混凝土管片及其接头极限承载力特性计算分析

采用有限元方法,模拟计算了混凝土管片在土压力作用下的内力分布特性。数值计算结果表明,在土压力作用下,隧道管片的最大正负弯矩绝对值相等;管片轴力均为受压状态;管片剪力近似为反对称分布,最大正负剪力绝对值基本相等。基于数值模拟的管片内力分布特性和混凝土结构设计规范,将混凝土管片简化为大偏心轴向受压柱,建立了混凝土管片极限弯矩与轴力之间的映射关系。在给定管片布筋和混凝土强度等级的条件下,提出了完整混凝土管片极限弯矩计算模型,研究了轴力对管片及其接头极限弯矩的影响。结果表明,完整混凝土管片的极限弯矩随着管片轴力的增加而减小,管片接头的极限弯矩基本与轴力无关,混凝土管片接头的极限正弯矩约为完整管片极限弯矩的40%。     

钢管混凝土拱肋极限承载力参数分析

为探索不同参数对结构非线性性能与极限承载力的影响,分别对哑铃型钢管混凝土拱肋和单圆管拱肋进行了非线性极限承载力参数分析。分析的参数主要有矢跨比、长细比、含钢率、拱肋截面形式、拱轴线形。结果表明:哑铃型拱肋与单圆管拱肋在受力性能方面有很高的相似性,与单圆管拱肋相比哑铃型拱具有更高的极限承载能力和更好的荷载适应能力。     

砂土中抗拔锚板基础承载力计算模型研究

为了建立砂土中抗拔锚板基础承载力计算模型,采用数字图像关联技术(DIC)对锚板在不同密实度、不同埋深率下的变形场进行试验研究.试验结果表明,砂土的密实度、埋深率是锚板基础抗拔承载力的主要影响因素,浅埋锚板基础和深埋锚板基础存在不同的变形破坏机理,临界埋深率是与密实度有关的变量.在锚周土体变形场分析的基础上,建立浅埋和深...     

吊杆刚度对系杆拱桥极限承载力的影响分析

基于三维连续介质Ｕ．Ｌ．列式虚功增量方程分析了系杆拱桥吊杆刚度极限天载的影响,计算结果与实验结果一致,并分析了一座实桥的吊杆张拉顺序对极限承载的影响。     

灰色模型在推测单桩竖向极限承载力中的应用

该文简要介绍了GM（1，1）模型的建模及精度检验方法。依据单桩竖向载荷试验中桩顶沉降随荷载变化的特征，建立了单桩竖向极限承载力的预测模型，并通过工程实例对单桩竖向极限承载力进行了灰色预测，取得了理想效果。     

桩长、桩径及桩的刚度对极限承载力的影响

分析了桩的荷载传递机理及桩侧极限摩阻力沿桩身的分布模式，并用荷载传递函数解析法定性分析了桩长、桩径和桩的刚度对粘土层中桩的极限承载力的发挥的影响。     

锚索极限承载力的灰色预测

运用灰色理论,建立了锚索的荷载-位移关系的GM(1,1)模型;结合锚索抗拔试验数据,探讨了GM(1,1)模型拟合锚索荷载-位移曲线以及预测锚索极限承载力的效果.通过对工程实例的对比分析,证明其理论可靠,预测结果的精度满足工程要求.     

现浇X形混凝土桩竖向承载特性试验及其极限承载力预测

通过开展大型模型槽足尺模型试验,根据荷载沉降特性和桩身轴力的试验结果,分析了竖向荷载作用下现浇X形混凝土桩的承载特性和桩－土共同作用性状。采用Boltzmann数学模型X形桩荷载－沉降曲线进行拟合,结果表明:用Boltzmann数学模型拟合试验各桩的荷载－沉降曲线效果较好,相关系数均达到了0.999 以上;基于该模型的X形桩极限承载力计算值与实测值的误差小于1%。     

基于Bayes概率模型的圆钢管混凝土短柱轴压承载力计算

为准确进行圆钢管混凝土轴心受压短柱抗压承载能力估算,运用无信息先验分布贝叶斯多元线性参数估计方法,建立了基于影响参数的圆钢管混凝土短柱贝叶斯概率抗压模型。基于该模型及170组圆钢管混凝土短柱抗压试验结果,完成了模型参数计算及基于贝叶斯理论的试件轴心受压承载力计算,并利用贝叶斯参数剔除方法对模型进行简化,进而得到简化概率模型。与GB 50396—2014《钢管混凝土结构技术规范》、AISC360—2010美国钢结构协会规范以及AIJ—SRC01日本建筑协会规范等现有规范计算结果相比,利用贝叶斯概率统计方法建立的基于影响参数的圆钢管混凝土短柱抗压模型计算结果与试验值更接近,吻合性更好,能较为合理的进行圆钢管混凝土轴心受压短柱抗压承载力计算。     

掩埋土体对地基极限承载力的贡献研究

工程建设中,建筑物破坏的一部分原因是由于建筑物所在的地基达到了地基的极限承载力所造成的。常用的地基极限承载力的理论算法的极限承载力公式并没有考虑到地基基础底部以上两侧土体的抗剪强度的影响。该文通过有限元法模拟计算地基极限承载力并对比太沙基极限承载力公式计算方法,从而探讨地基基础底部以上两侧埋深土体的抗剪强度对地基极限承载力的影响。     

利用旁压试验确定软弱裂隙岩体的容许承载办

本文针对预钻式旁压试验确定的软弱裂隙岩体容许承载力在工程中的应用实例，再通过对比试验，表明该方法是行之有效的。     

含天然硬性结构面大理岩破裂过程与机制研究

深部硬岩工程开挖过程中,洞壁围岩常常因结构面的存在发生岩爆地质灾害,造成人员伤亡和设备损毁等事故。通过采用有限元、离散元相耦合的GDEM数值仿真技术研究了边墙含竖向结构面的数目和尺度对深部硬岩直墙拱形隧道在开挖卸荷作用下,围岩裂化扩展行为、应力、位移、片状块体速度等力学运动特征的影响,以此揭示围岩板裂化、结构面型岩爆之间的演化机制。结果表明：开挖卸荷后,含多结构面数目隧道的破坏模式及强度与结构面控制效应有关(洞壁径向距离1.5 m范围内结构面的作用影响大),且结构面具有主导控制岩爆爆坑边界的作用,而多节理岩板裂化的演化机制为切应力不均匀分布,致使岩板实际承载偏心受压,产生二阶弯矩效应,诱发强烈的张拉板裂型岩爆,呈现出“平底锅状”C字型的爆坑;围岩破坏强度与岩板的尺度效应有关且结构面具有削弱应力向径向深部围岩转移的阻碍作用,从而不断加剧结构面围岩之间卸荷应力波的相互反射,增大了岩板内的应力积聚与能量积累。且尺度不同,其切应力调整分布演化差异大,大尺度高柔度的三节理岩板,其端部载荷强度高、岩板的屈曲效应较明显,导致径向内部岩板易屈曲失稳而引发边墙围岩板端部的剪断失稳破坏,诱发强烈岩爆。而中小尺度的三节理岩板,柔度小不易失稳,且载荷作用小,裂纹易沿结构面尖端扩展贯通破坏,呈现为脱落型静态脆性破坏,形成小V型破坏断口。

     

外包H型钢混凝土轴压短柱的受力性能分析

提出了一种新型外包钢混凝土组合结构形式,即外包H型钢混凝土组合柱。通过对这种组合短柱在轴心压力作用下的全过程分析,分析了影响其极限承载力的因素,并与型钢混凝土轴压短柱进行了对比,得出了这种组合柱的一些优点。     

发泡剂用量对粉煤灰泡沫混凝土强度影响

为了制备适用于采空区充填的泡沫混凝土,探索发泡剂用量对粉煤灰泡沫混凝土抗压强度的影响规律,通过室内试验制备了发泡剂用量分别为3%、6%、9%的粉煤灰泡沫混凝土试块,并进行单轴压缩试验。结果表明:实验制备密度为513.6 kg/m3的粉煤灰泡沫混凝土,当增大发泡剂用量时,泡沫混凝土的峰值强度降低,其弹性模量出现较大幅度降低,对应达到峰值强度的应变增大。随着加载速率的降低,试块峰值强度有小幅度提高。说明发泡剂用量为3%时粉煤灰泡沫混凝土强度最高。     

基于大数据挖掘的深土井壁极限承载力模糊随机模型

为有效抵御地下结构工程中复杂多变的外荷载,提升深土井筒支护的安全可靠性,运用两淮矿区深厚冲积层井壁为原型,按相似性原理浇筑钢筋混凝土井壁模型,进行了大量钢筋混凝土井壁模型的极限承载力试验,结果发现影响井壁极限承载力的主要因素有混凝土抗压强度、厚径比和配筋率。其中,混凝土抗压强度对井壁承载力影响较为明显,配筋率影响较弱,但各影响因素在深厚冲积层实际工程中又伴随着不同程度的不确定性。针对深厚冲积层井筒施工过程中极限承载力及其影响因素的模糊随机性,以大量井壁试验和两淮矿区的钢筋混凝土井筒工程参数作为大数据样本集,分析结构材料、几何参数和计算模式的不确定分布情况,得到混凝土抗压强度、厚径比和配筋率的模糊随机分布规律。采用最大期望算法(EM)优化传统的大数据HMM挖掘模型,分别经过E步骤计算极大似然估计值和M步骤计算参数期望估计,改进后模型经过两次模糊随机过程,相比原算法具有误差小、效率高和收敛快等优点,更能满足实际地下工程中的不确定特性。基于改进后的大数据挖掘HMM算法,综合大数据环境下的材料性能、几何参数和计算模式的模糊随机分布,建立大数据挖掘井壁极限承载力模糊随机模型,实例证明该模型更加可靠合理,更具有工程实用价值。     

超细全尾砂充填体动态力学特性研究

充填体作为人工矿柱,为矿房回采创造了条件,但经常受到爆破等冲击荷载作用.充填体的动态力学特性直接关系到充填采矿法的安全高效实施.通过单轴压缩试验和分离式霍布金森压杆(Split Hobkinson Pressure Bar,SHPB)试验技术,进行了不同充填配比参数的超细全尾砂充填体压缩试验,得到其静载和动载下的应力—...     

率效应影响下煤的冲击特性评价方法及应用

加载速率的变化能够影响煤的强度表现,进而影响煤的冲击特性。选取属性相近(出自同一煤块)煤样进行多加载速率力学试验,得到试样的部分冲击特性评价指标(单轴抗压强度和冲击能量指数)随加载速率的变化规律,结果表明,上述指标随加载速率的增加先升高后降低,即存在临界加载速率,其冲击倾向性评价结果出现从无到强的全部可能性,且临界加载速率对应最强冲击可能性,提出描述该特性的“加载速率敏感度”指标和避免临界加载速率的方法,基于现场监测设计工作面推进速度与试验室加载速率的转换流程,实现了试验室结论向现场的应用,应用表明该方法具有较好的适用性。     

支承条件对单桩承载力影响的分析

对比5个工程14根不同桩长的试桩成果,发现同一场地、相同桩型的试桩,因为桩长、持力层不同,导致单桩承载力有较大差异,特别是支承在软粘性土持力层的承载力明显偏低。这种差异按现有规范和有关认识无法解释,说明对单桩承载机理的认识还不够深入、全面。举例对桩端支承条件、时间效应分别加以分析表明,当桩端持力层条件较差时,用动阻力(压桩力)或用A.S.Vesic的论述可以更好地解释摩擦单桩承载力明显偏低的现象。