摘要：为研究3D打印混凝土圆管可连续打印高度随打印路径等参数变化的规律,开展了打印条带质量测试研究,确定了合适的混凝土材料配合比及打印速度;通过无侧限单轴抗压试验和直接剪切试验,研究了早龄期3D打印混凝土本构模型;设计了起始点沿周向逐层等角度移动时圆管的4种打印方案,完成了圆管连续打印高度的试验研究;采用生死单元法对打印过程中圆管的受力进行了有限元模拟。结果表明:建立的基于摩尔库伦屈服准则的早龄期3D打印混凝土本构模型与试验数据吻合较好;采用120°等角度移动方案的圆管可连续打印层数最多,为24层,较起始点不移动的方案提高了50%;提出的考虑每层条带结合处薄弱特性的有限元建模方法较为准确,模拟得到的圆管变形、失效模式等结果与试验结果吻合较好,可连续打印层数的模拟相对误差在10%以内。

摘要：由于传统张弦梁结构冗余度较低,下弦预拉索遭受意外作用断裂时易导致结构发生连续倒塌。通过改进传统张弦梁撑杆、下弦等杆件构型与连接形式,提出一种新型张弦梁结构。基于ANSYS/LS-DYNA程序平台,采用考虑初始状态的等效荷载瞬时卸载法,对具有不同撑杆交叉角度和交叉撑杆组数量的多个新型张弦梁结构模型进行抗连续倒塌分析。结果表明:合理设计后,任一段下弦失效时,交叉撑杆将代替失效处下弦为结构提供备用传力路径,新型张弦梁结构不会发生连续倒塌,但会导致下部撑杆内力骤增,下部撑杆设计需预留较大承载余量;撑杆交叉节点越靠近下弦,剩余结构空腹桁架作用越明显,承载能力越好;交叉撑杆组数越多,结构冗余度越高,新型张弦梁结构抗连续倒塌性能越优。

摘要：以某Z字形连廊结构为研究对象,采用拆除构件法评估了该结构的抗连续倒塌性能。基于SAP2000程序,建立其有限元模型。通过基于节点位移的敏感性分析确定该连廊的关键构件。基于考虑初始状态的等效荷载瞬时加载法对连廊结构进行抗连续倒塌分析,采用规范建议的准则评估其抗连续倒塌性能。结果表明:对于该Z字形连廊结构,转角处或跨中处的柱被拆除时,结构位移响应较其他位置柱拆除时变化更为明显,可确定其为关键构件;在关键构件被拆除的情况下,剩余结构的水平钢梁梁端转角均未超过限值,结构未发生连续倒塌;该连廊结构设计较为合理,具有良好的抗连续倒塌性能;增加一定数量的斜撑后,其抗连续倒塌能力可得到增强。

摘要：为了对特定状态下风机构件疲劳损伤发展进行有效评估,以维持风机平稳运转,通过ABAQUS有限元软件建立起风机基础精细化整体模型,对锚杆松弛发育过程进行模拟,探究了疲劳荷载工况下局压混凝土的应力分布与变化规律,并采用德国劳埃德船级社推荐规范(GL)中混凝土疲劳计算方法对局压混凝土热点开展了疲劳寿命评估。结果表明:1)风机锚杆松弛会影响局压混凝土的应力分布,背风侧混凝土应力集中会更加突出,且应力会随着锚杆松弛加剧而同步增大,因此可将背风侧混凝土的受力情况作为锚杆松弛程度的判断依据;2)综合参考风机结构混凝土疲劳抗压强度设计值和疲劳寿命期望值2项指标评判后显示,锚杆松弛达到8%时,局压混凝土极有可能发生压碎失效,应当及时对松弛锚杆复加预紧力,避免锚杆松弛恶化发展。研究得到的锚杆松弛下风机基础局压混凝土的疲劳损伤规律,可为其在实际工程中的安全运维提供数据支撑。

摘要：基于流固耦合理论,采用修正摩尔库仑本构关系,建立三维仿真模型,分析渗流特性、基坑开挖过程、不同降水速度下基坑施工特性以及其对邻近地铁的影响,并与实际监测结果进行对比分析。研究结果表明:土体渗流呈现空间差异性与时间差异性;基坑内降水速度对基坑外侧的地层变形影响较小;随开挖深度增大,土体位移增大,排桩水平位移总体上大于竖向位移;应力集中造成的基坑角部弯矩较大,在工程实践中应设置角部支撑分散应力集中产生的不利影响;锚固单元体系安全系数可满足设计要求;地铁区间隧道形状呈扁平状的椭圆形发展,隧道顶部及左右侧腰部受力较大,在设计施工中应进行配筋等加强处理;基坑开挖降水引起的左线隧道附加弯矩整体上明显大于右线隧道的附加弯矩;地铁隧道最大弯矩发生在左线地铁隧道中部靠近基坑位置;考虑流固完全耦合分析的计算结果与现场实测结果接近。

摘要：考虑坡面以下一定深度范围内地基抗力非线性分布模式，建立了基桩稳定性分析简化计算模型及桩一坡体系总势能方程．据此导得了斜坡段桩柱式桥梁基桩临界荷载与计算长度的能量法解答，并通过平地和斜坡两种不同情况下的室内模型试验验证理论计算方法的合理性．由此进行的参数分析表明：增大墩柱弹性模量或减小墩柱高度（高长比）均可提高基桩稳定性，当高长比取0．3-0．4时，基桩稳定性最佳；当边坡坡度在25°-35°范围内时，基桩稳定性受斜坡效应的影响较小，设计时应尽量将基桩设置在坡度小于35°的边坡上．斜坡段地基抗力比例系数m与坡度α之间的相互影响关系尚有待深入研究．

摘要：为研究斜坡坡度及水平荷载作用角度对斜坡地基比例系数m值的影响,设计并完成了一系列斜坡地基刚性桩水平承载室内模型试验,测得了不同斜坡坡度及水平荷载作用角度下地基比例系数m值.试验发现:斜坡地基比例系数m值随地面处桩身水平位移x、斜坡坡度α及水平荷载作用角度β增加呈非线性减小,当x>10mm时,m值几乎保持为一定值,并据此建立了斜坡地基比例系数m值与坡度α及荷载作用角度β之间的拟合关系式.理论与试验对比分析表明:根据考虑斜坡空间效应影响确定的斜坡地基比例系数m值,计算得到的桩身内力、位移与实测结果最接近,最大计算误差小于10%;斜坡桩基设计时,建议取地面处桩身水平位移x=10mm对应的m值.

摘要：以某实际工程桩为原型,根据相似理论设计并完成了斜坡基桩竖向承载室内模型试验,分析了不同坡度及桩长条件下斜坡基桩屈曲临界荷载,获得了基桩屈曲临界荷载理论计算公式及拟合公式。研究表明:竖向荷载作用下,基桩荷载-位移曲线均无明显拐点,且桩顶沉降、水平位移均随坡度或桩长的增加而增大,斜坡基桩的屈曲失稳破坏模型非常显著。斜坡基桩的屈曲临界荷载值由桩顶沉降和水平变形共同控制,斜坡坡度越大或基桩自由段越长,其屈曲临界荷载及竖向承载折减系数越小,斜坡效应越明显。对比分析表明,由理论公式和拟合公式计算得到的结果与模型试验结果均吻合较好,最大误差尚不足10%,验证了模型试验、计算理论及拟合公式的合理性,其成果可以为实际工程设计提供参考。

摘要：为有效减少与深入分析叠线盾构隧道掘进对既有邻近建筑物桩基变形的影响,以广东省佛山市地铁3号线南海广场—叠滘区间叠线隧道穿越邻近建筑物桩基为工程背景,采用MidasGTSNX有限元软件,建立了不同桩长h与隧道半径r比值的三维有限元模型,分析叠线盾构隧道施工对既有邻近建筑物桩基的位移影响。通过对比现场监测数据与模型数据,得到在不同几何位置关系下,叠线隧道开挖对既有邻近建筑物桩基的影响规律。研究结果表明:当7<h/r<10时,桩基水平和纵向位移量最小;当h/r<7时,桩基水平和纵向位移量最大。上、下叠线隧道在穿越既有建筑物桩基时,工程设计应尽可能将下方隧道轴线置于桩底标高线以上,避免隧道在桩底标高线以下开挖导致桩基出现的承载力损失。该研究结果可为类似叠线隧道工程设计提供参考。

摘要：基于精细有限元建模与多目标优化算法,建立一种适用于具有复杂附属结构的磁浮轨道梁有限元模型修正方法。以一座典型的磁浮连续轨道梁桥为研究对象,建立其精细初始有限元模型;在灵敏度分析的基础上选择待修正参数,利用模态频率和振型等结构实测动力响应构造修正目标函数;采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对多目标优化问题进行求解,得到其Pareto最优解集。研究结果表明:模型修正后结构的模态频率和振型计算值与实测值吻合良好,修正后的有限元模型能够精确全面地模拟实际结构,且能确保设计参数合理且具有明确物理意义。