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关键词： 锚栓式风机基础   有限元分析模型   参数化建模   过渡网格  

摘要： 在风力发电产业持续革新的背景下,风力发电机组不断向大型化方向发展,传统的规范经验算法难以满足新形势下风机基础计算的精度要求,借助有限元数值模拟等分析计算方法,对工程设计提供更精确的指导。文中提出一种锚栓式风机基础有限元模型的建立方法。该方法利用参数化的建模手段,将锚栓式风机基础的不同组件分别建模,再根据空间位置组合为整体,并利用过渡网格的方法对模型进行网格划分,在提高模型真实有效性的前提下保证了模型的计算效率。

关键词： 思政建设   有限元分析基础   双语课程  

摘要： 该文针对“有限元分析基础”课程开展对于“学科德育”的讨论,从有限元的发展历史出发分析专业课中的人文精神,将双语教学融入思政建设,通过综合运用辩证法和方法论,深入探讨科学技术中的哲学思想,最终做到在专业课教学过程中自然融入思政元素,在工程应用案例中讲好做人道理,全面培养新时代爱国爱党、有理想有志向的社会主义事业接班人。

关键词： 三维有限元分析   地基-基础-上部结构共同作用分析   基桩反力   基桩刚度   反演分析   群桩效应  

摘要： 依托孟加拉国某项目,系统性介绍了采用三维有限元方法进行考虑地基-基础-上部结构共同作用的分析实例。首先,采用数值模拟方法,对现场非后注浆常规单桩静载荷试验进行反演分析,探讨了通过控制桩侧接触面强度折减系数及桩端接触面刚度来模拟桩端后注浆技术对桩侧及桩端加固效应的可行性。然后,依据孟加拉国家建筑规范(BNBC-2020)荷载组合值,采用流-固耦合分析方法进行了考虑短期加载效应及长期固结效应的地基-基础-上部结构共同作用分析,重点分析了群桩基础基桩轴力及竖向位移分布模式、单桩及群桩的基桩刚度对比、单桩与群桩的沉降比、桩土荷载分担比以及长期固结效应对沉降和筏板应力的影响,分析结果表明:(1)群桩基础下基桩桩端承载力占比约10%,整体表现为摩擦型桩,基桩轴力及桩身竖向位移延桩轴向自桩顶至桩底均表现为近似梯形衰减的分布。(2)采用共同作用分析方法计算结果的群桩效应显著,考虑长期效应共同作用分析的平均群桩基桩刚度约为350MN/m,单桩与群桩分析的沉降比约为0.25。(3)考虑长期固结效应后,筏板下桩土发生应力重分布现象,群桩整体沉降最大值增长约20%,筏板压应力最大值增长约10%。地基-基础-上部结构共同作用分析,宜采用考虑长期固结效应的流固耦合有效应力参数进行计算,以考虑排水固结的过程,以得到更为准确的筏板内力及基桩反力。

关键词： 桩基础   复杂地质   碎裂岩   实体元   受力性能  

摘要： 某超高层办公楼项目,其下基础地质复杂,桩入岩深度不一,且部分桩下存在碎裂岩,采用三维有限元分析程序Midas/GTS进行分析,结合工程实际,考虑上部结构刚度,根据超前钻、详勘报告建立土体模型,分析在复杂地质条件下桩基础受力性能与底板应力分布,供类似工程参考借鉴。

关键词： 预应力管桩   斜坡软土地基   强度折减法   荷载传递规律   有限元分析方法  

摘要： 在山区修建变电站等工程时,经常会遇到复杂场地基础的问题。倾斜软土地基是其中的一种特殊基础,具有独特的工程特性,给变电站的施工带来很大困难。为了研究复杂场地基础中预应力管桩的加固效果,指导预应力管桩设计。利用有限元软件建立了预应力管桩加固斜坡软土地基模型,研究了不同桩间距、桩长对路堤安全系数的影响,分析了预应力管桩的荷载传递规律、沉降以及路堤破坏机理。结果表明,在倾斜软土地基中设置预应力管桩,可以有效减少基础的变形,提高其稳定性;桩间距和桩长的改变对加固效果的影响显著,随着桩间距的减小和桩长的增加,倾斜软土地基变形逐渐减小,路堤安全系数逐渐增大;桩长应深入到嵌固层以下,过度减小桩间距后加固效果提高不大;路堤中部的桩基主要提供承载力,产生竖向位移较大,两侧的桩基主要提供抗滑力,产生横向位移较大;桩身轴力沿桩身先增大再减小,以软土层底面为分界线,上部桩身与下部桩身受剪应力相反,主要受力部位集中在桩端。在相关工程中,可根据需要合理设计预应力管桩的桩长、桩数和桩间距等参数,实现更加经济合理的加固方案。

关键词： 超高性能混凝土   阶型基础   静力堆载试验   有限元模拟  

摘要： 为改进现有变电站配电楼基础的性能,提出了一种新式的超高性能混凝土装配式基础方案。进行了新型装配式基础的足尺试验和有限元分析,试验数据和有限元分析结果较吻合。结果表明:超高性能混凝土应用于装配式基础,不仅有效减小其自重,而且在设计荷载作用下,仅连接部位有少量钢筋屈服,在基础变阶处产生少量裂缝。2倍设计荷载时,部分钢筋屈服并在靠近荷载中心变阶处出现竖向裂缝。此阶段整体未出现明显破损现象,从而体现出其良好的承载力特性。基础榫头处是整个装配式基础的薄弱部位,在实际工程设计中,榫头直径需要适当增大。

关键词： 大体积混凝土   有限元分析   水化热   冷却水管  

摘要： 为研究大体积筏板基础混凝土水化热过程,避免因温差过大引起温度裂缝,以广州市锦佳华庭C2#超高层住宅楼筏板基础为依托,在ANSYS有限元软件中建立模型,对有无冷却水管情况下筏板基础的温度场和温度应力分布进行分析。研究结果表明:筏板基础出现裂缝的风险相对较高,需要实施适当的保护措施;冷却水管的降温效果明显,相比无冷却水管作用,温度峰值下降11.69℃,提前出现26小时,降温效率达到26.08%,且混凝土的温度应力均低于允许应力,不易产生裂缝;在现场实际测量中,基础里表温差最大值为16.1℃,单日最大降温速率1.7℃/d,实测数据均满足规范标准;基础在养护完成后,其外部未出现明显裂痕,证实以设置冷却水管为主的温控措施可以显著减少水化热的影响,减小内外温差以避免温度裂缝的产生;实测结果与有限元结果基本吻合,可为类似的超高层住宅建筑基础温控措施提供参考。

关键词： 软岩地基   梁板式风机基础   倒肋式风机基础   有限元分析   倾斜率  

摘要： 目的 提出一种新型倒肋式风机基础,解决软岩地基中采用梁板式风机基础带来的挖方量大、模板支设繁琐、施工成本高、周期长等问题。方法 以2.5 MW风机为例,采用ABAQUS有限元分析软件,建立相同尺寸的倒肋式与梁板式风机基础模型,对比两种基础在极端工况下的倾斜率、水平位移、破坏特征等,并结合挖方量、模板工程量对两者的经济性进行分析。结果 倒肋式基础的水平位移为0.444 mm、倾斜率为0.012 1%,均满足规范要求;倒肋式基础的肋梁受力特征与悬臂梁相似,在基底反力作用下肋梁与墩台连接处承受的剪力及弯矩较大,容易开裂破坏,可通过增加肋梁截面高度改善;倒肋式基础相较于梁板式基础土方挖量可节省54%、模板工程量可节省48%。结论 倒肋式基础充分发挥出了倒置肋梁与软岩地基之间齿槽嵌固的优势,相较于梁板式基础不仅具有更优的抗滑移稳定性和受力性能,而且减少了挖方和模板工程量,经济效益显著。

关键词： 装配式锚杆基础   ABAQUS   粘结接触   残余强度  

摘要： 针对现有装配式基础仿真的不足,以新型装配式锚杆基础为对象,进行ABAQUS有限元仿真计算。对材料本构、荷载施加方式、接触行为加以改进,提出了一种可有效反映出在考虑残余强度影响的情况下,装配式锚杆基础的承载能力和各部件的受力情况的有限元建模方法。仿真结果表明,该方法能有效地反映接触界面损伤后仍存在的残余剪切强度特征,且基础整体受力变化过程符合实际工况,证明了建模方法的合理性和正确性,为装配式锚杆基础和相似结构设计、施工提供可靠有效的依据。

关键词： 非饱和介质   群桩基础   动力阻抗   有限元+边界元方法   分层地基  

摘要： 采用边界元结合有限元法研究了非饱和地基群桩基础动力阻抗。根据梁模型建立桩体动力控制方程,结合有限元方法建立群桩基础数值模型;基于非饱和多孔介质动力控制方程组,采用加权残余法和拉普拉斯变换,推导非饱和地基边界元法控制方程,根据伴随矩阵性质推导其Green函数基本解答。基于桩体和地基土接触面作用力平衡条件和位移相容原理,建立非饱和地基边界元模型和群桩基础有限元模型的耦合数值模型;研究土体饱和度、桩体间距、长度、数目和地基分层等参数对群桩基础动力阻抗的影响。研究发现:地基饱和度增加可降低群桩基础刚度系数;荷载频率较低时增大饱和度可减小群桩基础阻尼系数。增加桩基数目和地基饱和度可增大桩基与地基土相互作用。下卧基岩分层地基可提高桩基与土体的相互作用,且对群桩水平阻抗影响显著。