考虑剪切变形影响的圆筒形结构的初参数法

圆筒形结构由于受力合理，节省材料，在粮仓、水池、水泥库、煤仓等特种结构中得以广泛应用。圆筒形结构内力和位移的常用计算方法没有考虑剪切变形的影响，其适用条件上也往往受到限制。本文在考虑剪切变形影响的圆筒形结构计算模型的基础上，利用初参数法，推导不同荷载作用下所增加的附加项和不同边界约束条件下的初参数的圆筒形结构计算公式。...     

考虑剪切变形的水泥土挡墙水平位移计算

在已有的水泥土挡墙水平位移计算模型的基础上，提出了可考虑剪切变形影响的计算方法，算例计算结果与实测值较吻合。     

交叉梁系网架考虑剪切变形的变形分解法

本文将交叉梁系风架等效成交叉渠，将梁的变形分解成弯曲变形和剪切变形，井分剐建立梁的弯曲徽分方程和尊切微分方程，微分方程采用薹分法求解。本方法避免了文献(1）冲解尊力——挠度方程的复杂过程，可直接从表格中奄出各节点挠度系数，算出同架节点位移及各杆内力。该法计算简单，适用性大。     

粘弹性地基中考虑桩体剪切变形的单桩水平振动解析理论

基于动力Winkler模型(BDWF)对粘弹性地基中单桩水平动力响应进行求解。采用与频率相关的刚度系数和阻尼系数来模拟动反力，桩体则被简化为Timoshenko粱，同时考虑了其弯曲和剪切变形，得到了单桩水平振动更为精确的解析解。通过与基于桩体被简化为Euler梁模型的理论比较，得到了均匀土层中可以将桩体近似简化为Euler粱来处理的界限桩长。在一般情况下，这个界限桩长在8倍的桩径左右，而且其值基本上不受无量纲频率及桩体刚度比的影响。同时，从分析中还可以发现，忽略桩体的剪切变形，会使实际计算值偏小，这在实际工程中县偏于不安全的.     

桩基计算中m法的进一步探讨

借助符号数学计算软件Maple得到m法的精确解答,并与查表法和有限差分法进行比较;探讨了目前桩基计算中m法的各主要参数的取值情况;通过参数分析给出各主要参数对计算结果的影响程度。     

考虑桩基剪切效应的盾构开挖对邻近桩基水平向变形分析

盾构隧道开挖将引起土体卸荷,会对邻近既有桩基产生不利影响,为探究既有桩基在邻近盾构开挖下的水平向响应规律,针对已有研究的不足,提出了一种在邻近盾构开挖下能考虑桩基剪切效应的计算桩基水平向响应的简化算法。首先既有桩基被视为置于Pasternak双参数地基上的铁木辛柯梁,然后由两阶段法建立起考虑桩基剪切效应的桩基水平向变形控制微分方程,利用有限差分法解得附加荷载作用下的桩基水平向变形解析解。通过离心试验、监测数据的对比,验证了该方法的合理性。并在给定的桩土参数下,把同时考虑桩基剪切和弯曲变形的解析解与只考虑桩基弯曲变形的退化解进行对比,发现较之于欧拉–伯努利梁法,盾构对桩基扰动程度的影响,扰动越大,剪切效应体现越明显,由铁木辛柯梁法计算的位移值与弯矩值更接近实测数据。     

考虑桩侧土体三维效应和地基剪切变形的隧道开挖对邻近桩基影响分析

目前就隧道开挖对桩基变形影响的解析理论研究一般基于Winkler地基模型,较少考虑地基的剪切变形和桩侧土体三维作用效应。基于Pasternak地基模型,首先推导了隧道开挖与邻近桩基相互作用的简化理论解,该解反映了地基剪切变形但未考虑桩侧土体三维作用效应。在此基础上,为反映桩侧土体三维作用效应,将其等效成集中力通过剪切层传递到桩基两侧,推导了体现三维作用效应的群桩反应表达式。将考虑与不考虑桩侧土体三维作用效应的结果进行对比,发现考虑桩侧土体三维作用效应的桩基水平位移和弯矩值更接近监测数据和离心试验数据。此外,还针对群桩影响因素进行了分析。结果表明：土体剪切变形对桩基影响不容忽视,剪切层模量越大,隧道开挖引起的桩身水平位移越小;桩径越大,桩身水平位移越小,桩身弯矩越大;桩基与隧道距离越小,桩基最大水平位移和弯矩值越大。     

剪切位移法在PHC桩承载力计算中的应用

利用传统计算灌注桩承载力的剪切位移法对PHC桩的承载特性进行了分析,结合具体实例,采用Fortran语言编写了计算PHC摩擦桩沉降及承载力的程序,将其计算结果与实测值进行比较,其结果对实际工程设计具有重要意义。     

考虑水平摩阻和双重剪切的弹性地基梁分析

考虑地基水平摩阻和抗剪能力及梁的剪切变形影响,建立双参数地基Timoshenko深梁的平衡方程,导出微分方程的初参数解和传递矩阵法,利用初参数解建立有限元列式和单元内均布荷载、集中力、集中力偶等非结点荷载的等效公式。当水平摩阻劲度系数为0时,地基退化为传统的双参数地基,当抗剪劲度系数为0时,可进一步退化成Winkler地基,当梁的抗剪劲度无穷大时,Timoshenko梁可退化成Euler梁,因此本模型是一种通用模型。利用传递矩阵法和有限元法分析不同地基模式对在跨中集中力偶作用下两端自由Timoshenko梁的影响、水平摩阻对在集中力、集中力偶和分布荷载共同作用下的一端铰支一端自由阶梯Timoshenko梁的影响。算例结果表明:传递矩阵法结果与有限元结果完全一致,可相互验证其正确性,有限元精度不依赖于单元划分密度,水平摩阻对弹性地基梁有较大影响。     

考虑剪切变形影响的短深钢梁跨中挠度计算

均布荷载作用下短深钢梁的跨中挠度计算中,由于横向剪切变形的影响,传统的Euler-Bernoulli梁理论计算所得的挠度显著偏小.本文以七根不同跨高比的梁为研究对象,将Timoshenko梁理论的计算结果与有限元软件ANSYS计算结果对比,讨论了Timoshenko梁理论和平截面假定在短深钢梁挠度计算中的适用性.同时,对短深钢梁跨中挠度随构件跨高比和截面尺寸的变化规律进行了分析,拟合出了适用于计算短深钢梁跨中挠度的计算公式.通过算例分析对拟合公式进行精度评价,结果表明精度满足要求,对短深钢梁的设计具有指导意义.     

水平受荷桩非线性m法研究

大量试验表明,水平荷载作用的单桩的m值随桩身泥面位移增大逐渐减小,然而现有相关规范没有给出大位移情况下m值的取值范围和选取方法,这对于实际工程设计的参数选择造成了一定困难。在大量的桩基水平静载荷试验实测资料的基础上,采用数理统计的方法建立了不同土质条件下土体的m值与桩身泥面位移的相互关系式,可用来计算水平推力桩在大位移情况下的m值,算例表明该方法具有较可靠的精度和较强的实用性。     

基于桩侧广义剪切模型的大直径超长灌注桩承载变形计算方法

大直径超长灌注桩桩身变形较大,桩侧与土体易出现明显的界面滑移,传统剪切位移法难以适合其承载变形计算。基于大直径超长灌注桩桩–土剪切作用性状及桩侧摩阻力发挥特点,采用剪切位移和剪切滑移两阶段法描述其桩侧摩阻力发挥过程,形成桩侧广义剪切模型;在此基础上,采用传递矩阵增量方式建立大直径超长灌注桩承载变形计算方法,并给出计算参数的取值。该方法考虑了桩侧摩阻力发挥的非线性、桩端承载的非线性及桩身材料的非线性,并考虑了桩–土滑移后桩侧摩阻力软化特性及桩端后注浆对桩端承载性状的影响。工程实例计算结果与现场试桩实测值较为吻合,表明基于桩侧广义剪切模型建立的大直径超长灌注桩承载变形计算方法具有合理性与可行性。     

统筹考虑全截面剪切变形能的单剪滞位移参数的薄壁箱梁剪力滞计算方法

从薄壁箱梁弯曲剪应力、剪切变形与截面纵向位移之间的关系入手,推导了箱梁全截面翼板与腹板纵向位移沿箱室周线的分布函数,据此提出优化的 箱梁全截面剪力滞翘曲广义坐标函数。基于能量变分原理建立了综合考虑全截面剪切变形能的单剪滞位移的弯曲剪力滞控制微分方程组。该微分方程与既有 的箱梁剪力滞理论形式上保持一致,而将翼板剪力滞分析与腹板的弯翘分析统一起来。均布荷载作用下的简支梁与悬臂梁算例分析表明,该算法求得的剪力 滞系数和挠度值与块体元模型吻合良好。与不考虑腹板剪切变形的算法比较,该理论计算的剪力滞系数和挠度计算结果误差更小。     

PHC管桩桩身抗剪承载力试验与计算方法研究

开展了PHC-AB 400(80)型管桩在无轴压及1 300kN轴压作用下的抗剪承载力试验,分别得到了管桩在纯剪与压剪作用下的极限抗剪承载力,同时对管桩的剪切破坏形态有了更清晰的认识。针对管桩螺旋箍筋的受力特点,推导了箍筋的抗剪承载力计算表达式,得到了综合反映预应力管桩混凝土环形截面和螺旋箍筋对抗剪承载力贡献的管桩抗剪承载力计算公式。基于试验得到的极限承载力对多种计算公式进行了比较,验证了本文计算公式的合理性,该公式可用于预应力管桩、非预应力管桩的纯剪和压剪承载力计算。     

考虑腹板剪切变形及滑移的波形钢腹板梁理论模型

在采用栓钉等柔性剪力连接件的波形钢腹板组合梁中,由于波形钢腹板较大的剪切变形及双界面剪切滑移,平截面假定不再适用。为此,通过将波形钢腹板梁的弯曲分解为顶底板整体满足平截面假定的主弯曲和顶底板各自满足平截面假定的次弯曲,引入波形钢腹板的剪切变形协调条件和界面剪切滑移关系,推导了考虑波形钢腹板剪切变形及界面滑移的波形钢腹板梁弹性弯曲微分方程,利用给出的横隔板对次弯曲和滑移的约束边界条件,求得了简支波形钢腹板梁在不同荷载作用下的解析解,并采用有限元分析予以验证。在此基础上,分析了横隔板及滑移对梁体弯曲性能的影响。结果表明：横隔板约束对梁体变形影响很小,但会使其附近梁段顶底板出现应力集中;当界面剪切刚度系数大于0.9时,在高跨比1/20~1/10范围内,考虑滑移与不考虑滑移梁跨中挠度比小于1.05;界面剪切刚度系数越小,横隔板附近梁段顶底板应力集中越严重。     

Developing an element free method for higher order shear deformation analysis of plates

A procedure is presented to eliminate transverse shear locking in analysis of laminated composite plates using Element Free Galerkin (EFG) method based on higher-order transverse shear deformation theory (HSDT). In the procedure, derivatives of the transverse displacement are introduced as independent variables. Thus, a formulation requiring C⁰ continuity shape functions for approximation is proposed for higher-order transverse shear deformation analysis of plates. Shear locking is avoided considering reduced integration for shear stiffness matrix; a method which is implemented in FEM. Moving Least Squares (MLS) method is utilized for shape functions and the penalty method is implemented to impose approximate boundary conditions. The present solutions are verified with other higher-order shear deformable studies. Moreover, a comparison between the present solutions with those obtained by EFG procedure based on First-order transverse Shear Deformation Theory (FSDT) is performed.     

水泥土搅拌桩剪应力微分方程的推导

为了能准确表征水泥土搅拌桩的荷载传递特性，选取了Cooke提出的剪切位移法的计算模型，最终导出水泥土搅拌桩的桩侧剪应力微分方程，使其在地基处理工程中得到广泛应用。     

多层地基中水平荷载桩计算m法的两种数值解

针对现行多层地基中水平荷载桩计算m法存在的问题,提出了按实际成层地基抗力系数采用有限差分法和弹性地基杆系有限单元法计算桩身位移和内力的方法,编制了全桩位移、内力计算和图形处理程序。实例计算表明:两种数值计算方法所得结果相当一致,且较现行换算地基系数法有更高的计算精度和计算效率,故两种方法均可直接应用于多层地基中水平荷载桩的设计计算与分析。