循环荷载作用下重塑饱和粉黏土的刚度弱化特性研究

以东海大桥海上风电场项目为课题背景,通过动三轴系统对重塑饱和粉质黏土开展一系列长期不排水循环加载三轴试验,分别考虑围压、动应力比和频率3种因素,特别是对高频(f5 Hz)下土体的动力弱化特性进行了研究。试验结果表明:累积塑性应变与累积孔压随着循环次数的增加而增大并且趋于稳定,呈现出应变软化和孔压软化现象。割线动变形刚度模量和割线动弹性刚度模量则随着循环次数的增加,先急剧降低然后趋于稳定,从而表现出刚度弱化现象。进一步研究了割线动弹性刚度模量与循环应变幅值的关系,割线动弹性刚度模量的衰减趋势受动应力比和频率的影响不大,与围压有关,围压越大,割线动弹性刚度模量衰减趋势越慢,衰减稳定幅值越低。     

竖向荷载作用下斜桩承载特性数值分析

近年来,斜桩在桥梁、码头、海上钻井平台及大型输电线路塔架基础等工程中得到广泛应用,研究不同倾角斜桩的荷载传递及承载特性实用意义较大。基于ABAQUS软件,考虑桩土接触特性,模拟分析了不同倾角斜桩的承载特性。结果表明:桩身倾角不大于10°时,倾斜角对单桩的极限承载力影响不大,但会在桩身产生一定弯矩以及桩顶产生一定的水平位移;桩身轴力沿桩长方向的衰减速率随桩身倾角的增大而增大;斜桩桩身弯矩主要分布在桩顶下1/2桩长范围内,其最大值的位置不受桩身倾角以及桩顶竖向荷载的影响;斜桩桩身侧摩阻力沿桩长大致呈"S"型分布,其桩顶以下1/6桩长范围内侧摩阻力远远大于直桩。     

图尔古松水电站泄洪深孔弧形闸门设计及融冰措施

图尔古松水电站位于东哈萨克斯坦州济良诺夫斯克西北30 km处,其深孔弧形闸门除承受高水头的静水压力、地震动水压力,还需考虑泥沙淤积以及温度变化的影响。弧形闸门是电站泄洪、排砂的主要控制设备,根据其受力与止水特点及环境特性,弧门设计采用主横框架结构,直支臂支撑,顶止水为P型和转铰止水双重水封,设计为温度-51~40℃,除考虑材料热胀冷缩的影响,还设计了有效的融冰措施,可满足挡水、运行和检修要求。     

沉降及外部荷载作用下益阳管廊防护效果分析

地下管廊常因填土沉降和外部荷载等原因造成管廊结构崩溃、接口错位、脱节、管身裂缝、破损等结构损伤。针对填土沉降和外部荷载作用下管廊出现的问题,结合益阳管廊项目,利用FLAC3D有限差分方法模拟土工布对填土沉降的防护以及土工格栅的构造因素对外部荷载作用下的管廊防护进行研究,模拟结果表明:益阳管廊底部铺设土工布可以有效控制填土沉降;管廊上部铺设3层,宽度为12 m的土工格栅有效减轻、分散外部荷载对管廊的作用力。     

拍门半圆形大截面水封有限元仿真计算研究

拍门框形水封的受力方式决定了其计算方法与传统的启闭式闸门水封不同,一般需三维建模。鉴于直接建立拍门水封的三维模型进行仿真计算在技术上难以克服高度非线性问题,计算难以收敛,故结合框形水封线压力的近似计算和水封断面二维有限元计算,通过反查线压力曲线得到拍门水封计算的近似结果,从而克服了框形水封三维仿真的技术难题。     

输水隧洞衬砌在膨胀岩地层中的受力特性

以兰州市水源地建设工程彭家坪支线输水隧洞(穿越膨胀性岩层)为例,以荷载-结构模式计算并分析膨胀岩位于隧洞不同位置、在不同等级膨胀荷载作用下,衬砌内力、变形及最小安全系数的变化规律。计算结果表明,膨胀岩位于隧洞拱部时,随膨胀荷载的增加,衬砌墙脚应力集中显著,仰拱内侧弯矩及变形明显增大,属受力最不利工况;膨胀岩位于隧洞边墙及仰拱时,随膨胀荷载等级的增加,内力极值点会由仰拱向边墙转移;膨胀岩位于仰拱位置时,膨胀荷载对其影响较小。     

玻璃钢浮标的设计计算

本文探讨了玻璃钢浮标的设计计算思想，给出了玻璃钢浮标静水力性能、环境荷载、水动力性能和强度的分析计算方法。     

景洪水电站进水口垂直升降式拦污漂设计

虽然拦污漂已经在我国水电站大量使用,但目前并未出版相应的设计规程或规范。通过介绍景洪水电站进水口拦污漂类型、布置方案比选,重要部件设计思路及计算方法,提供了垂直升降式拦污漂的布置及设计。景洪水电站进水口垂直升降式拦污漂投入运行后,拦截漂污物效果明显。电站同时配备了清污船,适时对污物进行清理,极大地减轻了电站进水口拦污栅上污物堵塞的问题,提高了运行效率。     

荷载-冻融耦合作用下充填层自密实混凝土的耐久性及损伤模型

为掌握处于冻融服役环境条件下充填层自密实混凝土(SCC)的耐久性,设计了轴压荷载-冻融耦合作用模拟试验,对比研究了SCC在冻融循环作用、荷载-冻融循环耦合作用下的质量、峰值应力、峰值应变等参数随冻融循环次数的变化规律;结合统计损伤理论,建立了相应的损伤本构模型,讨论了损伤变量与冻融循环作用次数的变化关系。结果表明:相较于单一冻融作用,1/3应力水平的轴压荷载与冻融循环耦合作用下的充填层自密实混凝土劣化速率更大,此时难以抵抗300次冻融循环作用,掺适量聚丙烯纤维或橡胶粉可较好改善其在荷载-冻融循环耦合作用下的耐久性。所建立的损伤本构模型可较好地描述荷载-冻融耦合作用后混凝土应力-应变关系,其损伤变量与冻融次数具有良好相关性。     

消能支撑框架结构的研究与应用

对几种型式的消能器进行了减震机理分析 ,对消能支撑框架模型进行了低周反复荷载试验和振动台试验 ,编制了非线性有限元分析程序和弹塑性时程分析程序 ,并将研究结果应用于实际工程