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管土摩擦和土体刚度对不均匀沉降下埋地管道的影响

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河北联合大学学报（自然科学版） 2015年第4期37卷 69-73页

作者：李冬冬杨梅陈艳华华北理工大学河北省地震工程研究中心河北唐山063009

利用有限元分析软件ADINA建立了不均匀沉降下埋地管道的数值分析模型,分析了管土摩擦系数、土体刚度对埋地管道的影响。结果表明:在不均匀沉降下,相对于管土重力作用,管土摩擦对管道有一定影响;管土间的摩擦力在管道破坏时不起决定性作... 详细信息

利用有限元分析软件ADINA建立了不均匀沉降下埋地管道的数值分析模型,分析了管土摩擦系数、土体刚度对埋地管道的影响。结果表明:在不均匀沉降下,相对于管土重力作用,管土摩擦对管道有一定影响;管土间的摩擦力在管道破坏时不起决定性作用,对管道受力分析时可以对其忽略不计。土体刚度对埋地管道的影响较大,土质的松散对管道有一定的意义,有必要对此进行合理的分析。

关键词：不均匀沉降摩擦系数土体刚度

基于Pushover方法的漫滩软土区地铁车站抗震分析

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震灾防御技术 2023年第3期18卷 614-619页

作者：姚任行涂智溢王仰君蒋家卫吴琪张江伟宁波市轨道交通集团有限公司建设分公司浙江宁波315100 浙江数智交院科技股份有限公司浙江宁波315100 南京工业大学岩土工程研究所南京210009 河北地质大学城市地质与工程学院石家庄050031

为研究地下结构Pushover分析方法在不同条件下的适用性,基于有限元软件平台,建立长江漫滩区地铁车站土-结构二维有限元分析模型,分别采用非线性动力时程分析方法与地下结构Pushover分析方法对5种不同土体刚度模型进行抗震分析。峰值层... 详细信息

为研究地下结构Pushover分析方法在不同条件下的适用性,基于有限元软件平台,建立长江漫滩区地铁车站土-结构二维有限元分析模型,分别采用非线性动力时程分析方法与地下结构Pushover分析方法对5种不同土体刚度模型进行抗震分析。峰值层间位移角与峰值内力的分析结果表明,当土体刚度与结构刚度一致时,地下结构Pushover分析方法计算结果与非线性动力时程分析方法计算结果相近,而当土体刚度小于结构刚度或土体刚度大于结构刚度时,Pushover分析方法计算精度下降。

关键词：地下结构 Pushover分析方法土体刚度抗震分析长江漫滩区

考虑不同中主应力影响的柱孔卸荷缩孔效应分析

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哈尔滨工业大学学报 2020年第11期52卷 63-70页

作者：赵春风王有宝吴悦费逸龚昕岩土与地下工程教育部重点实验室(同济大学) 上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092

为得到考虑不同程度中主应力影响的柱孔卸荷缩孔解析解,对柱孔开挖卸荷过程中一定卸荷程度下的缩孔和塑性变形进行量化预测,采用统一强度理论(unified strength theory,UST)并引入卸荷因子和缩孔系数,推导得到无量纲化的柱孔卸荷缩孔近... 详细信息

为得到考虑不同程度中主应力影响的柱孔卸荷缩孔解析解,对柱孔开挖卸荷过程中一定卸荷程度下的缩孔和塑性变形进行量化预测,采用统一强度理论(unified strength theory,UST)并引入卸荷因子和缩孔系数,推导得到无量纲化的柱孔卸荷缩孔近似解.对比不考虑中主应力影响的大应变解,给出中间主应力影响系数对孔周位移和应力的分布以及土体刚度、黏聚力、摩擦角对卸荷缩孔的具体影响,结果表明:中间主应力影响参数b越大,卸荷缩孔效应越小,其本质是b的增大使初始屈服卸荷压力降低,推迟外围峰值环向应力的出现,有助于减小孔周塑性区;b对孔周径向位移和环向应力的影响不可忽略,而孔周径向应力受其影响较小;土体刚度对卸荷缩孔关系的影响很大,刚度越大,中间主应力对卸荷缩孔的影响越小.根据无量纲化的卸荷缩孔解析解,可对某指定卸荷程度的柱孔孔径变化进行更合理的定量预测,用于指导隧道支护和开挖、桩基开挖卸荷后的承载特性以及钻井稳定性分析的具体实践.

关键词：统一强度理论柱孔收缩卸荷中间主应力土体刚度

土体参数对盾构隧道衬砌与土体共同作用影响分析

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隧道建设（中英文） 2021年第S01期41卷 247-255页

作者：谢家冲王金昌周高云陈页开浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

为了解决在盾构隧道结构分析中土与结构共同作用如何有效考虑的问题,借鉴连续介质模型的组成体系与加载方式,基于数值分析的方法建立土与隧道共同作用的计算模型,其中管片接头的转动刚度非线性与衬砌三维拼装效应均被考虑,计算结果与模... 详细信息

为了解决在盾构隧道结构分析中土与结构共同作用如何有效考虑的问题,借鉴连续介质模型的组成体系与加载方式,基于数值分析的方法建立土与隧道共同作用的计算模型,其中管片接头的转动刚度非线性与衬砌三维拼装效应均被考虑,计算结果与模型试验结果吻合良好。针对侧压力系数和土体刚度展开参数分析,研究结果表明:1)随着侧压力系数和土体刚度的减小,衬砌椭圆化变形增加,同时衬砌拱顶弯矩增加,纵向接头的相对转动主导了衬砌的椭圆化变形;2)随着侧压力系数的增加,土体高应力分布区由拱顶月牙形朝环周均匀分布转变,拱腰侧低应力区逐渐消失,同时隧道椭圆化变形趋于0;3)土体刚度对土体应力分布改变影响较小,但随着土层刚度的增加,衬砌环周应力条件被明显改善,拱顶的椭圆化荷载同样有朝环周均布荷载转变的趋势。

关键词：盾构隧道共同作用接头非线性连续介质模型侧压力系数土体刚度

基于谐波平衡识别法的铁路路基连续压实指标研究

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中国铁道科学 2016年第3期37卷 1-8页

作者：聂志红焦倓王翔中南大学土木工程学院湖南长沙410075 香港大学土木工程系

基于振动压路机—土动力学模型,运用快速傅里叶变换对压路机振动轮的加速度信号进行谐波分析,并根据压路机—土系统响应的各阶谐波平衡原理,建立土体参数识别方程,再结合多维最小二乘法对压实土体的参数(刚度和阻尼)进行识别。仿真结果... 详细信息

基于振动压路机—土动力学模型,运用快速傅里叶变换对压路机振动轮的加速度信号进行谐波分析,并根据压路机—土系统响应的各阶谐波平衡原理,建立土体参数识别方程,再结合多维最小二乘法对压实土体的参数(刚度和阻尼)进行识别。仿真结果表明:识别精度随着谐波数的增加而增加,且在噪声功率为0.05时识别的精度仍达到0.97,说明谐波平衡识别法具有高精度及良好的抗噪性。结合现场压路机振动轮的加速度信号,进行的路基连续压实指标C_(MV)、用谐波平衡法识别出的土体刚度和阻尼与传统的路基压实指标Evd相关性校检结果表明:在不同土体压实状态下,土体的阻尼与E_(vd)的相关性最低;而土体的刚度与E_(vd)的相关性最高,说明土体的刚度能够准确反映土体的压实状态,可将土体的刚度作为评价铁路路基连续压实的新指标。

关键词：铁路路基连续压实指标土体刚度压路机—土动力学模型参数识别谐波平衡识别法

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滨海软土动力特性试验研究

江西建材 2023年第10期 312-314,317页

作者：陈国垚高屹豪纪术军唐跃邓涛中电建路桥集团有限公司福建福州350004 江西省交通设计研究院有限责任公司江西南昌330002 福州大学土木工程学院福建福州350108

文中通过原状霞浦滨海软土动三轴试验,研究了围压、动应力比和加载频率对其动力特性的影响,发现霞浦滨海软土随着动力加载次数的增加存在显著的土体刚度软化现象,建议道路设计时,以土体刚度稳定后的动弹性模量和阻尼比作为参考值进行设计。

关键词：滨海软土公路路基动三轴土体刚度交通荷载

斜坡碎石土地基桩前土水平抗力随深度分布规律研究

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斜坡碎石土地基桩前土水平抗力随深度分布规律研究

作者：易美玲成都理工大学

学位级别：硕士

斜坡地基中的水平受荷桩对土体挤压使土体产生土抗力。土抗力与土体类型及其物理力学性能有关,还受桩基与地形条件等影响。土抗力是桩-土体系在土体与桩基自身因素以及地形等综合因素影响下的承载力表现。尤其在斜坡地形条件下,斜坡的... 详细信息

斜坡地基中的水平受荷桩对土体挤压使土体产生土抗力。土抗力与土体类型及其物理力学性能有关,还受桩基与地形条件等影响。土抗力是桩-土体系在土体与桩基自身因素以及地形等综合因素影响下的承载力表现。尤其在斜坡地形条件下,斜坡的存在降低桩-土体系稳定性,削减了土体抗力,在荷载作用下结构易失稳。因此,对斜坡中桩前土体水平抗力随桩-土体系应力-应变响应过程中沿桩深度的分布规律研究具有重要意义,它可以指导确定桩基在斜坡岩土体地基中的稳定性。本文采用物理模型试验及数值模拟计算的方法,以西南斜坡山区最常见的碎石土地基中的输电塔杆为桩基原型,对不同刚度碎石土、不同边坡坡度的斜坡土体水平抗力沿桩深度分布规律进行研究,获得碎石土斜坡土体水平抗力的分布模式,并对其极限水平土抗力进行研究,得到以下主要结论:(1)通过荷载-位移曲线、位移梯度曲线以及桩前裂缝的发展,将碎石土地基中水平静载荷下桩-土的变形响应分为三个阶段:第一阶段为线性阶段,桩土处于弹性变形阶段,若撤销外荷载,桩土可恢复未变形状态;第二阶段为非线性阶段,在此阶段中,桩顶百分表的转速增加,稳定时间增加,裂纹开始萌生,桩土以塑性变形为主,产生不可恢复变形;第三阶段为加速阶段,在加速阶段,桩的变形以及土体裂缝发展显著,斜坡表面有土体脱落滑动,浅层土体达到其水平抗力极限状态。(2)根据抗力-位移曲线变化规律可知,在土体未进入塑性阶段时,抗力随着桩身位移增加而增加,进入加速阶段后,土体抗力不随位移增加而增加,说明该处土体达到其水平极限土抗力。土体抗力的发挥程度与桩-土受力变形响应有关。(3)根据桩-土体系受力变形响应不同阶段,研究桩前土抗力随深度的变化:由于位移量较小,桩顶泥面处土体与受荷桩均呈弹性变形,变形发生最大的部位在桩顶,在桩顶处最先有土抗力并且沿着桩身向下而减小;在桩-土处于弹塑性变化阶段时,土体开始有裂纹的萌生,桩周浅层埋深土体至中层埋深土体的抗力增加,抗力随着桩身位移增加挤压密实增大,抗力的发挥更加充分;在塑性变形阶段,桩周浅层埋深部分土体抗力并不随桩基位移的增加而增加,达到其水平极限土抗力,并且桩端土体也进入屈服状态,抗力也基本保持不变。根据各阶段特征,给出了各阶段抗力沿深度相应的分布示意图。(4)斜坡坡度的增加削减了土体抗力的有效发挥,斜坡中桩周浅层土体的水平极限土抗力相对水平场地的极限抗力基本以与坡度有关的定值折减。(5)土体刚度的增加可以提高土体的水平极限承载力,提高桩基承载力。(6)土体的水平极限土抗力在同深度处与土体刚度呈线性正相关,且随着深度的增加极限水平土抗力增加。

关键词：碎石土斜坡土体水平抗力桩-土体系土体刚度

竖向和横向地震作用下土—结构相互作用问题研究

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竖向和横向地震作用下土—结构相互作用问题研究

作者：姚小彬北京建筑工程学院

学位级别：硕士

本文在考虑土体成拱效应及土体刚度随埋深变化的基础之上，分析了地下结构顶板在竖向地震作用下的动力反应;另外采用拟静力方法研究了土-结构相对刚度对地下矩形结构地震反应的影响。鉴于地下结构顶板频率求解问题的复杂性，首先将该问... 详细信息

本文在考虑土体成拱效应及土体刚度随埋深变化的基础之上，分析了地下结构顶板在竖向地震作用下的动力反应;另外采用拟静力方法研究了土-结构相对刚度对地下矩形结构地震反应的影响。鉴于地下结构顶板频率求解问题的复杂性，首先将该问题假定为平面应变问题，推导出浅埋地下结构顶板梁的自由振动方程;然后根据顶板梁边界条件，推导了顶板梁的频率方程，从而得出了顶板梁的频率和振型;并且进一步得出了墙体转动刚度对顶板频率的影响规律，同时得到了转动刚度对顶板低频影响较小，对高频影响较大的结论;另外，在综合考虑土体刚度随埋深变化及由于土体成拱引起土体附加质量变化的基础上，研究了结构顶板地震反应随埋深的变化;此外，通过拟静力方法研究了土-结构相对剪切刚度对地下矩形结构地震反应的影响，得到了一些有用的结论，对以后地下结构的动力分析及其设计具有一定的参考价值。

关键词：土体拱土体刚度柔度比地下结构

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隔水管快速接头强度及疲劳参数敏感性分析

石油机械 2015年第5期43卷 44-48页

作者：庹鑫段梦兰刘秉奇周性坤陈景皓袁宇翔刘凯中国石油大学(北京)海洋油气研究中心北京石油化工学院中国石油冀东油田分公司南堡油田作业区

受到环境载荷的循环作用,钻井隔水管快速接头出现故障的最大原因来自疲劳裂纹的延伸,所以在快速接头设计中疲劳分析是重点考虑的环节。利用ABAQUS软件建立了隔水管整体和接头局部计算模型,将隔水管最大位移和最大转角作为强度计算的边... 详细信息

受到环境载荷的循环作用,钻井隔水管快速接头出现故障的最大原因来自疲劳裂纹的延伸,所以在快速接头设计中疲劳分析是重点考虑的环节。利用ABAQUS软件建立了隔水管整体和接头局部计算模型,将隔水管最大位移和最大转角作为强度计算的边界条件,得到接头在最大受载情况下的应力;然后根据雨流计数法、S-N曲线和Miner线性累计损伤准则来研究接头的疲劳损伤,并对影响疲劳损伤的因素进行参数敏感性分析。分析结果表明,接头应力不均匀,主要受力部位出现在外接头和内接头接触的根部以及2个卡簧上,内、外接头和卡黄的最大应力均小于其材料屈服强度;快速接头各零件的疲劳损伤均随着波高和土体刚度的减小而减小,波高和土体刚度对卡簧的疲劳损伤影响比对内、外接头的影响大。

关键词：隔水管快速接头疲劳损伤土体刚度波高雨流计数法