往复荷载下软土的边界面广义弹塑性模型

针对往复荷载作用下软土变形和孔压发展的特点，应用能模拟低应力水平下塑性变形的边界面模型，将其线弹性卸载过程改进为弹塑性，建立了软粘土的边界面广义弹塑性模型。最后对该模型进行了试验验证，以表明其可靠性。     

长短桩组合桩基础的弹塑性分析

长短桩组合桩基础是一种新型基础形式,通过考虑桩土接触非线性对进行长短桩组合桩基础弹塑性分析,研究在组合荷载作用下的长短桩承载能力,揭示长短桩联合工作机理,对今后此新型结构设计提供理论支持。     

水平荷载作用下桩的变形非线性简化分析

很多情况下,桩基础在承受竖向荷载的同时,还要承受水平方向的荷载.在某些重要工程中,水平荷裁成为设计时的控制因素.此时,桩的破坏是由于水平荷栽作用产生过大的桩身内力和弯矩所引起的.以Winkler地基模型模拟桩土之间的相互作用,考虑土体的非线性,采用理想弹塑性和双曲线非线性地基反力模型,提出了基于有限差分法的水平荷载作用下桩的变形非线性简化分析方法.将计算所得结果与有限元计算进行了对比分析,并与已有文献试验结果作了比较.     

塑弹塑性岩石的非线性损伤模型研究

通过分析岩石常规三轴试验应力应变曲线,发现某类岩石在峰前具有明显的压密阶段,表明该类岩石具有塑弹塑性材料的特征。基于塑弹塑性材料非线性应力应变曲线,引入非线性指标,并考虑损伤门槛值,应用统计损伤理论,提出具有塑弹塑性特征的岩石非线性损伤模型。该模型不仅能反映岩石应变硬化软化特性,而且能够刻画压密区的特性,更为准确地表征了该类岩石应力应变的非线性关系。采用辉绿岩试验数据对本文模型进行验证,结果表明,试验曲线与理论曲线吻合较好,从而验证了模型的合理性和适用性。采用峰前具有明显线弹性变形特征的岩石常规三轴试验数据进一步分析,结果显示,模型通过峰后引入非线性指标同样可以反映岩石应变软化特性。     

非线性条件下砂土地基中水平受荷长桩的性状分析

提出了水平荷载作用下,考虑土体非线性性质的砂土地基中长桩性状的分析方法。依据前人的研究成果,认为任一深度处水平土反力模量与地面处桩的位移存在一个衰减的指数函数关系。假定水平土反力模量和极限土反力均沿深度线性增长,认为随着桩位移增大,桩前土体由弹性逐渐达到塑性屈服,对于2种状态,分别建立桩的基本微分方程。分别采用Gleser有限差分结合迭代法和Reese-Matlock法给出了2组四阶变系数非线性微分方程的近似解答。现场试验和数值算例证明,该法较传统的m法计算结果更接近实测值,较p-y法方便可行,既适用于小位移的情况,也适用于桩顶出现较大位移的情况,因此,在缺乏试验参数的情况下,可以代替p-y曲线法用于工程计算。     

混凝土的边界面模型与经典弹塑性力学的对比

简述了国内外混凝土的边界面本构模型的研究状况，阐述了其提出的背景，并对边界面模型的建立作了简要评述，提出了边界面模型与经典塑性力学的区别。     

刚性桩复合地基的非线性有限元数值分析

对于刚性桩复合地基,分别采用Duncan-Chang双曲线非线性弹性模型与Druck-er-Prager弹塑性模型,同时采用接触面单元考虑桩与土之间及垫层与桩之间界面上所可能发生的滑移和刺入等非线性接触特性,在大型有限元分析软件ABAQUS的框架下通过二次开发,建立了有限元计算模型,通过数值计算,对于地基沉降、桩土应力比、桩体刺入垫层量、地基沉降随时间的变化特性进行了对比分析,以此讨论了刚性桩复合地基的工作性能,为刚性桩复合地基的设计提供参考依据.     

双层弹塑性地基水平受荷桩解析计算

目前关于双层弹塑性地基中水平受荷桩的解析计算研究相对较少。基于地基反力法和桩侧土体简化的弹塑性本构关系,推导了双层非均质弹塑性地基中桩顶自由水平受荷长桩的闭合形式解,得到了桩侧土体塑性区厚度、桩身最大挠度和最大弯矩的计算式。通过参数的特殊取值,所得解与现有单层地基中水平受荷桩的相关解完全一致,同时也验证了解析推导的正确性。算例分析表明本文解析解计算结果与三维有限元模拟结果及现场试验实测值吻合较好,可较有效地开展双层地基中水平受荷长桩的计算分析。     

有限元法在单桩复合地基水平受力分析中的应用

利用ANSYS对CFG单桩复合地基进行了有限元仿真分析,给出了两种建模方式.通过对两种不同建模方式的求解运行时间的比较,发现后一种基于整体的建模方法提高了近4倍的求解运算时间,提高了工作效率,同时也不会降低求解精度,而且印证了有限元分析的合理性、科学性.     

水平受荷桩的非线性无网格法分析

首先利用移动最小二乘近似得到求解域内的全局近似函数,再采用迦辽金法对控制方程离散,以获得无网格迦辽金方法的基本计算方程,并考虑到基桩承受水平荷载过程中的挠曲变形,探讨了无网格法在大变形问题中的具体实现;最后以湖南益阳茅草街大桥的水平静载荷试验为工程背景,采用本文理论编制考虑非线性大变形的无网格法计算程序对其进行分析。计算结果与现场实测数据吻合良好,验证了该方法的合理性与有效性,并指出桩周土体的强度和软化对基桩水平承载力的影响很大,可供工程参考。     

倾斜偏心荷载作用下基桩改进有限杆单元法

在分析探讨相关文献资料的基础上,结合算例对倾斜偏心荷载作用下基桩的受力特性以及改进有限杆单元法进行了较系统深入的研究,指出改进有限元的分析在国内外具有重要的理论与工程实际意义。     

土工格栅加筋土挡土墙设计参数的弹塑性有限元研究

土工格栅加筋土挡土墙在水利、交通及城建等领域的应用越来越广泛。在模拟日本PWRI原型实验墙的基础上 ,应用弹塑性有限元法研究该种结构的各项设计参数 ,包括土的性质、加筋长度、加筋层间隔以及土体与面板的相互作用特性等。为了能够准确的描述加筋土挡土墙结构的性状 ,应用先进的弹塑性模型模拟墙体各个组成部分 ,其中土体用可以描述土体压力相关特性的广义塑性模型模拟 ,土工格栅应用弹塑性边界面模型模拟 ,而土与结构的相互作用应用可模拟滑移、脱开以及闭合的有厚度薄层滑移单元模拟。通过有限元分析 ,得到一些有助于土工格栅加筋土挡土墙设计的结论     

循环荷载下非饱和结构性土的边界面模型

基于结构体损伤概念和非饱和土力学,利用边界面塑性理论,提出了一个可以描述循环荷载作用下非饱和土力学特性的弹塑性本构模型。在BBM(Barcelona Basic Model)模型的基础上,利用土的持水曲线建立了常含水率下吸力与土体应力之间的耦合作用关系;通过屈服面的大小的改变来反映土体结构性的变化,建立了与累积塑性应变相关的损伤规律。同时,修正了常用边界面理论中映射准则,引入可移动映射中心的概念,将加载、卸载过程的映射准则进行统一,以反映循环荷载下土体产生的滞回特性。通过与相关文献以及本文的循环三轴试验结果的比较,表明本文模型能够较好地模拟非饱和黄土在循环荷载作用下的力学特性。     

轻钢-混凝土组合梁的试验研究及非线性有限元分析

针对轻钢-混凝土组合梁这种新的结构形式,本文进行了六个试件的试验研究,分析了构件的破坏形式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、钢材和混凝土的应变分布及板宽度方向应变分布等。通过试验研究,初步了解了轻钢-混凝土组合梁的特点和各种截面的粘结性能。采用组合梁单元模型,对轻钢-混凝土组合梁进行了非线性有限元分析,理论计算结果与试验结果吻合较好。     

空间框架-十字交叉基础梁与弹性地基相互作用简化分析的超元法

提出空间框架-十字交叉基础梁与弹性地基相互作用简化分析的超元法 ,即将空间框架和十字交叉基础梁简化处理为十字交叉剪-弯梁 ,按柱距划分为超级单元 ,用有限元分析与不同弹性地基相互作用问题 ,计算简便 ,应用广泛     

粉喷桩加固地基有限元计算与实测对比分析

结合粉喷桩在济菏高速公路粉土地基处理中的应用，对粉喷桩复合地基的有限元计算与实测数据进行了对比分析，结果表明，粉喷桩处理粉土地基能取得良好的加固效果，有限元计算与实测数据基本吻合。     

基坑开挖的ANSYS有限元分析

本文以有限元(FEM)理论为基本分析方法,建立了三维有限元模型,并以实际基坑工程为研究对象,讨论了部分参数对结果的影响,对其变形场与应力场情况进行了进一步分析。     

Assessment of natural frequency of installed offshore wind turbines using nonlinear finite element model considering soil-monopile interaction

A nonlinear finite element model is developed to examine the lateral behaviors of monopiles, which support offshore wind turbines (OWTs) chosen from five different offshore wind farms in Europe. The simulation is using this model to accurately estimate the natural frequency of these slender structures, as a function of the interaction of the foundations with the subsoil. After a brief introduction to the wind power energy as a reliable alternative in comparison to fossil fuel, the paper focuses on concept of natural frequency as a primary indicator in designing the foundations of OWTs. Then the range of natural frequencies is provided for a safe design purpose. Next, an analytical expression of an OWT natural frequency is presented as a function of soil-monopile interaction through monopile head springs characterized by lateral stiffness K_L, rotational stiffness K_R and cross-coupling stiffness K_LR, of which the differences are discussed. The nonlinear pseudo three-dimensional finite element vertical slices model has been used to analyze the lateral behaviors of monopiles supporting the OWTs of different wind farm sites considered. Through the monopiles head movements (displacements and rotations), the values of K_L, K_R and K_LR were obtained and substituted in the analytical expression of natural frequency for comparison. The comparison results between computed and measured natural frequencies showed an excellent agreement for most cases. This confirms the convenience of the finite element model used for the accurate estimation of the monopile head stiffness.     

基于有限元的基坑明挖施工中支护结构变形监测方法

针对变形监测结果精度较低,与实际值偏差较大的问题,提出基于有限元的基坑明挖施工中支护结构变形监测方法.以天河机场南北联通隧道基坑明挖工程为例,利用有限元法数值模拟复合土钉墙和下部锚拉桩墙组合体系,依据数值计算结果设计组合支护体系,并针对不同监测对象设置相应的监测方案,监测基坑明挖施工中支护结构水平位移、竖向位移、侧向位...     

离心加载有限元方法在边坡稳定分析中的应用

基于RFPA有限单元法,引入离心机法(容重增加法)的基本原理,建立一种新的边坡稳定分析方法——离心加载有限元方法。该法在离心加载过程中不需预先假定滑动面,岩土体的强度指标c、?在计算过程中保持为常量,边坡稳定安全系数的定义简单明确;同时应用RFPA方法中刚度退化和刚度重建手段,可以很好地模拟出了边坡渐进破坏的全过程。通过与传统极限平衡条分法和极限分析有限元法以及物理试验研究成果相比较,表明RFPA离心加载有限元法的稳定分析方法是合理有效的,在边坡工程稳定分析中的应用是切实可行的。