受力特征

摘要： 为了探究隐伏断层错动下盾构隧道结构受力特点及地层破坏模式,基于盾构隧道纵向等效连续化模型,开展隐伏断层错动对盾构隧道影响的模型试验.研究隧道结构纵向受力特征、环缝接头张开量与断层错动的关系,采用数值模拟手段验证模型试验结果的合理性.试验及数值计算结果表明,隐伏断层错动下隧道结构纵向受力变化明显,断层错动对隧道结构纵向受力的影响范围小于60 m.在断层顶部投影面附近的盾构管片环缝存在明显的张拉变形,在正断层错动下盾构环缝接头更容易产生张拉大变形.正断层错动工况下的隧道结构纵向呈偏心受拉状态,逆断层错动工况下的隧道结构纵向呈偏心受压状态.在正断层错动下地层发生明显的剪切变形,呈现倒三角形剪切变形扩展规律,地表产生横向贯穿裂缝,逆断层错动下的地层剪切变形相对较弱.

摘要： 为研究预应力全长注浆锚索在围岩加固方面相对于端锚锚索的优势,基于中性点理论,分析锚索轴力、剪应力分布特征;建立全长注浆预应力锚索力学模型,推导巷道围岩任一点在弹性、弹塑性及塑性状态下表面位移解析解;研究预应力全长注浆锚索对围岩径向及切向变形的控制作用;以晋城煤业集团有限公司某矿33042巷9号联络巷为工程背景,分析未受采动影响及采动影响下常规锚索及预应力全长注浆锚索支护效果。研究结果表明:靠近巷道表面围岩,围岩变形大于锚索,锚固体表面剪应力指向巷道自由面,在围岩深部,围岩变形小于锚索,锚固体剪应力指向围岩深处,两侧剪应力相反,锚固体轴向拉力沿锚索长度方向呈曲线变化,且在中性点处最大;在未受采动影响下,普通锚索与预应力全长注浆锚索支护巷道变形趋势相同,巷道开挖初期变形剧烈,之后趋于平缓,锚索受力均匀、工作状态平稳,预应力全长注浆锚索相比端锚锚索能够减少顶底板移近量50%;采动影响期间,预应力全长注浆锚索支护下,顶底板移近量和两帮移近量分别比端锚锚索减少21.1%和22.1%,锚索受力普遍增加,且变动不大,未出现锚索破断现象;预应力全长注浆锚索相较于端锚在围岩径向及切向变形控制方面具有明显优势且能够很好地解决复合顶板巷道受剪切作用导致锚索破断的问题。

摘要： 为研究深埋富水隧洞衬砌受力特征及相关结构参数对隧洞涌水的敏感性问题,通过建立不同隧道有限元分析模型,从结构物布置、渗透系数等方面因素对水下隧道受力特征影响进行研究分析。结果表明:当衬砌结构处于非透水状态时,衬砌结构安全系数最小值随着外水压逐渐增大而显著减小,当超过一定的外水压荷载后,衬砌结构拱脚、拱顶等关键部位受拉应力影响,且无法满足衬砌结构安全要求;增大结构物相关厚度,降低才目关渗透系数,衬砌结构受力状态均呈现减小的趋势箍应力主要出现在衬砌底板及拱顶附近,而压应力则分布在拱脚两内侧,应加强相应部位的监测、支护,防止出现高压涌水破坏现象。

摘要： 针对武汉轨道交通16号线老关村站深基坑工程,在分析施工场地周边环境的基础上,综合现场实测和数值模拟手段,研究深基坑动态施工过程中地下连续墙、支撑的受力变化规律以及地表的沉降特征。研究表明,在动态施工过程中,墙体最大水平位移发生在基坑边中部,随动态施工过程的发展,沿墙逐渐下移,在墙顶以下2/3墙高的深度处稳定;基坑长边处地下连续墙最大变形量是短边最大变形量的两倍;基坑端头井的空间效应有利于改善第一道支撑的轴力,设置第二道支撑和第四道支撑后,可有效减小各自上一道支撑的轴力;三维数值模拟计算地表最大沉降位置与地表沉降曲线与实际情况基本一致。

摘要： 截至目前,浙江省双向8车道小净距公路隧道的设计建造案例并不多,富阳市大盘山隧道出口段(双向8车道,开挖宽度21.3m,开挖高度14.16m,最小净距约10m)是大断面小净距隧道的典型代表。论文依托大盘山隧道工程,考虑大断面、小净距隧道分部开挖的影响,开展隧道开挖施工全过程的数值分析,并对隧道施工过程中的结构安全性进行评价,以期为同类隧道设计施工提供工程经验。

摘要： 为探究盾构隧道管片背后空洞对隧道结构的影响,采用模型试验手段,考虑空洞形成过程,分别就无空洞,拱顶、拱腰、拱底背后空洞4种工况下衬砌结构变形、受力、与地层接触压力的响应规律进行研究。研究结果表明:无空洞时,衬砌受到均匀的地层压力,同时地层也提供给衬砌充足的地层反力,管片内力呈“对称式”分布。有空洞时,空洞的存在改变了衬砌与周边地层的接触状态,空洞附近衬砌所受地层抗力消失,受偏压作用衬砌截面发生趋向于空洞处的变形,衬砌结构整体受力状态恶化,内力分布较为复杂,空洞边缘位置处出现应力集中效应。不同空洞位置对隧道结构安全性影响排序为:拱腰>拱顶≥拱底。拱腰背后存在空洞时,该截面弯矩值较无空洞增长约2.78倍,管片外侧受较大拉应力。拱顶、拱底背后存在空洞时,衬砌结构变形及受力趋势较为相似,均表现为空洞所在截面处管片弯矩值较无空洞时显著降低,而两侧临近截面处弯矩值出现增长,原截面弯矩值转由两侧临近截面分担;不同的是,拱顶背后存在空洞时,当空洞尺寸增大至一定值,拱顶两侧均出现反弯点,拱顶弯矩值发生反向,拱顶由原受正弯变为受负弯状态(规定衬砌内侧受拉、外侧受压时为正弯矩),空洞所在截面处弯矩变化率较大,管片易受集中荷载作用。

摘要： 深基坑开挖过程中,基坑结构的变形及内力的变化直接影响基坑的稳定性。以白塘路道路工程某深基坑工程为研究对象,通过对该深基坑工程建立数值分析模型,分析深基坑开挖回填过程中的水平位移、基坑竖向位移、地下连续墙水平位移量、内支撑结构轴力,结果表明:采用钻孔灌注桩、高压旋喷桩、钢支撑、混凝土垫层相结合的支护结构支护效果较好;距离基坑中心越近,水平位移值越大,且位移方向为向基坑内部变形;基坑开挖过程中,地下连续墙竖向隆起位移值逐渐增大,回填过程中逐渐减小;支撑结构的受力特征在基坑开挖回填过程中逐渐增大;模拟值与实测值结果相差不大,且均在安全稳定值范围内。

摘要： 为分析支座沿横纵向偏心对小半径弯桥桥面铺装层受力特征的影响,以小半径曲线桥作为研究对象,采用有限元软件MIDAS Civil建立全桥整体模型,考虑恒载、活载等综合作用,分析在不同横纵向偏心情况下桥面铺装层受力的最不利位置以及铺装层表面最大横向拉应力、铺装层最大剪应力、铺装层表面最大横向位移、铺装层表面最大纵向位移。结果表明:对弯桥支座进行合理的横纵向偏心布设能有效改善桥面铺装层的受力特性;综合考虑桥面铺装层的4个控制指标时,建议支座偏心距离取为支座3往端部偏心2.205 m。该研究成果可为小半径弯桥支座优化布设提供理论参考。

摘要： 为研究盾构隧道管片受力特征,本文基于荷载结构法,建立了盾构隧道管片横纵向力学分析有机统一的精细化三维壳—弹簧计算模型;并依托具体工程,对隧道管片在现状河床及地层冲刷工况下横纵向结构受力特征进行计算分析,结果表明:隧道管片纵向受力相对于横向受力较小,管片横向为主要承载方向;对于地层冲淤幅度变化较大的盾构隧道项目,管片纵向受力相对较大,隧道结构设计过程中应对管片纵向受力进行计算分析;最后将结构计算结果与现场实测值进行对比分析,验证了本文所提出计算模型的适用性和准确性。

摘要： 基于有限元软件参数分析,确定了某145m跨径高速公路下承式钢箱系杆拱桥较为合适的矢跨比和拱轴线。通过提取杆件弯矩分布特征,选取未知荷载系数法作为成桥索力确定方法,并在此基础上分析了该桥成桥状态下的受力特征,此外,考虑山区风荷载作用,分析了主桥屈曲模态。计算结果可为相关研究提供参考。

摘要： 以西安市昆明路地下综合管廊穿越f3地裂缝为研究对象,基于有限元数值模拟分析了地裂缝错动作用下分段地下综合管廊的变形与受力特征.结果表明:地裂缝错动作用下地下管廊顶板竖向沉降变形整体上呈现反“S”形特征,其变形量随地裂缝错动量的增大而增大;管廊结构纵向变形大致可划分3个变形段即下盘翘曲变形段、不均匀沉降段和上盘整体沉降段;在管廊设计使用寿期100a内地裂缝错动量为50cm时,管廊接头部位顶板的水平位移在地裂缝带处达到峰值,为4.1cm,而底板水平位移为3.2cm,管廊接头部位易发生张开、错位破坏现象,应予以加固;在地裂缝带附近,上盘管廊底板的接触压力减低至0,存在底板脱空现象,应预留注浆孔便于必要时进行注浆加固处理,而下盘管廊底板的接触压力则有明显增大的趋势;当地裂缝错动量超过20cm时管廊结构顶、底板的拉应变超过了混凝土的极限拉应变,管廊变形破坏模式主要为拉张破坏.研究结果可以为西安市及其他地裂缝发育区地下综合管廊穿越地裂缝带的结构设计提供科学依据.

摘要： 绵九高速花园坝大桥为边中跨比值0.36的钢混组合连续梁桥,在不改变结构受力特征的前提下,采用设置端箱横梁的办法解决了梁端支座负反力问题.对于组合梁桥,施工方案的选择对于结构各部分受力影响较大,分阶段施工桥面板以及采用压重的办法能改善结构受力,充分发挥材料的性能.普通混凝土-UHPC桥面板能进一步提高结构的承载能力,提高结构的抗裂性能以及耐久性.

摘要： 为探究考虑层间接触效应的钢纤维混凝土隧道单层衬砌内力分布规律,自行设计考虑与不考虑层间效应的单层衬砌模型并研制竖向油压5MPa和侧向压力1.5MPa作为逐级施加的卧式加载试验台架,开展不同荷载作用下的钢纤维混凝土隧道单层衬砌受力特征模型试验.研究结果表明:不考虑层间接触特征的单层衬砌与考虑接触特征的单层衬砌在拱腰和墙角处的安全系数均为最低,最容易出现弯矩和轴力突变;考虑层间接触特征的单层衬砌最大弯矩与最大轴力均出现在拱脚处,层间接触面存在明显黏结力,结构的轴力增加和弯矩减小,内力变得均衡,结构的整体安全性高于不考虑层间接触面,相对不考虑层间效应,受力最不利的左右拱脚处的安全系数分别增加143.7％、149.4％;当竖向油压达到3MPa,侧向油压值达到0.9MPa时,仰拱周围层间接触面压力增长速度显著加快,仰拱处混凝土由线弹性转变为塑性,竖向油压达到4MPa,侧向油压值达到1.2MPa时,仰拱、拱角与拱顶层间接触面应力值有减小或反向增长的趋势,仰拱、墙角等界面发生破坏;钢纤维在单层衬砌裂缝扩展在30％～70％之间阻裂效果最好.

摘要： 铝合金桁架人行天桥因制造需要,桁架节点的各杆件轴线未相交于同一点.现有结构计算仍按传统结构力学桁架力学模式计算分析.为进一步获知铝合金人行天桥桁架节点的受力特征,分别建立共节点和不共节点的有限元模型,将两个模型的结果进行对比分析,得知其受力特征.结果表明:共节点模型和不共节点模型计算结果相近且都满足规范设计要求,为方便快速建模,建议采用共节点模型.

摘要： 依托川藏公路102隧道工程,在收集整理102隧道勘察设计资料、总结国内外已有隧道—滑坡体系相互作用机理的基础上,根据2#滑坡与隧道的相对位置关系,采用了FLAC3D三维数值模拟分析方法,对于运营期间滑坡体发生滑动对隧道结构的影响进行了模拟分析.通过对比分析在隧道拱顶距滑动面不同最小距离(1D4D)条件下,由于降雨导致滑坡发生滑动时,隧道的二次衬砌受力特征及其安全性,为今后类似条件下隧道工程建设提供借鉴经验和工程依据.

摘要： 本文分析了土拱效应的形成机理及土拱空间受力特征,综述了目前土拱效应的研究现状,对土拱效应研究方向的发展趋势做了简要论述.

摘要： 地质灾害是油气长输管道的主要威胁,近年来中国发生了多起由地质灾害导致的严重管道事故.而活动断层由于其突变型的位移特征对管道结构的安全性影响最大.本文总结了断层位移的主要形式,根据管道受力形式不同,讨论了不同断层作用下管道的受力特征.并详细论述了理论解析分析、数值仿真计算和基于机器学习的半经验公式预测等多种方法在断层作用下管道设计应变计算中的应用情况与优缺点.结果表明,解析方法主要适用于管道的初期的顶层设计,且现有方法主要适用于穿越角度小于90°走滑断层与正断层工况.基于非线性有限元方法的数值仿真计算,适用于所有工况下管道应变的准确计算与管道局部的失效与屈曲行为分析.而半经验公式预测方法能够快速、准确地进行管道应变预测,但其需要基于海量的数值计算提供管道应变的样本训练数据库.总的来说,基于机器学习与海量数值计算结果的管道设计应变半经验公式预测方法在计算精度和效率上均具有明显的优势,从而为长输管道在地质灾害作用下的基于可靠性的设计和安全评估提供技术基础.

摘要： 随着工业生产及经济性的需要,如集贸市场、储物仓、轻钢厂房等采用轻钢结构的建筑物越来越多的出现在人们的生活当中.但由于轻钢结构自身建设成本较低,在施工过程中,存在部分瑕疵及质量通病,近些年在重庆地区垮塌事件时有发生.本文通过对重庆地区某一厂房垮塌事例进行分析,结合轻钢结构自身的受力特点,对设计阶段、施工、使用阶段提出先关建议,防止该类事故继续发生提出相关建议.

摘要： 随着工业生产及经济性的需要,如集贸市场、储物仓、轻钢厂房等采用轻钢结构的建筑物越来越多的出现在人们的生活当中.但由于轻钢结构自身建设成本较低,在施工过程中,存在部分瑕疵及质量通病,近些年在重庆地区垮塌事件时有发生.本文通过对重庆地区某一厂房垮塌事例进行分析,结合轻钢结构自身的受力特点,对设计阶段、施工、使用阶段提出先关建议,防止该类事故继续发生提出相关建议.

摘要： 随着工业生产及经济性的需要,如集贸市场、储物仓、轻钢厂房等采用轻钢结构的建筑物越来越多的出现在人们的生活当中.但由于轻钢结构自身建设成本较低,在施工过程中,存在部分瑕疵及质量通病,近些年在重庆地区垮塌事件时有发生.本文通过对重庆地区某一厂房垮塌事例进行分析,结合轻钢结构自身的受力特点,对设计阶段、施工、使用阶段提出先关建议,防止该类事故继续发生提出相关建议.

摘要： 本发明涉及一种具有两阶段受力特征的叠合式组合剪力墙，属于结构工程领域。该组合剪力墙包括预制钢管混凝土柱、低屈服点钢板连梁、双角钢、框架梁中H型钢、预制空心钢筋混凝土剪力墙板、高强螺栓、混凝土后浇带、框架梁中加劲肋、T形端板、塑料薄膜。所述预制钢管混凝土柱通过高强螺栓连接框架梁中H型钢；所述T形端板通过对接焊缝连接到低屈服点钢板连梁两端；所述双角钢通过角焊缝连接预制钢管混凝土柱；所述低屈服点钢板连梁插入到双角钢之间的缝隙中；所述塑料薄膜包在低屈服点钢板连梁外部；所述预制空心钢管混凝土柱安装在预制钢管混凝土柱外面；所述框架梁中加劲肋设置在预制钢管混凝土柱的对应位置，用于防止框架梁中H型钢发生屈曲；所述预制空心钢筋混凝土剪力墙板与钢构件之间浇筑混凝土形成混凝土后浇带。该发明提供了一种具有两阶段受力特征的叠合式组合剪力墙，可用于采用了叠合式钢管‑混凝土剪力墙的高层建筑结构体系中，能有效提高高层建筑结构抵御罕遇地震的能力，且具有较快的施工速度，工程应用前景广阔。

摘要： 本发明其步骤为：(1)建立待加工零件的三维模型，明确零件实际状态下的受力及边界条件；(2)对零件抽壳并进行有限元分析，比较不同壳厚度下的应力状态，确定零件的最佳壳厚；(3)根据零件的结构受力特征对无内部结构金属零件进行模块化拆分；(4)对零件进行力学分析，选择合适的填充单元和填充参数；(5)对无内部结构金属零件进行单元结构填充，并完善零件的拓扑结构；(6)对零件进行有限元分析，确定可靠性，否则重新选择进行步骤(3)；(7)完善零件细微结构及出粉通道，进行有限元校核，确定可靠性，否则重新进行步骤(7)；(8)将重构零件的三维模型转换成STL格式导入到激光烧结设备进行三维金属零件成型。本发明在满足零件力学性能要求的前提下，针对零件不同部位不同的受力特点进行传统零件的减材设计，实现了激光烧结零件的轻量化及快速制造，具有原理简单，操作简便，实用性高等优点。

摘要： 本发明提出一种井下煤仓卸煤过程中仓壁受力特征的模拟方法和系统，方法包括：对井下煤仓建立实体模型，将实体模型保存为STL格式文件；建立煤块模型，并将煤块模型保存为STEP格式文件；设定容器材料、颗粒材料，设定容器材料和颗粒材料的特征参数以及接触参数；设定重力加速度的大小和方向，设定皮带输送机运输速度和方向，设定分析时间步长、初始分析时间和输出数据的时间间隔；模拟装煤和卸煤过程并输出煤块作用于仓壁的应力分布特征。本发明填补了现有技术中没有对井下煤仓在卸煤过程中仓壁受力特征进行实验分析探究的空白。

摘要： 本发明属于煤仓模拟仿真技术领域，具体一种井下煤仓装煤过程中仓壁受力特征的模拟方法。包括以下步骤，S100～煤仓模型的建立；S200～煤块模型的建立；S300～材料参数的标定：标定的参数包括材料的本征参数以及煤块间、煤块与煤仓围岩壁间的基本接触参数；S400～确定模拟的外部环境及时间步长参数，进行模拟分析，然后通过后处理，最后导出不同装煤时刻，煤块作用于煤仓围岩壁的应力分布规律，并实现应力分布规律的可视化。本发明可以提前探知危险区域并做出相应的设计优化改进，大大的提高了煤仓设计的效率及安全性，减少了实验投入，缩短了实际施工工期，能为企业带来巨大的经济效益。

摘要： 本发明属于隧道衬砌技术领域，具体涉及一种大断面马蹄形管片受力特征与结构承载力试验装置。解决了现有技术中没有大断面马蹄形盾构隧道的原型试验装置的问题。本发明的技术方案是：包括数片管片和反力墙，所述数片管片拼装成马蹄形，所述管片上设置有测量装置，所述反力墙位于管片的内侧，所述反力墙中设置有第一预留孔，所述第一预留孔中设置有主动受拉钢绞线，所述管片外侧依次设置有加载横梁和加载纵梁，所述加载纵梁上设置有加载装置，所述主动抗拉钢绞线的两端分别与反力墙和加载装置连接。本发明能够获得大断面马蹄形管片的荷载‑变形特性和破坏规律，为以后马蹄形断面设计提供依据，适用于大断面马蹄形管片的研究。

摘要： 本发明公开了船闸浮式系船柱受力特征自动化感知及预警系统，包括浮式系船柱应变实时监测系统、信号箱、接收存储服务器和终端服务器；浮式系船柱应变实时监测系统实时监测浮式系船柱柱身由于船舶系缆力作用所产生的应变数据信息；信号箱设置在船闸浮式系船柱顶部；接收存储服务器接收信号箱的无线传输模块输出的数字应变信号，并将该数字应变信号转化成应变幅值谱数据信息后储存；终端服务器内设置有数据处理与分析模块、浮式系船柱受荷安全评估模块和浮式系船柱预警控制模块；本发明既能有效评估船舶过闸通航安全状态，又能实现对过闸通航船舶的全覆盖监测，适用于目前国内大部分通航船闸。

摘要： 一种研究滑坡中框架抗滑结构受力特征的模型试验装置及试验方法，以测试滑坡推力作用下框架抗滑结构受力及变形，为框架抗滑结构的设计和应用提供理论依据。试验装包括：按比例缩尺的滑坡模型，填筑于模型槽内，包括下部的滑床和上部的滑坡体，以及设置于两者之间的滑动面；按比例缩尺的框架抗滑结构模型，由前桩、后桩、横梁和次梁构成，其主体位于滑坡体内，前桩、后桩的下部穿过滑动面进入滑床内，相邻前桩和相邻后桩之间设置缩尺的土钉墙加固体；加载系统，通过承载板作用于滑坡体的前端，将模拟的滑坡推力沿滑动面方向逐级加载于框架抗滑结构模型；测试元器件，布设于框架抗滑结构模型与滑坡体、滑床的接触面。

摘要： 本发明涉及一种具有两阶段受力特征的叠合式组合剪力墙，属于结构工程领域。该组合剪力墙包括预制钢管混凝土柱、低屈服点钢板连梁、双角钢、框架梁中H型钢、预制空心钢筋混凝土剪力墙板、高强螺栓、混凝土后浇带、框架梁中加劲肋、T形端板、塑料薄膜。所述预制钢管混凝土柱通过高强螺栓连接框架梁H型钢；所述双角钢焊接至预制钢管混凝土柱；所述低屈服点钢板连梁插入双角钢中间；所述塑料薄膜包在低屈服点钢板连梁外；所述整体结构安装完成后浇筑混凝土形成混凝土后浇带。该发明提供了一种具有两阶段受力特征的叠合式钢‑混凝土组合剪力墙，承载力高，具有装配化快速施工的优点和良好的抗火性能，在超高层建筑结构体系中的应用前景广阔。

摘要： 本实用新型属于隧道衬砌技术领域，具体涉及一种大断面马蹄形管片受力特征与结构承载力试验装置。解决了现有技术中没有大断面马蹄形盾构隧道的原型试验装置的问题。本实用新型的技术方案是：包括数片管片和反力墙，所述数片管片拼装成马蹄形，所述管片上设置有测量装置，所述反力墙位于管片的内侧，所述反力墙中设置有第一预留孔，所述第一预留孔中设置有主动受拉钢绞线，所述管片外侧依次设置有加载横梁和加载纵梁，所述加载纵梁上设置有加载装置，所述主动抗拉钢绞线的两端分别与反力墙和加载装置连接。本实用新型能够获得大断面马蹄形管片的荷载‑变形特性和破坏规律，为以后马蹄形断面设计提供依据，适用于大断面马蹄形管片的研究。

摘要： 一种研究滑坡中框架抗滑结构受力特征的模型试验装置，以测试滑坡推力作用下框架抗滑结构受力及变形，为框架抗滑结构的设计和应用提供理论依据。试验装包括：按比例缩尺的滑坡模型，填筑于模型槽内，包括下部的滑床和上部的滑坡体，以及设置于两者之间的滑动面；按比例缩尺的框架抗滑结构模型，由前桩、后桩、横梁和次梁构成，其主体位于滑坡体内，前桩、后桩的下部穿过滑动面进入滑床内，相邻前桩和相邻后桩之间设置缩尺的土钉墙加固体；加载系统，通过承载板作用于滑坡体的前端，将模拟的滑坡推力沿滑动面方向逐级加载于框架抗滑结构模型；测试元器件，布设于框架抗滑结构模型与滑坡体、滑床的接触面。