教学课程资源库 更多>>

关键词： 桩筏基础   弹性地基   有限元   刚度矩阵   FORTRAN   计算程序  

摘要： 桩筏基础是现代高层建筑广泛采用的一种基础形式,关于桩筏基础承载机理以及沉降控制的研究在学术界与工程界都备受关注,并取得大量有价值的研究成果。但是桩筏基础是一个非常复杂的系统,其中桩土作用系统涉及因素多,分析起来十分复杂,目前,桩筏基础的许多问题都未能找到满意的解答。随着计算机技术的不断发展,人们在理论研究的基础上,利用计算机对桩筏基础进行有限元数值模拟分析。传统的有限元法对桩及筏板进行单元划分,建立很大的桩土刚度矩阵,难以适用于大规模桩筏基础的分析。本课题研究适合大规模及不规则桩筏基础的简化有限元分析方法。 本文分析了桩筏基础在多种影响因素下的承载机理,并总结了桩筏基础的沉降影响因素及沉降计算方法,通过对三种分析模式的对比,提出一种以筏板分析为基础的简化分析模式。桩筏基础简化分析模式基于弹性地基模型,桩基础部分采用对应桩体刚度的弹簧模拟。在有限元分析中,选用一种任意四边形协调单元,该单元不仅解决了一般单元不协调的问题,而且适用于各种不规则基础形式及不规则布桩等复杂情况。 根据简化分析模型的构成,修正薄板单元刚度矩阵并添加桩体对基础的刚度贡献,获得桩筏基础的整体刚度矩阵。在此基础上,利用FORTRAN语言进行桩筏基础简化有限元分析程序开发,分析结果与有限元软件ANSYS进行对比,验证计算程序的准确性等。 桩筏基础简化分析方法模型简单,计算参数较少,应用范围较广,而且计算程序可以以软件的形式给出,计算方便。通过具体实际工程的验证,可以推广至桩筏基础的设计中。因此,本文的研究具有极大的应用价值,有着十分广阔的工程应用前景。

关键词： 有限元分析法   地基工程   应用分析  

摘要： 地基基础工程施工中,地基岩土体的安全系数对地基基础工程的稳定性和安全性有着极为重大的影响。通过降低地基岩土体的强度或提高地基岩土体承担的荷载等施工实验,经过有限元函数的计算后,可以确定地基岩土体的安全系数。本文将对有限元极限分析法在地基基础工程中的应用做浅显研究。

关键词： 球磨机   基础振动   有限元分析   传动系统   扭转振动  

摘要： 随着工业的发展，大型磨机的应用越来越广泛，然而动力机器基础的设计，却还只是停留在做静力计算上，无法满足大型磨机对基础的要求，易带来基础振动超出允许极限的问题。为解决该问题，本文运用有限元仿真技术，从动力学的角度对动力机器基础进行了分析，使我们进一步认识了球磨机基础振动的原因和机理，为更好地设计动力机器基础和减小已有基础的振动提供有益的参考。同时为避免磨机的传动系统发生共振，本文还对磨机传动系统的扭转振动进行了研究。具体研究内容如下： 研究了球磨机‐基础系统中各关键部件的工作原理和特点，建立了球磨机‐基础系统的有限元模型；为判断振动较大是否由共振引起，对球磨机‐基础系统进行了实特征值分析，求出了其固有频率和模态振型，并进行了共振判断，结果表明，基础的较大振动可能是由共振引起的；然后对球磨机‐基础系统进行了瞬态响应分析，通过瞬态响应分析结果和试验结果的比较可知，所建立的有限元模型是有效的；提出了球磨机基础的加固方案，对加固后的球磨机‐基础系统又进行了有限元动力分析，结果表明，加固方案是合理的、有效的。 分别对加固前后的球磨机基础进行了振动测试试验，得到了基础和轴承的响应曲线，试验结果表明，加固前的基础振动水平超出了球磨机可长期运行的条件，加固后的基础振动有所减小，满足要求，证明了所提加固方案的有效性。 研究了球磨机传动系统的特点，建立了球磨机传动系统扭转振动的动力学模型，并对其进行了模态分析和瞬态响应分析，为判断是否会发生共振，绘制了坎贝尔图，并求出了可能发生共振处激励下的扭矩放大因子，分析结果表明，球磨机的传动系统的设计是合理的，不会引起球磨机的共振。

关键词： 便携式移动通信基站基础   有限元   接触分析  

摘要： 便携式移动通信基站是移动通信基站的重要补充,但其基础计算尚无现成计算公式。本文运用通用有限元分析软件ANSYS对由钢筋混凝土地梁和钢连梁组成的移动通信基站基础进行了数值分析,研究了地梁刚度、地梁间距、连梁刚度对基础脱开率的影响,为今后类似工程提供参考。

ISBN: (纸本)9787111425663

关键词： 沉井基础   受力分析   稳定性   有限元分析  

摘要： 随着桥梁施工技术的快速发展，沉井基础被更多应用于诸多大型桥梁结构之中。然而，对于沉井基础数值分析的研究仍然没有较大进展，对沉井基础的计算还在沿用传统的近似计算法，对沉井基础在下沉过程中的受力分析还不明确。鉴于以上问题，本文对沉井基础的受力特性做了进一步深入的研究，具体内容概括如下: 1、介绍了沉井的基本构造以及组成部分。阐述了沉井基础的适用范围以及在下沉过程中遇到的问题和解决的方法。在受力分析的基础上，利用数值计算的结果说明沉井在下沉过程中遇到的问题。 2、对于沉井在下沉施工过程中的受力进行了总结与分析。根据刃脚反力的计算理论，建立一个完善的力学模型体系。利用该模型及前人已建立的模型，针对同一工程项目分析了刃脚反力、侧摩阻力、下沉系数与下沉深度之间的关系。 3、以某工程为例，对其进行了下沉验算、整体性承载力验算及稳定性计算，验证计算结果是否满足《公路桥梁地基基础设计规范》的要求。计算结果偏于保守，在满足桥规允许承载力的前提下改变材料属性，可供工程设计参考。 4、针对此工程实例，通过有限元建模分析，模拟出沉井基础在成桥状态下的受力状态，得出在不同工况下刃脚处的应力变化趋势，分析了不同混凝土强度对沉井基础底部受力的影响、不同钢筋直径对沉井基础底部受力的影响，不同刃脚度数对基底应力的影响，并提出其在施工过程中应注意的问题。将规范法的计算结果与有限元的计算结果进行对比，提出了规范法计算结果与有限元计算结果的差异，验证了规范法计算的保守性，并给出了部分建议，可供工程施工参考。

关键词： 超深层岩溶地基   基础选型   有限元分析  

摘要： 通过现场实测与有限元分析相结合的手段，对桩筏基础在超深层岩溶地基上的应用进行研究。讨论了超深层岩溶地区桩筏基础的可行性以及基础方案的确定。通过对桩端应力，筏板内力和沉降的监测，以及对整体结构的模型分析。

关键词： 桩基础   整体弹性分析   有限元方法  

摘要： 针对某一实际高层住宅小区工程设计实例，本文利用ETABS和SAFE有限元软件对其复杂基础结构进行整体建模分析和设计，实现对其进行更加合理和经济配筋，且保证其可靠性，可以为同类实际工程提供参考

关键词： 多年冻土区   锥柱基础   预制管桩基础   极限承载力   有限元分析  

摘要： 本文根据冻土区输电线路杆塔基础的设计原则和五道梁地区的冻土特性，选择了两种杆塔基础——锥柱基础和预制管桩基础进行现场真型试验。试验分为冻结期和融化期两个部分，每个时期分上拔和水平、下压和水平两种工况进行。通过对桩基础的位移、内力、土侧压力的观测，得到Q～s曲线图和分级荷载下不同断面的轴力图。经过研究分析，发现锥柱基础的承载性能良好，基础选型及设计合理，可用作青海～西藏直流输电线路工程的线路基础。而管桩基础截面规则，侧壁光滑，抗拔性能较差，不能用作上拔荷载较大的输电线路基础。通过试验和理论计算，推导出了适合在风荷载较大的多年冻土地区使用的桩基础极限承载力公式。 由于冻士参数不易从实验中获取，为了采用有限元模型计算，本文运用BP神经网络进行参数反演，得出摩尔库仑本构模型的冻土力学参数值。据此建立了锥柱基础在冻土中的三维有限元模型，得到了锥柱基础在冻土中的竖向和水平位移云图，并与真型试验得出的结论做对比，验证了模型的准确性和适用性。根据有限元模型分析得出：融土深度为2m时，对锥柱基础的下压极限承载力和竖向位移影响较小，但对锥柱基础的上拔极限承载力和上拔位移影响较大。

关键词： 钢管混凝土   柱脚节点   有限元分析   冲切   试验结果  

摘要： 柱脚节点的设计是结构设计的一个重要方面，而且是在结构设计中的一个重要环节，柱脚节点的研究成果和理论对于结构的发展起到了至关重要的作用。目前对于钢管混凝土埋入钢筋混凝土基础梁式的柱脚节点的研究方面相对较少。因此，开展对此类柱脚节点的研究对于钢管混凝土结构的理论和应用有着重要的现实意义。 本文利用ANSYS有限元分析软件，建立了无加强措施的钢管混凝土柱脚节点有限元模型，通过在极限承载力、荷载-跨中位移、钢管和钢筋的受力等有限元计算结果与试验结果进行对比，验证该有限元模型的合理性，建立正确的有限元模型。而后通过改变柱脚节点的相关设计参数（柱脚节点的钢管的埋置深度、下环板的厚度和箍筋配置数量）对埋入基础梁式钢管混凝土柱脚节点的受力性能进行非线性有限元分析。观察这些影响因素对柱脚节点承载能力的影响，进一步从理论分析中验证钢管混凝土埋入钢筋混凝土基础梁的柱脚节点的破坏机理和它们对柱脚节点承载力的影响程度。 有限元分析研究表明：未加任何加强措施的埋入基础梁式钢管混凝土柱脚节点易发生冲切破坏，冲切面沿下环板向下产生；基础梁中箍筋对冲切承载力作用明显，试件破坏时，处于冲切区域内的箍筋已经达到屈服状态。有限元分析柱脚节点的承载力受下环板厚度、钢管埋置深度和箍筋配置数量影响结果表明，下环板厚度对承载力的影响不大；钢管的埋置深度和箍筋的配置数量对承载力影响较大，在其他因素不变的情况下，承载力随着钢管埋置深度的增加而减小，随着箍筋数量的增多而增大。根据影响柱脚节点承载力的影响因素和理论抗冲切公式，结合有限元模型的加载结果，修正了该柱脚节点在无加强措施情况下的理论抗冲切承载力的公式。 将本文的ANSYS分析结果与同期进行的具有不同加强措施的ANSYS分析结果进行对比分析，对比分析了加强措施后的柱脚节点的破坏模式和极限承载力。分析表明,若在埋入基础梁部分的钢管混凝土柱采取增加钢筋抗剪环、加设栓钉和外加强环板等加强措施时，能够有效的提高埋入式柱脚节点的抗冲切承载力。最后从经济性方面对比分析了采用加强措施的柱脚节点的可行性。