松砂中螺旋锚上拔承载力及破坏模式数值分析

基于ABAQUS有限元软件,采用耦合欧拉拉格朗日法处理大变形问题,模拟松砂中锚板直径D=0.4 m,最大埋深H=12D,最大锚盘间距S=6D的18个螺旋锚上拔过程.分析锚盘埋深及间隔对上拔承载力及破坏模式的影响,并与已有理论公式进行对比.研究表明:很松状态的砂中,对于单锚盘螺旋锚,当埋深比H/D≤4时,破坏面以倒锥台形开展至地表,滑裂面倾角为5°～10°,将该倾角代入已有理论公式获得的上拔承载力与数值结果接近;当埋深比H/D6时,破坏面局限在地表以下,形似气泡状.对于双锚盘螺旋锚,当锚盘间距比S/D=6时,发生独立破坏模式;当锚盘间距比S/D4时,盘间土体破坏面为整体柱状,锚盘发挥效率较小,上拔承载力降低,因此建议螺旋锚间隔比S/D至少为4.     

砂土中浅埋竖向锚定板极限承载力

研究砂土中浅埋竖向锚定板的极限承载力.采用粒子图像测速法(particle image velocimetry,PIV)开展模型试验研究,得到砂土中竖向锚定板在水平拉拔过程中的土体变形和破坏机理.采用有限元极限分析给出不同土体参数和埋深比时砂土中浅埋竖向锚定板承载力上下限解.基于观测到的土体破坏形式,依据极限平衡理论构...     

基于粒子图像测速的锚板抗拔破坏机理试验研究

锚板拉拔过程是板与周围土体相互作用的过程,研究锚板周围土体的变形破坏机制对锚板抗拔力的预测具有重要意义。基于粒子图像测速（PIV）技术开展了一系列锚板拉拔试验,试验结果表明：PIV技术可以有效地捕捉到不同砂土地基密实度和锚板埋深条件下锚板拉拔过程中周围土体的变形破坏模式。PIV位移场分析结果显示：锚板埋深较浅时,松砂地基中破坏模式呈现直面破坏,密砂地基中呈现斜面破坏;锚板埋深较大时,松砂地基中土体内部锚板上方形成灯泡形影响区,密砂地基中呈现曲面破坏。PIV应变场分析结果表明：无论砂土地基埋深如何,松砂地基中形成的剪切应变带与水平面夹角为45°+φ/2,密砂地基中形成的剪切应变带与垂直面夹角约为φ/4。     

地形因素及围岩类别对偏压隧道的影响效应分析

针对地形偏压隧道,综合考虑了围岩类别、横坡坡度、侧覆土厚和最大埋深等因素,利用正交试验法进行试验方案的优选,共选出25种正交试验方案进行弹塑性有限元数值模拟试验,然后将计算结果与现场实测值进行对比发现两者在规律上一致,最后进行直观分析和极差分析.通过对数值结果分析可知围岩类别的差异对地形偏压隧道的变形影响最为显著,其次为最大埋深.拱顶、仰拱以及拱腰的变形受侧覆土厚的变化影响较横坡坡度大,而拱脚则相反;结果也表明地形因素的变化对隧道靠近山体侧变形的影响略大于靠近沟谷侧的影响.同时发现侧覆土厚从5～35 m变化时偏压程度逐渐减弱,超过20 m后可认为偏压作用基本不存在;而对于横坡坡度而言,从20°～60°偏压程度随其逐渐增大而有所起伏,但总趋势增加;最大埋深达到30 m之后,两侧应力差基本不变化甚至有略微下降的趋势,说明随着埋深的增大,偏压程度基本稳定.     

影响盾构隧道地表沉降的多因素分析

软土中盾构施工安全一直是工程界关注的重点问题,其研究涉及水-土-结构相互作用以及由于加固引起的土体属性变化等诸多方面。基于渗流-应力耦合理论,在ABAQUS平台上通过二次开发实现盾构开挖过程中土体渗透特性的演化和注浆材料弹性模量及渗透系数的时变性,研究不同埋深、不同地下水位、不同土体特性对盾构隧道地表沉降的影响。研究结果表明:在软土地区,盾构开挖过程中注浆材料弹性模量和渗透系数的时变性对地表沉降影响较大,而土体渗透系数随应变的演化对地表沉降影响不大;隧道埋深、地下水及土体特性均影响开挖对地表的扰动,且土体弹性模量相对影响最大。     

串联式竖向双锚板抗拔性能数值分析

锚定板支挡结构是一种适用于填方边坡支挡的轻型支挡结构。为提高锚定板锚固系统的抗拔承载力，提出了串联式锚定板锚固系统。基于FLAC3D有限差分软件，建立了串联式竖向矩形双锚板与土相互作用的有限差分模型。探讨了前后锚板间距、锚板埋深、土体黏聚力及内摩擦角对锚固系统抗拔性能的影响。研究结果表明：为避免前后锚定板相互影响而降低锚固系统的承载能力，前后锚板的间距不得小于3倍锚板边长；当锚板埋深小于5倍锚板边长时，锚固系统的破坏模式为非对称破坏模式，呈现出浅埋锚板破坏特征；锚板埋设深度大于5倍锚板边长时，锚固系统的破坏模式为对称破坏模式，表现为深埋锚板破坏特性。提高锚定板周围土体的内摩擦角是提高锚固系统抗拔能力的有效途径。     

黄土地区某深基坑变形数值模拟分析

为了研究黄土深基坑在开挖进程的地表变形和支护结构水平位移变化规律,对咸阳地区某深基坑变形进行了监测,并运用有限元软件plaxis进行了分析计算.现场实测结果与计算结果吻合较好.在此基础上,分析了采用锚拉排桩支护的黄土深基坑在逐步开挖过程中支护结构的水平变形及地表变形规律.结果表明:随基坑逐步开挖及锚杆逐层施加,支护桩桩身水平位移增长趋势由线性变为非线性,水平位移最大点逐渐下移,曲线渐变近似呈"弓形";地表土体水平位移、竖向位移及影响范围均随开挖深度的增大而增大,与竖向位移相比,水平位移值大,影响半径大,沿地表衰减速度慢.     

法向承力锚安装过程的动力研究

法向承力锚是一种适用于深海的新型系泊基础.为研究其安装过程中外界因素的影响,采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了法向承力锚嵌入土体动力模型,对嵌入过程进行了仿真计算分析.结果表明:拖曳速度增大到0.8 m/s之后,嵌入海床面以下2.5 m时,所需拖曳力将趋于稳定;设计锚径角最大不能超过60°,推荐采用45°～55°的锚径角.仿真结果反映了法向承力锚的基本特性,整个安装过程的模拟实现对法向承力锚的结构优化起到了重要作用.     

索连板球基础竖向抗拔承载特性及其影响因素

针对沙漠地区砂土地基的工程特性及现有输电塔基础存在的不足,研发出索连板球基础。将室内相似模型上拔试验与数值模拟计算相结合,对不同上拔荷载作用下的基础位移进行分析,并研究了埋深比、球径及柱径对基础极限抗拔承载力系数及土体表面主破裂面半径的影响及其规律。研究结果表明：数值模拟计算结果与模型试验结果吻合较好,与土体变形演化的三阶段相对应,荷载-位移曲线呈三段式变化;埋深比对基础极限抗拔力影响最大,且它们之间呈正相关关系;极限抗拔承载力系数随埋深比增大呈先增大后减小的变化趋势,与球体直径呈负相关关系,与水泥土柱直径呈正相关关系;土体表面主破裂面半径与埋深比、球径及柱径均呈负相关关系。     

深部软岩巷道围岩变形分析与控制

针对某深部软岩巷道支护困难问题,首先对围岩进行力学性能试验,然后利用有限元分析方法,在基于不同埋深软岩巷道围岩变形特征研究的基础上,从巷道开挖和围岩支护两方面对深部高地应力软岩巷道围岩变形与控制进行深入研究.结果表明:随软岩巷道埋深增大,巷道围岩变形呈线性增大趋势;在深部高地应力下掘进巷道时,全断面开挖法围岩变形最大,...     

核电饼类锻件制坯过程鐓粗工艺的有限元分析

利用DEFORM软件,对核电锻件制坯过程中的平板鐓粗工艺进行了有限元模拟。分析了在鐓粗过程中,随着压下量的增加,毛坯难变形区的变化;给出了在变形过程中,不同压下量下毛坯内部的变形过程及应力、应变分布情况。通过有限元分析,对解决核电饼类锻件常出现的裂纹和超声波探伤超标等质量问题,提供了有益的参考。     

水火弯板局部变形预测建模方法比较

在开发的水火弯板成形过程的热一机分析有限元模型的基础上,就有限元计算结果和实验值进行了对比验证,提出了支持向量机回归模型应用于水火弯板局部变形预测．将数值模拟的计算数据,用传统回归方法、神经网络和支持向量回归技术进行了变形预测的建模和预报对比,结果表明：支持向量回归的预报准确率较高,预测结果稳健性方面也有一定的优势,鉴于支持向量机算法具有较好的建模能力和预报能力,可望在水火弯板变形预测领域得到实际应用。     

高速旋转弹性结构动频分析

本文采用有限元法，针对大变形，提出了一般旋转弹性体动频分析理论和计算公式，并以等厚度薄板为模型进行了动频计算。     

玻璃纤维增强水泥复合板的力学性能

目的 研究一种新型的由玻璃纤维氯氧铗复合材料制作的大跨度箱形梁的力学性能,达到工程应用的良好效果.方法 对玻璃纤维氯氧镁复合材料以及由这种材料制作的大跨度箱形梁进行了实验研究,并用有限单元法对箱形梁的实验过程进行了模拟计算.结果 在实验加载过程中大跨度板没有出现裂纹以及大的变形情况,当均布载荷为0.75 kPa时,总的挠跨比仍保持在0.002以内,对比试验结果 与有限元分析结果 发现,这种箱型梁有很高的强度储备,满足规范要求.结论 板底面跨中节点荷载一挠度曲线接近线性关系,对比规范承载要求,所受应力在允许范围内具有较高的安全保证,对这种复合材料的应用和推广具有重要意义.     

A cyclic loading model for beam-to-column web connection

A finite element analysis of the beam-to-column web connection with H-shaped columns was per- formed using the ANSYS computer program. Based on the finite element analysis and theoretical analysis, a simplified model was developed to describe the cyclic loading behavior of beam-to-columns web connection in steel moment resisting frames, considering both bending and shear deformation modes of the beam flange plate. Several issues appearing to merit further researches were identified in the process of developing this model, such as the effect of beam flange plate on beam-to-column web connection stiffness and strength. A reasonable agreement was achieved between model predictions and finite element data, which verified the feasibility of the proposed model.     

压电智能板分析的样条有限点法

从高阶剪切变形理论、智能本构关系、瞬时变分原理和样条离散化出发,建立了压电智能板分析的样条有限点法。对压电智能板的变形进行了分析,结果与相应的有限元解作了详细的比较,证明了本文方法的正确性。计算结果表明,利用样条有限点法进行智能结构的分析,计算模型简单,物理关系明确,与有限元法相关的计算模型相比,具有较大的优越性,实用价值高。     

Q450冷弯成型角钢有限元数值模拟

采用非线性有限元法对冷弯成型过程中角钢各部位的应力、应变分布情况进行分析,并揭示了角钢在成型过程中金属的变形规律。结果表明,有限元模拟得出的板材应力、应变分布规律与实际情况相符舍,冷弯回弹模拟结果与实测回弹值存在一定的误差,模拟结果中回弹角随着成型角增加时的变化规律与实测结果一致。采用非线性有限元法对冷弯成型过程进行数值模拟是可行的。     

冷弯型钢轻骨料混凝土夹芯板的有限元分析

本文采用有限元法,对冷弯型钢轻骨料混凝土夹芯(苯板)板进行模拟计算,分析不同夹芯率下板的受力及变形特征,从而为实际工程提供有价值的结论.     

粉性土路堤变形的有限元分析

粉性土路堤在不同行车荷载、不同压实度、不同填筑高度下的变形和应力有限元计算结果表明:超限车辆引起粉性土路堤的过大变形是导致半刚性沥青路面结构疲劳开裂的重要因素.路堤填筑高度大于8m后,路堤内的应力应变急剧加大,大大超过路基顶面的容许弯沉.提高粉土路基的压实度,特别是提高90 % ,93%区的压实度能有效地降低路基的变形,改善路面结构的疲劳拉应力状况