位移曲线的影响及桶式基础结构破坏形式与外荷载的关系.试验证明,在表层土体的抗剪强度范围内,荷载与位移呈线性变化,否则,呈非线性变化.如果存在负压作用,荷载与位移的线性关系范围扩大,非线性关系范围缩小,最终破坏形式相同.桶式基础结构的破坏形式与外荷载的作用点及桶底面土体的强度直接相关.上述规律可以为新型桶式基础结构防波堤的设计、优化与完善提供参考.     

颗珠山爆破边载对东海大桥动力响应分析

施工爆破往往对既有的临近建筑物的影响很大,针对这种边载效应可能造成的危害,结合爆破数值模拟中爆破荷载的特点,基于圣维南原理,将作用在炮孔壁上的爆破荷载等效后,施加在同排炮孔联心线或者面上,以模拟爆炸作用。采用三维实体模型等效模拟计算分析了东海大桥在远场爆破施工对既有主体结构稳定性影响,计算了结构不同位置、不同工况的振动响应和不同距离的最大单响药量,在此基础上,分析了桥梁主体结构受爆破边载影响的危险区域,提出了不同距离的药量控制。     

地下连续墙施工力学性状数值分析

为探讨地下连续墙施工过程中槽壁周围土体的受力与变形机理,采用FLAC3D分析地下连续墙泥浆护壁成槽与混凝土浇筑及硬化全过程的力学性状,探讨槽壁加固、混凝土导墙、刚性地坪及侧边已有墙体等施工因素对槽壁侧向变形和地面沉降的影响。计算结果表明,成槽开挖阶段槽壁具有明显的侧向卸荷效应,混凝土浇筑会产生一定应力补偿;对上海地区幅宽超过5 m的槽段,水平土拱效应几乎可以忽略;槽壁加固对浅层土体的变形约束比对深层土体明显,导墙及刚性地坪仅能约束槽口附近土体的变形;由于水平土拱效应较弱,已有墙体对土体变形的控制效果不明显。     

地铁车站深基坑变形及其对邻近桥梁桩基的影响(英文)

采用三维显式有限差分数值模拟研究了上海软土地区某下穿城市高架桥梁并紧邻其下部桩基的地铁车站深基坑的变形及其对桥梁桩基的影响。基于FLAC3D建立考虑土体、基坑围护结构及桥梁桩基相互作用的三维整体计算模型,采用修正剑桥模型描述土体的变形特性,并根据实际施工工况划分不同的计算模拟步骤。基坑围护结构侧向变形计算值与现场实测值基本吻合,表明采用三维数值模型预测现场无法实施监测的承台下部桩基的变形是可行的。参数分析及现场实测数据与上海软土地区其他地铁车站深基坑实测数据的对比表明,本工程所采用的基坑支护结构方案调整、坑内地基加固及局部中板逆作等技术措施,不但有效控制基坑自身的变形,也有效保护桥梁桩基及上部结构的安全。     

轴-横向荷载作用下超长桩数值模拟

轴-横向荷载作用下的桩土相互作用研究主要集中在单层土中的中短桩,工程设计将水平、竖向荷载作用分开单独考虑.本文对成层地基中超长桩在轴-横向耦合荷载作用下展开数值模拟研究和试验对比,结果表明,轴-横向荷载作用下的超长桩桩-土相互作用主要集中在土体浅部区域,竖向荷载作用使得桩身弯矩、水平位移减小,从而提高了桩基础水平承载力;对于软粘土,水平荷载能在一定程度上提高超长桩的竖向承载力.桩侧土与桩端土的变形模量比也是影响超长桩承载性能的重要因素,两者比值越大,侧摩阻力占总荷载比例越低.本文建立的超长桩数值模型计算结果与实测数据吻合较好.     

临江基坑变形及受力性状三维数值分析

邻近江河深基坑由于受地下水渗流及潮位变化的影响,相关的设计与计算方法更加复杂。采用FLAC3D对某紧邻黄浦江的狭长形超长深基坑进行三维数值模拟,探讨基坑分区开挖、坑内地基加固、坑外潮位变化等施工条件对基坑变形及受力的影响,并与实测数据进行对比分析。结果表明,计算模型能够较好地预测不同施工条件下基坑的变形性状;平均潮位下基坑支护结构处于对称平衡受力状态,对维持基坑的整体稳定有利;不同分区间的封堵墙对基坑长边围护墙侧向变形的控制效果不明显;潮位对临江侧基坑围护墙侧向变形的影响较大,低潮位时墙顶会向坑外变形,并影响第1道支撑的受力,潮位变化较大的临江深基坑第1道支撑应采用与墙体整体现浇的钢筋混凝土支撑。