弹性地基框架结构计算几个问题的探讨

弹性地基框架计算中经常遇到底板自重、边荷载如何施加等问题,而且计算方法、计算手段多种多样。本文通过计算实例验证了常用计算方法的优劣,并对SAP84计算时对边荷载的施加首次提出了解决方案,以期对广大设计人员有所帮助。     

重力坝分层浇筑模拟对应力变形结果影响分析

在高混凝土重力坝坝体变形和应力状态数值分析中，是否考虑混凝土分层浇筑过程和分步施加自重荷载对其计算结果有重要影响。利用有限元分析软件ANSYS的单元生死功能，模拟大坝浇筑过程，分步施加自重荷载，得到施工期坝体的变形和应力状态，并与一次性施加自重荷载方式的计算结果比较，研究混凝土分层浇筑对坝体变形和应力的影响。结果表明，一次性施加自重荷载的方式使坝体倾向上游的变形增大，坝踵压应力和坝趾拉应力增大；而考虑混凝土分层浇筑过程得出的坝体变形和应力结果更加符合实际。     

爆破开挖扰动下顺层边坡动力响应规律数值模拟研究

以宜昭高速公路工程取料场爆破开挖产生的岩石边坡为计算实例，结合通用有限元软件ABAQUS对爆破荷载作用下岩质边坡开挖时的振动响应进行三维数值模拟研究，利用爆炸等效荷载施加方法，结果得到了岩质边坡支护完成后，在爆破荷载作用下支护结构面上质点振动速度变化规律和应力特性。     

水电站厂房机墩结构加载方式探讨及刚度分析

水电站厂房机墩组合结构是机组的主要支承体系,其刚度和强度对机组的稳定性至关重要.采用有限元法探讨了机墩结构机械动荷载施加方式,并计算了机墩组合结构的静力刚度和动力刚度.计算结果表明,动荷载的施加方式对结构响应影响较大,动态刚度与荷载频率存在密切相关性,动态计算的结果更为可靠.     

重力坝的水荷载分析

水对坝体和地基的作用力是重力坝的主要荷载,它关系到大坝的稳定和强度。目前在重力坝计算或结构模型试验中,计算或施加水荷载的方法很不一致。用各种方法得出的成果究竟有多大差别,哪种方法比较合理,是重力坝设计中需要研究分析的一个问题。本文采用平面有限元法对各种计算重力坝水荷载的方法进行了计算、分析和比较。 目前计算重力坝水荷载的方法有:(1)当采用材料力学方法计算坝体应力时:①坝体水荷载按作用于坝面的静水压力计算,同时考虑作用于计算截面上的扬压力;②坝     

鸟儿巢砌石拱坝应力分析

根据湖南省沅陵县鸟儿巢砌石拱坝施工采用分2期施工、2期蓄水的具体情况，提出了该拱坝完建后应力分析的方法，即该拱坝完建后应力分析也采用分2期施加荷载来计算应力然后合成的方法，其中泥沙荷载及温度荷载安排在第2期施加；另外，对于大坝分期施工与不分期施工的应力情况作了相应的比较，得出了大坝施工分2期施工、2期蓄水的方式，其完建后的合成应力一般可以满足规范要求，但放空水库时应注意控制水库总的下降水位不超过2m。     

黄河大柳树水利枢纽非均质岩体初始地应力场反分析与应用

隧洞围岩稳定分析所需的荷载边条是地应力场。依实测地应力值和地勘资料，用数值计算和回归分析方法求解的地应力场。切取隧洞工程分析所需的计算域， 在域边界上施加所求的地应力荷载， 对隧洞围岩的位移、应力和破坏区进行分析。     

面板堆石坝应力变形计算中考虑土的各向异性

土体本构模型一般都将土体作为各向同性材料，应用于混凝土面板堆石坝应力变形计算时常带来不小的误差，本文以双曲线模型为例剖析了计算中存在的问题。该模型假定从大主应力方向加荷与从小主应力方向加荷弹性模量和泊松比都相同，但真三轴仪试验表明两者有显著差异。混凝土面板中的应力是水荷载引起的，而水荷载沿坝体的小主应力方向施加，无论弹性模量还是泊松比，与荷载从大主应力方向施加都有很大的不同。各向同性的本构模型忽略了它们的差异，仅仅用大主应力方向加荷的方法来确定弹性模量和泊松比，必然会有较大误差，对混凝土面板来说就可能是不能容许的误差。文中提出了一种考虑各向异性的本构模型，它是以E-ν模型为基础，作了某些修正处理。用其对面板坝进行计算，面板应力有明显改善。     

分析拱坝整体抗滑稳定性的非线性多拱梁法

本文提出拱坝整体抗滑稳定分析的一个方法，充分考虑材料的非线性应力应变关系，逐步施加增量荷载，计算坝体和建基面的开裂、滑动、局部压碎的过程，直到整体失稳，从而求得拱坝的整体安全系数。     

锦江水库大坝应力有限元计算

根据分期施工的实际情况，分步对坝体的应力进行有限元计算；采用合适的节理单元施加外荷载；提出合理的计算结果控制指标并据此对大坝运行提出建议。     

水工隧道衬砌地震作用力计算方法探讨

在进行水工隧道衬砌地震作用力计算时,目前采用的解析方法存在加力困难,数值计算方法对初始应力场的使用方法不严密,两种方法对围岩类别和埋深的影响考虑不充分并且计算结果相差较大。针对存在的这些问题,改进了荷载施加方式,修正了初始应力场,得到了比较满意的结果。     

隧道荷载结构法在有限元软件中的实现

荷载-结构法是盾构隧道设计中的常用方法,但其作用力形式在Marc中无法直接施加,且地层弹簧的具体布置位置是未知的,这就限制了该法在Marc软件中的应用。通过力的转换,采用Fortran语言编写子程序施加该力;采用迭代算法,通过每次计算后,令受拉弹簧退出计算,并与上次计算的地层弹簧位置进行比较,直到相邻两次计算的地层弹簧位置完全相同时,结束计算。从而实现了用Marc进行隧道荷载结构法的计算,扩大了Marc软件对地下工程计算分析的应用范围。并通过检验算例说明了开发思路和接口子程序的正确性。     

有无预应力内置压型钢板装配式宽连梁抗爆性能研究

通过对内置压型钢板装配式宽连梁抗爆能力与预加截面压应力影响关系研究，总结出通过施加预应力优化连梁抗爆性能的合理方案。分别建立无预应力及施加预应力下的宽连梁有限元模型，进行相同爆炸荷载下的数值模拟，对比无预应力下及施加不同截面预压力情况下的宽连梁损害程度。结果表明:爆炸冲击作用下，施加预应力能够有效的提升宽连梁的抗爆性能；截面预压力值不断增加的过程中，抗爆能力先随之提升，然后降低；截面预压力过大会加速宽连梁在爆炸荷载下的破坏。计算结果表明适当的施加预应力是提升内置压型钢板装配式宽连梁抗爆能力的有效手段。     

渗流荷载影响与拱坝安全分析

介绍了目前常用的几种水荷载施加方式,并分析各种施加方式的作用基理及合理性.并以云南小湾拱坝安全分析为例,对几种水荷载施加方式的结果进行对比分析.结果表明:不同的水荷载施加方式对拱坝安全影响重大,进行拱坝安全分析时,应该选用合理的水荷载施加方式.     

浅析煤矿采动作业对地表建筑施工稳定的影响

某煤矿拟在开采区地表进行建设活动。根据矿山提供的地质资料,利用离散元软件,设计了地表全部加载200kPa、地表不施加荷载、在煤矿两巷道之间地面施加荷载200kPa、在煤矿巷道上部地面一侧施加荷载200kPa、在煤矿两巷道上部地面两侧各施加荷载200kPa等5类工况。监测了地表和左右洞顶板的位移,分析表明:煤矿采动造成的地表位移较小,地面荷载也不会对开采造成影响,可以进行地表建筑施工。     

光弹模型离心加载技术的新发展

本文介绍了利用离心机施加水工结构物的自重、水压力、泥沙压力、土压力、设备重量、集中力等荷载的方法,并在满足荷载相似的条件下,在一个模型上同时施加几种荷载的技术,扩大了离心加载技术在光弹性试验中的应用。     

基于XFEM的预应力混凝土梁裂纹扩展研究

混凝土开裂多是由于混凝土材料中拉应力超过抗拉极限引起的,在工程中常用预应力来增强混凝土整体的抗拉性能。为了研究预应力的施加如何阻止混凝土中的裂纹扩展,基于ANSYS仿真建立有、无预应力的预制裂纹混凝土梁的扩展有限元模型,在相同的荷载施加条件下进行裂纹扩展计算。研究发现预应力的施加可以有效提高混凝土开裂的临界荷载且加剧混凝土开裂的突然性;同时,还会改变裂纹扩展模式,使裂纹随着荷载的增加发生逐段的突变扩展,区别于无预应力混凝土梁中的裂纹连续扩展;在相同荷载作用下,相比无预应力混凝土,预应力的施加显著降低了底部裂纹的扩展长度及裂纹最大张开宽度,有效的控制了裂纹扩展。     

混凝土重力坝施工过程的仿真计算

采用APDL参数化有限元分析技术并结合ANSYS程序,利用ANSYS中的"生死单元"技术以及设置相应的荷载步来实现对重力坝施工过程中自重累加仿真的模拟计算,对自重的一次性施加与分步施加所计算的结果进行了对比,得出一些相关的结论。     

机组水平动荷载对机墩振动反应的影响

水电站发电机组运行时将产生激振力,机墩作为发电机组主要支撑部位,其发生的振动现象较厂房结构其他部位明显。通过建立某水电站地下厂房三维有限元模型,采用谐响应法进行动力计算,研究实际工程中在不同机组水平动荷载施加方式下机墩各典型部位振动反应的分布规律。分析结果表明,机组水平动荷载的施加方式对机墩部位的振动影响很大,应根据机组动荷载的实际特性选取合适的施加方式才能充分考虑机组振动时产生的不利影响。     

穿桥抛石围堤堆载对桥墩影响分析

根据浙江省沿海某一围海造陆工程,采用理论计算和数值模拟方法研究了穿桥围堤堆载引起的地基附加应力对桥墩的影响。计算结果表明:围堤堆载对桥墩基桩产生一定影响,但引起的桥墩位移值较小,可以忽略不计;车辆荷载的施加对桥墩影响较大,基桩负摩阻力、侧向推力和桥墩位移值增大约1.2倍~4.0倍,数值模拟计算值比理论计算值偏大,误差在6%~12%之内,控制施工车辆荷载对桥墩的影响至关重要。更多还原