基于统一硬化参量的海洋K0固结土动力本构模型

为方便海洋工程中桩土相互作用计算,根据海洋K₀固结土体特性,对现有相关土体本构模型进行简化。在修正剑桥模型的基础上,基于热力学理论,选用耗散功作为硬化参量,结合原状土体的固结属性,推导了适用于黏土与砂土的统一硬化模型。在此基础上,通过采用旋转硬化与等向硬化相结合的硬化理论来表征K₀固结土在循环荷载作用下的硬化规律,同时引入屈服面收缩参数Θ来描述循环荷载加载过程中土体屈服面的演化特性,进而建立了循环荷载下海洋K₀固结土体统一硬化模型。为验证本文提出的本构模型的合理性,开展了2个案例的对比研究,研究结果表明:新提出的统一硬化模型的计算值与实测值吻合,选用的计算参数少且物理意义明确。     

考虑剪切变形的轴心受压GFRP圆管临界荷载

为了考虑剪切变形对玻璃纤维增强复合材料（GFRP）构件屈曲荷载的影响,利用Engesser剪切变形理论,推导考虑剪切变形和初弯曲的临界荷载. 应用于GFRP圆管时,考虑材料各向异性特征对剪切系数及强度的影响. 对4根具有不同长细比的GFRP圆管试件进行轴压试验. 结果表明,GFRP圆管在截面强度估算时应综合考虑轴向纤维压缩破坏和环向基体拉伸破坏. 所推导的临界荷载计算式的结果和试验结果吻合良好.     

单箱双室连续箱梁桥荷载试验研究

结合某单箱双室预应力混凝土连续梁桥工程,介绍了该桥静力荷载试验的内容与方法,其中包括测点布置、荷载布置、加载制度以及试验结果与计算结果的对比分析等.通过静力荷载试验来测试桥跨结构强度、刚度,以检验桥跨结构在正常使用状态下的承载能力和结构变形是否符合设计要求.试验结果表明:该桥结构处于正常受力状态,结构刚度、强度均满足规范要求.     

Conwep算法和压力时程曲线荷载施加法在爆炸毁伤分析中的适用性

为给大型结构毁伤研究提供技术支撑,应用显示动力学有限元软件ANSYS/LS-DYNA,以加筋板毁伤实验为依据,分别采用Conwep算法和压力时程曲线荷载施加法将爆炸荷载施加到加筋板模型上,将两种方法的数值模拟结果与实验结果进行对比,并从受爆结构单元、荷载施加范围以及结构位移与速度3个角度分析两种方法的适用范围和局限性.结果 表明:应用Conwep算法得出的数值模拟结果与实验结果的相对误差不大于5.15％;应用压力时程曲线荷载施加法得出的数值模拟结果与实验结果的相对误差不大于5.46％,均满足工程要求.因此两种方法均可作为爆炸荷载施加方法.     

基于SACS的海上升压站的谱疲劳分析

海上升压站多为焊接钢结构,在长期波浪荷载作用下,焊接钢结构尤其焊接节点易出现疲劳损伤乃至破坏,因此,合理的评估海上升压站结构的疲劳性能对于结构设计尤为重要.基于某220 kV海上升压站,运用有限元软件SACS建立海上升压站模型,根据DNVGL-RP-C203:2016《Fatigue Design of Offshore Steel Structures》和API-RP-2A-WSD:2014《Planning,Designing,and Constructing Fixed Offshore Platforms—WorkingStress Design》规范,获得了导管架与撑杆连接节点—圆管节点的疲劳寿命;同时,采用SACS软件建立节点有限元模型,计算节点应力集中系数,获得上部组块与导管架连接节点—非圆管节点的疲劳寿命.     

±800kV直流输电线路重冰区导、地线脱冰冲击敏感因素浅析.

结合±800 k V直流输电线路重冰区的实际工程数据,基于脱冰数值计算理论,通过数值方法模拟了六分裂导线在不同档数、档距、高差等复合因素影响下导线的脱冰动力响应过程,分析不同参数条件下导线和地线脱冰对悬垂绝缘子串和耐张绝缘串的冲击效应,得到最不利脱冰冲击效应的控制因素。研究表明:不同档距和高差组合下,档距和高差均最大时脱冰后的冲击效应最强;对于连续档,不同档脱冰时,对其相邻档导地线串的冲击效应最大;脱冰水平冲击效应主要受水平档距的影响,垂直冲击效应主要受高差的影响。     

基于等幅周期荷载下软岩Bingham本构模型的研究

为建立一种描述等幅周期荷载下软岩应变特性的本构模型,将Bingham模型中的常值黏壶元件替换成与循环次数相关的变系数黏壶元件,常值弹性元件替换为随周期荷载循环次数的增大而衰减的非定值弹性元件,即可得到反映周期荷载下软岩各种应变规律的Bingham本构模型。当循环荷载应力上限值σmax大于岩石的临界强度σs时,模型为可反映软岩3个应变阶段的改进4参数Bingam模型;反之则为反映软岩前两个应变阶段的非常值2参数Hook模型。将周期荷载分解为一个定值荷载和一个平均应力值为零的周期荷载,基于流变力学理论给出了定值荷载作用下基于该模型的本构方程式,再根据黏弹性力学理论,给出了平均应力值为零的周期荷载下基于该模型的本构方程式,最后将已获得的本构方程式叠加即得到周期荷载下软岩本构方程式。结果表明:所建立的本构方程式可较好描述周期荷载下不同软岩各类应变特征,对各类软岩的应变曲线拟合的相关系数均在0.868以上,且同一种岩石模型中弹性元件系数初始值随周期荷载的动应力幅值的增大而减小,岩石加速应变速率参数随动应力幅值的增大而增大。     

某水电站厂房洞室群围岩点荷载强度试验成果分析及利用研究

通过厂房地下洞室群围岩点荷载试验,获得了洞室不同深度位置岩石点荷载强度值,试验发现各平洞点荷载强度随洞室深度变化呈现明显的波动性变化特征。研究表明,围岩岩性、断层以及岩石微观结构等是影响岩石点荷载强度的主要因素。其中,围岩中普遍发育的矿物定向排列是导致点荷载强度波动性变化的最主要因素。最后,通过与实测单轴抗压强度比较,得出当岩石单轴抗压强度大于60 MPa时,宜采用成都理工大学推荐公式换算单轴抗压强度,当单轴抗压强度小于60 MPa时,宜采用水利水电规范推荐的转换公式计算岩石单轴抗压强度。     

基于离散元方法的竖直群桩冰荷载分析

在高纬度海域或高寒地区的江河中,碎冰对海洋平台桩腿和桥墩等直立群桩结构产生很大的冲击作用,并在一定条件下造成不同程度的破坏。依据碎冰在自然条件下的离散分布特性,采用Voronoi切割算法构造随机分布和具有非规则几何形态的碎冰初始状态,在此基础上采用若干个具有黏结-破碎功能的球形颗粒构造具有一定厚度、尺寸和形状等物理参数的河冰离散单元模型,将竖直群桩简化为刚体结构,从而对碎冰的运移及其对群桩的冲击作用进行数值模拟。在此基础上可确定碎冰撞击下的群桩冰荷载,并分析冰块尺寸、冰速和冰厚对桩结构所受冰荷载的影响。