上部结构与土体共同作用的影响因素

采用通用有限元软件ANSYS,建立了框架结构、筏基和土体共同作用的分析模型,分析了上部结构尺寸、筏板基础刚度、地基土材料对共同作用体系的影响.通过比较共同作用的分析方法与常规计算方法的结果,研究了结构体系在外荷载作用下,各组件之间的内在联系,得到了地基沉降、反力的分布,以及基础和上部结构的内力变化规律.共同作用的分析结果符合工程实际,最后提出了一些设计建议.     

上部结构与土体共同作用的影响因素

采用通用有限元软件ANSYS,建立了框架结构、筏基和土体共同作用的分析模型,分析了上部结构尺寸、筏板基础刚度、地基土材料对共同作用体系的影响．通过比较共同作用的分析方法与常规计算方法的结果,研究了结构体系在外荷载作用下,各组件之间的内在联系,得到了地基沉降、反力的分布,以及基础和上部结构的内力变化规律．共同作用的分析结果符合工程实际,最后提出了一些设计建议．     

空间框架,基础,桩与土共同作用分析研究

本文采用有限单元法对空间框架、基础、桩和土介质系统进行了共同作用分析。分析时,充分利用有限单元法的优点,对空间框架、基础、桩和土分别采用了不同的有限元模型,特别考虑了土的层状分布及非均质性。 为在微型计算机上实现共同作用分析,分别对空间框架、基础和桩与土编制了三个计算程序。根据子结构原理,实现系统的整体分析。文中对一十层空间框架、基础、桩和土系统的典型工程进行了数值分析,获得了一些对设计十分有益的结论。     

框架结构在桩—─土共同作用下的内力计算分析

从理论上分析了在桩—土共同工作下,框架结构梁柱产生的内力,为上部结构设计提供理论依据．通过无填充墙的多层框架和填充框架结构的内力计算,同时考虑弯曲剪切变形,采用差分法由框架柱子的沉降差δ,求出了框架柱端弯矩及梁端弯矩的解析式,分析了在考虑桩土共同作用下,框架柱内力产生重分布的原因．理论分析结果表明,在桩—土共同作用下,框架柱荷载有向边柱转移的现象,与常规设计方法相比,边柱增大２５％左右,中柱减小５％左右．因此常规计算方法与共同作用分析的结果有明显的差别．撇开基础（或上部结构）来分析上部结构（或基础）的内力大小和分布是不合理的．     

基础提离,滑移对结构动力反应的影响

本采用集中参数法分析土－结构动力相互作用问题中基础提离、滑移对结构动力特性的影响。假定地基土为弹性半空间体，土介质均匀、线性且各向同性，采用ｗｉｎｋｌｅｒ基础模式；土与结构间的滑移遵从库仑破坏准则。作为实例，在Ｅｌ－Ｃｅｎｔｒｏ地震波作用下，对一结构模型进行了数值分析。研究表明竖向地面运动对结构地震反应有较大影响；基础滑移可减少结构地震反应，起到了隔震作用。     

组合荷载作用下输电线路掏挖基础承载特性数值分析

输电掏挖基础的承载特性是输电线路基础设计和施工中的一个关键问题,它通常会承受上拔与水平荷载的共同作用,现有的理论研究已不能满足工程实际应用的需要。利用有限元软件ABAQUS对在H-V荷载平面内输电线路掏挖基础与周围地基土体共同作用体系的弹塑性有限元模型进行数值计算分析,在改变土参数条件下,研究了3组埋深比的输电掏挖基础的承载力特性与破坏模式,绘制H-V荷载平面内的破坏包络线,研究其变化规律与趋势,并给出破坏包络线的具体方程。     

斜向荷载作用下岩质地基基础应力分布

针对含有斜向支撑或斜向传力构件的岩土体支护结构嵌岩基础存在力学机理不明晰的问题,采用斜向荷载作用下岩质地基基础模型试验与三维有限元模型的分析方法,得到了斜向荷载作用下岩质地基基础应力分布规律和基础破坏模式。通过引入Goodman层状岩体内应力求解中的等效各向同性介质理论对基础压应力核心体边界进行了求解;在Southwell基本方程基础上通过Hankel积分变换对压应力核心体边界计算中的主要参数kn与ks的理论算法进行了推导。本文通过对比理论计算与三维有限元分析结论,验证了基于等效各向同性介质理论提出的基础压应力核心体边界和参数kn与ks的理论计算方法,得到了斜向荷载作用下岩质地基基础应力分布的特点及其应力边界求解方法,为岩质地基基础的内应力后续研究与设计提供了理论依据。     

地震荷载作用下海洋平台结构物动力可靠度分析

主要针对地震荷载作用下的海洋平台结构动力可靠性问题进行研究。海洋平台动力可靠性实质上是综合应用动力响应理论和概率理论，先对平台结构响应特性起主要影响作用的随机变量进行抽样，然后进行平台结构随机响应分析，并对响应结果进行概率统计分析，进而求得平台结构动力可靠性。本文分析过程中，考虑了地震裂度、地震输入方向、不同地震波等因素对结构响应的影响。应用本文所提出的海洋平台结构物动力可靠度分析方法，结合工程应用，进行南海某三腿海洋平台动力可靠性评估。分析结果表明，考虑了柱－土共同作用后，平台结构刚度降低，系统结构更为柔软，因此考虑桩－土共同作用后的结构响应比考虑六倍桩径处固定时的结构响应小；南海某三腿海洋平台体系动力可靠指标小于目标可靠指标，该平台在实际工程应用中是安全、合理和可行的。     

控制差异沉降的复合桩基设计方法及有限元分析

目前以变形为控制条件的复合桩基设计理论是桩筏基础研究中的热点问题，而人为合理的调整地基土刚度和桩基支承刚度的方法是控制复合桩基差异沉降的有效手段之一。在考虑上部结构、基础和地基共同作用的基础上，利用有限元方法对竖向荷载作用下复合桩基的沉降进行了计算分析，讨论了设置变刚度垫层、改变桩长、桩径、桩距及布桩方式对基础差异沉降和内力的影响，对实际工程设计具有指导意义。     

刚性桩与柔性复合地基在工程中联合运用的作用分析与研究

1.综述根据现行规范对复合地基的解释,复合地基是指工程中作用与建筑基础的部分土体被增强或被置换形成增强体,由增强体和周围地基土共同承担荷载的地基。在外部荷载作用下,增强体和基体保持共同承担荷载作用是形成复合地基的基本条件。我们在工程运用的过程中,根据地基中增强体的方向,可以把复合地基的形式分为水平向增强体复合地基和竖向增强体复合地基两种。根据前人提出的理论认为对桩体的相对刚度K与桩     

楼层刚度在混合结构共同作用分析中的影响

本文对空间混合结构和层状横向各向同性地基分别采用双重扩大子结构有限元法和有限压缩层法进行了多层混合结构——筏基——土介质共同作用耦合分析。 文中对一典型的六层混合结构——筏基——土介质系统(杭州某住宅)进行了考虑施工影响的共同作用分析,并与现场实测结果作了对比,获得了较满意的结果。在分析中,对常用的楼层预制空心板在共同作用分析中的影响作了深入的讨论,获得了一些有益的结论。 为在微机上实现共同作用分析,根据子结构原理,对混合结构、筏基和土介质分别编制了三个程序,可供工程设计应用。     

移动地表土与砌体结构共同作用的接触模型

以移动地表土与基础底接触界面的剪切变形特征试验为基础,研究了土体移动对基础底面的作用机理,明确了土体移动对基础底面的作用包括剪切与滑动两个过程;提出了土体与基础底面的联结单元的数学与力学模型．通过土体与上部砌体结构共同作用的有限元分析以及相应的模型试验结果比较,验证了所建立的单元模型的可靠性．     

矿山采动区砖砌体房屋三维有限元模型的建立与分析

本文针对矿山采动区砖砌体房屋的特点,建立了考虑地基与上部结构协同工作的三维有限元模型。文中给出了墙体、地基及滑动层等单元的破坏模式及处理方法。数值模拟分析及现场试验表明,三维有限元模型能够反映采动区砖砌体房屋的受力状态,理论分析与实测结果基本一致。     

复合土钉支护转角有利影响范围

基坑复合土钉墙转角处有明显的空间效应,受力变形较小,对支护结构有利,但不清楚转角定量的有利影响范围,目前设计中仍按照与基坑中部一样保守设计,为在此范围内降低土钉用量,避免保守设计,对水泥土搅拌桩复合土钉支护结构建立了全尺寸整体三维有限元模型,这种模型包含基坑的转角,能考虑基坑的空间效应,通过建立接触面单元,能考虑土体和搅拌桩、土体和土钉的相互作用,量化分析了基坑转角对支护结构受力和变形的有利影响范围,计算结果表明,基坑转角对开挖面水平位移、地表沉降、坑底隆起、土钉轴力的有利影响范围分别约为1.3、1、1、1.2倍的开挖深度。经与实际工程现场实测值对比,验证了该模型分析结果的可靠性,同时分析结果优于平面二维和局部三维有限元模型,结论为复合土钉支护结构的优化设计和安全施工提供了理论依据和研究方法。     

基于双曲线非线性弹簧元的地下连续墙有限元分析

采用双曲线非线性弹簧单元模拟周围地基土与地下连续墙之间的相互作用,考虑土多层分布以及施工因素等影响,建立地下连续墙的有限元数值计算模型,计算开挖过程中地下连续墙变形、内力、支撑内力、墙侧土压力变化及分布情况.工程实例表明,该模型计算所得的结果与工程实际吻合较好,可以有效模拟基坑开挖整个过程,指导地下连续墙设计和施工.     

变刚度和带有收进的高层建筑弯扭耦联简化分析

本文在[1]的基础上,利用广义杆件有限元(在各等刚度段之间)和解析法(在等刚度段内)联合应用来计算变刚度或带有阶梯状不对称收进的由核心筒,剪力墙和平面框架组成的复杂平面布置的三维空间协同工作体系的弯扭耦联问题。推导了单元刚度矩阵、等效结点荷载,并给出在等刚度段内三种典型荷载下的计算公式。算例表明,本法所用单元极少,计算工作量小,速度快,用微机即可解决复杂问题,且具有较好的计算精度,可供初步设计之用。     

碳纤维加固开洞砖墙试验分析

对开洞口砖墙试件往复加载的试验结果进行了有限元分析,分别用混凝土单元和多层壳单元模拟砌体、粘结胶和碳纤维布.分析表明有限元模型能较好地揭示碳纤维加固墙体往复荷载作用下的力学性能,其中混凝土单元能较好地反映砌体应力分布、裂缝分布及材料压碎状况,多层壳单元能有效模拟碳纤维布及粘结胶的层理构造、交叉重叠,并能直观描绘各层材料的应力分布状况,对试验研究及工程实践均有重要意义.     

深层搅拌和旋喷法加固自重湿陷性黄土地基的讨论

就深层搅拌法和旋喷注浆法加固自重湿陷性黄土地基的机理和加固后地基承载力的确定方法进行了探讨,认为其加固作用主要是通过桩体将基础的全部荷载传递给位于深层处的非湿陷性土层,加固过程中,桩间土基本没有得到改善．因此在确定加固后的地基承载力时,不仅不能考虑桩间土的分担作用,而且还需计入桩侧负摩擦力的影响．最后给出了地基承载力的计算方法．     

大口径钻孔灌注桩的孔壁稳定研究分析

从钻孔灌注桩钻孔过程来看,由于地层土压力、孔隙水压力、地下水位及土体的蠕变等因素的影响,在成孔过程中或混凝土浇筑之前,孔壁处于不稳定状态之中,随时会出现滑裂或坍塌的危险。结合重阳大桥钻孔灌注桩工程,在分析孔壁稳定条件的基础上,进行不同土层的钻孔孔壁稳定性分析,同时分析孔内泥浆的稳定护壁作用及功能,建立孔壁稳定性数学分析模型,提出相应的护壁措施,防止孔壁的坍塌。     

村镇砖混住宅抗采动变形的结构保护体系研究

以二层三开间砖混结构住宅为研究对象,在地表土移动对基础底面的作用机理研究成果基础上,对地表发生采动变形,特别是曲率变形的情况,采用有限元方法分析了无抗采动结构保护措施建筑物的破坏机理,以及现有抗采动变形措施的保护作用与机理．在分析结果基础上,提出了以经济、安全为目的的抗地表采动变形的结构保护体系．