大直径桩沉降敏感性的数值分析

以某桥梁大直径桩为例,采用弹塑性有限元法分析了桩周土、桩端土以及桩土界面特性等因素对大直径桩沉降的影响。土体本构关系采用Drucker—Prager弹塑性模型,桩身混凝土采用线弹性模型,而桩土界面采用接触面单元进行模拟。结果表明：该桩的荷栽一沉降曲线为缓变形,无陡降段,其极限承栽力应以桩顶沉降来控制,在10．2MN的设计荷载作用下,桩顶沉降仅为14．94mm,具有较大的安全储备;在各影响因素中,桩周土对该桩沉降的影响最敏感,其次为桩端土;在工程实践中,提高桩周土强度、合理选择持力层以及避免破坏桩土界面强度是减少桩基沉降、保证上部结构安全性的有效手段。     

板桁结合梁斜拉桥3D-ANSYS建模技术研究

以天兴洲大桥为背景,分析大跨度板桁结合梁公铁两用斜拉桥的结构特点.给出有限元法模型的假设条件与相关问题的处理技术.基于ANSYS平台,利用APDL开发工具,实现了大跨度斜拉桥的3D有限元程序化建模.并详尽介绍了建模程序框架与功能模块的实现方法,其成果可供桥梁设计与结构分析时参考.     

兰州某地铁车站深基坑开挖变形特性及环境影响分析

针对兰州城区工程地质水文条件复杂的问题,为了研究该地区地铁车站深基坑开挖过程中支护结构的变形受力特点和对周边环境的影响,以迎门滩站深基坑工程为典型案例进行分析。该车站基坑所在区段属黄河漫滩区,地铁穿过地层主要为卵石土,水位5～8 m。该基坑围护结构采用钻孔灌注桩+钢管内支撑体系。采用PLAXIS 3D有限元分析软件对该基坑建立三维有限元计算模型,土体本构模型采用土体硬化(HS)模型,依据工程实际开挖工况进行分部开挖计算,根据计算结果对桩撑式支护结构的变形和受力及基坑周边地表和地下管线的变形进行了分析。结果表明:围护桩的变形量、地表沉降量和管线位移量会随着基坑开挖深度的增加有逐渐累积的趋势,但在架设内支撑并施加预应力后,这些变形量的增速会减缓甚至变形量会减小。内支撑施加预应力之后自身轴力会有较大增加,之后基本保持不变,对其他内支撑轴力的影响较小。各变形量均在控制范围之内,满足设计和环境要求,表明该深基坑采用的钻孔灌注桩+钢管内支撑支护体系设计合理。研究成果可为后续黄土地区类似地铁车站深基坑工程建设提供一定的参考依据。     

多溶洞地层桩端极限承载力下限有限元法分析

为计算多溶洞地层桩基的极限承载力,通过MatLab平台编制了用于分析多溶洞地层桩端极限承载力下限的有限元法计算程序。采用平面应变模型,并假定材料符合Mohr-Coulomb准则和塑性关联流动法则。定义无量纲参数N来衡量各参数对桩端极限承载力的影响。根据桩与溶洞间的相对位置关系,详细探讨了6种工况下桩端极限承载力的变化规律,并分析了嵌岩深度h_r、上覆土层自重q_s和溶洞直径D的影响程度。分析结果表明:桩端极限承载力随h_r的增大而增大,随D的增大而减小,而q_s的影响基本可忽略不计。此外,还对不同工况下桩端的极限破坏模式进行了分析。最后,通过考虑无溶洞、有溶洞下的2种桩基算例,验证了本文方法的正确性。     

有限单元法在桥梁静载试验中的应用

桥梁是道路的重要组成部分,运营中的桥梁在自然界风霜雨雪及车辆荷载作用下,桥梁使用功能随着使用年限的增长而逐步退化.桥梁检测成为了了解桥梁健康状况,保障桥梁正常运营的重要手段.为了探索有限单元法在桥梁检测中的应用,以某桥梁检测为例,利用有限元软件进行的桥梁静载试验仿真分析和桥梁现场静载试验.通过对某桥静载试验的有限单元法分析结果与静载试验实测数据的比较,阐明了有限单元法仿真分析在桥梁静载试验检测中的应用.     

沥青混凝土心墙土石坝水力劈裂计算分析

分析了土石坝水力劈裂原理,针对新疆吐鲁番二塘沟沥青混凝土心墙土石坝,选取河床部位最大断面为典型断面,采用有限元法对其进行水力劈裂计算分析,得出:该土石坝心墙任一高程处的中主应力都小于竖向应力,且中主应力和竖向应力都大于水压力。因此,该坝的心墙不会发生水力劈裂。     

马马崖水电站溢流坝段三维深层抗滑稳定分析

复杂地基上重力坝的抗滑稳定问题一直是设计人员关注的重要问题。针对马马崖一级水电站 的复杂地质条件,分析了重力坝河床坝段群潜在的滑移模式,建立了坝体和坝基的三维有限元模型,利 用有限元应力代数和法和刚体极限平衡法对该溢流坝段的抗滑稳定进行了分析,研究了左岸非溢流坝 段与河床溢流坝段之间接触面黏聚力对大坝抗滑稳定的影响,同时分析了上下游岩体对坝段抗滑稳定 的影响。结果表明:采用应力代数和法计算出的抗滑稳定系数要比刚体极限平衡法得到的抗滑稳定系 数小;坝段之间横缝灌浆的黏聚力对河床坝段群的抗滑稳定具有重要的影响,考虑横缝灌浆的黏聚力作 用后河床坝段群的抗滑稳定性能满足规范要求。计算结果为马马崖一级水电站大坝的抗滑稳定处理措 施设计提供了参考。     

用于包衣厚度测量的石英晶体谐振器夹具设计研究

为了提高药品包衣厚度测量的准确性,设计了一套晶振片夹具,可实现多方位测量。运用"等效密度法"建立起夹具和晶振片的有限元模型,分析不同夹具宽度对晶振片谐振频率的影响。通过有限元分析,发现夹具宽度对晶振片低阶模态下的谐振频率有较大影响,但随着模态阶数的增大,其影响程度随之下降。搭建实验系统对夹具影响程度进行验证,该夹具对晶振片厚度剪切的高阶振动频率基本无影响,符合包衣厚度测量系统的要求。     

户内变电站通风和降噪模拟与优化

应用有限元分析方法,对户内变电站主变压室内的温度场、速度场和声场进行了综合建模分析,由此提出了根据仿真结果来评价户内变电站通风和降噪效果的方法.以南昌市豫章110kV变电站为例,仿真未改造前的变电站运行工况,将仿真分析得到的温度值和声压值与实测数据对比,验证了模型的有效性,得到了该变电站通风和降噪未达标的结论.对该变电站的通风和降噪进行了综合模拟优化,并提出了优化改造方案.按该方案实施优化改造后,豫章变电站的实测温度和噪声值基本达到了预定的各项评价指标.此外,提出了旨在进一步降低夜间噪声排放的变电站夜间运行模式.     

基于三次B样条有限元法的BBMB方程数值解

对空间和时间坐标分别采用三次B样条有限法和Crank-Nicolson差分法求得非线性BBMB方程的数值解,应用Von-Neumann稳定性理论证明了此方法的无条件稳定性,并且通过两个例子验证了该方法的有效性与可行性.