加筋土擋墻在重復(fù)荷載作用下模型試驗(yàn)與動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析

參照大連理工大學(xué)海動(dòng)研究室的實(shí)驗(yàn)條件和數(shù)據(jù),基于workbench平臺(tái),應(yīng)用fluent流體模擬軟件,通過(guò)udf編寫(xiě)二階stocks波浪方程進(jìn)行波浪模擬。建立三維數(shù)值水槽模擬原型實(shí)驗(yàn),獲得了作用在柱體上的正向力和橫向力的變化曲線(xiàn),與真實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)良好。通過(guò)監(jiān)測(cè)獲得波面處水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn),發(fā)現(xiàn)水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)不是類(lèi)正弦變化,而是有規(guī)律的＂二次跳躍＂變化;通過(guò)對(duì)柱體結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析,得到了位移響應(yīng)曲線(xiàn),并給出了工程建議。

重復(fù)荷載作用下砂土永久變形預(yù)估模型——為預(yù)估路基的永久變形，在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上對(duì)砂土進(jìn)行了重復(fù)加載動(dòng)三軸試驗(yàn)，得到了砂土永久變形的發(fā)展曲線(xiàn)，建立了塑性應(yīng)變和荷載作用次數(shù)之間的關(guān)系式，使用最小二乘法擬合出該式中的系數(shù)與含水量和回彈模量之間的回歸...

橋梁的振動(dòng)狀態(tài)是評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)動(dòng)力設(shè)計(jì)參數(shù)合理與否的重要指標(biāo)。變截面梁可以提供更好和更合適的質(zhì)量和應(yīng)力分布,滿(mǎn)足在建筑、機(jī)械、航空航天和其他工程創(chuàng)新應(yīng)用中的要求。研究等高度矩形變截面均勻梁在移動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng),具有一定的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。建立了移動(dòng)載荷作用下,兩端簡(jiǎn)支系統(tǒng)的控制方程,得到了精確的理論解,并給出了有限差分法和ansys有限元法的數(shù)值結(jié)果,三者互相驗(yàn)證,吻合良好。最后討論了非均勻系數(shù)δ、車(chē)輛行駛速度c等參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)的影響。

針對(duì)高速列車(chē)動(dòng)荷載作用下地基穩(wěn)定性問(wèn)題,結(jié)合滬杭客專(zhuān)金山北站試驗(yàn)段工程背景,運(yùn)用2.5維有限元方法建立了有限元分析模型;運(yùn)用有限元軟件分析列車(chē)振動(dòng)荷載引起的鐵路軟土地基與復(fù)合地基內(nèi)的動(dòng)力響應(yīng),分析復(fù)合地基對(duì)列車(chē)動(dòng)荷載作用下路基穩(wěn)定性的影響。

加筋土擋墻滑動(dòng)破裂面的大型模型試驗(yàn)——通過(guò)對(duì)加筋土模型擋墻加載破壞現(xiàn)象的觀察和破壞后裂縫的逐層剖析，提出了加筋土擋墻新的破裂面形式，認(rèn)為具有上覆荷載的加筋土結(jié)構(gòu)應(yīng)存在兩組潛在的滑動(dòng)破裂面，它們都屬折線(xiàn)形復(fù)合式滑裂面，其下部?jī)A斜部分均為朗金破裂...

臺(tái)階式加筋土擋墻模型試驗(yàn)研究——以河龍高速公路加筋土擋墻為原型，對(duì)臺(tái)階式加筋土擋墻的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了模型試驗(yàn)研究測(cè)試表明：臺(tái)階式加筋土擋墑的墻后土壓力較小，呈鋸齒形分布，明顯受臺(tái)階卸載的影響；潛在破裂面與0．3h破裂面假定有較大差異，并隨擋墻的高...

加筋土擋墻潛在破裂面模型試驗(yàn)研究——加筋土擋墻的潛在破裂面為筋帶最大拉力點(diǎn)的連線(xiàn)，其合理確定是加筋土擋墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵?，F(xiàn)行規(guī)范僅對(duì)單級(jí)直立式加筋土擋墻的潛在破裂面有明確規(guī)定，尚無(wú)適于不同臺(tái)階寬度的加筋土擋墻潛在破裂面的通用計(jì)算模式。本文以河...

為分析浮橋上移動(dòng)荷載的重量與移動(dòng)速度對(duì)浮橋動(dòng)力響應(yīng)的影響,應(yīng)用有限元方法將控制方程進(jìn)行離散,得到系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程,通過(guò)編寫(xiě)相應(yīng)的計(jì)算程序求解了浮橋的位移響應(yīng),并利用有限元軟件對(duì)已求解出的位移響應(yīng)進(jìn)行后處理,分別得到了不帶鉸浮橋和帶鉸浮橋在不同荷載重量、不同荷載移動(dòng)速度下的內(nèi)力響應(yīng)曲線(xiàn)。數(shù)值模擬結(jié)果表明:隨著荷載重量和荷載移動(dòng)速度的增加,浮橋的位移和應(yīng)力也隨之增加;當(dāng)移動(dòng)荷載的重量和移動(dòng)速度相同時(shí),帶鉸浮橋的應(yīng)力比不帶鉸浮橋大得多,當(dāng)230kn的荷載分別以1m/s、5m/s、10m/s、20m/s的速度移動(dòng)到浮橋中點(diǎn)時(shí),帶鉸浮橋的最大應(yīng)力比不帶鉸浮橋分別大114%、117%、108%、111%。因此,將浮橋簡(jiǎn)化為連續(xù)梁用平均剛度法求解出位移響應(yīng)后,不能直接求解應(yīng)力,應(yīng)當(dāng)考慮鉸對(duì)浮橋動(dòng)力響應(yīng)的影響,否則求解出的應(yīng)力偏小,不利于浮橋安全系數(shù)的計(jì)算。

為了揭示交通荷載對(duì)低填道路下臥軟土地基的動(dòng)力影響規(guī)律,對(duì)軟土地基的動(dòng)孔隙水壓力進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,分析了不同上部路堤厚度和行車(chē)速度工況下地基孔隙水壓力的分布規(guī)律,并據(jù)此借助數(shù)值模擬對(duì)長(zhǎng)期交通荷載作用下軟土地基的附加沉降進(jìn)行計(jì)算分析.結(jié)果表明:上部路堤結(jié)構(gòu)對(duì)交通荷載的動(dòng)力激勵(lì)具有消減作用,填筑厚度越小,下臥軟土地基的動(dòng)力響應(yīng)越明顯,且隨著深度的增加動(dòng)孔隙水壓力呈衰減趨勢(shì),長(zhǎng)期交通荷載作用下軟土地基的附加沉降呈近似指數(shù)型非線(xiàn)性增長(zhǎng).

為了揭示交通荷載對(duì)低填道路下臥軟土地基的動(dòng)力影響規(guī)律,對(duì)軟土地基的動(dòng)孔隙水壓力進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,分析了不同上部路堤厚度和行車(chē)速度工況下地基孔隙水壓力的分布規(guī)律,并據(jù)此借助數(shù)值模擬對(duì)長(zhǎng)期交通荷載作用下軟土地基的附加沉降進(jìn)行計(jì)算分析.結(jié)果表明：上部路堤結(jié)構(gòu)對(duì)交通荷載的動(dòng)力激勵(lì)具有消減作用,填筑厚度越小,下臥軟土地基的動(dòng)力響應(yīng)越明顯,且隨著深度的增加動(dòng)孔隙水壓力呈衰減趨勢(shì),長(zhǎng)期交通荷載作用下軟土地基的附加沉降呈近似指數(shù)型非線(xiàn)性增長(zhǎng).

爆炸荷載作用下動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)研究——應(yīng)用爆炸加載的透射式動(dòng)焦散線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)，分析了爆炸裂紋的擴(kuò)展規(guī)律。用有機(jī)玻璃試樣直觀、形象地研究了爆炸加載和卸載過(guò)程破裂時(shí)的應(yīng)力(應(yīng)變)場(chǎng)、成核區(qū)(陰影區(qū))的動(dòng)態(tài)特征變化，分析了爆炸裂紋發(fā)展、止裂及破壞模式、動(dòng)...

以青島海灣大橋海上施工平臺(tái)為背景,采用有限元分析程序提取了平臺(tái)的各階自振頻率。對(duì)隨機(jī)波浪作用下考慮不同激勵(lì)方向的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算,并分析了不同激勵(lì)方向?qū)Y(jié)構(gòu)隨機(jī)響應(yīng)的影響,得出波浪荷載以45°方向激勵(lì)時(shí),結(jié)構(gòu)以扭轉(zhuǎn)為主的振型得到發(fā)揮,動(dòng)力響應(yīng)出現(xiàn)兩次峰值。通過(guò)施工平臺(tái)靜、動(dòng)力計(jì)算結(jié)果的比較,建議在施工平臺(tái)的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮到波浪力的動(dòng)力效應(yīng)。

為進(jìn)一步了解上海地區(qū)地鐵運(yùn)行所引起的臨近建筑物振動(dòng)情況，根據(jù)上海實(shí)際地層剖面建立隧道-土體-建筑物相互作用三維有限元數(shù)值模型，分析地鐵運(yùn)行所引起的相鄰建筑物各層水平和豎向振動(dòng)變化規(guī)律。其中，列車(chē)荷載由三質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)模型求出并施加于軌道上。同時(shí)對(duì)列車(chē)運(yùn)行速度、建筑物與隧道距離及建筑物樓層數(shù)等因素對(duì)振動(dòng)幅值的影響進(jìn)行分析。結(jié)果表明，同一建筑物內(nèi)豎向振動(dòng)隨層高基本不變，水平向振動(dòng)先減小后增加，頂層有明顯的振動(dòng)放大現(xiàn)象；建筑物各層的振動(dòng)隨列車(chē)車(chē)速的減小、與軌道中心距離的增大和樓層數(shù)的增大而減小；但隨著樓層數(shù)的增加，建筑物各層水平向振動(dòng)放大現(xiàn)象也更明顯。

以某地鐵區(qū)間隧道為研究對(duì)象,依照列車(chē)動(dòng)荷載激勵(lì)力公式,設(shè)計(jì)列車(chē)振動(dòng)模型裝置,觀測(cè)了隧道襯砌模型和周?chē)橘|(zhì)在靜荷載及列車(chē)動(dòng)荷載作用下的應(yīng)變、加速度等力學(xué)參數(shù),分析了動(dòng)荷載作用下隧道結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài),并和初始靜應(yīng)力做了比較,得出了一些有指導(dǎo)意義的結(jié)論。

為了比較三種不同材料拱形結(jié)構(gòu)的抗爆炸性能,利用ansys/ls-dyna3d有限元軟件,采用流固耦合算法,對(duì)拱形結(jié)構(gòu)在內(nèi)部爆炸載荷作用下的爆腔形成和發(fā)展規(guī)律等動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明:rpc拱形結(jié)構(gòu)的單元較鋼纖維和巖石拱形結(jié)構(gòu)的單元能承受更大的主應(yīng)力,其單元具有更強(qiáng)的能力吸收爆炸所釋放的能量,因而rpc拱形結(jié)構(gòu)具有更高的防震塌能力以及結(jié)構(gòu)的完整性。

交通事故的發(fā)生,不僅損害了人們的財(cái)產(chǎn)和生命安全,同時(shí)也制約了交通行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,特別是在車(chē)輛與路橋的過(guò)渡段,因此,對(duì)于橋頭跳車(chē)的問(wèn)題,必須采取相應(yīng)的措施妥善的解決.基于此,本文結(jié)合路橋過(guò)渡段車(chē)輛動(dòng)力響應(yīng)研究模型、影響動(dòng)力響應(yīng)的因素以及車(chē)輛荷載下的路面動(dòng)力響應(yīng),對(duì)其進(jìn)行了分析與研究,為今后相關(guān)工作人員對(duì)路橋過(guò)渡段的工作提供了一定的經(jīng)驗(yàn),以此更好的保證行車(chē)安全.

采用每節(jié)點(diǎn)七自由度的有限元曲梁橋模型和兩自由度六參數(shù)汽車(chē)模型,根據(jù)newmark算法分析了不同參數(shù)變化對(duì)簡(jiǎn)支箱型曲梁橋車(chē)橋動(dòng)力響應(yīng)的影響,結(jié)果表明曲率越大汽車(chē)對(duì)橋梁的沖擊作用越大;路面不平順和彎扭剛度比對(duì)曲梁橋的動(dòng)力響應(yīng)影響較大。

探討了車(chē)輛隨機(jī)動(dòng)載對(duì)半剛性瀝青路面的影響,以動(dòng)力學(xué)基本理論為基礎(chǔ),建立路面結(jié)構(gòu)的三維有限元模型,根據(jù)路面不平度模擬作用在路面上的隨機(jī)荷載,概述了三種模擬隨機(jī)荷載的方法,分析了車(chē)速對(duì)隨機(jī)荷載作用下路面的各力學(xué)性能指標(biāo)的影響。結(jié)果表明,車(chē)輛行駛速度提高,瀝青路面表面層的最大豎向位移、最大垂直壓應(yīng)力、最大剪應(yīng)力、最大橫向拉應(yīng)力、最大水平拉應(yīng)力均逐漸減小。

以?xún)?nèi)昆鐵路疏解線(xiàn)新梅花山隧道和六沾線(xiàn)烏蒙山隧道近距離立體交叉隧道為背景,研究列車(chē)運(yùn)營(yíng)期間,列車(chē)振動(dòng)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的影響。采用激振函數(shù)模擬列車(chē)豎向振動(dòng)荷載,并通過(guò)對(duì)圍巖-隧道體系進(jìn)行模態(tài)分析,得到體系的振型和頻率,以確定合理的阻尼系數(shù)和時(shí)間積分步長(zhǎng)。最后運(yùn)用newmark隱式積分法,分別研究在各種列車(chē)荷載工況作用下,立體交叉隧道的動(dòng)力響應(yīng),確定在列車(chē)振動(dòng)荷載作用下襯砌結(jié)構(gòu)的薄弱部位及相應(yīng)的位移和應(yīng)力。

樁承式加筋路堤具有工期短,成本低以及沉降變形小等優(yōu)點(diǎn),在工程中得到了廣泛應(yīng)用。為了研究地震荷載作用下樁承式加筋路堤的動(dòng)力特性,建立了樁承式加筋路堤的數(shù)值分析動(dòng)力模型,分析了水平地震波el-centro作用下樁承式加筋路堤的動(dòng)力響應(yīng)。同時(shí),研究了路堤加速度、動(dòng)剪應(yīng)力和路堤動(dòng)位移等動(dòng)力特性,分析了cfg樁和土工格柵的內(nèi)力峰值分布。最后,對(duì)土工格柵抗拉模量和樁間距進(jìn)行了參數(shù)分析,研究了水平地震荷載作用下土工格柵抗拉模量和樁間距對(duì)樁承式加筋路堤動(dòng)力響應(yīng)特性的影響。數(shù)值分析結(jié)果表明:樁承式加筋路堤在右坡面接近坡腳處,剪切應(yīng)變?cè)隽孔畲?增大格柵抗拉模量能增強(qiáng)樁承式加筋路堤的抗震性能,而且對(duì)增強(qiáng)豎向地震穩(wěn)定性比水平向地震穩(wěn)定性效果更明顯。

以p-y曲線(xiàn)模擬地基反力與土體位移的非線(xiàn)性關(guān)系,采用有限差分法和迭代法求解由euler梁為模型推導(dǎo)出的樁身運(yùn)動(dòng)微分方程。通過(guò)mathematica軟件編制了計(jì)算程序,并將靜力作用下的計(jì)算值同鎮(zhèn)江大港的試樁數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,樁頂位移和樁身最大內(nèi)力的誤差均控制在20%左右。動(dòng)力計(jì)算時(shí),以樁身振動(dòng)穩(wěn)定位移值與靜力結(jié)果相符合為標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)證了動(dòng)力程序的正確性?；谠搫?dòng)力分析程序,分別討論了樁長(zhǎng)、樁徑、水平荷載頻率這些因素對(duì)樁身動(dòng)力響應(yīng)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),樁長(zhǎng)對(duì)樁基動(dòng)力響應(yīng)的影響很小,樁徑和荷載頻率對(duì)響應(yīng)的影響顯著。最后,依據(jù)分析結(jié)果,對(duì)實(shí)際工程的樁基設(shè)計(jì)提出了一些定性的指導(dǎo)性意見(jiàn)。

動(dòng)力荷載作用下的土與地下結(jié)構(gòu)的相互作用是工程研究的一個(gè)熱點(diǎn)。基于動(dòng)力學(xué)基本方程,運(yùn)用有限單元法和振型迭加法,對(duì)位于黃土地區(qū)的盾構(gòu)地鐵隧道在elcentro地震波動(dòng)力荷載作用下的動(dòng)力反應(yīng)進(jìn)行彈塑性數(shù)值分析。從計(jì)算結(jié)果分析得出在elcentro地震波作為動(dòng)力激勵(lì)時(shí)地鐵盾構(gòu)隧道的動(dòng)力反應(yīng)特征。分析得出盾構(gòu)隧道在地震波作用下拱底所產(chǎn)生的加速度最大,且這一部位的動(dòng)應(yīng)力最大。同時(shí)隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的累積變形大于其外側(cè)所對(duì)應(yīng)各點(diǎn)的累積變形,且最大變形出現(xiàn)在隧道結(jié)構(gòu)的側(cè)墻部位。