爆炸荷载作用下地下双通道连通道的损伤响应分析

利用LS-DYNA数值模拟软件,分析了在顶部爆炸荷载作用下双通道连通道的结构动力响应,并对中墙开洞问题进行了相关研究。得出通过对结构增加中墙支撑可大幅增强抗爆能力,但会导致中墙下部结构底板拉应力显著增加的结论。通过对比不同跨度的墙体开洞,分析了洞口的结构响应,并针对双通道结构形式提出了一些加固意见。     

汽车荷载作用下地下结构的现场振动试验研究

为了研究汽车荷载引起地下空间结构的低频振动和噪声问题,开展了地下结构现场振动试验。在结构顶板上下表面和地下一层布设测点,从时域及频域方面研究车辆振动下地下结构的振动响应,同时结合振级和噪声标准进行环境评价。结果表明：汽车荷载作用下地下结构以竖向振动为主,顶板竖向基频约为17.0Hz,振动能量主要集中于15.0~30.0Hz; 振动响应从顶板传递至地下一层时大幅衰减,顶板与地下一层的竖向振动沿水平方向传递不明显;顶板横向振动传递时衰减较慢; 测试荷载工况下,结构顶板竖向峰值加速度为274.38mm/s2、地下一层楼面Z振级最大81.02dB,噪声最大56.66dB,超过楼盖峰值加速度、振级与声环境质量限值,需采取减振降噪措施。     

爆炸荷载作用下地下锚喷支护结构动力响应数值分析

为了研究常规钻地炸弹在岩石中爆炸时对地下支护结构的影响,应用LS-DYNA有限元程序分析了地下防护工程锚喷支护结构在爆炸荷载作用下的动力响应.模型中考虑了锚杆对岩石的锚固作用,其中混凝土采用H-J-C模型,并考虑了应变率效应.与国内外经验公式的计算结果比较表明,该分析模型与方法是合理的,能据此进行爆炸荷载作用下地下结构的动力可靠性分析.     

爆炸荷载作用下地下结构与围岩动力相互作用研究

爆炸荷载作用下结构的动力响应一直是热点的研究课题,但是对于地下支护结构与围岩在爆炸荷载作用下的相互作用机理研究还很少。爆炸荷载属于破坏荷载,用实验方法进行研究存在很大的困难,因此应用ANSYS/LS-DYNA非线性显式动力学有限元程序,采用流固耦合算法,对爆炸荷载作用下地下拱形结构与围岩的相互作用进行研究。研究结果表明:质点振幅和破碎区的大小与经验公式计算的数据基本吻合;不同TNT装药条件下,对于跨度较小(6m)的拱形支护结构,均发生剪切破坏形态,拱肩处峰值压力最大,成为结构受力的薄弱环节,设计中应采取加强措施。     

爆炸荷载作用下地下结构的局部层裂分析

为弄清实际厚度地下结构在爆炸荷载作用下的局部层裂机理,基于层状介质中应力波的传播理论,提出了地下结构典型组合形式的局部层裂破坏模型。通过实际算例,分别得到了软岩、硬岩情况下地下结构中的应力波历史曲线,分析了岩石性质对地下结构局部层裂的影响。分析方法与结论对类似问题也有参考价值。     

交通荷载作用下城市地下综合管廊疲劳损伤研究现状

基于理论、试验和有限元分析三种方法,阐述了交通荷载作用下城市地下综合管廊疲劳损伤的研究现状,并针对现有研究不足提出了相应的研究思路与解决措施。     

结构在系列移动集中荷载作用下最大挠度计算

道路桥梁荷载、吊车梁荷载都属于系列移动集中荷载。系列移动集中荷载作用下的某截面最大挠度计算比较复杂。本文介绍它的计算过程     

高速列车荷载下地下结构动力响应分析

以济南西客站站台下的地铁隧道为研究对象,重点研究高铁荷载作用下地下结构的动力响应。列车高速移动时伴随着振动,所以既要考虑荷载的移动,也要考虑荷载的振动。首先应用移动问题有限元方法计算移动放大系数,然后应用ABAQUS软件分析振动荷载作用时高铁站台下地铁隧道的动力响应,并给出了一些数值算例。     

静力弯曲荷载作用下地下结构混凝土硫酸盐侵蚀试验研究

硫酸盐侵蚀是导致地下结构混凝土材料性能劣化的主要原因之一。进行了静力弯曲荷载与硫酸盐浸泡耦合腐蚀试验,测定并研究了混凝土残余抗弯强度退化规律和相对动弹性模量的发展规律;利用化学滴定方法(EDTA)测得了混凝土中硫酸根离子的浓度分布规律。试验结果表明,长期静力荷载及硫酸盐侵蚀的共同作用加速了混凝土材料中硫酸根离子的扩散和材料性能的劣化。     

脉冲荷载作用下地下结构抗层裂钢板应用研究

为了对某飞机洞库的抗层裂钢板进行有效地设计,基于层状介质中一维应力波的传播理论,提出了脉冲荷载作用下地下结构混凝土中应力历史的计算方法。通过实际算例研究了混凝土中应力波的传播规律,揭示了抗层裂钢板的作用机理。可为地下结构的抗层裂设计、施工提供参考。     

移动简谐荷载作用下层状道路结构的安定下限分析

为了研究移动简谐荷载作用下层状道路结构的安定性问题,先通过傅里叶变换方法和数值积分求得三维层状道路结构在时间–空间域内的动力响应,然后考虑饱和土层的有效应力场而不是总应力场,对现有的静力安定理论和安定极限求解方法进行改进,提出了有效安定极限的概念,并与考虑总应力的安定极限求解方法进行了对比分析。此外,针对饱和土层选取不同的有效内摩擦角,分别研究了荷载移动速度、荷载频率以及道路面层刚度对层状道路结构的有效安定极限和有效临界深度的影响规律。结果表明：有效安定极限与考虑总应力的安定极限求解方法得到的安定极限有明显差异;而且在荷载移动速度较大时,有效临界深度比考虑总应力的安定求解方法得到的临界深度更深。有效安定极限的求解方法更适用于包含饱和土层的层状道路结构设计和安全评估。     

公交车移动荷载作用下浅埋电力隧道结构动力响应分析

为研究浅埋电力隧道在公交车移动荷载作用下的结构动力响应情况,以某城市既有浅埋电力隧道为例,建立了“公交车荷载-道路-电力隧道”多元耦合动力分析模型,并对公交车移动荷载加以简化,重点分析了公交车以36、54、72 km/h三种车速情况下路面和隧道顶板的动力响应特征。结果表明,在36、54、72 km/h三种不同车速条件下,路面和隧道顶板的最大沉降量和最大振动应力幅值随车速变化的幅度较小,而它们的最大振动速度幅值和最大振动加速度幅值随车速变化的幅度较大,但整体上路面和隧道顶板的振动效应随车速提高而增长。因此,在实际工程中应加强管控高速运营公交车辆对既有电力隧道产生的不利振动影响。     

简谐移动荷载下轨道结构响应研究

为了分析简谐移动荷载所导致的粘弹性地基上无限长轨道的振动传播现象,在随荷载移动的动态坐标系下联立轨道的横向振动微分方程,引入边界条件得到瞬态响应的解析表达式,分析梁在不同激振频率和运行速度作用下的轨道结构瞬态反应。结果表明:轨道结构存在临界速度。如果荷载运行速度小于最小临界速度,那么振动只在移动荷载处出现。如果荷载运行速度处于非零最小临界速度附近,轨道结构运动剧烈。如果荷载速度超过最小临界速度时,振动则可以波及整个结构。     

移动荷载作用下桥梁的动态响应

当汽车以一定的速度过桥时,由于受桥面的不平整、车辆自身各旋转部分的作用、对桥头引道与桥面凹凸等因素的影响,会引起车身的振动,并通过轮胎的传递从而引起桥跨结构的随机振动。本文采用有限元法分析法对在两种形式力(匀速移动常量力和匀速移动简谐力)的作用下简支梁桥的动态响应进行了研究。结果表明,除桥梁的静力分析外,还必须考虑桥梁在移动载荷作用下的动态响应。     

移动荷载作用下的楼板补强技术

目前新建的大型公共建筑工程较多,且工程一般均含有地下结构。在施工过程中不可避免的需要在地下结构顶板上支设或行走大型移动式起重设备,用结构构件吊装或装修通行路线,但由于结构设计时活荷载取值不同,或因施工时动力荷载的作用,有时会造成地下室结构顶板裂缝,甚至会造成结构坍塌。为避免此类事件发生,本文以笔者亲身管理的海淀区友谊路东区住宅项目为例,模拟吊装机械的行走路线及吊装站位,对涉及区域的下部楼板进行补强计算,采用临时支撑或补强节点等方式进行加固。既能在确保结构安全的同时方便施工、保证进度,也可为类似工程提供施工依据。     

移动荷载作用下的斜拉桥动态响应分析

以某斜拉桥为背景,以C级路面不平度作为激励,运用ANSYS有限元软件数值模拟桥梁模型和车辆模型的车桥耦合振动过程,探讨汽车载重、汽车通行速度等移动荷载作用下对桥梁动态响应的影响,为检测与评估桥梁运营状态下斜拉桥桥梁的安全性和耐久性提供依据。     

地下结构在竖向和水平地震荷载作用下的动力分析

本文基于有效应力动力分析法，运用二维显式有限差分程度FLAC对地下结构在竖向和水平地震荷载作用下的动力响应进行数值分析，编制了周围土体介质分析模型的程序模块并与FLAC接口，考虑了水平和竖向地震荷载对地下结构的耦合效应，得出了竖向地震荷载对地下结构的破坏有重要影响的结论。     

地下结构在竖向和水平地震荷载作用下的动力分析

本文基于有效应力动力分析法 ,运用二维显式有限差分程序FLAC对地下结构在竖向和水平地震荷载作用下的动力响应进行数值分析。编制了周围土体介质分析模型的程序模块并与FLAC接口。考虑了水平和竖向地震荷载对地下结构的耦合效应 ,得出了竖向地震荷载对地下结构的破坏有重要影响的结论。