土体不排水抗剪强度非平稳性对深基础极限承载力影响的可靠度分析

目前有关抗剪强度参数随深度变化的随机场对深基础地基稳定性的影响研究还不深入。为此,建立了土体不排水抗剪强度均值和标准差随深度有不同程度线性增加的非平稳随机场模型,此外,还建立了与非平稳随机场对应的不排水抗剪强度均值与其相同的平稳随机场模型。探讨了不同非平稳程度的随机场对深基础地基承载力及其失效概率的影响规律,比较了各个非平稳随机场地基模型与其对应的平稳随机场地基模型的地基承载力的差异性。结果表明:当考虑不排水抗剪强度的非平稳性时,地基承载力均值和差异性随非平稳程度的提高而线性增加。基础埋深越大,地基承载力均值随非平稳程度提高而增加的趋势也越大。在相同的安全系数水平下(FS1),地基失效概率随着非平稳程度的提高而增大。对深基础而言,在相同的安全水平下(FS1),平稳随机模型会低估具有非平稳性的地基的失效概率,且非平稳程度越高,估计误差也越大。     

基于非平稳随机场的水泥土堤坝边坡可靠度分析

采用水泥固化疏浚淤泥作为堤坝填料往往会使堤坝土体参数具有较高的变异性;同时,在水泥土堤坝填筑过程中,通常设置水平排水板加速土体排水固结,这使得主固结完成后水泥土强度随排水板位置呈现一定空间变化趋势,通常的平稳或准平稳随机场模型很难表征这一趋势。为此,提出一种不排水抗剪强度垂直排水板方向衰减的非平稳随机场模型,并以水泥土堤坝边坡为例,结合强度折减法和蒙特卡洛模拟,对比提出的非平稳随机场模型和传统平稳随机场模型、深度趋势非平稳随机场模型对边坡安全系数和滑动面分布的影响,讨论模型中趋势参数对可靠度的影响。结果表明：平稳随机场模型及深度趋势非平稳随机场模型的计算结果偏于危险,提出的非平稳随机场模型既能考虑土体不排水抗剪强度沿深度方向的趋势项与随机波动项,又能考虑其沿垂直排水板方向的衰减趋势,与现有研究符合较好。     

周围压力对饱和软黏土不排水剪强度的影响

在饱和软土不固结不排水剪试验中,由于周围压力的施加方式不同于土体的实际受荷情况,造成了摩擦角小于零,与理论不相符合的现象.通过理论分析,发现其原因是对灵敏度较高的饱和软黏土的原始结构造成一定程度上的破坏,使其抗剪强度有所降低.     

考虑土体自重的不排水对称面有限元分析

在Terzaghi一维固结理论的基础上,结合连续排水边界,推导了连续排水边界下考虑土体自重的一维固结不排水对称面的解析解答.基于ABAQUS有限元软件开发了考虑土体自重的连续排水边界子程序,将计算结果与所推导的解析解进行对比,验证了该计算方法及其边界子程序的正确性.通过分析土体在自重作用下不排水对称面的影响因素,并与未考虑土体自重下的情况进行了对比,得到了不排水对称面的变化规律.最后将该数值分析方法引入饱和软黏土中不同深度设置排水砂层进行比较,结果表明：考虑土体自重情况下在不排水对称面大部分时间移动的区间内设置排水砂层是较为合理的.     

群锚基础承载力的计算方法

结合国家重点建设项目５００ｋＶ送电线路岩石锚杆基础试验结果，对群锚基础的形式、破坏机理、影响承载力的因素、承载力的计算方法进行了分析，得出了直锚式群锚受力比承台式群锚受力更合理，水平力对承载力影响较小；岩体的抗剪强度、埋地承载力影响较大；锚筋受力较小。针对现有规程时承载力的计算，文中提出了新的计算公式。     

冻融界面土体的长期抗剪强度指标确定

本文介绍在长期荷载作用下,冻融过渡带土体长期抗剪强度的计算方程,抗剪强度指标的确定,为建筑物冻土地区的稳定性验算与设计提供依据。     

高强混凝土构件抗剪承载力的可靠度分析

利用我国《高强混凝土结构设计与施工指南》的抗剪承载力设计公式，根据国内近年来所作的实验，按ＪＣＳＳ方法对高强混凝土矩形截面和Ｌ形截面构件进行了可靠度分析．     

任意固结度的饱和粘性土不排水剪强度的推求

通过理论分析方法给出了推求任意固结度的饱和粘性土的不排水剪强度指标的计算方法,该方法得到了试验成果的验证。     

基坑开挖卸荷对土体抗剪强度指标的影响

采用三轴剪切试验对基坑开挖卸荷过程中土体的应力路径进行模拟,研究了由于侧向卸荷对土体坑剪强度指标产生的影响,并分析了产生这一现象的原因。     

考虑土体参数非平稳特性下开挖边坡稳定性可靠度分析

基于极限分析上限法和随机场理论,采用蒙特卡洛模拟针对不排水条件下开挖边坡的稳定性开展可靠度分析。黏土不排水抗剪强度被模拟为非平稳随机场,并在参数敏感性分析中重点研究了非平稳程度和变异系数对边坡可靠度指标的影响。其中,将随机场中边坡的失效模式分为三类,研究了不同随机参数输入组合下每种失效模式的发生概率。结果表明边坡的可靠度指标随着非平稳程度的增加而增加,随着变异系数的增大而减小。结果显示,土体的空间变异性对边坡的失效模式影响显著。在考虑的随机参数组合下,失效模式以深部破坏模式为主,并且随着非平稳程度和变异系数的增加,深部破坏模式的发生概率逐渐降低,但坡趾破坏和深部坡趾破坏模式的发生概率增加。     

型钢高强高性能混凝土梁的抗剪性能分析

为了研究型钢高强高性能混凝土梁的抗剪力学性能,对9榀不同混凝土强度等级、剪跨比和加载方式的实腹式型钢高强高性能混凝土简支梁进行了静力加载试验,分析了型钢高强高性能混凝土梁的受力过程、剪切破坏类型及抗剪承载力的影响因素.基于型钢高强高性能混凝土梁的试验研究结果,对简支梁的加载和受力过程进行了有限元模拟.有限元分析结果与试验实测相关数据的对比分析表明,采用通用有限元分析程序ANSYS对型钢混凝土构件的受力过程进行数值模拟是可行的.在此基础上,进一步分析了简支梁的抗剪机理和力学性能,同时探讨了粘结滑移对构件力学性能的影响以及型钢、钢筋和混凝土应力应变的发展分布规律.研究成果为改进型钢高强高性能混凝土梁设计计算理论和有限元分析提供了试验依据.     

钢管支架屈曲承载力计算模型

钢管支撑架适合不同类型构件支模,但其轴心受压承载力具有特殊性。文中从多角度建模进行分析,找出其合适的分析模型,研究其屈曲承载力。     

拔出破坏的钢混组合结构栓钉连接件承载力的分析方法

当栓钉长径比较小时,栓钉连接件容易发生拔出破坏,目前这种非材料破坏的失效形式的承载力主要通过试验确定。为了扩大有限元方法的应用,提出在有限元分析中以栓钉端头处的混凝土压应变为控制变量判断栓钉是否发生拔出破坏的分析方法,并确定其承载力。首先,采用ABAQUS软件建立标准推出试验的有限元模型,并将有限元计算值与文献实测值和规范计算值进行对比,其结果表明误差均在10%以内,验证了有限元模型的正确性。然后,结合提出的考虑栓钉拔出破坏的分析方法分析了栓钉的长度和直径对承载力的影响。最后,给出了栓钉拔出破坏的承载力计算公式。结果表明：栓钉与混凝土之间的绑定约束是面面接触方式的刚度的上限;混凝土强度越低越容易发生拔出破坏,规范中规定的栓钉长径比大于4以防止拔出破坏是偏于不安全的;由栓钉直径的增大而引起的连接件承载力的提高程度不受混凝土强度的影响,当栓钉直径在10～22mm范围内以3mm的增量增大时,承载力提高约42%、31%和35%;当栓钉直径大于16mm时,《钢结构设计规范》计算的承载力值偏大,建议按Eurocode4规范进行设计;提出的栓钉拔出破坏的判断方法和承载力计算公式经规范计算值验证是合理可行的。     

混凝土与基岩胶结面真实抗剪断强度研究

采用弹塑性有限元法，分析研究了混凝土与基岩胶结面的不同平均应力抗剪断强度对应的真实抗剪断强度，以及混凝土和基岩弹性模量取值对计算真实抗剪断强度值的影响．提出了一些可供现场抗剪断试验和工程设计时选择抗剪断强度的参考意见．     

基于ANSYS接触分析的高强度螺栓节点数值模拟①

采用通用的有限元程序ANSYSl0．0对摩擦型高强度螺栓节点纯受弯荷载作用下的受力情况进行了接触分析,对数值模拟过程中的单元类型、预应力的施加方式、约束条件及各单元的实常数进行了系统的研究．结果表明：顶板螺栓外侧的螺栓的分担的剪应力大于内侧螺检分担的剪应力,腹板螺检靠近节点板上角的螺栓附近的滑移量最大．本文中的数值模拟方法可用于研究摩擦型高强度螺栓节点的摩擦力分布规律及极限承载能力,弥补试验过程中的不足．     

工程结构的空间非线性有限元分析

有限元法作为一种非常有效的数值分析方法,在分析大型复杂结构中得到广泛应用。探讨了在分析非线性问题时常使用的迭代法和增量法及其各自的缺点。而由迭代法和增量法结合而成的混合方法,有效的解决了纯粹迭代法和增量法的不足。并应用此混合方法,对工程结构进行了有限元计算,分析了其承载能力,减小了分析空间非线性问题的误差。     

超高强混凝土梁抗剪性能的有限元分析

结合18根立方体抗压强度为100MPa以上的超高强混凝土有腹筋约束梁在集中荷栽作用下抗剪性能的试验研究,利用超高强混凝土的各种基本物理力学性能参数,以非线性有限元分析为基础,采用较为完善的非线性本构模型和破坏准则,编写了超高强混凝土有腹筋约束梁抗剪强度有限元分析程序以模拟试验。在非线性有限元分析模拟试验结果和已有试验实测数据的基础上,统计回归出了超高强混凝土有腹筋约束梁抗剪强度计算公式。应用该公式所得结果与试验结果符合较好。     

梁板式筏形基础冲切性能的有限元分析

利用ADINA有限元软件对单跨梁板式筏形基础进行了冲切模拟和非线性分析,得出了筏板基础的裂缝、变形及地基反力分布。结果表明：在小荷载情况下,筏板的地基反力分布比较均匀,随着荷载的增加,筏板的地基反力呈非线性分布并且主要集中在肋梁及其周围2．5倍板厚的范围内;板格及肋梁都出现了反向弯曲的现象;冲切验算时考虑了板格冲切破坏模式和节点破坏模式2种情况,并取两者的最不利值作为筏板的冲切承载力。数值模拟结果为筏板结构设计和试验研究提供了理论依据。