在高离心场中模拟大型桩结构的原型特性

利用大离心机进行桩结构模型试验，除离心机外，还必须具备较为复杂的试验附属设备。本文结合过去两年开展的工作，介绍了桩基的试验原理及研制的离心试验加荷装置，模型参数量测、模型桩等设备，利用该套设备已成功地进行了多次桩基原型性能试验。     

波浪作用下后板桩高桩码头结构受力特性研究

以某海堤后板桩高桩码头工程为背景,采用ABAQUS有限元软件对波浪作用下,后板桩高桩码头地基土体模量变化对其结构受力的影响进行了分析。计算结果表明:后板桩高桩码头结构和土体的水平位移与土体模量之间存在明显的非线性关系,随着模量的增大,水平位移逐渐减小,位移的变化量也逐渐减小;码头钢筋混凝土结构的最大压应力和最大拉应力均主要集中在承台的下部,结构中的最大应力值随土体模量的变化较小;码头结构中4根桩的桩身水平位移曲线基本一致,在距桩顶约25 m处存在位移零点,且位移零点的位置基本不随土体模量变化。更多还原     

PCC桩复合地基离心模型制备及桩土接触模拟

针对现有刚性桩复合地基离心模型试验技术的诸多局限性,综合考虑模型在材料、几何及桩土接触上的相似,首次设计了PCC桩复合地基离心模型试验并探讨了模型制备方法。配合专用切削、取土及回填试验器材,可以整齐高效地实现削土刮平、引孔取土、压桩就位和桩内回填操作,将常重力场下模型制备引起的扰动最小化,优化PCC桩复合地基离心模型制作过程。设计并开展反映本次离心模型中桩土摩擦接触特性的直剪试验,结果表明,离心模型中的桩帽与路堤砂、粗糙化的模型桩与软土层及下卧层的接触面摩尔-库伦摩擦角取值均在合理范围内,能够较好地代表PCC桩的桩-土接触特性。     

高桩框架码头损伤后上部结构承载力数值模拟

采用大型有限元计算软件ANSYS对高桩框架码头进行数值模拟。通过现场勘查依托工程码头损伤情况,分别建立码头损伤前后的有限元模型,计算分析各级工况荷载下损伤前后码头构件的受力性能,计算结果表明面板底部裂缝及混凝土剥落对码头上部结构承载力影响不大。     

高陡加筋边坡离心模型数值模拟

针对某山区削坡填沟加筋高陡边坡开展的三组离心模型试验,建立基于离心模型试验尺寸的数值模型,模拟离心试验加载运行过程,研究不同填料强度下边坡的变形和破坏模式,以及筋材应力-应变分布规律,并与离心试验成果进行对比分析,进而开展筋材分布的拓展研究。研究结果表明:坡体下部填料强度不足时,在上覆荷载作用下,坡体下部发生侧向挤出,引起上部坡体底层筋材进入屈服阶段,上部加筋体内部坡脚至H/3(H为上、下级边坡高度)处形成潜在滑动面;加筋边坡筋材内力在平台处发生突变,数值分析结果表明随着坡高的增加,筋材最大轴力下移;适当增加下部坡体筋材长度可提高边坡整体稳定性,通过对各级边坡H/3范围的筋材进行加密,筋材应力分布整体得到优化,数值分析结果可为优化加筋边坡设计提供重要的理论依据。     

大型薄壁引黄流槽结构的原型试验研究

新三义寨引黄流槽底板宽9.7m，厚0.3m，侧墙高3.2m，厚0.2～0.3m，设计流量30m3/s，为无拉杆、无横肋的大型薄壁钢筋混凝土渠道结构。采用原型试验、三维非线性有限元的方法综合研究了该流槽的受力性能。研究结果表明，此新型流槽结构的刚度和强度满足要求，可以推广应用。     

单锚板桩结构码头离心模型试验研究

近年来板桩结构码头在国内得到广泛应用,为完善板桩结构码头的设计计算理论,本文采用土工离心模型试验模拟了2种前墙形式,即钢筋混凝土地连板桩前墙和钢板桩前墙,前墙挡土高度分别达18 m和21 m.试验量测了前墙、锚碇地连墙的弯矩,前墙海陆两侧和锚碇地连墙海侧的土压力,同时还量测了拉杆力及前墙、锚碇地连墙顶端的水平位移.试验结果表明,单锚板桩结构码头的性状与码头结构的变形密切相关,前墙挡土高度一定时,码头整体性状和各构件的内力均受前墙刚度的制约.     

深基坑双排桩支护结构变形特性的颗粒流模拟研究

正基于颗粒流理论,利用二维离散元模拟软件PFC2D进行二次开发,建立深基坑双排桩支护结构的数值模型,研究在基坑开挖过程中双排桩支护结构的内力及变形规律,分析前后排桩的排拒对桩身位移和弯矩的影响,验证离散元模拟的可行性,以期为工程实际提供参考。分析结     

高桩码头结构研究综述

本文介绍码头结构整体空间计算，码头面板在集中荷载作用下的有限分布宽度和弯矩分配系数试验，大跨度大空心板的研制和试验，有限棱条法计算，叠合拼板试验和面板横向配筋研究等。     

高桩码头结构研究综述

本文介绍码头结构整体空间计算，码头面板在集中荷载作用下的有限分布宽度和弯矩分配系数试验，大跨度大空心板的研制和试验，有限棱条法计算，叠合拼板试验和面板横向配筋研究等。     

糯扎渡高心墙堆石坝离心模拟试验研究

近年来，随着高土石坝建设的迅速发展，研究坝体在施工期和运行期的各种性状已成为土石坝研究领域中最为重要的课题。同时，离心模拟试验技术在高土石坝的研究中也有了更加广泛的应用。本文结合坝高261．50m的糯扎渡心墙堆石坝，利用小比尺离心模型进行了模拟试验，研究坝体在施工期和运行期的应力和变形性状，论证采用小比尺离心模型研究高坝变形和应力性状的可行性，同时提出了原型坝体在竣工期和蓄水期的应力变化和变形情况，为该坝的设计和施工提供了科学依据。     

加筋高陡边坡离心模型试验与数值模拟

采用离心模型试验和二维有限元法, 研究加筋高陡边坡的加筋机理及其对边坡稳定性的影响。开展2组离心模型试验, 逐级增大加速度直至边坡发生破坏, 分析无加筋边坡与加筋边坡的变形和土压力随分级加载过程的变化规律。基于离心模型试验的基本参数, 建立有限元模型, 通过对比计算结果与离心模型试验结果, 验证数值模型的合理性;进一步采用该数值模型开展填料强度与加筋体抗拉强度对边坡稳定性的敏感性分析。研究结果表明:加筋体的引入能够有效提高安全系数, 但对沉降影响较小;无加筋边坡与加筋边坡的破坏形式不同, 无加筋边坡坡肩垮塌, 而加筋边坡主要在1/6~1/3边坡高度处出现应力集中。     

整体卸荷式板桩码头结构离心模型试验研究

为了研究前板桩墙与卸荷平台群桩基础连接为整体的整体卸荷式板桩码头结构受力变形特性与工程特性,进行了较为系统的大型土工离心模型试验.研究了前板桩墙弯矩分布、卸荷平台下各排桩桩身弯矩与轴力分布、拉杆力及锚着点水平变形,推荐了各结构构件受力的设计控制值,分析了整体卸荷式板桩码头结构的工作特性.     

CDM法加固高桩码头岸坡离心模型试验研究

高桩码头是码头常用结构型式之一,因其适用于软土地基而在众多河口、海岸地区广泛采用。然而高桩码头在后方软土地基自重及堆载的作用下会产生明显的侧向变形,给码头结构造成严重的损伤。通过离心模型试验研究了采用深层水泥搅拌法(CDM)加固情况下,码头后方在堆载作用下岸坡变形机理、高桩码头承载及变形模式,进而研究加固体对高桩码头岸坡变形的影响。研究结果表明：经CDM加固后,加固体起到了挡土墙的作用,使岸坡水平位移减小,坡顶隆起量增大,但加固体下部侧向膨胀变形增大;综合来看,CDM法加固使高框码头承载力得到显著提高。     

大型升船机船厢出入水受力特性原型观测

船厢出入水过程中复杂的流固耦合作用是下水式升船机关键技术问题。针对目前世界上最大的船厢下水式升船机——景洪水力式升船机船厢出入水过程中的力学问题,首次通过系统的原型观测,研究揭示船厢出入水过程中厢体的受力变形特性、船厢的倾斜量及同步轴扭矩的变化规律、船厢的振动响应与噪声及附加水动力荷载特性,并探讨了船厢出入水运行速度的影响。观测结果表明,船厢入水过程中由于船厢侧荷载发生显著变化,船厢发生最大弯曲变形约2.7 cm,船厢纵倾增大不足20 mm,最大扭矩变化162 kN·m,船厢振动、噪声、吸附力均不大;不同速度出入水,各项参数变化规律一致,但随速度增大,各参数呈增大趋势;船厢出水后能够完全恢复到入水前状态,出入水过程稳定收敛,船厢出水启动瞬间和船厢底铺板脱离水面时刻是出入水过程的关键节点,各项参数变化迅速。观测结果不仅为景洪升船机安全运行提供依据,也为其他下水式升船机设计提供参考。     

灰场原型观测和模拟试验成果及对比分析

本文通过原型观测和室内模拟试验，对灰场的粉煤灰冲填规律进行了分析和探讨.主要内容包括灰水沟槽的位置和断面形状，冲填地形及模拟淤积比降，粉煤灰的群体沉降速度和临界流速.     

高桩码头桩群对河道流场影响的数值模拟

为较好的指导工程实践,本文用数值模拟的方法对高桩码头数值计算的两种处理方法进行对比研究,通过对理想矩形水槽和实际高桩码头项目的计算,得出这两种处理方法的差异,归纳总结出两种方法的优缺点和适用条件.     

高桩码头桩群对河道流场影响的数值模拟

为较好的指导工程实践，本文用数值模拟的方法对高桩码头数值计算的两种处理方法进行对比研究，通过对理想矩形水槽和实际高桩码头项目的计算，得出这两种处理方法的差异，归纳总结出两种方法的优缺点和适用条件。     

基于离心试验的衡重式桩板挡墙受力特性研究

衡重式桩板挡墙是由桩板挡墙与衡重式挡墙发展而来的一种新型支挡结构,鉴于该结构的复杂性,受力特性尚不明确,为此设计了比例尺为1∶50的挡墙离心模型试验,分析了衡重式桩板挡墙的土压力分布模式、桩身受力特性。结果表明:(1)填料为全砂时上墙主动土压力按公式γhk_aξ计算,建议正常使用状态下桩前抗力上部采用C法、下部采用m法计算。(2)填料上层为砂土、下层为粉土或饱和粉土时,挡墙主动土压力已不适合采用朗肯土压力理论计算,桩前抗力分布模式与模型试验一致,随深度呈抛物线分布,不适于采用m法或C法及朗肯被动土压力理论计算。(3)挡墙桩身弯矩在桩顶下某处出现反弯点,反弯点以上桩身左侧受拉,反弯点以下桩身右侧受拉,随着离心加速度的增加反弯点逐渐下移。     

前板桩后方桩高桩承台护岸结构的断面优化

本文运用C法进行计算，从降低承台底板底面高程、加大承台底板宽度、加大基桩厚度等三个方面着手，分析和总结了这些措施对降低基桩水平变位和内力的效果，结果表明，将承台底板放在地下水位处或尽可能靠近地下水位处时，基桩的水平变位及受力比较合理，适当加大承台底板宽度和基桩厚度也对工程有利。