带支撑钢构格栅坝在冲击作用下的应力分析

就带支撑钢构格栅坝结构模型,利用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA进行数值模拟。用钢球模拟巨石冲击作用于格栅坝体,分析在冲击荷载作用下结构的应力分布。结果表明:带支撑钢格栅坝能有效减小结构各单元应力,可使支撑作为耗能构件消耗冲击作用能量。该结果为泥石流拦挡工程中带支撑钢构格栅坝的设计提供了参考。     

冲击荷载作用下带支撑钢构格栅坝支反力及加速度分析

运用有限元软件LS-DYNA,就带支撑钢构格栅坝设计模型,加以数值模拟分析。总结得到结构在冲击力作用下的支座反力和震动加速度的一般分布规律。结论如下:带支撑坝体柱脚支反力较原有格栅坝有所增大,应对该类边柱柱脚节点予以加强;结构加速度呈现以下变化规律:以冲击点处为极值,向周围逐步削弱。以上支反力与加速度分布规律可为带支撑钢格栅坝的结构设计提供参考要点。     

关于钢构泥石流格栅坝的提出与探讨

现有泥石流拦挡结构工程在拦截大型泥石流过程中存在较多防治缺陷,泥石流拦挡坝中混凝土格栅坝也存在较多实际问题。本文提出钢构泥石流格栅坝这一新型拦挡结构体系抵御泥石流冲击作用,总结该类坝体的防治优势。钢构泥石流格栅坝的提出,对拦截泥石流中巨石将起到明显作用,与混凝土格栅坝相比有较大技术改进,该新型拦挡体系在泥石流综合治理中必不可少。     

冲击作用下带肋焊接工字钢梁动力响应和损伤研究

为研究冲击作用下焊接工字钢梁的动力响应和损伤，采用有限元软件Abaqus对不带肋和带肋三种构造形式的焊接工字钢梁在冲击荷载作用下的动力响应进行了数值模拟分析。通过与落锤试验结果对比，验证有限元模型的合理性。建立27个模型对冲击荷载作用下焊接工字钢梁的动力响应和损伤进行研究，分析了冲击质量、冲击速度、构造形式对焊接工字钢梁动力响应的影响，并分析其加速度响应和损伤程度。研究结果表明：随冲击速度增加，同一构造形式的钢梁其冲击力峰值和跨中残余位移增大；冲击质量对钢梁的峰值冲击力影响不大，但对其跨中位移影响明显；对于不同带肋间距的钢梁，其侧向位移和跨中残余位移随加劲肋间距的减小而明显减小；带肋钢梁的侧向位移比无肋钢梁小；带肋钢梁比无肋钢梁更有利于减小其跨中加速度，从而减小惯性力；基于最大位移评估指标建立以冲击质量、冲击速度为主控影响参数的损伤等级评估曲线，根据冲击质量、速度的组合点所在损伤等级评估曲线的位置，可快速判定冲击后焊接工字钢梁的损伤等级。     

格栅长度对加筋土挡墙稳定性影响的数值模拟

利用平面应变理论和ABAQUS有限元软件,对加筋土挡墙进行数值模拟。通过改变土工格栅的长度,分析不同工况时,自重荷载和逐级荷载作用下挡墙应力变化、位移变化和格栅拉应力变化,并通过模糊综合评判法确定最优格栅长度。结果表明:随着土工格栅长度增加,挡墙土体应力和位移、格栅的拉应力均呈现出减小的趋势;但当格栅增加到一定长度时,继续增加对挡墙位移的减小效果不显著,故实际材料选择时不应一味加长格栅,而应考虑经济因素,采用综合评判方法选取最优方案。     

高层建筑局部消能减震新体系研究

本文提出了高层建筑结构的一种局部消能减震新体系.该体系既利用了上下部结构的动力反馈作用,又充分发挥了上部阻尼支撑的消能减震作用.分析发现:多遇地震下结构各层的层间剪力可以减小30%以上,下部结构层间位移可以减小30%～45%,楼层总位移也可以减小35%以上;罕遇地震作用下下部结构层间位移和楼层总位移也可减小20%左右.同时利用粘滞阻尼支撑将上部结构的层间位移控制在允许范围内.     

冲击荷载下钢管混凝土桩林动力性能试验研究

为有效地抵抗泥石流大块石冲击,提出了一种钢管混凝土桩林拦挡坝。为了研究该结构在冲击荷载作用下的动力性能,对其进行了考虑多工况的冲击荷载作用的试验研究。通过分析结构的应变、位移和加速度,总结了结构的响应模式,并与数值模拟进行对比。结果表明,结构的典型响应模式可以概括为以下几种:构件轻微损伤、构件局部破坏、连接节点破坏;随着冲击能量和冲击高度的增加,结构的应变和位移均增大;结构的加速度随冲击高度的增加而增大,而随冲击物质量的增加而减小;整个冲击过程从冲击区响应至整体结构响应耗时很短,约为0.6ms;桩管受冲击时结构能发挥良好的整体耗能作用,而撑管受冲击时整体结构耗能作用不明显;试验结果与数值模拟吻合较好;钢管混凝土桩林具有良好的抗冲击性能。     

CFG桩复合地基土工格栅抗拉强度数值分析

对土工格栅在CFG桩复合地基中的工作机理进行了数值模拟,研究了在不同的桩间距、垫层模量下,格栅抗拉强度EA对路基的沉降、坡脚水平位移和桩承担荷载的影响,研究表明,格栅抗拉强度EA对桩与土沉降影响不大,通过改变格栅抗拉强度EA来影响桩土沉降差远没有通过改变垫层模量来影响桩土沉降差效果好,提高格栅抗拉强度可以减小路基坡脚水平位移。     

X型支撑—框架结构pushover分析

本文以实际工程为背景,采用SAP2000分析了纯钢筋混凝土框架、带钢管支撑的钢筋混凝土框架和带钢管混凝土支撑的钢筋混凝土框架结构的抗震性能,分析结果表明,在纯框架结构中适当设置铰接支撑可以有效提高结构抗侧刚度,减小结构水平位移,增大结构耗能能力和抗震性能,并起到多道设防的效果。     

土工格栅 黏性土界面特性的拉拔试验分析

筋土界面特性是影响加筋土结构性能的重要因素之一,利用中型拉拔模型试验分析了界面正应力和黏性土含水量对格栅黏性土界面相互作用特性的影响,试验结果表明黏性土含水量对格栅极限抗拔力、界面黏聚力和摩擦系数影响明显。不同界面正应力下格栅极限抗拔力在含水量较小时差别显著,随着黏性土含水量增加,格栅极限抗拔力和界面摩擦系数呈现减少趋势,而筋土界面间黏聚力先增大后减小,且当含水量达到塑限含水量时,三者均趋于稳定。格栅抗拔力位移曲线均经历线性和非线性增加以及拉拔极限阶段,并随含水量增加,抗拔力位移曲线由线性增长向极限状态发展的中间阶段逐渐缩短。在拉拔最大载荷下持续一段时间后卸载,发现格栅的横肋应变有增大的趋势,而纵肋应变呈现减小的趋势。     

新型地锚扶壁式泥石流格栅坝基础冲刷计算方法研究

泥石流格栅坝工程安全稳定的关键是基础,相比外露结构的计算,基础遭冲刷掏空的问题更值得引起重视。在提出新型地锚扶壁式泥石流格栅坝的基础上,将格栅坝基础冲刷分为初期和中后期两个阶段,初期冲刷主要以坡面冲刷为主,中后期冲刷主要考虑冲坑的变化发展。基于能量法,推导了格栅坝基础冲刷深度的计算公式,通过算例分析了不同流深下的冲刷深度,并与其它公式的计算结果做了对比。结果表明:推导公式计算的冲刷深度比其它公式计算的结果都大,初期冲刷的影响在设计中应当予以重视。     

具有自复位功能的泥石流拦挡坝抗冲击性能

为了解决泥石流拦挡坝在泥石流发生时容易被大块石损毁的问题,提出了一种具有自复位功能的泥石流拦挡坝,并采用钢球代替泥石流中的大块石,运用有限元软件ABAQUS对其进行冲击模拟,从坝体的变形、支反力、位移、加速度等方面与普通重力式泥石流拦挡坝进行了对比分析。结果表明:自复位拦挡坝较普通重力式泥石流拦挡坝有良好的抗冲击性能,其应力小且分布比普通重力式泥石流拦挡坝更均匀,支反力和加速度较普通重力式泥石流拦挡坝有显著降低,位移略大于普通重力式泥石流拦挡坝。     

格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能试验

制作了3榀格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙试验试件,并开展组合剪力墙的低周反复水平荷载试验,绘制出了试件的滞回曲线及骨架曲线。结果表明:格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙具有承载能力高、延性好和耗能能力强等优点;新型组合剪力墙可充分发挥格栅式钢墙板和管内混凝土的材料性能,管内混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度和延性,外侧钢墙板承担全部拉应力,管内混凝土承担全部压应力,协同工作优势互补;在1/25 rad位移角状态下循环加载80次,新型组合剪力墙塑性铰区域的管内混凝土没有明显的损坏,试验全过程没有任何异响,说明新型组合剪力墙在罕遇地震时也具有良好的工作性能和抗震延性;格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙可实现高轴压比、高延性和薄墙厚的抗震剪力墙设计要求。     

白鹤滩拱坝谷幅变形预测及不同计算方法变形机制研究

中国已建成的特高拱坝如溪洛渡、锦屏一级等,在初期蓄水过程中均表现出了谷幅收缩的异常现象。而拱坝是高次超静定结构,对坝基变形尤其是不均匀变形非常敏感。从有效应力改变和岩体材料泡水弱化这一谷幅变形机制和边界施加位移这一计算手段出发,利用弹塑性有限元方法,计算并预测白鹤滩拱坝在初期蓄水过程中可能产生的谷幅变形,并分析了谷幅变形对大坝位移和应力的影响。结果表明:两种方法的计算结果相差很大;从有效应力改变和岩体材料弱化角度出发,白鹤滩拱坝两岸山体可能产生的最大谷幅收缩不大于40mm,且该谷幅变形不会很大程度上降低拱坝的整体稳定性,只是使坝体产生了新的应力集中区。而拱坝对施加边界位移具有很强的超载能力,但谷幅收缩对坝体应力的影响极小。对比发现,坝基不均匀变形是影响拱坝应力的关键因素。     

两向地震波作用下沥青心墙坝受力研究

地震荷载对沥青混凝土心墙坝体结构力学性能的影响是尤为突出的。本文利用势流体理论模拟水位对大坝的压力作用,并且在两向地震荷载作用下提取堤坝的位移、加速度和应力。受力分析表明：在两向地震波作用下大坝的位移、加速度和应力均有明显增加,最大位移和应力均发生在沥青心墙的中部,产生了地震沉降,心墙中部位置是受力薄弱环节,需要加固处理。     

某大坝垂线监测的监控指标拟定

在对某大坝垂线监测资料研究分析的基础上,利用典型小概率法拟定了大坝水平位移的安全监控指标,从而确定了大坝在不同荷载组合下,水平位移监测效应量的警戒值和极值。拟定的安全监控指标可以作为该坝安全状况评价的重要依据。     

基于有限元法的混凝土重力坝抗滑稳定分析

抗滑稳定分析是混凝土重力坝设计中一项十分重要的内容,其目的是核算坝体在各种工况作用下沿坝基面或沿地基深层软弱结构面的抗滑稳定安全性。利用有限元法计算坝体的应力和位移,较精确地考虑了坝体所受到的各种荷载及复杂的地质情况,并可以基于此计算结果分析坝体的抗滑稳定性,为坝工设计提供可靠的指导依据。     

混凝土–堆石混合坝土压力模型试验研究

混凝土–堆石混合坝是一种新型坝体结构。混凝土墙后土压力的大小和分布会直接影响混凝土墙甚至整个坝体的稳定性,而目前针对其研究较少。基于此,开展混凝土–堆石混合坝模型试验,研究填筑和蓄水期混凝土墙的变位模式和墙后土压力分布,同时根据加卸荷三轴试验结果建立非极限状态下堆石内摩擦角发挥值、墙土摩擦角发挥值随位移的变化关系,提出初始位移的概念,在此基础上推导出考虑墙体水平位移的准极限状态土压力计算公式。研究表明:混凝土墙的变位模式以平动为主,墙后土压力随混墙体水平位移变化较大,蓄水结束时刻墙后土压力为填筑结束时刻墙后土压力的2倍左右;所提公式能够较好地反映土压力随墙体水平位移的变化规律,可作为库仑土压力的补充。     

岩坡开挖形态对贴坡型堆石坝变形与应力的影响

 为充分利用地形优势并减少坝基开挖量,将混凝土面板堆石坝建于条形山脊上,依天然坡面分别贴岩坡填筑堆石料,使原山体成为坝体一部分,形成贴坡型混凝土面板堆石坝。贴坡型堆石坝在岩坡与堆石料接触部位易产生应力集中,以及下游坝体位移相对较大,易导致下游坝体整体滑动,影响大坝的安全。采用下游岩坡开挖成阶梯形态来改善坝体下游的应力与变形性状,并用有限元法数值分析对坝体下游阶梯型岩坡与直线型岩坡的应力与变形性状进行分析比较。论证坝体下游开挖成阶梯型岩坡替代直线型岩坡的技术合理性,建议贴坡型混凝土面板堆石坝采用下游岩坡开挖成阶梯型更为有利;同时探讨坝体下游坝坡采用阶梯开挖时坡角对坝体应力与变形的影响。