架空直立式码头桩基可靠度分析

以三峡库区某架空直立式码头为例,采用基于有限元软件ANSYS的Monte Carlo法,对架空直立式码头桩基进行了灵敏度分析、散点图分析,并讨论了桩基在各种工况组合作用下的可靠指标.结果表明船舶撞击力对码头桩基的可靠度计算起着决定性作用,码头桩基可靠度指标基本满足规范要求,可靠指标计算方法和结果可为类似码头桩径优化设计提供参考.     

渤海曹妃甸LNG码头布置的潮流数值模拟(英文)

为了在大范围数学模型中合理有效地模拟码头桩基等小尺度建筑物附近的潮流场,采用非结构网格建立了渤海二维有限元潮流数学模型.在面积达85 700 km2的模型范围中将码头桩基概化为面积约20-30 m2的不透水单元,用于直接模拟桩基附近的复杂潮流场.在此基础上,对渤海曹妃甸海域10万吨级LNG(液化天然气)码头布置的走向进行了优化.结果表明:数学模型模拟的潮位和流速等水动力特征与实测结果一致,LNG码头布置的优化结果合理可信.表明建立的能够直接模拟小尺度建筑物的渤海二维有限元数学模型可应用于码头工程布置及优化的潮流场模拟研究.     

基于信息融合技术的结构损伤诊断方法

为提高结构损伤识别的准确率,将多源信息融合技术引入到结构损伤诊断中．在介绍多源信息融合技术的基本理论、功能模型、级别分类和数学方法的基础上,将2种或多种结构损伤识别方法提取的损伤特征向量进行特征级融合,建立了基于信息融合的结构损伤诊断方法．在钢筋混凝土板损伤试验中测试其模态信息,利用基于信息融合的结构损伤诊断方法进行裂缝位置识别,并与单独使用模态应变能法和柔度法进行损伤识别的结果进行对比．结果显示基于特征级信息融合的结构损伤诊断方法能够准确识别单一损伤识别方法无法识别的结构损伤,对于多位置损伤识别亦有效果．基于信息融合的结构损伤诊断方法具有良好的损伤敏感性．不同的信息融合算法有不同的适用范围,在实际结构健康监测中,要通过详细分析选择合适的多源信息融合算法．     

基于多指标融合的CRTS Ⅲ型板式无砟轨道层间脱空两阶段识别（英文）

目的：无砟轨道层间损伤削弱了轨道结构的整体刚度,有可能影响列车运行的平稳性和安全性。本文旨在分析层间损伤对轨道板振动响应的影响规律,构建一种快速精准的损伤识别方法,以期为无砟轨道层间损伤识别提供参考。创新点：1.基于振动响应的特征指标,提出无砟轨道层间脱空损伤的两阶段识别方法;2.建立精细化有限元仿真模型,实现对CRTS Ⅲ型板式无砟轨道自密实混凝土损伤的准确识别。方法：1.利用室内足尺模型试验验证含层间脱空损伤的板式无砟轨道有限元模型的合理性（图8）;2.通过仿真模拟,获取时域和频域内对层间脱空敏感的损伤特征指标（图10、12和13）;3.运用D-S证据融合理论对多个损伤特征指标进行融合,并采用包括损伤区域大致识别（阶段I）和精确识别（阶段Ⅱ）的两阶段识别方法实现对自密实混凝土损伤区域的识别（图24和25）。结论：1.从时域和频域提取的5个损伤指标可全面反映隐藏在振动信号中的损伤信息,但仅使用单一损伤指标很难保证识别的准确性。2.证据理论的应用可充分利用多个损伤指标之间的互补信息,降低识别的不确定性;在识别阶段I,通过融合损伤指标均可准确确定不同脱空区域的位置。3.损伤识别的准确性与...     

基于有限元模型的梁结构损伤识别技术研究

研究基于有限元模型的梁结构损伤识别的正反问题,即正问题采用有限元模型求解包含损伤位置和程度参数的结构前三阶固有频率,经曲面拟合技术拟合得到解曲面;反问题将实际损伤结构前三阶固有频率作为输入,绘制损伤梁结构位置和程度的等高线,根据曲线的交点识别出损伤梁结构损伤位置和程度。数值仿真算例表明:该方法具有足够的辨识精度,为梁类结构损伤识别提供了新方法。     

基于广义柔度曲率熵的斜拉桥损伤识别方法研究

为了进一步验证广义柔度曲率信息熵损伤指标在斜拉桥上的可行性,针对某工程实例的独塔斜拉桥进行有限元模拟分析。通过有限元对桥梁两跨跨中和3/4跨模拟不同的损伤程度工况,并引入5%、10%、12%噪声对基于广义柔度曲率信息熵方法进行抗噪性验证。结果表明：广义柔度曲率矩阵信息熵损伤识别方法可准确有效地识别出斜拉桥两边跨不同损伤程度的单点和多点损伤,并可根据损伤位置峰值的大小预测桥梁结构的损伤程度,同时该方法在10%噪声环境下仍然具有良好的损伤识别效果,从而验证了该损伤指标在斜拉桥损伤识别运用中具有良好的效果。     

螺杆挤压灌注桩荷载位移有限元分析研究

螺杆桩是一种造价低、承载力高、环保性好的新型桩,其桩身上部为直杆,下部为螺丝型的组合式桩基,在工程中越来越受青睐,特别是对环保要求比较严格的地区.但是螺杆桩在承载力机理、沉降理论以及在地震作用下的研究仍处于初始状态,影响了实际工程的发展和应用.基于目前国内外对螺杆桩这种新型桩基的研究现状,通过有限元分析和与安阳市某工程资料进行比较,针对螺杆桩在某种土体环境中进行荷载沉降方面的研究,为以后的理论研究和工程设计奠定一定的基础.     

混凝土悬臂梁损伤位置识别研究

为了研究混凝土悬臂梁损伤位置的动力识别问题,利用ANSYS软件,建立了损伤前后的不同模型,得到了悬臂梁损伤前后的前六阶频率变化规律,提取不同位置的振动位移,通过节点位移得到振型模态.由振型模态计算其曲率模态,由曲率模态引入的“D”值曲线在损伤位置会出现“尖峰”,通过“尖峰”位置可以较准确的判定损伤位置.     

桩端后压浆灌注桩桩基动力的检测与评定

桩端后压浆灌注桩桩基动力的检测是评定桩基质量的唯一方法。本文通过工程实例介绍桩基后压浆灌注桩桩基动力检测的基本方法及评定结果。     

基于旋转子空间算法的桥梁损伤识别

本文把基于旋转子空间算法的模态参数识别引入到梁桥结构损伤识别中。主要介绍了旋转子空间算法用于桥梁损伤识别的基本理论。旋转子空间算法是基于结构的有限元模型,利用矩阵变换的方法,将损伤位置和损伤程度问题区分开来,实际应用表明,只需利用一阶频率和振型,就可以识别桥的主要损伤位置和损伤程度。     

边坡中单桩横向受力的试验与理论研究（英文）

目的:研究边坡段基桩的水平承载特性,以期指导工程实践。创新点:提出一种新的p-y曲线,以考虑边坡坡角和桩在边坡中位置的影响。方法:1.针对平地桩基和坡地桩基两种工况开展两组室内模型对比试验;2.采用ABAQUS建立数值模型,并研究桩径、桩长和土体的弹性模量对桩基水平受荷性能的影响;3.对室内模型试验结果和数值模拟结果进行对比分析,并得出坡地桩基的p-y曲线。结论:1.边坡中侧向受力桩的侧向挠度和弯矩沿桩长的分布与水平埋置桩的分布相似;然而,边坡倾角对单桩的侧向荷载特性有着重要的影响;在相同的荷载条件下,较高的倾斜角度会引起较大的桩身变形和弯矩。2.对于埋置长度不变的桩,桩的极限侧向承载力与坡趾距桩截面中心的距离近似呈双线性关系。3.对于埋置长度不同的桩,其极限承载力随坡脚至桩截面中心距离的增加呈线性增加。     

软基上桩承加筋路基与桩基桥台的承载机理

采用ABAQUS有限元软件建立桩承加筋路基和桩基桥台模型,系统研究桩基桥台－路基－地基的相互作用性状,包括桥台桩基水平位移、桥头路面沉降、桥台桩弯矩等的变化规律,分析深厚软土地基的超孔压固结,并提出若干施工建议。     

通过离心模型试验和数值模拟研究地下水位降低对高铁桩基础的影响（英文）

目的:地下水位下降会增大土体的有效应力,使其发生固结沉降,桩基础受到的负摩阻力也随之增加,进而引发桩基显著附加沉降,严重时可能超过高速铁路墩台基础工后沉降控制要求。目前,相关研究多集中于短桩且主要以数值模拟为主,试验研究较少,对长桩的研究更不充分。本文旨在通过联合离心模型试验和数值模拟开展深入分析,揭示地下水位下降对长桩基础的影响。创新点:1.通过离心模型试验和数值模拟,重现地下水位下降过程中不同长度桩基的力学响应;2.获得了桩-土相互作用及桩轴力计算参数β随水位下降的发展规律;3.通过实际工程案例分析,提出了考虑地下水位下降的桩基设计方法。方法:1.通过离心模型试验和自主研发的水位控制系统研究地下水位下降对不同长度桩基的影响;2.结合数值模拟,分析桩基沉降、轴力、摩阻力、群桩效应、参数β等随水位下降的发展规律;3.通过实际工程案例,分析地下水位下降对高速铁路桩基沉降发展的影响,并提出考虑地下水位下降的桩基设计方法。结论:1.地下水位下降会增大桩-土差异沉降,引起摩阻力增长,从而造成桩基下沉。2.桩中性点位置对水位下降不敏感;当水位下降幅值相同时,桩长越长,桩身轴力越大,但轴力增长比呈下降趋势。3.在列车荷载下水位下降不仅会因固结效应增加桩基沉降,还通过增加桩摩阻力改变桩基沉降发展模式。4.在列车循环荷载下,为使桩基沉降发展收敛,桩基承载力须增大60.9%以抵抗地下水位下降2 m的影响。     

竖向荷载作用下群桩效应的数值模拟研究

群桩效应是桩基理论中的一个重要问题。文章利用大型通用有限元程序ANSYS,进行数值模拟研究,主要分析群桩与单桩在桩侧摩阻力、承载与位移等方面的不同,同时对群桩基础中不同部位桩的应力场位移场进行更深入的研究,为揭示群桩基础的作用机理提供了技术支持。     

基于奇异信号的钢桁-砼组合梁损伤识别

提出了一种基于挠度影响线奇异信号的损伤识别方法,利用静力作用下结构挠度影响线与刚度的关系,结合Hankel矩阵与奇异值分解的信号处理方法,建立了以各截面影响线奇异值为识别因子的损伤识别模型。编写了以Matlab为主控程序的损伤识别算法,同时完成了对一片装配式钢桁-砼组合梁进行多种损伤工况下的试验。结果表明:利用影响线奇异值作为损伤定性指标,结合其斜率变化率最大峰值位置与数值可有效识别组合梁损伤位置与程度。相比其他方法,该方法的损伤位置识别准确度高且抗噪性能强,损伤识别结果较为理想。     

受堆载超载影响下的桩基性状分析研究

地面大面积堆载超载常常使地基软弱土体产生侧向变形，从而挤压邻近桩基，因而对桩基上部的构筑物不利。将桩体等效成板桩，用梁单元模拟，以一现场试验为依据，章采用平面有限元分析了堆载超载影响下的相邻桩基性状。     

被动荷载作用下邻近桩基的研究概况与进展

岩土工程师们不仅经常要评估已有桩基在侧向土体运动条件下的响应特性，而且经常要设计抗滑桩以加固不稳定不安全的边坡或阻止有可能坍滑的山体。在很多工程实例中，工程桩常常在土层侧向位移作用下工作，导致桩体弯矩和挠度过大，使相邻桩基产生水平偏位，从而引起上部码头、桥梁及工业厂房等结构功能失效或引发事故。文章系统地总结了在这些条件下现有的各种被动桩土压力理论、试验成果和计算方法，分析了在各种影响因素作用下被动桩的变形机理与性状。     

海上风电机组嵌岩桩与砂土桩承载力对比分析（英文）

通过室内缩尺模型试验,比较和分析了嵌岩桩(RSP)和砂土桩在水平荷载下的承载能力.试验使用磷石膏来模拟底部岩石,采用夯实法制作上层砂土.试验前进行了颗粒分析试验以确认土壤的均匀程度.采用圆锥负荷试验(CPT)评估土壤,确认所有试验分组的土壤条件相似,即土体性质引起的误差可以忽略不计.通过有限元模拟对嵌岩桩的承载能力进行了验证,数值模拟结果与试验结果吻合良好.研究表明：嵌岩桩和砂土桩的弯矩分布一致,桩身最大弯矩的位置在2～3倍桩径深度处,但嵌岩桩的最大弯矩位置比砂土桩深约1倍桩径(5 cm);当上层覆土较浅时,嵌岩桩的承载效果更显著,承载力相对于砂土桩增加约41%;由于岩石的挤压效应,嵌岩桩的横截面变形明显小于砂土桩.     

基于多传感器与WiFi融合的室内定位方法

针对室内定位精度不高的问题,通过融合多惯性传感器定位技术和WiFi定位技术,提出一种基于多惯性传感器和WiFi定位结合室内定位方法。首先使用基于WiFi的室内定位中的RSSI算法,根据位置指纹、利用最近邻匹配算法获得绝对位置信息,再通过基于三轴加速度传感器与陀螺仪的步数检测方法以及基于电子罗盘与陀螺仪的航向估算方法获得相对位置信息。最后基于位置指纹的方式对多传感器的室内定位进行步长校正,得到较为准确的定位结果。实验结果表明,该方法与单独运用惯性传感器或单独使用基于WiFi的室内定位方法相比,精度更高。     

夹层梁脱层与裂纹检测试验的小波分析

探索采用小波分析方法,对FRP(玻璃钢)夹层梁的脱层损伤和裂纹损伤检测分别进行试验研究。利用智能结构技术监测夹层梁结构的应变响应信号,对应变响应信号进行复一阶高斯小波变换,通过分析小波变换系数中包含的奇点特征,对梁上的损伤信息进行了有效的识别,监测结构的损伤状况。研究了脱层损伤和裂纹损伤发生在不同损伤程度时的小波变换方法识别。研究表明,本文方法对有效地监测FRP夹层梁是否存在损伤,损伤类型,损伤位置以及损伤程度的定量判定,均能提供较好的参考价值。