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土压作用下面层弯矩和挠度计算方法研究

矿业科学学报 2022年第4期7卷 467-473页

作者：汪学清汪壮壮王建华中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 深海矿产资源开发利用国家重点实验室湖南长沙410012

面层是基坑支护系统中重要的组成部分,为了对面层进行合理设计,利用薄板小挠度弯曲理论建立了面层的薄板受力模型,对喷射混凝土基坑支护型式的面层进行了受力分析。为简化计算,假设混凝土面层为弹性体,将面层简化为作用在基坑边坡上的... 详细信息

面层是基坑支护系统中重要的组成部分,为了对面层进行合理设计,利用薄板小挠度弯曲理论建立了面层的薄板受力模型,对喷射混凝土基坑支护型式的面层进行了受力分析。为简化计算,假设混凝土面层为弹性体,将面层简化为作用在基坑边坡上的四边简支矩形薄板,推导了主动土压力作用下面层挠度和弯矩的一般表达式,并用有限差分软件FLAC^(3D)模拟了某基坑开挖后面层的弯矩和挠度情况。结果表明:挠度和弯矩的理论计算值与数值模拟值吻合度较好,其中最大挠度和最大弯矩的计算值与模拟值之间的误差分别为6%和13%,模拟得到的挠度和弯矩云图与公式计算得到的分布规律一致,均是从中心向四周逐渐减小,验证了该方法的有效性。推导的公式可为面层的设计提供参考。

关键词：面层薄板小挠度弯曲挠度弯矩有效性

基坑开挖对邻近建筑桩基弯矩和变形影响的模型试验

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岩土工程学报 2021年第S01期43卷 132-137页

作者：冉启仁王旭王博林蒋代军张延杰李建东兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

结合天水市商阜—阜北路地下基坑开挖实例进行了室内模型试验,研究了基坑开挖过程中群桩桩身水平位移和弯矩的变化规律,讨论了基坑的深宽比、地下连续墙墙趾埋深以及距离基坑的远近对邻近建筑物桩基的影响规律。结果表明:基桩的变形同... 详细信息

结合天水市商阜—阜北路地下基坑开挖实例进行了室内模型试验,研究了基坑开挖过程中群桩桩身水平位移和弯矩的变化规律,讨论了基坑的深宽比、地下连续墙墙趾埋深以及距离基坑的远近对邻近建筑物桩基的影响规律。结果表明:基桩的变形同时受到基坑深宽比与上部荷载的影响,且深宽比越大基坑受上部荷载的影响越大。基坑开挖对周围建筑物的影响随着开挖距离的增大而减弱。随着离开挖面距离的增大,桩身最大弯矩出现上移趋势,且最大值始终小于同一深度处距离基坑较近的桩。随着地下连续墙墙趾埋深的增加,地下连续墙对建筑桩基的保护作用加强。群桩基础中,前排桩对后排桩有很好的隔离作用。该模型试验充分考虑了基坑开挖过程中各类因素对邻近建筑桩基的影响,能够为类似工程提供参考依据。

关键词：深宽比墙趾埋深桩位移弯矩

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高强钢端板连接节点弯矩转角曲线数学模型

同济大学学报（自然科学版） 2020年第4期48卷 471-480页

作者：强旭红陈欢姜旭席永慧陈武龙同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

为预测高强钢端板连接节点在常温、火灾下及火灾后的弯矩转角曲线,以四参数指数模型为基础,基于组件法和等效T型连接,提出了初始刚度、屈服后刚度和抗弯极限承载力的计算方法,将计算结果代入四参数指数模型得到预测高强钢端板连接节点... 详细信息

为预测高强钢端板连接节点在常温、火灾下及火灾后的弯矩转角曲线,以四参数指数模型为基础,基于组件法和等效T型连接,提出了初始刚度、屈服后刚度和抗弯极限承载力的计算方法,将计算结果代入四参数指数模型得到预测高强钢端板连接节点弯矩转角曲线的方法;与足尺试验中Q690和Q960高强钢端板连接节点在常温、火灾下及火灾后的共10组试验结果进行对比。结果表明,抗弯极限承载力的计算结果与试验值较吻合,其中Q960的相对误差在5%以内,初始刚度的计算结果比欧洲钢结构设计规范(EN 1993—1?8)的结果更接近试验值,预测的Q960高强钢端板连接节点弯矩转角曲线与试验结果吻合,而Q690预测结果偏于安全。

关键词：高强钢端板连接节点弯矩转角曲线数学模型

压力容器筒体在计及轴向力或弯矩作用下开孔补强方法

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压力容器 2023年第2期40卷 35-45页

作者：朱国栋国家市场监管重点实验室(特种设备与安全) 中国特种设备检测研究院北京100029

介绍了国内外标准中圆筒体常见开孔补强方法、补强原则和存在问题。基于大平板开小孔应力集中原理和开孔接管数值模拟,分析了筒体在不同方向应力比对开孔补强处应力集中的影响,发现了筒体应力比与应力集中系数的线性化规律。指出当前标... 详细信息

介绍了国内外标准中圆筒体常见开孔补强方法、补强原则和存在问题。基于大平板开小孔应力集中原理和开孔接管数值模拟,分析了筒体在不同方向应力比对开孔补强处应力集中的影响,发现了筒体应力比与应力集中系数的线性化规律。指出当前标准中计算方法基于纯内压工况,而实际中筒体会在弯矩或轴向力作用下改变筒体应力比,与内压下应力集中情况并不相同,如果不对现有方法进行修正,会带来安全风险和不合理设计。基于研究,提出基本解决思路、标准修订建议和适用于开孔率ρ≤0.2时的计算方法,并阐述了塔器、覆土式储存容器以及管壳式热交换器壳程等圆筒体在弯矩或者轴向力组合作用下开孔补强工程设计建议。

关键词：压力容器开孔补强计算方法轴向力弯矩

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考虑旋转效应的制动盘螺栓弯矩分布规律

机械工程学报 2020年第22期56卷 159-166页

作者：范童柏任尊松查浩徐宁北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

制动盘螺栓对保证列车制动和运行安全具有十分重要的作用,掌握制动盘螺栓弯矩分布规律对确保其使用寿命具有重要意义。采用高速动车组制动盘螺栓弯矩载荷测试技术,对国内多条实际线路的制动盘螺栓弯矩进行测试,获得了制动盘螺栓弯矩与... 详细信息

制动盘螺栓对保证列车制动和运行安全具有十分重要的作用,掌握制动盘螺栓弯矩分布规律对确保其使用寿命具有重要意义。采用高速动车组制动盘螺栓弯矩载荷测试技术,对国内多条实际线路的制动盘螺栓弯矩进行测试,获得了制动盘螺栓弯矩与动车组运行速度的关系。依据轮装制动盘螺栓连接结构的尺寸和工作环境开展理论分析,获得了螺栓杆弯矩分布的理论值。建立轮装制动盘车轮结构有限元模型,模拟仿真车轮高速旋转过程中螺栓杆受力情况,得到不同速度下螺栓杆的弯矩分布有限元解。研究结果表明,螺栓杆上的弯矩与列车运行速度密切相关,且运行速度越大,螺栓杆上弯矩越大。理论推导和有限元仿真结果均表明螺栓杆上各截面的弯矩大小和方向并不一致,在内外侧截面和中间截面出现弯矩极值,且方向相反。由于车轮内外结构的不对称性,导致螺栓杆上靠近轮缘一侧的截面弯矩大于外侧截面弯矩。研究工作为进一步研究制动盘螺栓的结构可靠性奠定了基础。

关键词：动车组制动盘螺栓高速旋转弯矩有限元

考虑土层沉降的嵌岩斜桩弯矩及负摩阻力计算模型

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地下空间与工程学报 2022年第S1期18卷 44-50页

作者：李亚昕郭伟任宇晓天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

嵌岩斜桩在穿越深厚软土层时，由土表附加荷载或欠固结土体自身沉降所引起的桩弯矩及负摩阻力计算方法有待深入研究。基于地基反力法和荷载传递法，考虑桩身弯曲引起的桩周土对桩侧负摩阻力的影响，建立了土层沉降作用下嵌岩斜桩的桩身... 详细信息

嵌岩斜桩在穿越深厚软土层时，由土表附加荷载或欠固结土体自身沉降所引起的桩弯矩及负摩阻力计算方法有待深入研究。基于地基反力法和荷载传递法，考虑桩身弯曲引起的桩周土对桩侧负摩阻力的影响，建立了土层沉降作用下嵌岩斜桩的桩身挠度、弯矩及负摩阻力理论计算模型，并与模型试验结果进行了对比验证。基于该理论模型，分析了不同倾角嵌岩桩的弯矩、负摩阻力和轴力。研究表明，随着桩身倾角的增大，不仅桩体所受弯矩及负摩阻力明显增大，还造成桩身弯矩峰值点逐渐下移，中性点位置略有升高。本文计算条件下，倾斜角度10°和15°嵌岩斜桩的峰值弯矩分别是5°嵌岩斜桩的2.85和5.5倍，峰值负摩阻力分别为其1.05和1.12倍，抗弯刚度较小的嵌岩斜桩桩身会出现反弯点，其位置约在岩土交界面上方0.1倍桩长处。研究结果可为软土地区嵌岩斜桩的工程设计和施工提供参考。

关键词：斜桩嵌岩桩负摩阻力弯矩荷载传递法

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同方期刊数据库

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弹性船体在大幅规则波中的弯矩响应特性分析

舰船科学技术 2023年第2期45卷 13-17页

作者：耿彦超蒋彩霞顾学康中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

具有大外飘结构的舰船在规则波中大幅运动时,若把船认为是刚体的,则船体弯矩响应除了有低频遭遇频率成分外,还有一定范围的倍频成分,若把船认为是弹性体,则弯矩响应除了上述成分外,还有一阶船体梁垂向总振动频率成分,且一阶船体梁垂向... 详细信息

具有大外飘结构的舰船在规则波中大幅运动时,若把船认为是刚体的,则船体弯矩响应除了有低频遭遇频率成分外,还有一定范围的倍频成分,若把船认为是弹性体,则弯矩响应除了上述成分外,还有一阶船体梁垂向总振动频率成分,且一阶船体梁垂向总振动频率也会放大倍频成分,而高频成分的大小直接影响舰船弯矩值的大小,从而对结构设计产生直接作用。本文针对2种类型的舰船开展计算和多个方案水池模型试验研究,分析舰船在规则波中的弯矩响应特性,进行时域与频域分析,也分析了尾砰击的特点。

关键词：弯矩规则波响应特性砰击弯矩

基于STL模型的船舶静水剪力与弯矩计算方法"

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交通运输工程学报 2017年第2期17卷 73-82页

作者：刘春雷尹勇孙霄峰张秀凤神和龙大连海事大学航海动态仿真与控制交通行业重点实验室辽宁大连116026

为了提高船舶强度计算精度,提出了一种基于STL模型的船舶静水剪力与弯矩计算方法。在计算总纵强度时,采用常规算法计算船舶浮态初值,然后采用迭代算法计算船舶吃水、横倾角与吃水差;按照船舶肋位切割船舶外壳得到每个肋位的横剖面,采用... 详细信息

为了提高船舶强度计算精度,提出了一种基于STL模型的船舶静水剪力与弯矩计算方法。在计算总纵强度时,采用常规算法计算船舶浮态初值,然后采用迭代算法计算船舶吃水、横倾角与吃水差;按照船舶肋位切割船舶外壳得到每个肋位的横剖面,采用格林公式计算每个剖面水下部分的面积,纵向积分得到浮力曲线;通过对船舶舱室STL模型的切割,离线建立每个舱室的质量分布表,用舱室实际质量分布代替梯形分布来计算船舶质量分布曲线;最后基于散货船"太行128"和"SPRING COSMOS",通过浮力与质量分布曲线计算了5种典型载况下的剪力与弯矩。计算结果表明:计算值与采用软件NAPA的设计值相比,剪力与弯矩的平均误差约为1%,最大误差为2.6%,计算误差较小,因此,船舶静水剪力与弯矩计算方法精度较高;采用浮态迭代算法只需计算出船舶任意浮态下的排水体积与浮心坐标,程序实现简单、稳定与可靠;静水剪力与弯矩计算方法适用于船舶任意浮态,通过直接切割船舶外壳计算船舶浮力曲线,弥补了常规方法只能计算船舶纵向强度的不足;通过建立舱室的质量分布表与采用舱室的实际质量分布代替传统的梯形分布,减少了计算量,提高了计算精度。

关键词：船舶工程静水剪力弯矩 STL模型自由浮态配载仪

欠固结土中嵌岩斜桩弯矩及负摩阻力模型试验研究

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水利水电技术（中英文） 2022年第5期53卷 99-105页

作者：崔雯茜李亚昕任宇晓庄道坤郭伟天津大学建筑工程学院天津300350

嵌岩斜桩是海上风电系统、港口高桩码头等设施常用的基础结构。嵌岩斜桩在穿越深厚软土层时,土体固结沉降不可避免地影响桩身轴力和弯矩的分布,威胁桩体安全。针对穿越深厚软土层的嵌岩斜桩开展了室内模型试验研究,对5根不同倾角和直径... 详细信息

嵌岩斜桩是海上风电系统、港口高桩码头等设施常用的基础结构。嵌岩斜桩在穿越深厚软土层时,土体固结沉降不可避免地影响桩身轴力和弯矩的分布,威胁桩体安全。针对穿越深厚软土层的嵌岩斜桩开展了室内模型试验研究,对5根不同倾角和直径的模型桩进行试验,通过较长时间地监测土层固结沉降下的桩体应变,分析了固结时间、倾角、桩径等因素对桩身轴力、桩身中性点位置、桩侧负摩阻力、桩身弯矩等分布规律的影响。结果表明:嵌岩斜桩的负摩阻力、轴力及弯矩的发展都具有明显的时间效应;随时间、倾角的增加,桩侧中性点轴力及桩身弯矩峰值均增加,同时中性点上移、弯矩峰值点下移,最终中性点稳定于岩层上部0.1倍土层深度,弯矩峰值点稳定于岩-土界面处。

关键词：斜桩嵌岩桩轴力负摩阻力弯矩