基于改进荷载传递法计算降水引起的基桩沉降   总被引：1，自引：0，他引：1  

贾煜  宋福贵  王炳龙  杨龙才 《岩土力学》2015,36(1):68-74

现有研究采用荷载传递法时均未计算桩体自重,若直接应用于国内软土地区超长桩基的沉降计算,其精度难以满足高速铁路线下工程严格的沉降控制要求。基于佐藤?悟双折线模型提出侧阻荷载传递函数的假定模式,引入桩体自重并对荷载传递法的基本微分方程进行修正和求解,结合降水引起的桩周土体沉降计算和基于端阻弹性模型的桩端土体沉降计算,获得地下水位变化诱发的基桩沉降计算方法;采用理论推导的基桩沉降解析解,并借助嵌入荷载传递函数的有限元方法,分别对单纯桩顶荷载作用和桩顶荷载与降水共同作用两种工况下的桩侧摩阻力、桩体轴力和基桩沉降进行算例对比分析;有限元计算因考虑了由桩体沉降产生的桩周土体附加竖向位移而与理论计算略有偏差,但两种方法计算结果的变化规律基本一致,验证了降水引起的基桩沉降理论计算公式的合理性及正确性。  相似文献   

冲击载荷作用下岩石动态断裂试验研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

宋义敏  何爱军  王泽军  陈浩哲 《岩土力学》2015,36(4):965-970

以自行研制的可调速落锤冲击试验机进行加载,通过高速相机搭建数据采集系统,采用数字散斑相关方法作为试验的观测方法,开展5组不同预制裂纹长度的花岗岩试件在冲击载荷作用下的动态断裂试验。并对岩石I型裂纹在冲击载荷作用下的位移场演化、裂纹动态断裂的裂尖张开位移、裂纹尖端的扩展历史、动态断裂的应力强度因子进行了定量研究。试验结果表明：对于单一试件而言,在落锤开始与岩石试件的边界接触到试件的预制裂纹开始扩展整个过程中,裂纹尖端的应力强度因子KI呈递增趋势,KII与KI相比,相差1～2个数量级。对于不同预制裂纹试件,在落锤冲击加载作用下,总体表现为一定的预制裂纹长度范围内,随着预制裂纹的长度增加,裂纹尖端应力强度因子呈增加的趋势。  相似文献   

软弱夹层的极限荷载分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

殷勇  周国庆 《岩土力学》2015,36(4):1035-1040

岩土体中的软弱夹层是一种广泛存在的地质体,由于其力学性质较差,容易给工程建设带来安全隐患,对其稳定性的研究逐步引起重视。根据塑性极限平衡分析方法,针对软弱夹层的承载稳定问题,将软弱夹层上下土层当作准刚性层,基于修正Prandtl挤压理论解答对软弱夹层的极限荷载进行了计算。分析过程中认为,准刚性层间的软弱夹层在极限状态下发生塑性挤出破坏,考虑到Prandtl挤压理论的剪应力解答在x方向上的不足,结合不同的边界应力条件,对软弱夹层中的应力分量和夹层表面的极限荷载进行了重新求解。推导的极限荷载实用计算式能综合考虑软弱夹层面的摩擦条件、土层自重及夹层周围的受力状态等因素,并与其他理论计算式的结果进行了对比分析。计算结果分析表明,不考虑土重时,该方法计算的夹层极限荷载随厚度变化规律与Prandtl方法基本一致;考虑土重影响时,该方法计算结果与规范法相似,但在夹层较厚时能更明确地反映宽度对极限荷载的影响。此外,夹层上下边界的摩擦条件对极限荷载的影响程度随夹层宽厚比的不同而变化,对于一定厚度的夹层存在几乎不受摩擦条件影响的临界宽度。其研究结果可为软弱夹层的承载稳定分析提供参考。  相似文献   

预应力锚索锚固段荷载传递解析算法     

张雄  陈胜宏 《岩土力学》2015,36(6):1667-1675

锚固是岩体工程增稳的主要措施,对充分发挥岩体的自承潜力,调节和提高岩体自身强度和自稳能力有着十分重要的作用。由于锚固工程本身的复杂性和多样性,导致目前锚固机制、设计理论以及计算方法都不够完善。现有的锚固段荷载传递解析解存在两大难题,一是没有反映锚固段应力变化过程,随着荷载不断加大,接触面是逐渐被破坏,剪应力的峰值将由端口逐渐向内转移;二是在端口处是一个应力奇异点,难以很好地解决。通过对当前多种锚固段荷载传递解析解的适用性及局限性进行分析归纳,指出应将锚固段应力分布划分为弹性、塑性和破坏3个阶段,在不同的阶段应力分布形式不一样,不能一概而论。在此基础上,基于传递系数,针对沿锚固段剪应力呈非均匀性分布形式,提出了一种能反映这3个阶段变化规律的荷载传递解析公式,获得了锚固段剪应力和轴力的分布规律和影响因素。对各解析解方法求出的临界锚固长度进行了算例对比,证实所提算法是合理和有效的。该算法适用于预应力锚索锚固段工程设计。  相似文献   

点荷载强度指数估算与岩浆岩的单轴压缩强度的关系     

张建明  唐志成  刘泉声 《岩土力学》2015,36(Z2):595-602

单轴压缩强度是岩石工程建设中广泛使用的力学参数,直接确定单轴压缩强度相对耗时且较为麻烦。点荷载试验可以间接估算岩石的单轴压缩强度（UCS）,试验方式简洁。通过收集到的岩浆岩点荷载试验成果,分析结果表明,（1）大部分转换公式在点荷载强度指数较大时得到偏高的单轴压缩强度值,特别是对部分幂函数;（2）ISRM（American Society for Testing and Materials）建议的取值范围仍然高估了岩石的单轴压缩强度值。为更准确地估算岩石的单轴压缩强度,建议采用点荷载强度指数 的二次函数（见式（1））估算岩石的单轴压缩强度,适用范围为0.0 MPa < <15.0 MPa。  相似文献   

地铁行车速度对盾构隧道运营沉降的影响分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

姜洲  高广运  赵宏 《岩土力学》2015,36(11):3283-3292

地铁行车荷载经轨道-道床-隧道结构传至地基,在土体内部产生循环动应力以及超孔隙水压力是引起盾构隧道沉降的重要原因。通过车-轨-隧道-地基竖向耦合动力模型分析隧道差异沉降对列车运行荷载的影响,以上海地铁一号线体育馆站附近区间隧道为工程背景建立三维数值模型,结合塑性累积应变及累积孔压经验公式进行计算,对比分析软土盾构隧道下卧土层有、无纵向差异沉降两种情况下,地铁行车速度对隧道运营沉降的影响。结果表明：列车运行速度越快,下卧土体波动越大,但衰减越快。地基差异沉降对其长期运营存在明显不利影响,随着列车速度增大,这种影响也愈加明显。当地基差异沉降小,轨道平顺条件好时,隧道长期沉降随地铁行车速度的增大而减小;当地基差异沉降突出,轨道存在明显不平顺时,隧道运营沉降随行车速度增大而显著增加。  相似文献   

基于光纤光栅技术的海底沉管隧道管段应变研究     

魏纲  苏勤卫  邢建见  丁智 《岩土力学》2015,36(Z2):499-506

采用光纤光栅传感器（FBG）对浙江省某海底沉管隧道工程的管节应变进行监测。对传感器型号选择、安装方案及现场安装情况进行了介绍,对实测数据进行分析,研究了各截面测点实测应变值随时间的变化规律以及潮汐荷载对监测结果的影响。根据修正模型对管段应变进行了理论计算,将应变实测值与理论值进行了对比分析。研究结果表明,管段应变在施工结束一年后基本达到稳定,应变随时间变化规律与管段所处位置和两端接头形式有关;潮汐荷载对管段应变影响在0.8%～12%范围内,且与接头形式相关,当管段两端为柔性接头时应变的变化规律与潮汐水位呈现很强相关性,若为刚性接头则相关性不明显;计算得到的管段应变理论值与实测值较为接近,具有一定可靠性。  相似文献   

Discrete elementmodeling of ice loads on ship hulls in broken ice fields     

JI Shunying  LI Zilin  LI Chunhu  SHANG Jie 《海洋学报(英文版)》2013,32(11):50-58

Ice loads on a ship hull affect the safety of the hull structure and the ship maneuvering performance in ice-covered regions. A discrete element method （DEM） is used to simulate the interaction between drifting ice floes and a moving ship. The pancake ice floes are modelled with three-dimensional （3-D） dilated disk elements considering the buoyancy, drag force and additional mass induced by the current. The ship hull is modelled with 3D disks with overlaps. Ice loads on the ship hull are determined through the contact detection between ice floe element and ship hull element and the contact force calculation. The influences of different ice conditions （current velocities and directions, ice thicknesses, concentrations and ice floe sizes） and ship speeds are also examined on the dynamic ice force. The simulated results are compared qualitatively well with the existing field data and other numerical results. This work can be helpful in the shil3 structure design and the navigation securitv in ice-covered fields.  相似文献   

Behavior of a helical anchor under vertical repetitive loading     

S. Narasimha Rao  Y. V. S. N. Prasad 《Marine Georesources & Geotechnology》2013,31(3-4):203-228

Abstract

In the field of ocean engineering, anchors are used for several purposes. This article studies the behavior of a helical anchor embedded in soft marine clay under vertical repetitive loading. Helical anchors are simple steel shafts to which one or more helical plates are attached at regular intervals. The tests are conducted on a model helical anchor installed in a soft marine clay bed prepared in a test tank. Repetitive loading is applied using a pneumatic loading arrangement. Different cyclic load ratios and time periods are adopted. In each test, after the application of repetitive loading, poststatic‐pullout tests are conducted to observe the effect of repetitive loading on anchor behavior. From the test results, it is found that, up to a cyclic load ratio of 55%, there is no reduction in capacity. Instead, there seems to be a marginal increase in capacity and reduction in displacement. The reasons for this behavior are explained in terms of induced changes in strength and deformation behavior of marine clay under repetitive load. However, at higher cyclic load ratios, there seems to be reduction in pullout capacity of the anchor, and the reason for this is explained in terms of strain criteria. From this investigation, it can be concluded that the deep anchor is more suitable to a marine environment than a shallow anchor.  相似文献   

Design Recommendations for Pile Subjected to Cyclic Load     

Sudip Basack 《Marine Georesources & Geotechnology》2013,31(4):356-360

Pile foundations subjected to cyclic load is an age-old problem dealt with for decades by geotechnical engineers. The ocean environment necessitates the piles supporting offshore structures to be designed against lateral cyclic loading initiated by wave action. Substantial experimental and analytical investigations have already been conducted by the author and other researchers. The quasi-static load reversal induces deterioration in the strength and stiffness of the soil-pile system introducing progressive reduction in the bearing capacity as well as settlement of the pile foundation, the degree of such degradation has been observed to be a function of the cyclic load parameters and the type of soil. Based on these observations, a design recommendation has been attempted in this paper for piles subjected to cyclic load in cohesive soil.  相似文献