黏弹性地基无限长板的瞬态振动分析

为了评价公路、机场等结构在交通荷载下的动力响应,基于W inkler地基薄板理论,利用级数展开法和Lap lace-Fourier变换推导了黏弹性地基上无限长板在半波正弦瞬态荷载作用下位移和应力的解析解.计算和分析了不同时刻板的位移和应力变化情况,并同弹性地基静荷载情况的位移和应力进行了比较,讨论了荷载作用时间及阻黏系数对位移和应力的影响.黏弹性地基板的位移随荷载作用时间的增长而增大,应力和位移随地基阻尼增大而减小.本文结论对路面设计、品质评价及破坏机理分析有重要意义.     

Hardfill坝的基底压力和附加应力计算

主要采用弹性理论分析方法并辅以有限元数值模拟方法,分析Hardfill坝建基面上以及坝基内部的应力状况,探明坝基的应力分布规律,求出地基内附加应力大小及分布的解析解,确定Hardfill坝对地基承载力的要求.利用有限元和数值方法拟合出基底压力大小分布,以基底压力来等效坝体对地基的作用,进一步求出对应的附加应力解析公式.解析公式中设置了几个参数使其适用于不同的筑坝材料和地基岩体,以及不同坝高情况的应力计算.研究结果虽然来自Hardfill坝但也适用于其他基底压力为曲线形的建筑物地基附加应力求解.     

地基附加应力和变形计算的Excel电子表格法

地基附加应力和变形计算是地基设计计算的重要内容,直接关系着结构设计的安全可靠程度.传统的计算方法是基于计算成果表的查表插值法.该方法手工计算工作量大且容易出现计算错误.基于弹性理论的地基应力计算原理,给出了地基附加应力计算的Excel电子表格法.对地基变形计算的假定前提进行了讨论,对地基变形计算的传统分层总和法和规范推荐方法进行了原理分析、计算分析和计算结果比较,给出了地基变形计算的Excel电子表格法的基本方法.提出了一个适于Excel电子表格法的新的e-p表达式.给出的地基附加应力及变形计算Excel电子表格法可极大提高相关内容的计算效率,避免出现计算差错.     

考虑地基固结效应的储罐静力特性分析

建造在软土地基上的储罐,其底板和壁板的受力不但与底板的坡度有关,而且与储液的加载速度、地基参数有关.针对地基基础与储罐共同作用问题进行非线性固结弹塑性有限元数值模拟计算,分析地基变形、储罐内力与变形的时间效应.计算结果表明,地基内的孔隙水压力变化趋势与一维固结特性相似,底板的径向应力和壁板的环向应力在设计中起控制作用,底板坡度建议值为2%～5%.壁板发生"象足"的位置位于距离储罐底板1 m左右处,该位置容易发生屈曲破坏.     

路堤荷载下低强度混凝土桩复合地基性状分析

目前在柔性基础下复合地基的设计中仍沿用刚性基础下复合地基的设计理论,因而造成实测值与设计值相差甚远.本文通过某高速公路软土地基处理中进行的现场试验,对路堤柔性基础下低强度混凝土桩复合地基的性状进行了分析研究.测试的项目包括桩土应力、桩土表面沉降、分层沉降、侧向变形等.研究结果表明:在柔性基础下这种复合地基可发挥桩间土的承载能力,其桩土应力比的变化趋势为先减小后增大;另外,实测的沉降量比按刚性基础下复合地基理论计算的沉降量要大.     

弹性地基上有限尺寸复合路面板受力分析

目的 为求解混凝土路面上覆沥青层复合结构路面板角弯沉和最大应力.方法 采用弹性地基上的多层薄板理论,忽略了沥青面层在接缝处水平连续性对路面承载力的影响.通过假定地基反力函数和路面板挠曲位移函数,得出了板角作用荷载时有限尺寸分离式路面和结合式路面的求解方法 .应用该方法 对均布圆形荷载作用下双层地基上的沥青一混凝土复合路面进行了分析.结果 采用地基反力和位移函数方程求解有沥青上面层混凝土路面板角最大应力和弯沉,其混凝土板角最大弯沉值及最大拉应力与ANSYS有限元分析结果 基本一致.能够获得较为满意的结果 .结论 自重对板角应力基本没有影响,对弯沉及位移函数曲线形状影响很小.可忽略不计.     

海相软土三轴流变试验研究

采用应力控制式三轴流变仪对连云港海相软土进行试验,根据分级加载的方法,记录时间和土体的变形量、孔隙压力值,得到土体的应力-应变-时间关系曲线,从软土流变性质上分析解决软土地基工程事故,对海相软土的地基处理、海相软土地区高速公路和房屋建筑的设计施工有着重要的理论意义和工程指导意义.     

长短桩复合地基受荷性状的影响因素分析

采用大型有限元软件ABAQUS,对不同褥垫层模量、厚度、短桩模量及基础上不同的荷载对刚柔性长短桩复合地基的长桩与土的应力比、短桩与土的应力比、长短桩应力比、基础沉降的影响及其规律进行了分析.数值分析表明:垫层的存在增大了地基的沉降,可调节复合地基中桩土应力的分配;随着垫层模量的增加,长桩桩身应力增加,短桩应力减小;增加短桩的刚度,复合地基的沉降减少;随着基础顶面荷载的增加,桩土应力比增大,位移差也增大.结合武汉某住宅小区的长短桩静载荷的现场监测数据,分析了工程中长桩与土、短桩与土、长短桩应力比的变化规律.数值分析和现场监测数据分析结果可为该类型地基的设计和施工提供依据.     

基于ANSYS的混凝土重力坝应力研究

采用ANSYS结构分析软件,对某混凝土重力坝进行有限元应力分析,研究了地基弹性模量及地基不均匀性对坝体应力的影响,由此得出一些有益的结论,可供设计参考.     

上埋式高填土涵洞模型地基应力分布数值模拟分析

针对涵侧填土高度对高填土涵洞地基土中应力影响的问题,提出了采用数值模拟来探讨地基土中典型部位的土压力分布.分析不同涵洞结构形式、基础类型和涵洞侧面填土高度对地基土中应力的影响,研究地基土中典型部位的土压力分布.结果表明:涵洞结构形式对地基土中应力分布影响甚微;在距涵洞基础底部第一层土的中心点处,整体式基础较分离式基础相比地基应力增大约17%;随着涵侧填土的增加,地基土中应力的提高率先增加后减少,在涵侧填土为0. 3 m时,地基土中应力提高率达到最大值.     

重力式坝抗滑稳定安全系数研究

本文建议以“沿坝底面抗剪最不利点未达到屈服状态”作为稳定准则,采用了真实弹性抗剪强度这一新概念,导出了岩基混凝土坝沿坝底进行抗滑稳定分析的理论公式,提出了确定安全系数的方法和计算公式。并证明当混凝土与基岩弹模比不同,坝高、坝型不同时,应采用不同的安全系数,坝越高、基岩越坚硬则安全系数越小。     

引汉济渭工程三河口水库拱坝坝基岩体质量特征与建基面优化选择

研究坝基岩体质量有助于合理选择建基面,为工程设计、施工和安全运行提供科学依据。以引汉济渭工程三河口水库拱坝坝基岩体为研究对象,通过对坝基开挖揭露的岩体重新进行勘探试验,利用勘探孔进行孔内电视、纵波波速及变形模量等测试工作,对坝基岩体风化特征、结构特征、变形模量与纵波波速关系等问题进行综合分析研究,特别是对坝基局部的断层破碎带及碎裂岩体能否利用等问题进行了具体分析,并对坝基岩体质量进行了工程地质分类,选出了符合实际的建基面,使大坝建基面高程由原来的501.0 m抬升至504.5 m,优化了坝基开挖深度,减少了坝基处理难度与混凝土浇筑量,缩短了工期,节约了工程投资。     

大坝建基岩体物理探测方法应用

大坝建基岩体弹性波检测工作是检测建基岩体施工质量的重要手段,是保证设计要求,确保坝体安全的重要措施,通过地震波法、超声测井法、声波跨孔法等多种综合物探方法的检测,提出岩体量化的物理参数,在大坝特定的基岩条件下,为工程界定建基岩体的质量提供有价值的判据。工程上较常用的有弹性波法评价建基岩体质量、声波波速随钻孔深度变化的曲线来确定爆破影响带、了解断层破碎带或裂隙密集带平面影响范围和垂向影响深度、通过基岩灌浆处理前后弹性波的变化来评价处理效果、其检测成果为工程质量评价和验收工作提供了重要依据。     

五里坝水库工程混凝土面板堆石坝设计

五里坝水库是一座采用0.3~0.67 m变厚面板的堆石坝,最大坝高67.4 m.由于坝基为软质岩、强度低,地质条件较复杂,结合工程特性,围绕减少岸坡开挖和填筑工程量,降低坝体不均匀沉降,确保良好防渗止水效果等关键问题进行详细计算分析.优化设计出满足规范要求的大坝枢纽布置、坝体分区、填筑材料和坝基处理等方案,为工程投资决策提供了重要依据.     

基于H-KS模型的层状深厚覆盖层流变对面板堆石坝结构性能的影响

深厚覆盖层中各层岩土体的流变对大坝及渗控体系有一定的影响,需要深入剖析。本文探索了新的流变元件模型H-KS以模拟层状覆盖层,借助Comsol建立流变与流固耦合模型,按时间顺序计算了河口村面板坝各阶段的力学指标,分析了坝基流变对大坝及防渗体系的影响。结果表明,对于各向异性明显的层状坝基,采用H-KS流变模型能较好反应大坝各阶段的应力、变形和渗流实际情况,误差均在5%以内;计算结果相比不考虑流变的Duncan E-B模型,应力和变形均增大11.8%以上,部分增量对大坝结构的安全稳定造成影响;填筑期的沉降和应力总量占比达70%以上,但单位时间增量却较小,如沉降增量仅为0.015m/月;蓄水期的岩土体流变及流固耦合作用对大坝各部位强度和刚度影响最大,应力及沉降单位时间增长率分别为0.02mpa/月、0.038m/月;运行期的各指标增长率逐渐趋缓,最终趋于稳定,但变形和应力增量可能会导致主要结构失稳或破坏。混凝土面板-趾板-防渗墙是完整有效的渗流控制体系,坝基流变导致防渗墙上部水平位移增大,整体强度降低;趾板和面板在中部有受弯破坏的趋势。层状岩土体流变是具有时效性的,该层状坝基的流变在蓄水后2~3年间基本完成,相应指标也趋于稳定。研究结果对层状覆盖层上的面板坝安全稳定体系的建立提供了理论支持。     

基于ANSYS的阿海水电站碾压混凝土重力坝静动力分析

采用大型通用软件ANSYS,通过对阿海水电站碾压混凝土重力坝方案各坝段分别进行平面有限元静力和动力分析及静动结果叠加分析,探讨了坝体及基础在各种工况下的变形和应力规律,了解坝体和基岩在设计条件下的工作形态,对方案的可靠性进行了评价.     

混凝土抗滑硐塞最优布置区域的分析

采用弹塑性力学有限元法,对使用混凝土抗滑硐塞加固重力坝坝基缓倾角软弱夹层,提高抗滑稳定性的最优布置区域进行了计算分析,得出了一些有益的结论,可供工程设计时参考。     

基于损伤本构关系的高拱坝安全度评价方法

基于损伤本构关系的非线性有限元能较为精确地模拟拱坝的实际工作性态,主要依据大坝的变形和应力分布及大小、损伤破坏情况等对坝体安全进行评价.但也存在一些问题,如以建基面相对损伤面积作为控制指标时,要先确定建基面的容许损伤范围.在介绍了损伤本构关系的基础上,提出了以大坝整体刚度不改变为基准的建基面容许相对损伤面积确定方法,为损伤本构关系用于高拱坝安全度评价的控制标准提供了一个新的思路,并以溪洛渡高拱坝为例进行了计算.     

重力坝均质坝基的失稳机理研究

本文通过数值模拟重力坝均质坝基的破坏过程,对其失稳机理进行了分析研究。结果表明,坝基的破坏主要表现为坝踵裂缝的延伸和坝趾附近基岩剪切屈服区的扩展。当屈服区在坝基浅层形成上下游贯通时,坝基承载能力达到极限值,大坝沿塑性屈服层滑移,从而导致整体失稳。     

用真实抗剪断强度研究重力坝沿坝基面的失稳破坏过程

采用弹塑性力学有限元法,使用真实抗剪断强度进行屈服判断,对于坝体高度、坝体混凝土与坝基岩体的弹性模量、坝基面的抗剪强度变化的多种情况,重力坝沿坝基面失稳破坏的机理与过程进行了较深入的研究,得出了一些可供今后经济安全设计重力坝和修订规范参考的结论．