带翼缘板圆形钢管顶进土体扰动规律研究

STS(Steel Tube Slab)管幕法以带翼缘板的圆形钢管密集顶进形成基本骨架,管间穿入连接螺栓并灌注混凝土。管间螺栓、翼缘板将各钢管连为一体,管幕横向刚度显著提高。带翼缘板的圆形钢管顶进引起的土体扰动更为强烈。本文基于弹性力学圆孔扩张理论,提出了带翼缘板圆形钢管的管周塑性区计算公式,进而得到适用于沈阳地层的土体扰动度半径的计算方法。通过静力触探原位试验,进一步研究了带翼缘板钢管管周边土体扰动影响程度。通过试验结果和理论计算进行对比分析,两者得到的扰动半径分别为1.51 m和1.32 m,吻合度较高。验证了本文提出管周塑性区计算公式的合理性。     

小钢管连接形式的管幕构件抗弯承载力数值分析

在现有管幕结构的基础上加以改进,提出一种用小钢管连接相邻钢管的新型管幕结构形式。采用ABAQUS有限元软件建立数值模型,并用室内试验加以标定,研究了不同连接参数对小钢管连接的管幕结构抗弯承载力的影响。结果表明:小钢管连接形式的管幕结构在一定范围内,钢管壁厚每减小2 mm,抗弯承载力降低12%左右;小钢管直径每增加25 mm,抗弯承载力提高22%左右;抗弯承载力随小钢管偏心距的增加而提高,偏心距从0增大到200 mm,抗弯承载力提高60%以上;中间插入型钢能提高构件的抗弯承载力。     

不同偏移的连接参数对STS管幕构件抗弯性能的数值分析

在STS(Steel Tube Slab)管幕构件室内试验的基础上,采用ABAQUS研究实际施工中STS管幕构件的受力性能。对管幕结构不同荷载阶段下的变形和应力进行分析,研究了带翼缘钢管发生左右偏移、上旋转偏移和下旋转偏移三个施工过程关键参数对STS管幕构件承载力、横向刚度以及延性的影响。结果表明:左右偏移对承载力和刚度影响不大,对延性影响较大;上旋转偏移承载力随着焊接距离增加而降低,刚度和延性影响不显著;下旋转偏移对构件承载力和刚度影响不大,对延性影响较大。     

基于ANSYS的颗粒增强镁基复合材料应力场分析

为了更加符合实际地研究颗粒增强镁基复合材料的应力场分布情况,应用ANSYS有限元软件中的APDL语言建立含有三维随机颗粒的复合材料模型,根据细观力学和有限元理论,对模型在单向拉伸下的应力场进行模拟,分析其应力以及应变的分布情况和复合材料的性能特征,通过ANSYS模拟得到复合材料颗粒中的应力最大而应变最小这一结果.通过改变基体内的颗粒粒径,分析了颗粒粒径对预测应力应变曲线的影响.结果表明,当颗粒粒径到达一定值后,颗粒粒径的减小对复合材料的力学性能影响很小.     

铝基复合材料应力传递的有限元分析

本文使用大型有限元分析软件Ansys建立了短纤维增强铝基复合材料的有限元模型,模拟复合材料界面上的应力应变分布,进一步详细分析了纤维的不同参数对纤维使用效率的影响,以及不同纤维弹性模量的匹配对应力传递的影响。     

地下工程咬合型管幕构件抗弯承载力研究

基于咬合型管幕试件的抗弯性能试验,研究了咬合型管幕试件的力学性能及破坏形态。为进一步研究关键结构参数对咬合型管幕试件抗弯性能的影响,运用ABAQUS建立了咬合型管幕试件的有限元模型,并通过室内试验验证了模型的正确性;进而分析了钢管咬合程度、钢管壁厚及钢筋直径对咬合型管幕试件抗弯性能的影响。结果表明：咬合型管幕试件抗弯性能良好,试件最终发生延性破坏;钢管咬合程度、钢管壁厚对试件的抗弯承载力影响显著,钢筋直径对试件的抗弯承载力影响不明显。最后,给出了钢管咬合程度、钢管壁厚及钢筋直径与抗弯承载力的关系式;并通过多元线性回归得到了咬合型管幕试件抗弯承载力简化计算公式。