苏州河水闸工程大跨度箱形底板结构优化设计

针对苏州河河口水闸工程中的大跨度箱形底板设计中遇到的困难,利用三维有限元对底板结构进行计算分析。建立了整体三维有限元模型,通过分析初步计算结果指出本工程底板不宜采用预应力配筋方案。而后将底板从整体模型中抽取出来建立模型,对外侧板厚度、填充混凝土长度及横隔舱室的数量对底板应力水平的影响进行了计算分析,得到这3个参数的最优取值范围。两个模型的计算结果均说明优化后方案在不增加底板自重的情况下极大地降低了应力水平。     

具有自适应影响半径的无单元法

本文讨论无单元法的权函数问题,并首次提出在权函数中采用自适应影响半径,以适应结点分布的随机性。实际算例表明,使用自适应影响半径的权函数对求解应力集中或断裂力学问题具有较大的优越性。     

大跨度箱形底板结构的分析与优化设计

预应力在大跨度结构中得到广泛的应用,但由于某水闸工程中的大跨度箱形底板的特殊性。不宜采用预应力配筋方案。对底板的外侧板厚度、填充混凝土长度及横隔舱室的数量对底板应力水平的影响进行了计算分析,在尽量不增加底板自重的前提下,根据应力水平最低的原列,得到这三个参数的最优取值范围,进而达到对底板结构进行最优化设计的目的。     

苏州河河口水闸差异沉降控制方案

针对苏州河河口水闸闸底板差异沉降小于1.5 cm的设计要求,建立水闸整体三维有限元模型,并进行多方案数值模拟,寻找控制差异沉降的有效方法。通过对中闸墩桩基的敏感性分析,发现增加中桩或减少边桩控制沉降效果甚微,桩长、桩基分布及桩底持力层才是关键因素。综合考虑,最终方案确定为边闸墩基础采用40根直径为60cm的钢管桩,中闸墩基础加宽,采用4排共24根直径为60cm的钢管桩。     

小波基无单元法及其工程应用

论述数值计算中新的小波基无单元方法,即用小波基函数取代传统无单元方法中的幂级数基之后,使无单元法具有了小波变换的局域化和多分辨率等优良特性,并能有效地克服有限单元法的网格敏感性和单元之间应力不连续现象,从而不但拓展和丰富了无单元法的理论内容,也为其工程应用开辟了新的途径。