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基于D-P准则的三维弹塑性有限元增量计算的有效算法 被引量:48
1
作者 杨强 陈新 周维垣 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期16-20,共5页
针对岩土材料常用的D -P准则 ,提出了一种新的增量分析方法 ,不用形成弹塑性增量矩阵 ,直接导出了符合正交流动法则的转移应力的解析解。该方法无论是对小步长还是大步长加载均有良好的收敛性。当采用精细的步长划分时 ,它就是严格意义... 针对岩土材料常用的D -P准则 ,提出了一种新的增量分析方法 ,不用形成弹塑性增量矩阵 ,直接导出了符合正交流动法则的转移应力的解析解。该方法无论是对小步长还是大步长加载均有良好的收敛性。当采用精细的步长划分时 ,它就是严格意义上的理想弹塑性增量计算。在大步长情况下 ,在收敛域内最大载荷低于结构真实的极限承载力 ;对应的应力场是一个静力容许应力场 ;同时由于正交流动法则在平均意义下得到满足 ,收敛域内最大载荷接近结构真实的极限承载力。按此法所得结果接近真解且偏于安全。将整个计算模型装入三维非线性有限元程序TFINE中 ,对某拱坝进行了超载分析。 展开更多
关键词 转移应力 极限载荷 岩土材料 三维弹塑性 有限元
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确定实际极限载荷的零曲率准则 被引量:48
2
作者 章为民 陆明万 张如一 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1989年第2期152-160,共9页
本文提出一种确定实际极限载荷的零曲率准则.做了六个球壳—接管钢制模型试验.利用这些试验结果和取自其它文献的试验数据对新准则和已被提出的各种准则进行了比较、讨论.结果表明:(1)零曲率点是实验曲线上的一个特征点,新准则是一种不... 本文提出一种确定实际极限载荷的零曲率准则.做了六个球壳—接管钢制模型试验.利用这些试验结果和取自其它文献的试验数据对新准则和已被提出的各种准则进行了比较、讨论.结果表明:(1)零曲率点是实验曲线上的一个特征点,新准则是一种不含任意人为系数的客观准则.(2)用新准则确定的极限载荷的分散性比其他准则为小. 展开更多
关键词 载荷 零曲率 塑性
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索-拱结构的平面内稳定性研究 被引量:41
3
作者 剧锦三 郭彦林 GUO Yanlin 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期84-87,共4页
本文应用非线性有限元方法研究了索拱结构的平面内稳定问题。文中使用牛顿拉弗森法和弧长法对荷载位移平衡路线进行跟踪研究,研究了索对结构的极限荷载和平衡路径的影响;分析中考虑了不同荷载作用、不同边界条件和不同矢跨比对... 本文应用非线性有限元方法研究了索拱结构的平面内稳定问题。文中使用牛顿拉弗森法和弧长法对荷载位移平衡路线进行跟踪研究,研究了索对结构的极限荷载和平衡路径的影响;分析中考虑了不同荷载作用、不同边界条件和不同矢跨比对索拱结构稳定性能及变形性能的影响,从中获得了对索拱结构设计有益的结论。 展开更多
关键词 索一拱结构 非线性屈曲 极限荷载 后屈曲 顿-拉弗森法 弧长法
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工程结构整体屈曲的临界荷载分析 被引量:30
4
作者 韩庆华 金辉 +1 位作者 艾军 刘兴业 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1051-1057,共7页
很多工程结构的承载力取决于整体屈曲分析所确定的稳定承载能力.一般认为特征值屈曲计算值是非线性屈曲计算值的上限,而且按照第一阶屈曲模态施加初始缺陷必将减小临界荷载,通过数值计算表明实际工程中会出现相反的结果,并根据屈曲理... 很多工程结构的承载力取决于整体屈曲分析所确定的稳定承载能力.一般认为特征值屈曲计算值是非线性屈曲计算值的上限,而且按照第一阶屈曲模态施加初始缺陷必将减小临界荷载,通过数值计算表明实际工程中会出现相反的结果,并根据屈曲理论研究了上述现象的机理.比较了不同的屈曲类型屈曲后平衡路径的发展特征及其缺陷影响,采用若干典型结构作为算例对特征值屈曲分析进行探讨,发现其适用范围为直柱、框架及平板结构,并以实际结构为例进行了验证.通过分析得知:不同类型的屈曲形式有着不同的缺陷敏感性;屈曲后平衡路径的发展特征决定了特征值屈曲分析的偏差情况;对极值点屈曲的结构进行临界荷载分析,需要施加正负缺陷进行比较以得到最低临界荷载值. 展开更多
关键词 极值点 分支点 临界荷载 特征值屈曲分析 非线性屈曲分析 初始缺陷
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CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆层离缝检查及伤损限值研究 被引量:31
5
作者 姜子清 施成 赵坪锐 《铁道建筑》 北大核心 2016年第1期53-58,共6页
通过现场测量统计,并结合ANSYS有限元分析,对高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆层离缝的伤损特征、伤损整治限值以及温度荷载作用对轨道结构受力变形的影响进行研究,并对砂浆层离缝检查方法进行试验,提出不同工况的检查方法。综合考虑... 通过现场测量统计,并结合ANSYS有限元分析,对高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆层离缝的伤损特征、伤损整治限值以及温度荷载作用对轨道结构受力变形的影响进行研究,并对砂浆层离缝检查方法进行试验,提出不同工况的检查方法。综合考虑高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆层离缝对线路平顺性和稳定性的影响,建议对砂浆层离缝整治限值按离缝宽度W分Ⅰ级(1.5 mm≤W<2.0 mm),Ⅱ级(2.0 mm≤W<2.5 mm),Ⅲ级(W≥2.5 mm)三级管理,并提出相应的离缝深度和长度整治限值。 展开更多
关键词 轨道结构 砂浆层 离缝检查 整治限值 温度荷载
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油气管道环焊缝缺陷适用性评价现状与展望 被引量:29
6
作者 杨辉 王富祥 +3 位作者 陈健 雷铮强 玄文博 考青鹏 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期135-139,共5页
油气管道的环焊缝质量好坏与管道能否安全运行密切相关,近年来管道环焊缝问题日益突显,因此准确评价管道环焊缝缺陷的适用性对于保障管道安全运行具有重要的意义。为了给环焊缝缺陷安全评定提供参考,系统总结了现行的环焊缝缺陷适用性... 油气管道的环焊缝质量好坏与管道能否安全运行密切相关,近年来管道环焊缝问题日益突显,因此准确评价管道环焊缝缺陷的适用性对于保障管道安全运行具有重要的意义。为了给环焊缝缺陷安全评定提供参考,系统总结了现行的环焊缝缺陷适用性评价方法并归纳为6种类型,剖析了各类方法的原理、特点及适用性,从焊接缺陷、内外部载荷及材料性能等3个方面分析了目前环焊缝缺陷适用性评价过程中遇到的瓶颈问题,并针对高钢级管道环焊缝所暴露出的新问题,提出了环焊缝缺陷适用性评价的未来展望。研究结果表明:(1)环焊缝缺陷可分为体积型缺陷和平面型缺陷两大类;(2)对于体积型缺陷,主要考虑塑性失效模式,推荐采用修正的Miller方法;(3)对平面型缺陷,应同时考虑塑性失效和断裂失效模式,推荐采用BS 7910:2015标准中基于失效评估图(FAD)的方法,并根据可用材料参数及保守性选用通用失效评估曲线(FAC)或特定FAC。结论认为,该研究成果有助于保障管道的安全运行。 展开更多
关键词 油气管道 环焊缝缺陷 适用性评价 失效评估图 高钢级 强度匹配 极限载荷 失效模式
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含有腐蚀缺陷海底管道极限载荷分析 被引量:20
7
作者 谭开忍 肖熙 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2006年第3期63-67,共5页
利用有限元弹塑性分析方法,对含有腐蚀缺陷的海底管道进行材料非线性和几何非线性分析,探讨了确定管道极限载荷的准则。在此基础上,给出含有腐蚀缺陷的海底管道的极限载荷,研究腐蚀长度、深度和宽度对海底管道极限载荷的影响,提出了含... 利用有限元弹塑性分析方法,对含有腐蚀缺陷的海底管道进行材料非线性和几何非线性分析,探讨了确定管道极限载荷的准则。在此基础上,给出含有腐蚀缺陷的海底管道的极限载荷,研究腐蚀长度、深度和宽度对海底管道极限载荷的影响,提出了含有腐蚀缺陷的受内压的海底管道的极限载荷计算公式,并与试验结果进行了比较,证明该方法是有效的。 展开更多
关键词 腐蚀缺陷 海底管道 极限载荷
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内压作用下局部减薄弯管塑性极限载荷分析与试验研究 被引量:22
8
作者 段志祥 沈士明 《压力容器》 北大核心 2005年第5期1-3,7,共4页
采用有限元分析法和试验测定法,对内压作用下局部减薄弯管的极限载荷进行研究。由有限元计算结果数据拟合出局部减薄弯管塑性极限内压的计算公式,并通过试验验证了该公式。
关键词 极限载荷 有限元分析 局部减薄 弯管 试验
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基坑附近既有建筑物地基承载力减损的估算 被引量:21
9
作者 王红雨 杨敏 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第8期95-101,共7页
基坑开挖导致周围既有建筑物地基承载力减损是一个值得关注的问题。本文基于工程应用较广的极限平衡理论,讨论了临近基坑既有建筑物荷载作用下地基临界滑移面的形状,提出了一种考虑基坑开挖影响的地基土破坏时临界滑移面模式,并利用滑... 基坑开挖导致周围既有建筑物地基承载力减损是一个值得关注的问题。本文基于工程应用较广的极限平衡理论,讨论了临近基坑既有建筑物荷载作用下地基临界滑移面的形状,提出了一种考虑基坑开挖影响的地基土破坏时临界滑移面模式,并利用滑楔法推导出相应的极限承载力估算公式。在此基础上,用给出的公式分别计算了基坑边坡、基础所处位置及土的内摩擦角取不同值时的地基极限承载力系数。将所得解答与已有文献中的试验数据和太沙基的地面水平、基础底面光滑时的理论解进行了对比分析。结果表明该方法简单实用,估算位于基坑附近一定范围内的地基承载力,效果较好。 展开更多
关键词 极限荷载 临近基坑 临界滑移面 承载力减损
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ELASTIC MODULUS REDUCTION METHOD FOR LIMIT LOAD EVALUATION OF FRAME STRUCTURES 被引量:20
10
作者 Lufeng Yang Bo Yu Yongping Qiao 《Acta Mechanica Solida Sinica》 SCIE EI 2009年第2期109-115,共7页
A new strategy for elastic modulus adjustment is proposed based on the element bearing ratio (EBR),and the elastic modulus reduction method (EMRM) is proposed for limit load evaluation of frame structures. The EBR... A new strategy for elastic modulus adjustment is proposed based on the element bearing ratio (EBR),and the elastic modulus reduction method (EMRM) is proposed for limit load evaluation of frame structures. The EBR is defined employing the generalized yield criterion,and the reference EBR is determined by introducing the extrema and the degree of uniformity of EBR in the structure. The elastic modulus in the element with an EBR greater than the reference one is reduced based on the linear elastic finite element analysis and the equilibrium of strain energy. The lower-bound of limit-loads of frame structures are analyzed and the numerical example demonstrates the flexibility,accuracy and effciency of the proposed method. 展开更多
关键词 limit load element bearing ratio degree of uniformity elastic modulus reduction method
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充气锚杆在砂土中的模型试验研究 被引量:20
11
作者 曹佳文 彭振斌 +2 位作者 彭文祥 何忠明 尹泉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1957-1962,共6页
为探讨充气锚杆的承载特性,通过建立室内试验模型,改变锚杆充气压力大小、埋设深度、土体密度、橡胶膜长度、厚度等条件,进行了一系列的抗拔试验,得到相应的荷载-位移曲线。研究结果表明:在影响充气锚杆抗拔承载力的诸多因素中,充气压... 为探讨充气锚杆的承载特性,通过建立室内试验模型,改变锚杆充气压力大小、埋设深度、土体密度、橡胶膜长度、厚度等条件,进行了一系列的抗拔试验,得到相应的荷载-位移曲线。研究结果表明:在影响充气锚杆抗拔承载力的诸多因素中,充气压力及土体密实度与承载力成一定倍数增长关系,是最显著的影响因素;其次是橡胶膜长度,成显著线性增长关系;充气锚杆的极限位移主要来自橡胶膜的弹塑性变形,反映了充气锚杆在抗拔过程中橡胶膜的力学行为;通过与常用锚杆的对比分析,得出充气锚杆的极限抗拔承载能力约是单锚片螺旋锚的4.3倍,是双锚片螺旋锚的1.9倍,其极限侧阻力约为一般注浆扩大头锚杆的2~4倍。 展开更多
关键词 充气锚杆 抗拔试验 极限承载力 橡胶膜 位移
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含未焊透缺陷工业压力管道的安全性试验研究 被引量:19
12
作者 韩树新 郑翔宇 +3 位作者 金志江 夏福勇 韦新华 王晓芳 《轻工机械》 CAS 2008年第4期103-106,共4页
针对《在用工业管道定期检验规程》(试行)中未焊透缺陷定级的保守性和局限性,对含不同缺陷长度与管周长比为4级未焊透缺陷的工业压力管道模拟试件进行了拉伸试验、极限载荷试验以及爆破试验研究。得到了相应的强度削弱因子、塑性极限载... 针对《在用工业管道定期检验规程》(试行)中未焊透缺陷定级的保守性和局限性,对含不同缺陷长度与管周长比为4级未焊透缺陷的工业压力管道模拟试件进行了拉伸试验、极限载荷试验以及爆破试验研究。得到了相应的强度削弱因子、塑性极限载荷及其失效形式与压力、变形情况,并对其安全性进行了评价。结果表明:所取的新的未焊透容限深度是安全的,其失效模式是由塑性极限载荷控制的,可直接以塑性极限载荷作为管道的极限承载能力进行缺陷评定。 展开更多
关键词 工业压力管道 未焊透缺陷 极限载荷 安全性 试验研究
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随机振动条件下设计载荷的确定方法 被引量:20
13
作者 杨宝宁 《航天器工程》 2006年第3期33-37,共5页
文章简要介绍和评估了在随机振动条件下确定结构设计载荷的一些工程方法及其特点,结合国外航天器结构设计的具体实践,推荐几种相对准确和有效的方法,为设计师在初步设计阶段进行结构在随机振动条件下的强度设计提供参考。
关键词 航天器 随机振动 设计载荷
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API579准则评价均匀腐蚀管道剩余强度 被引量:19
14
作者 高松巍 邵娜 杨理践 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2011年第3期288-292,共5页
为了更加准确地评价均匀腐蚀管道的剩余强度,从而科学合理地维护管道并提高管道的利用率,研究了API 579准则评价均匀腐蚀管道剩余强度的方法.以API 579准则为理论依据,对含有均匀腐蚀缺陷管道的剩余强度进行了3个等级的评价,并且通过计... 为了更加准确地评价均匀腐蚀管道的剩余强度,从而科学合理地维护管道并提高管道的利用率,研究了API 579准则评价均匀腐蚀管道剩余强度的方法.以API 579准则为理论依据,对含有均匀腐蚀缺陷管道的剩余强度进行了3个等级的评价,并且通过计算得到了在给定的均匀腐蚀缺陷下管道最大安全运行压力值,该压力值反映了含均匀腐蚀缺陷管道的承压能力.实验表明,API 579准则能够实现对含均匀腐蚀缺陷管道剩余强度的合理评价. 展开更多
关键词 剩余强度 评价方法 API 579准则 极限载荷 承压能力 均匀腐蚀 局部腐蚀 点蚀 分级评价 缺陷
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含局部减薄缺陷管道的极限载荷与安全评定 被引量:14
15
作者 沈士明 郑逸翔 《石油机械》 北大核心 2004年第6期17-20,84,共4页
运用正交实验设计和弹塑性有限元分析相结合的方法 ,对含局部减薄缺陷压力管道的极限载荷进行了研究 ,分析了局部减薄缺陷对管子极限载荷的影响因素。研究结果表明 ,缺陷的深度是管子极限载荷 (内压和弯矩 )的主要影响因素 ,而缺陷的周... 运用正交实验设计和弹塑性有限元分析相结合的方法 ,对含局部减薄缺陷压力管道的极限载荷进行了研究 ,分析了局部减薄缺陷对管子极限载荷的影响因素。研究结果表明 ,缺陷的深度是管子极限载荷 (内压和弯矩 )的主要影响因素 ,而缺陷的周向长度和轴向长度分别对管子的极限内压和弯矩的影响较小。据此研究结果 。 展开更多
关键词 有限元分析技术 正交实验 油气运输系统 油气管道 承载能力
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初始缺陷对单层柱面网壳稳定性的影响 被引量:8
16
作者 张峰 沈世钊 魏昕 《哈尔滨建筑大学学报》 1997年第6期36-42,共7页
通过结构非线性分析程序SNAP,利用“一致缺陷模态法”对单层柱面网壳结构进行了全面和系统的初始缺陷分析。选取了不同几何尺寸的单层柱壳,不同的荷载分布形式,考虑不同大小的初始几何缺陷,最后着重讨论了初始缺陷对单层柱面网... 通过结构非线性分析程序SNAP,利用“一致缺陷模态法”对单层柱面网壳结构进行了全面和系统的初始缺陷分析。选取了不同几何尺寸的单层柱壳,不同的荷载分布形式,考虑不同大小的初始几何缺陷,最后着重讨论了初始缺陷对单层柱面网壳稳定性的影响,对单层柱面网壳结构的设计有一定的指导意义。 展开更多
关键词 初始缺陷 网壳结构 稳定性 柱面网壳
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覆冰荷载下输电铁塔体系可靠度研究 被引量:18
17
作者 熊铁华 侯建国 +1 位作者 安旭文 李峰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期8-13,共6页
研究在覆冰荷载作用下,输电铁塔主要失效模式及其体系可靠度。建立覆冰荷载作用下寻找输电铁塔主要失效模式的方法,该方法以覆冰厚度为控制量,可以方便地获得铁塔的主要失效模式及相应的极限覆冰厚度。利用基于响应面的随机有限元法来... 研究在覆冰荷载作用下,输电铁塔主要失效模式及其体系可靠度。建立覆冰荷载作用下寻找输电铁塔主要失效模式的方法,该方法以覆冰厚度为控制量,可以方便地获得铁塔的主要失效模式及相应的极限覆冰厚度。利用基于响应面的随机有限元法来获得各失效模式上各个单元的极限状态方程,然后用逐步等效线性化法得到各失效模式的等效线性化极限状态方程。所有的失效模式组成一个串联系统,计算各失效模式间的相关系数,最后由Ditlevsen界限法计算输电铁塔体系可靠度。分析在2008年初的冰雪天气里发生倒塌的我国南方某220kV输电铁塔的主要失效模式及其体系可靠度。通过计算指出由于不平衡张力的存在,使输电铁塔的极限覆冰厚度接近于它的设计覆冰厚度;同时指出:如果借鉴构件的目标可靠度指标的话,既有输电铁塔在设计覆冰条件下,体系可靠度指标不能满足要求。 展开更多
关键词 失效模式 体系可靠度 输电铁塔 覆冰荷载 极限荷载 响应面法
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索-拱结构受跨中集中力作用时的稳定性分析 被引量:12
18
作者 丁建国 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期214-217,共4页
该文应用弹性稳定理论研究了纯拱结构和索 -拱杂交结构受跨中集中荷载作用时的稳定问题 ,分别得出了稳定方程 ,并通过具体算例分析和比较了索的预紧力、索拱连接点位置对跨中集中荷载极限值的影响。所得结果对于设计索
关键词 索-拱结构 屈曲 权限荷载
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含多局部减薄缺陷压力管道的安全评定方法讨论 被引量:16
19
作者 彭剑 周昌玉 +1 位作者 薛吉林 代巧 《压力容器》 北大核心 2010年第5期21-25,9,共6页
局部减薄是压力管道常见的一种体积型缺陷,在管道的服役过程中不仅会出现单个局部减薄缺陷,甚至会有多个局部减薄缺陷。通过有限元方法模拟内压作用下含双局部减薄缺陷管道获得其极限载荷,讨论了在不同的轴向和环向排列方式以及不同的... 局部减薄是压力管道常见的一种体积型缺陷,在管道的服役过程中不仅会出现单个局部减薄缺陷,甚至会有多个局部减薄缺陷。通过有限元方法模拟内压作用下含双局部减薄缺陷管道获得其极限载荷,讨论了在不同的轴向和环向排列方式以及不同的局部减薄相对深度下,两局部减薄缺陷间的距离对压力管道极限载荷影响程度的差异。然后对所计算模型应用API 579-1 ASMEFFS-1—2007《适合服役》与GB/T19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》中对多局部减薄(凹坑)处理方法进行评定,并与有限元得到的结果进行比较,发现两评定规范既存在着保守性,也存在着不安全性。最后对两评定规范所论述的方法进行修正,提出了一种新的用于内压作用下含多局部减薄缺陷管道的多局部减薄处理方法。 展开更多
关键词 多局部减薄 压力管道 极限载荷 有限元
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桩基础双折减系数有限元强度折减法极限分析 被引量:18
20
作者 董天文 郑颖人 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期3148-3154,共7页
现行桩基础安全系数是对桩-土系统安全的总体性评价,尚不能明确桩侧剪移摩阻力、桩端阻力的发挥程度,模糊了基桩的力学特性。为此,基于不同的端阻力、桩侧阻力的发生机制以及占总承载力的比例不同,建立了桩端、桩侧地基两种安全储备系数... 现行桩基础安全系数是对桩-土系统安全的总体性评价,尚不能明确桩侧剪移摩阻力、桩端阻力的发挥程度,模糊了基桩的力学特性。为此,基于不同的端阻力、桩侧阻力的发生机制以及占总承载力的比例不同,建立了桩端、桩侧地基两种安全储备系数(F1、F2),通过强度折减法非线性有限元极限分析实现了客观评价桩端、桩侧阻力的安全性问题。建议了桩端安全储备系数—位移曲线(F1-s曲线)和桩侧安全储备系数—位移曲线(F2-s曲线)的拐点、桩端安全储备系数—桩端阻力曲线(F1-Qu)和桩侧安全储备系数—桩侧阻力曲线(F2-Qs曲线)的拐点V型尖点的前一折减系数分别为当前桩顶荷载条件下基桩的桩端阻力安全储备系数F1和桩侧阻力安全储备系数F2。分析表明,地基材料的强度参数(c、)接近于实际情况时,双折减系数强度折减法计算结果接近于静载荷试验、荷载增量法和单折减系数法的计算结果,且F1-s曲线拐点、F2-s曲线拐点、F1-Qu曲线V型尖点、F2-Qs曲线V型尖点等物理意义较明确,计算的桩-土系统安全储备系数F接近于单一折减系数法确定的安全储备系数,双安全储备系数F1、F2具有一定实用性。 展开更多
关键词 桩基础 有限元 极限分析 强度折减法 极限荷载 双折减系数
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