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关键词： 条形浅基础   极限承载力   有限元法   二阶锥规划   非关联塑性   增量加载法  

摘要： 地基极限承载力分析是土力学研究中的一个经典课题。基于Hellinger-Reissner混合变分原理和有限元方法,将岩土体弹塑性问题构造成基于有限元框架的二阶锥规划(second-order cone programming,SOCP)问题,进而提出一种基于二阶锥规划理论的增量有限元法,即FEM-SOCP法。将岩土体弹塑性问题构造成二阶锥规划的数学优化问题,可以避免采用传统弹塑性计算中复杂的应力点积分等算法和屈服面棱角的平滑处理。此外,对于二阶锥规划问题,可以采用具有原始-对偶内点求解法的标准数学规划求解器MOSEK进行求解。将增量加载FEM-SOCP法应用于经典的基底粗糙的条形浅基础地基极限承载力分析中,分别考虑了关联和非关联塑性条件下的Mohr-Coulomb屈服准则。数值结果表明:所提出的增量加载FEM-SOCP法获得的地基承载力系数及地基承载力与传统FEM计算结果基本一致,而与常规有限元计算结果相比,基于增量加载的FEM-SOCP法所获得的屈服区更加平滑。

关键词： 比例边界有限元   有限元   应力奇异性   无限域  

摘要： 目的研究比例边界有限元(Scaled Boundary Finite Element Method,SBFEM)的理论基础、应用特点及研究进展。方法通过坐标变化、公式推导等阐述其理论基础。结果与结论在处理应力奇异性和无限域的问题上,SBFEM相比较于传统的有限元方法具有很强的优势,是一种具有学术价值和应用前景的新型数值算法。

关键词： 动力设备   频域分析   VBA编程   共振   MIDAS  

摘要： 本文介绍了动力设备基础振动分析的必要性,以某国外项目汽轮机基础分析为例,采用了通用有限元计算程序midas Gen进行设备基础的固有频率分析,并进行结构在设备额定功率下的位移响应计算。且动力设备从启动到额定功率运行,历经了不同频域变化,为避免在该过程中出现设备与结构发生共振现象,对汽轮机基础进行了频域响应分析。通过VBA编程,对前处理不同频域下简谐荷载进行文本输入,对分析结束后不同频域下的节点位移数据进行整理。给出了基于有限元计算的动力设备基础扫频分析处理方法。且通过数据整理,对频域分析提出一些建议和超限处理措施。

关键词： 岩溶区   双桩基础   承载力   有限元   极限分析  

摘要： 为计算岩溶区桥梁双桩基础的极限承载力,根据极限分析的基本原理,结合有限元方法,基于MATLAB平台编制了相关计算程序。为描述岩体的非线性特点,采用修正的Hoek-Brown准则,并在优化计算过程中对其进行“双曲线近似”处理,解决了奇异点不可导的问题。在此基础上,分析了各参数对极限承载力系数Nσ的影响。结果表明:(1)Nσ随岩层上覆荷载、嵌岩深度增大而增大,但增长幅度不明显;(2)Nσ随溶洞半径增大而减小,随桩洞水平距离先增大后减小;(3)Nσ随GSI增大而非线性增大,与桩洞垂直距离、mi大致呈线性关系;(4)当桩洞位置较近时,岩石重度对Nσ的影响可忽略不计;(5)破坏模式主要有,整体剪切破坏、左桩控制的冲切破坏、冲切破坏和地基破坏模式并存的联合破坏。最后,将本文计算结果与已有成果进行对比,验证了所提方法的正确性。

关键词： 道路工程   有限元   极限分析   不排水边坡   条形基础   极限承载力  

摘要： 为计算作用在不排水边坡上条形基础的极限承载力,首先,根据临坡条形基础承载特性,将基础假定为刚体且基底与土体之间没有摩擦力,同时将基础的埋置深度用其两侧的超载代替,并将其视为平面应变问题,建立计算模型。然后,通过有限单元对应力场和速度场进行离散,根据上、下限定理建立节点应力和节点速度的约束方程,将外力荷载或总的内能耗散作为目标函数,建立相应的数学规划模型,并采用优化算法求解该模型,得到严格的上、下限解,在优化计算过程中对Mohr-Coulomb准则进行了双曲线近似处理。最后,在此基础上分析了坡高H、基础与坡顶的距离L、超载q、坡角β以及黏聚力C_u对极限承载力系数p/γB的影响(γ为重度,B为坡顶基础宽度,p为基础承载力)。同时将计算结果与已有成果进行对比分析,验证了该方法的正确性,总结了3种极限破坏模式,并提供了常见不排水边坡的设计计算表格,以供实际工程设计参考。研究结果表明:p/γB随H的增大先急剧减小,然后基本稳定,趋近于一固定值,临界坡高为2倍基础宽度;p/γB随基础与坡顶的距离增大而增大,且趋向于一常数;p/γB随超载的增大而线性增大,且L/B越大,增长速率越快;p/γB与坡角基本成线性关系,其值随着坡角β的增大而减小;p/γB随着黏聚力系数(C_u/γB)的增大而线性增大。

关键词： 浅覆盖层   岩质海床   嵌岩单桩   有限元受力分析  

摘要： 以福建近海海域浅覆盖层岩质海床条件下海上风电实际工程为背景,采用通用有限元计算软件对大直径单桩基础桩-岩土结构进行计算,探索分析大直径单桩基础嵌入高强度风化基岩后,桩身与桩周岩土体的受力情况,以期为后续工程的基础选型与设计提供借鉴。

关键词： 专业认证   有限元技术基础   教学改革  

摘要： 针对工程教育专业认证背景下能源动力类本科专业课程体系调整问题,以有限元技术基础课程为对象,开展以成果导向教育模式的课程教学改革与实践探索.改革陈旧的教学内容与手段,坚持因材施教,提升学习的内在动力,可实现对专业认证具体评估指标的有效支撑,对应用地方高校特色专业建设与内涵式发展起到积极的促进作用.

关键词： 有限元法   简化模型   单元尺寸  

摘要： 近年来,有限元法受到机械领域研究者的广泛关注,实际应用也获得明显成效,本文研究机械工程中的有限元法基础,从生产精度的提高、应用步骤、有限元软件的应用、模型简化四方面入手展开分析研究。希望能为关注此话题的研究者提供参考意见。

关键词： ABAQUS沉管桩   桥梁   环境影响   冲击振动  

摘要： 在人群密集的居住区,桥梁桩基础中沉管桩施工,施工冲击所诱发的地表环境振动问题已经越来越多的被人们关注。在桥梁的沉管桩施工过程中,最显著的问题是沉管桩基础会印发冲击作用,该作用引发的振动波传递至表面时将极大地引起环境振动。这些环境振动是非常有害的,轻微的就是引发人群的舒适度,严重的将影响沿线的居民房屋稳定性和安全性。针对某桥梁沉管桩锤击施工产生的环境振动进行了分析,对国外和国内的规范进行对比综合分析后,采用国内规范评价环境振动的影响。经过分析,该工地的冲击振动对环境影响的范围属于正常允许值。施工振动的影响在安全范围以内。还探讨了今后桥梁沉管桩施工冲击的作用的减振措施。

关键词： 顽石破碎机   基础   SAP2000   有限元   动力分析  

摘要： 对采用有限元软件SAP2000进行复杂圆锥破碎机基础动力分析的方法进行介绍,为大型顽石破碎机基础的设计计算提供一种行之有效的方法。