溶洞上方圆形基础地基极限承载力有限元分析

针对 3 种典型围岩条件,采用有限元方法对岩溶地区圆形基础下溶洞顶板稳定性进行了分析计算,讨论岩石地基极限承载力的确定方法,得出不同围岩、溶洞顶板跨度、顶板厚度条件下地基的极限承载力,并分析极限承载力与各影响因素之间的关系。     

局部剪切破坏模式下地基极限承载力的研究

基于土的极限平衡理论 ,探讨了局部剪切破坏模式下地基极限承载力的计算方法 ,并有效地解释了试验中所观察到的承载力系数的影响因素     

栓钉连接件极限承载力及剪切刚度的试验

对焊接圆柱头栓钉连接件,考虑栓钉直径、混凝土强度及钢纤维配置三个因素,进行三因素三水平正交推出试验。试验数据的极差和方差分析表明,在混凝土中配置钢纤维不影响栓钉的抗剪承载力和剪切滑移刚度,但栓钉的剪切刚度随混凝土强度的提高而增大,剪切刚度与滑移量呈双曲函数关系;并给出栓钉极限承载力及剪切刚度的计算公式。重复加载试验表明,即使在剪力很小时,对栓钉卸载其滑移变形仍不能恢复。     

圆形基础竖向承载力研究

圆形浅基础的地基承载力问题一直是国内外岩土工程学者关注的一个课题。过去Terzaghi k,Meyerhof G G,Hansen J B,Vesic A S等学者均是通过条形基础下求得的计算公式乘以某一修正系数的方法来得到圆形浅基础的承载力。本文从理论上直接推出圆形浅基础地基极限承载力计算公式。首先假定滑动面,然后根据塑性体的静力平衡条件,分别求出由于凝聚力c,超载q和土的自重γ所引起的地基承载力,最后进行叠加得到总的地基承载力计算公式。     

不锈钢网架极限承载力的追踪分析

不锈钢材料可用于各类装饰网架和承重网架结构中，并在实际中得以推广应用。由于不锈钢材料没有明显的屈服点，而是由比例变形阶段直接进入强化阶段，本文据此建立了不锈钢压杆的单杆受力模型，利用荷载增量法对网架的极限承载力进行了追踪分析，得到了不锈钢网架的荷载位移曲线，结果表明不锈钢网架用于中小跨度的承重结构是可行的。     

叠合梁极限状态截面应力应变分析

用截面力学分析的方法推导出叠合梁极限承载力状态下的中和轴和弯矩计算公式 ,从理论上明确了极限承载力状态下叠合梁截面应力应变图形的实际情况     

土体结构极限承载力的有限元分析

在平面应变条件下,采用增量加载有限元方法求解土体结构的极限承载力,以弹塑性有限元计算不收敛作为达到极限破坏状态的判别标准;在得到土体应力场的基础上,用有限元边坡稳定分析中的滑面应力分析法验算土体结构在达到极限破坏状态时安全系数是否趋近于1.0,同时搜索相应的临界滑动面,与增量加载直到土体结构破坏获得的滑动面比较,并分析二者与经典Prandtl解破坏机构的差异。计算结果表明：屈服准则的选取对计算结果的影响很大,对于无自重的边坡和地基,在非关联流动法则下采用Mohr-Coulomb匹配圆准则或者在关联流动法则下采用Mohr-Coulomb内切圆屈服准则时,所得到的结果与经典Prandtl解相近;但是在非关联流动法则下采用Mohr-Coulomb匹配圆准则得到的滑动面与经典Prandtl解破坏机构不一致,极限状态下的安全系数也不为1.0;在关联流动法则下采用Mohr-Coulomb内切圆屈服准则时,其极限状态下的滑动面与有限元稳定分析方法搜索得到的滑动面相近,与经典Prandtl解破坏机构一致,同时在该极限荷载下土体结构沿临界滑动面的安全系数Fs趋近于1.0。对于有自重的边坡,同样在关联流动法则下采用Mohr-Coulomb内切圆屈服准则时,其极限状态下的滑动面与有限元稳定分析方法搜索得到的滑动面一致,在该极限荷载下土体结构沿临界滑动面的安全系数Fs趋近于1.0,说明此屈服准则下求得的极限承载力是土体结构严格意义上的真正的承载力。     

土体结构极限承载力的有限元分析

 在平面应变条件下,采用增量加载有限元方法求解土体结构的极限承载力,以弹塑性有限元计算不收敛作为达到极限破坏状态的判别标准;在得到土体应力场的基础上,用有限元边坡稳定分析中的滑面应力分析法验算土体结构在达到极限破坏状态时安全系数是否趋近于1.0,同时搜索相应的临界滑动面,与增量加载直到土体结构破坏获得的滑动面比较,并分析二者与经典Prandtl解破坏机构的差异。计算结果表明：屈服准则的选取对计算结果的影响很大,对于无自重的边坡和地基,在非关联流动法则下采用 Mohr-Coulomb 匹配圆准则或者在关联流动法则下采用Mohr-Coulomb内切圆屈服准则时,所得到的结果与经典Prandtl解相近;但是在非关联流动法则下采用Mohr-Coulomb匹配圆准则得到的滑动面与经典Prandtl解破坏机构不一致,极限状态下的安全系数也不为1.0;在关联流动法则下采用Mohr-Coulomb 内切圆屈服准则时,其极限状态下的滑动面与有限元稳定分析方法搜索得到的滑动面相近,与经典Prandtl解破坏机构一致,同时在该极限荷载下土体结构沿临界滑动面的安全系数Fs趋近于1.0。对于有自重的边坡,同样在关联流动法则下采用Mohr-Coulomb内切圆屈服准则时,其极限状态下的滑动面与有限元稳定分析方法搜索得到的滑动面一致,在该极限荷载下土体结构沿临界滑动面的安全系数Fs趋近于1.0,说明此屈服准则下求得的极限承载力是土体结构严格意义上的真正的承载力。     

关于谨慎对待用高应变作为单桩极限承载力验收依据的建议

高应变动力检测是近30年来国内外发展起来的一项新的测试手段，它以重锤锤击桩顶，产生应力波以速度C沿桩身轴向传播，引起桩身各截面运动，产生速度和位移，激发桩周的土阻力和桩端承载力；土阻力对桩周的反作用，在桩内形成向上传播的压缩波和向下传播的拉伸波。数据采集分析仪通过装在离桩顶至少1.5倍直径的桩身上的一对力传感器和一对加速度传感器采集到桩身顶部的力F（t）及加速度v（t）信号进行分析处理，从而确定桩运动所激发的岩土总阻力、桩内应力、由锤击传递给桩的最大能量，进而确定桩的极限承载力。高应变仪器设备装置框图如…     

预测摩擦桩极限承载力的新方法

在桩极限端阻力、极限侧阻力与标准贯入击数的统计模型以及剪切波速度与标准贯入击数统计模型的基础上，建立了常见土质条件下桩极限侧阻力、极限端阻力与剪切波速度的相关模型。应用瞬态面波测试技术可快速地获取地下不同深度的剪切波速度值，从而提出了应用瞬态面波预测摩擦桩极限承载力的新方法。模型桩试验分析及实际工程应用表明，该方法具有良好的应用前景。     

钢-混凝土组合结构新型双钉头型栓钉剪力连接件抗剪承载力研究

以钢-混凝土组合梁中普遍采用的栓钉剪力连接件为研究对象,针对普通单钉头栓钉连接件存在根部相对薄弱、抗剪能力较差、连接容易过早失效的缺点,提出了一种新型双钉头型栓钉剪力连接件形式,并进行了推出试验有限元模拟分析,在此基础上讨论了影响新型栓钉连接件抗剪承载力的主要因素,最后结合有关规范公式提出了设计建议。研究表明:新型双钉头型栓钉提高了连接件的抗剪极限承载力(与传统栓钉相比,承载力可提高约10%),减小了钢梁与混凝土板的相对滑移,提高了二者的共同工作能力。下钉头直径是影响新型栓钉连接件抗剪性能的主要因素,工程应用时可取栓钉下钉头直径为其杆身直径的1.2~1.3倍,此时连接件极限承载力较高,抗剪工作性能亦较好。当按照我国现行钢结构规范设计采用新型栓钉连接件的钢-混凝土组合梁时,可对单个栓钉连接件的抗剪承载力计算值乘以1.3增大系数。与采用传统栓钉的组合梁相比,采用新型栓钉的钢-混凝土组合梁初期刚度与前者基本相同,但后期会有约12%~20%的明显提高。由于新型栓钉的滑移较小,使混凝土板和钢梁共同工作效果提高。     

多层多跨钢板剪力墙水平极限承载力分析

通过相关文献的钢板剪力墙试验数据验证了使用等效拉杆模型并利用SAP2000有限元软件进行Pushover分析计算多层钢板剪力墙水平极限承载力方法的正确性。利用试验验证的有限元分析方法分别研究了4层单跨钢板剪力墙和4层3跨钢框架-钢板剪力墙双重抗侧力体系在倒三角型分布的水平荷载作用下剪力墙板高厚比的变化对结构水平极限承载力的影响,并与相应纯框架的结构性能进行了比较,建议剪力墙板的高厚比取为250~300,这为钢板剪力墙的设计提供了理论依据。     

加筋碎石桩单桩极限承载力

1前言碎石桩在地基处理中应用得非常广泛,它既可以提高地基承载力、降低压缩量,还可以配合砂垫层等其它措施加快软土地基的固结沉降速度,从而达到加固地基的目的。但是,碎石桩的工作需要一定的径向约束力。桩在荷载作用下在桩顶2~3倍桩径的深度范围内会发生侧向变形,引起周围粘     

考虑土反力的桩基承台受冲切承载力塑性极限分析

利用承台底实测土反力分布和塑性极限分析方法 ,假定钢筋和混凝土均为理想的刚塑性材料 ,导出桩基承台受冲切承载力的上限解 ,计算公式与规范公式相似 ,与试验结果的吻合程度比规范公式好。     

基于逆斜率法的单桩极限承载力分析

为了研究长螺旋钻孔压灌桩在沿海地区黏土层中的适用性,对推算的方法进行比选,并根据静载荷试验的数据对桩基的极限承载能力进行推算。经采用逆斜率法,计算得出的各土层中桩的极限侧阻力均大于勘察报告推荐值,每个土层的计算值亦靠近规范经验取值范围最大值。     

An Axisymmetric Model for Ultimate Capacity of a Single Pile in Sand

Conventional theories for predicting the capacity of a single pile in sand have not been able to support the undisputed experimental results, which originated the concept of the critical depth (Kerisel, 1961; Vesic, 1967; Tavenas, 1971). Furthermore, the predictions obtained from these theories are wide (Poulos and Davis, 1980).An axisymmetric model was developed to predict the capacity of a single, vertical pile in sand, subjected to axial loading. The proposed model incorporates salient features previously neglected in conventional theories, viz. the interaction between the shaft and the tip resistance, coupled with a punching shear mechanism as a unique mode of failure. This model signifies a distinct departure from existing methods, which calculate the shaft resistance, based on a mechanism independent of tip resistance. The model is also capable of accounting for the effects of the sand density, the initial lateral earth pressure and the relative depth and the roughness of the pile shaft. In the proposed model, the concept of the critical depth is theoretically established, through a variable failure mechanism and the degree of shear mobilization along the pile-soil interface.     

圆钢管混凝土桁架K形节点极限承载力计算方法研究

圆钢管桁架在主管内填筑混凝土,可有效提高其承载力。为了获得圆钢管混凝土桁架K形节点受力性能和承载力计算方法,研究了在受拉或受压支管处K形节点的失效模式和破坏机理;基于圆钢管混凝土K形节点在不同失效模式下的破坏机理和受力状态,分别对支管截面形式为圆形或矩(方)形的圆钢管混凝土K形节点建立合理的简化计算模型,推导出不同失效模式下K形节点极限承载力计算公式,并给出相应的极限承载力建议公式。试验验证了圆钢管混凝土K形节点的试验值与计算值吻合较好,研究表明圆钢管混凝土K形节点的极限承载力计算公式的准确性,可应用于圆钢管混凝土桁架结构计算和设计,也为相关标准建立和完善提供理论依据。     

单桩竖向抗拔极限承载力的灰色预测方法

如何利用现场抗拔静载试验中未达到破坏的工程试桩数据来确定其抗拔极限承载力是一个重要的工程问题。运用灰色预测理论,建立了预测单桩竖向抗拔极限承载力的非等步长GM( 1 ,1 )模型和等维灰数递补动态预测GM( 1 ,1 )模型。工程实例表明,两者均有相当的准确性和可靠性,而且后者的预测结果更接近实测值。     

新型抑制屈曲支撑极限承载力分析

简述了新型抑制屈曲支撑的发展情况,对同济大学结构稳定与监控课题组提出的新型抑制屈曲支撑建立了简化的力学模型,并据此采用有限元软件对其进行建模分析,得到不同截面与长细比的新型抑制屈曲支撑在轴力作用下的极限承载力.通过将分析值与内管按规范方法的极限承载力计算值相比较表明,新型抑制屈曲支撑能有效提高承载力,也为该新型支撑在网架、网壳结构失稳监测中的应用提供了初步的设计理论.     

圆钢管混凝土轴压长柱的极限承载力

基于双剪统一强度理论,考虑钢管中间主应力(径向压力)对环向拉力和纵向压力的影响,建立了钢管的承载力公式;同时,避开混凝土破坏准则中侧压影响系数的不确定性分析,根据混凝土破坏时的统一强度准则建立其承载力公式,进而叠加建立了钢管混凝土短柱的承载力公式。在此基础上,按照弹性模量理论推导出钢管混凝土长柱的稳定影响系数,建立了其极限承载力公式。结果表明,改变加权参数值,计算得出的承载力也随之发生变化。通过与相关文献中的试验值进行比较,发现试验值与计算值吻合良好。