盾构隧道管片衬砌内力计算方法对比分析

论述了盾构隧道管片衬砌内力计算的梁-弹簧法和弹性匀质圆环法。结合一工程实例,采用此两种方法对管片衬砌内力进行了计算,并对计算的结果进行了对比分析。结果表明,采用梁-弹簧法进行设计是安全的、经济的,值得推广应用。     

利用弹性线法计算支护桩内力的使用及研究

弹性线法是支护桩常用的一种内力计算方法。由于该方法是一种图解法,工程应用较为繁琐,且影响计算精度。本文结合理论推导,编制了线性计算程序,并对习惯采用的控制桩端变形的参数作了进一步探讨。     

不同方法计算肋梁结构中次梁内力的误差分析

改变主、次梁线刚度比和荷载大小等参数,采用简化手动计算方法与采用ABAQUS有限元软件对钢筋混凝土单向板肋梁结构中的次梁在最不利荷载布置下进行弹性内力计算,得到两种计算方法的次梁内力误差。理论分析和实验结果表明：主梁的挠度和对次梁的转动约束是产生误差的主要原因;误差随主次梁线刚度比及次梁所受永久荷载可变荷载之比呈单调变化;某些截面误差超过5%,不可忽略,就此提出次梁内力局部调整系数表,使简化手工计算结果比较符合有限元软件分析的次梁内力值。     

压顶梁作用的弹性地基梁法的分析

考虑压顶梁对围护结构的约束作用和土压力的空间效应，对现有弹性地基梁法进行改进，结合工程实例，分析了压顶梁约束下围护结构内力及变形的规律，并与平面问题进行了比较。     

拱坝波动分析的数学建模

拱坝作为水利水电工程中一种重要的水工建筑物，其工程特性已广为人知，作为常规计算，已有的内力及应力分析方法（例如有限元法，拱梁法等）也能满足工程的需要，但作为拱坝的高层次的动力分析计算，比如研究其地震输入机理，动应力的集中，裂纹的发生和扩张问题时，常规方法已显无力，而弹性波动理论的一般方法能较好地处理这类问题，本文从数学曲面壳理论出发定义拱坝，以此建立拱坝波分动所需的数学模型。     

索托节点的数值模拟方法研究

为了更加准确地模拟索托结构中的索托节点,本文利用ANSYS软件进行整体桁架的模拟并进行相关的有限元分析,提出一种新的索托节点数值模拟方法,即不变刚度短梁法,并与其他3种数值模拟方法(自由度耦合方法、自由度耦合加变刚度弹簧单元方法、点-点接触方法)进行分析对比。结果表明:4种方法对桁架结构挠度和构件内力引起的差别并不明显,结果基本吻合,内力走势一致。由于自由度耦合加变刚度弹簧单元方法已得到验证,故说明本文提出的不变刚度短梁法是合理可行的;自由度耦合加变刚度弹簧单元方法和不变刚度短梁法能更好地模拟索托节点处的摩擦力行为,而且这两种方法理论明确且计算简单方便,是相对较好的索托节点数值模拟方法。     

考虑接头影响的地铁盾构隧道管环力学模型研究

针对接头对盾构隧道衬砌内力和位移的影响,提出了弹性铰管环结构力学改进模型.应用力法,推导出静水压力、水平及竖向地基抗力、土压力、管环自重4种荷载作用下管环内力和位移解析解.以北京地铁十号线为具体工程背景,研究了接头刚度、接头位置和接头数目对管环结构内力的影响规律,并与Lee的模型计算结果进行了对比分析,结果发现,接头刚度对管环弯矩、管环轴力的影响较大;接头数目和接头位置对管环弯矩、轴力的影响较小;两模型计算值差异主要体现在当160°≤φ≤180°时,改进模型计算弯矩呈下降趋势,而Lee的模型计算弯矩呈上升趋势.改进模型的计算结果与实际较为吻合.     

弹性结点结构的内力计算

视某些结构的全部或部分结点为弹性结点，对此类弹性结点结构的内力计算进行了探讨，给出了杆瑞为不同弹性约束进的等直杆转角位移方程，举例说明了用位移法求解此类结构内力的方法步骤。     

土自重及地基刚度矩阵对板土相互作用的影响

将地基取为有限分层弹性体，采用三种不同方法计算地基刚度矩阵，根据工程背景下板嵌埋于土中这一特点，考虑土自重应力对地基形变势能的影响，借助于能量变分原理获得了不同地基刚度矩阵时不同荷载作用下的两种不同抗弯刚度的矩形板内力、板底反力和板底位移的数值解答。着重对比分析了地基刚度矩阵的不同算法及土自重应力对板内力及位移计算结果的影响，指出用单位集中力计算地基刚度矩阵，易受Ｂｏｓｓｉｎｅｓｑ解答在集中力作用     

弹性地基上搁置板在均布荷载及边载共同作用下的内力分析

弹性地基板在实际工程中有着广泛的用途．本文用一种新的计算方法即边界元-线性互补方程来计算弹性地基上受均布荷载的板在板周围地基上的边载作用下的内力．文中建立了有边载诈用时的刚阵和等效荷载向量．通过算倒，得到了一些有益的结论．     

Ritz能量法分析约束位置对长桩稳定的影响

运用力学理论,采用R itz能量法,推导了任意位置施加简支约束条件下的长桩轴压屈曲荷载计算公式,并就公式与Eu ler理论进行了比较,研究结果对桩基工程的施工具有一定的参考价值.     

成层土中长桩竖向承载激发规律研究

针对成层土中长桩承载问题,结合试桩数据建立了成层土中长桩-土相互作用特性分析模型,基于分析模型研究了上砂下黏和上黏下砂中砂-黏占比对长桩竖向荷载-位移曲线的影响,分析了成层土中长桩侧阻和端阻承载分担比,揭示了达到极限承载力时成层土中桩基侧阻、端阻激发规律,即黏土层侧阻可完全激发、砂土层侧阻未完全激发,桩底端阻完全激发,为实际工程中长桩承载力计算选取合理参数提供依据。     

倾斜桩的承载能力及其利用

通过结合某工程事故处理中进行的系列基桩静载试验与分析,确定不同倾斜率的基桩的竖向承载力,并将这一成果应用于处理实践。工程实践表明,科学地确定并利用倾斜桩的竖向承载力将产生显著的经济效益。     

钢纤维砼三桩厚承台抗剪性能试验研究

根据9个试件的试验结果,描述了钢纤维混凝土三桩厚承台的剪切破坏形态,分析了影响抗剪承载力的主要因素,提出了钢纤维混凝土三桩厚承台抗剪承载力计算公式。该公式可供工程设计和进一步研究参考。     

外伸端板加劲肋设计及初始转动刚度模型

针对外伸端板连接中,端板加劲肋设计无规可循的问题,从翼缘内外螺栓均匀受力的要求出发,考虑加劲肋传递拉力的有效性,在要求加劲节点和端板厚为2^1/2倍的未加劲节点刚度相等的原则下确定了翼缘和加劲肋传递拉力的合理比例,最后导出了对端板外伸加劲肋的设计要求.基于等效梁理论和刚度组件法,提出了端板外伸连接节点初始转动刚度的计算公式,与ANSYS结果和相关试验结果的比较表明,初始刚度公式精度良好,并且计算过程简单易行,有望在工程中得到应用.     

人工冻结支护结构模型分析

人工冻结法是利用冻土强度远大于融土这一特性,进行地下工程施工场地维护的一种方法.将这一方法用于深基础坑壁支护具有广阔的应用前景.文中类比地下连续墙和钢板桩模型,提出了采用等值梁法、悬臂梁法和薄板理论计算模式来计算人工冻结挡土墙厚度的设计原则,为今后更好地推广应用人工冻结技术找到了理论依据,也为地下工程施工开辟了思路．     

用有限元法求解基桩的屈曲临界载荷

基于Winkler弹性地基梁理论，根据桩-土相互作用体系的特点，考虑桩侧摩阻力、桩身自重及桩侧土抗力，并用离散弹簧模拟桩侧土的弹性抗力作用，提出了运用有限元方法求解桥梁桩基的屈曲临界载荷分析模式。这种方法具有广泛的灵活性和适应性可以考虑桩顶的复杂受力状态并具有一定的精度。所研制的软件系统BR可用于实际工程分析。     

嵌岩端承桩竖向承载的扩孔理论分析

探讨了嵌岩桩嵌岩段的应力路径及工作机理,应用圆孔扩张理论,分析了嵌岩桩的承载机理.随着桩周挤压应力p的增大,围绕柱形孔的柱形区域将由弹性状态进入塑性状态,塑性区随p的增大而不断扩大,塑性区以外土体将保持弹性状态.利用弹塑性理论和体积平衡原理,推导了嵌岩桩嵌岩段的极限强度以及嵌岩段的极限竖向承载力的计算公式,并将扩孔理论分析结果与实测试验资料进行分析对比,研究表明,该方法可以成为解决嵌岩桩实际工程问题的个性化工具.     

某热电厂工程CFG桩原体试验分析研究

原体试验是检验地基处理方法对场地条件的适应性、实际效果和优化桩设计的重要手段.通过对试桩的桩身完整性、单桩承载力、桩体试块强度、桩间土承载力、复合地基承载力等的试验分析,比较了地基处理前后地基土工程指标变化、承载力理论计算值与实际测试结果的差异,研究了复合地基桩土应力变化关系,验证了复合地基处理方案的可行性,为工程桩优化设计提供了依据.     

高层建筑托柱转换结构力学特点的分析与比较

结合一栋高层建筑托柱转换层结构设计 ,通过结构分析计算 ,分析比较了空腹桁架式、普通桁架式及梁式三种转换结构方案的工作机理和力学特点。分析表明 ,针对类似的转换结构工程实际 ,在进行转换层结构设计时 ,对于梁式转换结构方案可以直接取用高层建筑结构分析程序算出的构件内力进行设计 ;而对于采用普通桁架或空腹桁架转换结构方案时 ,应通过对转换结构的局部分析方能得到转换构件的详细内力。工程设计中对于本文所述的节间杆长细比较小的托柱转换结构 ,建议分别采用杆系有限元模型和普通有限元模型两种分析方法进行局部转换结构的内力与变形分析。另外 ,本文还提出了相应的设计建议 ,可供设计人员参考。