荷载倾角对光伏支架微型桩承载特性影响的试验与数值模拟研究

依据卵石土地区华能海南州光伏项目现场试桩竖向抗拔和水平静载试验数据,采用三维连续介质拉格朗日法有限差分软件(FLAC^3D)建立计算模型,通过模型分析光伏微型短桩及支架体系在不同荷载倾角下的承载特性。结果表明：光伏微型单桩竖向位移的增长率随着荷载倾角的增大逐渐变缓,水平位移增长率逐渐变快;荷载倾角位于15°～75°范围内,光伏支架体系竖向位移在加载前期增长趋势相同;光伏支架体系的倾斜荷载-桩顶水平位移曲线均呈缓变型,极限水平荷载随荷载倾角的增大而减小;由于光伏支架体系的整体性,荷载倾角位于15°～30°范围内时合位移由竖向位移和水平位移共同决定,建议在工程设计时采用倾角在此范围内的光伏支架,以保证其良好的抗拔性能。     

影响连续配筋混凝土路面性能的几个因素分析

采用有限元软件ABAQUS 2017分别建立了连续配筋混凝土路面和普通水泥混凝土路面三维有限元数值模型,分析了不同轴载作用下两种路面结构的应力和变形,并研究了钢筋埋置深度、钢筋直径和钢筋间距对连续配筋混凝土路面的应力和变形的影响.结果表明:在不同轴载作用下,连续配筋混凝土路面应力水平较普通水泥混凝土路面小,而两者的最大竖向位移基本一致;随着钢筋埋置深度和钢筋间距的增大,连续配筋混凝土路面最大压应力和最大竖向位移整体上略有增大,而随着钢筋直径的增大,连续配筋混凝土路面最大压应力和最大竖向位移略有下降.     

地铁旁穿桥梁桩基础数值模拟

以大连地铁旁穿高架桥桩基础为背景,利用有限元软件MIDAS/GTS建立了三维数值模型,研究了隧道施工过程桩的内力和位移的变化规律。分析结果表明:桩顶竖向沉降值最大;桩的水平位移先增大,后减小,由正值逐渐变为负值;隧道周围土体的损失使桩周土层发生沉降,产生负摩阻力,使桩的轴力在10¹5 m处变化很大;沉降槽内,地表隧道中线处沉降值最大,离中心越远其值越小。     

基于有限元方法的城市道路塌陷下埋地管道力学分析

地下工程和路基变形导致的塌陷是城市地下结构的主要威胁之一.随着城市化进程的加快,因城市道路塌陷引起的城市燃气管道事故不可避免.本文采用有限元法研究了城市道路塌陷作用下PE管道的应力和变形,并进行了参数分析,讨论了塌陷量、管道壁厚和内压对PE管道的影响.结果表明：采用管-土相互作用的三维有限元模型可以准确模拟管道的应力和变形.塌陷量、管道壁厚和内压起着重要作用,在合理范围内,管道壁厚和内压越大,管道越安全.     

桩锚复合支护深基坑变形的流固耦合分析

深基坑开挖降水过程中,坑内外压力差可能引起严重的工程事故。本文通过有限元软件MIDAS/GTS,采用渗流应力耦合理论及摩尔库伦模型,结合某桩锚复合支护深基坑工程实例建立三维有限元模型分析了该深基坑工程的变形情况,并与不考虑耦合的基坑变形情况进行对比,主要包括锚杆轴力图、桩剪力图与弯矩图、基坑地表沉降、坑底回弹、侧向位移等。结果表明:在两种不同的有限元模拟条件下基坑变形形态基本一致;总的来说,流固耦合分析引起的基坑变形小于不考虑耦合分析的基坑变形,支护结构的受力变形也较小,更接近实际情况。考虑地下水流固耦合分析对基坑变形的影响不容忽视,对实际工程的设计优化有一定的参考意义。     

基于MIDAS对顶管工作井的开挖及顶进稳定性数值分析

基于深圳市某车站排水工程,结合现场施工方案及地质勘察数据,利用MIDAS/GTS有限元软件建立三维模型,并对其模拟结果进行数值分析。研究顶管工作井开挖及顶进过程的稳定性,总结了工作井受力以及地下连续墙变形的一般规律,模拟顶管工作井顶力施加对地下连续墙受力变形的影响。随着开挖深度的增大,工作井竖向位移和地下连续墙纵向位移也增大,工作井顶力施加同样产生受力变形,影响工作井的稳定性。结合现场实际监测数据对比分析,该模型基本符合顶管工作井开挖及顶进过程受力变形的特点。     

桩间距对双排式钻孔抗滑桩的影响研究

在治理推力较大的滑坡工程中常采用双排抗滑桩,为厘清桩间距的变化对双排式钻孔抗滑桩位移、内力分布以及前后排桩承担滑坡推力比例的影响,从而为双排式钻孔抗滑桩的设计和施工提供参考.采用有限元程序ABAQUS建立双排式钻孔抗滑桩的有限元三维分析模型,其它条件不改的情况下,分别改变模型中桩间距,进行单因素分析.分析表明,桩间距的变化,对双排式钻孔抗滑桩前后排桩的桩顶最大位移影响明显,桩身内力最大值位置基本不变,桩身内力的分布变化很小,而桩身内力最大值影响明显;桩间距取3 d~6 d时,既能前后排桩的土拱效应越明显,又能使前后排桩承担的滑坡推力比例差距较小,建议桩间距取3 d~6 d作为双排式钻孔抗滑桩设计参考范围.双排式钻孔抗滑桩具有施工安全、速度快、节省成本等优点,值得推广.     

水平循环荷载下单桩沉降的离心机试验研究（英文）

目的:探究单桩在水平循环荷载作用下的沉降行为。创新点:1.采用离心机模型试验,研究水平循环荷载作用下单桩的沉降规律;2.揭示了水平循环荷载作用下单桩的沉降机理。方法:1.利用自主研发的伺服加载系统,在100g条件下对单桩施加水平循环荷载,并采用数字图像关联处理技术分析单桩的沉降规律;2.同时针对两个重要参数(即竖向荷载和水平位移幅值)开展正交试验,明确两个参数对桩体沉降的影响。结论:1.在水平循环荷载作用下,桩侧摩阻力将会损失,不平衡力传向桩端,从而让桩体发生沉降;2.作用在桩顶的竖向荷载越大,或水平位移幅值越大,桩沉降越大;3.在水平循环荷载作用下,端承桩抗沉性能优于摩擦桩。     

长短桩复合地基群桩水平受力性状的研究

长短桩复合地基在高层建筑中已得到广泛应用。取某24层高层建筑为研究对象,上部结构为框剪结构,考虑了竖向荷载及水平荷载作用下其长短桩复合地基的受力性状。运用ANSYS有限元软件建立了复合地基和上部结构整体的三维弹塑性模型,对该工程实例进行数值模拟分析,分析了水平荷载作用下复合地基群桩水平受力性状,同竖向受力性状作了比较,得出一些有用的结论。     

基于BP神经网络的桥梁桩基水平位移预测

基坑开挖会引起周围土体位移,导致桩身层产生附加弯矩、侧向位移等,从而影响邻近桩基正常工作。为更好地预测桩基位移并加以控制,以某桥梁基坑工程为例,建立BP人工神经网络预测模型,结合三维数值模拟及实际监测数据,对桩基水平位移进行预测对比。结果表明：基坑开挖对邻近桩基的影响随两者距离增大而缓慢减弱;开挖过程中桥梁产生的竖向位移始终大于其他方向位移;针对基坑工程中普遍存在的非线性复杂问题,通过输入一定组数影响变形的相关因素,进行反复迭代训练,能提高模型预测精度,减小预测误差,可为桩基位移的预测提供一定参考。     

富水地层地铁车站结构抗浮措施性能分析

以某沿海城市地铁车站结构为例,通过室内单桩竖向抗压静载试验,计算单桩极限侧阻力,理论验算和MIDAS 有限元软件数值模拟相结合,对比分析不同抗浮措施下车站结构底板位移、变形大小。 结果表明:围护结构法抗浮,车站底板竖向位移得到控制,但结构底板变形较大,底板水头高度为17.4 m 时,底板最大变形5.75 mm;抗浮锚杆和抗浮桩可有效减小结构底板变形,底板水头高度为17.4m 时,两种抗浮措施下底板最大变形分别为2.37 和2.04 mm;抗浮组合措施能够发挥各自优势,抗浮效果明显,对结构变形控制较好;排水减压法基于减小结构水浮力原理抗浮,抗浮效果显著。     

浅谈静压桩沉桩挤土效应空间

考虑桩侧摩阻力随深度线性增加,在此基础上推导了沉桩挤土效应的空间解析解,该解析解能预测沉桩时桩周土体的竖向位移;离心模型试验值、有限元计算值与解析解值作了比较分析,解析解值能较好的反映试验值,土体竖向位移解析解值与有限元计算值接近。     

有限棱柱法对单桩与土相互作用系统的弹塑性分析

用有限棱柱单元法对采用长桩的单桩与土相互作用系统进行了三维弹塑性分析，并开发出一种可模拟半无限空间地基土边界条件的无限棱柱元．计算中考虑了承台对地基土的约束作用及桩土之间的竖向相对位移，地基土的本构模型采用修正剑桥模型．分析了集中荷载作用下摩擦长桩与土相互作用系统，得到了合理的荷载－沉降曲线及桩侧摩阻力的分布曲线，为长桩的研究与设计提供了一种有效的计算方法     

焦化粗汽油冷却器管线的应力分析

冷却器管嘴受到来自管线的应力和力矩,利用CAESARⅡ对焦化粗汽油冷却器管线进行应力分析,结果表明:在空间受限无法调整管线路由的情况下,无法通过添加π型弯等常规手段增加管道柔性,而选择合适的弹簧,可减小管线热位移对设备管嘴受力的影响,从而保证设备的安全运行.管道设计时,应考虑提高管道固有频率,避免出现因外力引起的共震现...     

深基坑开挖邻近地下直径线变形控制加固措施研究

目前对于基坑开挖造成邻近地铁变形的控制措施有多种,不同工况下具体采取哪种预处理措施能够有效减弱对地铁隧道造成的变形影响值得关注。依据天津深基坑邻近地下直径线工程建立相应的有限元模型,探究了坑底注浆加固和隔离桩加固两种措施的加固效果。结果表明：两种加固方案对于控制隧道结构的变形起到了不同程度的效果,直径线倾斜程度总体变小。隔离桩加固后各结构的位移变化变得均匀合理。隔离桩加固优于坑底注浆加固,尤其在降低结构竖向位移方面,直径线由隆起变形转变为下沉变形。     

水平受荷单桩三维有限元模型参数分析

利用有限元分析软件ANSYS,建立了水平受荷单桩非线性三维有限元模型,经过试算,对模型参数(土体单元,桩-土界面接触形式,接触单元的刚度,土体模型的边界尺寸)的选取进行了分析,得到一些结论。这些结论对数值方法在桩-土相互作用分析中的应用具有一定的参考价值。     

地下管线空间数据模型及三维可视化

伴随新城镇建设,地下管线规模日益庞大,种类日益繁多,对其进行科学高效的信息化管理尤为重要。为更好表现各类管线的地下空间分布关系,在二维地下管线信息化的基础上,探索管线信息的三维建模及可视化管理。通过构建地下管线三维数据模型,利用空间数据库引擎技术,结合ArcGISEngine组件技术,搭建专业应用系统开发框架,生成地下管线三维模型,并实现三维可视化的信息查询与动态管理功能。     

盾构施工参数对地层变形的影响

以南宁地铁一号线南湖段下穿隧道为工程背景,建立隧道开挖的三维有限元模型,通过数值分析,得到盾构施工过程中地层变形的分布规律,讨论盾构施工过程中注浆压力对地表沉降、水平位移及拱顶位移的影响,分析掌子面压力对地表隆起的影响规律。研究结果表明,注浆压力对地表变形会产生明显的影响,随着注浆压力的增大,地表沉降及水平位移明显减小。当掌子面压力大于0.1 MPa时,会引起掌子面前方土体产生向上的位移,地表隆起量随掌子面压力的增加而增大。     

水流冲刷条件下群桩基础力学性质数值模拟

分析了群桩基础桩-土相互作用的主要特征,对三维问题进行分析并简化,建立桩-土非线性作用问题的有限元求解模型,并对不同工况进行数值计算。根据数值模拟计算所得位移、应变和应力结果,分析不同荷载组合下基桩受力特点和承台受力变形特征,为群桩基础设计考虑土与基础结构协调作用提供依据。     

基于透明土材料的斜桩承载机理模型试验与数值模拟

针对桩身倾斜影响基桩承载能力的问题,引入粒子图像测速(particle image velocimetry, PIV)技术,设计了透明土可视化模型试验,并对砂土中单根斜桩进行了颗粒流程序(particle flow code, PFC)数值模拟,开展了斜桩承载机理研究。结果表明：在桩体微倾斜时,桩身两侧土体对其摩阻力加大;竖向承载力方面,倾斜度为2%、4%的斜桩>直桩>倾斜度为8%的斜桩;倾斜单桩桩顶水平位移随着桩身倾斜度的增加而逐渐增大;斜桩运动轨迹为沿桩身方向斜向下移动,桩体倾斜引起少量侧移;随着竖向荷载的增加,倾斜度为8%的斜桩的桩底端侧移不变,桩体产生一个大致以桩端为圆心进行的顺时针转动,达到极限荷载时,桩基础发生破坏;不同倾斜度的单桩桩周土体扰动均为上部大于下部,桩身中部土体产生最大侧移。