挡墙地震主动土压力计算及其影响因素分析

鉴于Mononobe-Okabe理论应用于实际工程地震土压力计算时仅适用于无粘性土,在Mononobe-Okabe理论的基础上,分析了墙后土体的应力状态,推导了粘性和无粘性土地震主动土压力及主动土压力系数计算表达式,并结合算例分析了不同情况下土压力的分布特性。同时指出土压力的大小及分布主要与墙背土体参数和破裂面倾角假定有关,土压力合力作用位置随墙背摩擦角增大而上移,随地震角的增大而下移。     

库伦土压力合力作用点高度解析解

鉴于库伦土压力合力作用点高度的确定目前仍存在诸多争议,基于库伦理论的平面滑裂面假设,采用散粒体极限平衡方程研究了滑裂面上土体反力的分布及合力作用点位置,在此基础上通过建立滑动楔体的整体力矩平衡方程,推导出库伦土压力合力及其作用点高度解析式,分析了墙背倾角、填土坡角、土体内摩擦角及墙土间摩擦角对合力作用点高度的影响,并通过算例进行了验证。结果表明,库伦土压力合力作用点高度解析解考虑了挡墙和填土参数变化时墙后滑动楔体的力和力矩平衡,能够反映出土压力合力作用点高度的变化规律,与实测值相比误差较小,对库伦理论作了必要补充。     

土-构耦合效应对15 MW风力机地震动态响应的影响

为研究土-构耦合效应对下一代大型海上风力机地震动态响应的影响,通过对开源软件FAST进行二次开发,采用模态加速度法计算地震载荷,建立了海上风力机地震动力学仿真模型,并据此研究了考虑及忽略土-构耦合效应时15 MW风力机在正常运行工况和停机状态下的塔顶振动和支撑结构载荷变化特性。结果表明：土-构耦合效应虽然对地震诱导塔顶振动剧烈程度的影响较小,但在一定程度上抑制了停机时侧向振动的恢复;忽略土-构耦合效应将导致泥面处结构弯矩的预估值偏低约29.6%;考虑土-构耦合效应时,面内弯矩在地震结束后依然保持较大的变化幅度;针对海上风电结构抗震设计,应当考虑增加系统阻尼以及时降低由地震激励引起的面内载荷。     

基于地震动土压力非线性分布的集中参数法研究

为简化结构与土体之间接触面的相互作用,提出采用集中参数法进行分析,即在满足Mononobe-Okabe理论基本假设的前提下,给出了在有土体表面均布荷载作用下地震加速度沿挡土墙高度均匀与线性分布的地震动土压力非线性分布,类比水体附加质量原理,推导了基于给出的地震作用下非线性动土压力分布的附加质量计算公式,给出了土体附加刚度在集中参数中的模拟,并进行了算例验证。结果表明,采用集中参数法模拟在地震作用下土体对挡土结构的作用简便、有效、实用。     

一个水冷壁角系数公式

本文提出了一个求水冷壁角系数的公式。与锅炉热力计算标准中推荐的角系数计算方法相比,考虑了炉墙温度分布不均的影响及相邻管子间隙的影响。借助电子计算     

基于统一强度理论的非饱和土斜坡稳定性分析

基于双剪统一强度理论与非饱和土抗剪强度公式,结合Sarma法的思想,推导考虑中间主应力效应和条间基质吸力的非饱和土斜坡稳定性计算公式,并将其应用于工程实例进行验证。结果表明,非饱和土斜坡稳定性系数与中间主应力参数b和基质吸力成正相关关系,二者均对斜坡的稳定性产生贡献;与传统方法相比,在基质吸力等于50kPa时,同时考虑中间主应力效应和条间基质吸力方法的稳定性计算结果增大27.6%,能够更加经济、合理地评价非饱和土斜坡稳定性。     

基于有限元的挡土墙主动土压力分析及经验计算

在挡土墙绕墙底转动模式下,基于有限元方法建立了有限元计算模型,研究了位移量、填土内摩擦角、变形模量等对塑性区及土压力分布的影响,考虑内摩擦角逐步发挥的基础上,对计算土压力的经验公式进行改进,并将其计算结果与有限元结果进行比较。结果表明,采用改进的经验公式得到的非极限状态的计算结果与有限元结果整体一致,从而验证了改进经验公式的合理性。     

闸坝地基面渗透压力研究

应用渗流理论的解析解研究了闸坝地基面渗透压力的分布规律，求出渗透压力的合力大小和作用点位置，分析了地基深度和下沉平底板下沉深度对渗透压力分布的影响；并与传统的简化计算方法作了比较。     

仰斜式锚杆挡土墙三维有限元模拟分析

结合太原市煤气化城郊森林公园水源工程左岸公路仰斜式锚杆挡土墙结构设计方案,采用ANSYS软件生死单元模拟施工完建及浸水作用下的挡土墙—锚杆—土体—地基联合变形协调发展过程,并建立非线性分析模型,对挡土墙位移及内力、土压力和锚杆拉力进行分析。结果表明,土压力增大系数为1.94;挡土墙x方向应力在锚杆作用位置处为拉应力且沿作用点向四周逐渐减小,大致呈圆环状分布;挡土墙水平位移沿墙高分布呈抛物线状,沿墙长呈对称分布,且在同一高度最小位移出现在锚杆所在位置断面;锚杆轴力随杆长的分布呈"枣核"状。可为工程设计最优方案的选择提供参考依据。     

基于振型叠加的高土石坝抗震稳定有限元法及其应用

为反映高土石坝地震反应加速度分布的特点,基于振型叠加方法提出了一种应用于高土石坝抗震稳定分析的有限元方法,首先对大坝进行振型分析,基于振型叠加方法得到作用于单元节点上的等效拟静力地震荷载,再用强度折减弹塑性有限元法计算获得大坝抗震稳定安全系数。通过对典型高心墙土石坝的抗震稳定分析,验证了该方法的可行性与合理性,所确定的坝体地震惯性力分布特征为“鞭梢效应”有所增加,且坝体材料特性影响地震加速度分布。