地层塌陷区段埋地管道变形与应力分析 被引量：34

1

作者 尚尔京 于永南 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第4期46-49,57,共5页

已有文献都是基于Winkler地基梁模型来研究塌陷以及悬空等对管道安全的影响,还没有采用其他力学分析模型的报道.分别采用Winkler和理想弹塑性地基梁模型,研究地层塌陷对管道安全的影响.建立了管土相互作用的几何大变形力学分析模型,采... 已有文献都是基于Winkler地基梁模型来研究塌陷以及悬空等对管道安全的影响,还没有采用其他力学分析模型的报道.分别采用Winkler和理想弹塑性地基梁模型,研究地层塌陷对管道安全的影响.建立了管土相互作用的几何大变形力学分析模型,采用非线性理论对力学模型求解.分析结果表明:在管道的屈服应力较小的情况下,为简化工程计算可采用Winkler模型计算临界塌陷区长度,较弹塑性模型简单,便于工程应用;当地层塌陷区长度较小时,为简化计算可采用Winkler模型分析管道的变形与应力;弹塑性模型可忽略土弹簧刚度对管道分析结果的影响,而Winkler模型则要考虑土弹簧刚度对其的影响.给出了使管道失效的临界地层塌陷区长度,所得结果可供工程设计参考. 展开更多

关键词 地层塌陷 埋地管道 winkler地基梁模型 弹塑性模型 几何大变形

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桩土相互作用研究领域的Winkler地基梁模型综述 被引量：10

2

作者 燕斌 王志强 王君杰 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2011年第S1期1363-1368,共6页

Winkler地基梁模型是研究桩土相互作用问题的基本模型。在简述Winkler地基梁模型发展进程的基础上,对不同历史时期具有代表性的Winkler地基梁模型进行描述,并对其进行评价。研究发现:Winkler地基梁模型可以简单而有效地描述桩侧土体的... Winkler地基梁模型是研究桩土相互作用问题的基本模型。在简述Winkler地基梁模型发展进程的基础上,对不同历史时期具有代表性的Winkler地基梁模型进行描述,并对其进行评价。研究发现:Winkler地基梁模型可以简单而有效地描述桩侧土体的力学状态及其对结构力学行为的影响,进而解决桩土相互作用问题,但在应用中必须对其进行合理改进,以使其更符合工程实际。 展开更多

关键词 winkler地基梁模型 桩土相互作用 土体力学行为 桩土界面

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考虑桩-土相互作用的不等高墩桥地震响应分析 被引量：7

3

作者 吕杨 刘喆 李忠献 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第23期114-120,147,共8页

基于LS-DYNA有限元软件的二次开发功能,引入p-y桩土动力相互作用模型和钢材的BONORA损伤本构模型。以某大桥四跨引桥为研究对象,建立了包括考虑土-结构相互作用的WINKLER地基梁模型、有效桩长模型、全桩长模型,以及不考虑土-结构相互作... 基于LS-DYNA有限元软件的二次开发功能,引入p-y桩土动力相互作用模型和钢材的BONORA损伤本构模型。以某大桥四跨引桥为研究对象,建立了包括考虑土-结构相互作用的WINKLER地基梁模型、有效桩长模型、全桩长模型,以及不考虑土-结构相互作用的无桩模型等四种桩基础分析模型和上部结构弹塑性损伤分析模型;通过场地自由场求解,在桩侧节点上施加相应位置的加速度时程,对基于四种桩基础模型的该大桥进行了自振特性以及在小震、中震和大震下的位移、加速度、内力、损伤分析,并探讨了WINKLER地基梁模型不同深度下桩-土p-y模型的应力-应变关系和桩身变形特性。结果表明,桩基础数值分析模型对结构整体响应影响显著,不等高墩桥顺桥向与横桥向响应差距大,所开发的p-y模型可用于桥梁结构精细化数值分析。 展开更多

关键词 土-结构相互作用 winkler地基梁模型 损伤 不等高墩桥 p-y模型

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考虑结构自重影响水下隧道通风竖井的水平振动特性研究 被引量：6

4

作者 陈向红 张鸿儒 陈曦 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期3726-3731,共6页

在地震荷载下,竖井与围岩土水介质之间的动力相互作用是一个复杂的多场耦合问题。基于Winkler弹性地基梁理论,以附加质量的形式考虑动水压力,将土体视为支撑结构的弹性地基,通过建立欧拉梁挠曲控制微分方程,并借助传递矩阵法求解沿隧道... 在地震荷载下,竖井与围岩土水介质之间的动力相互作用是一个复杂的多场耦合问题。基于Winkler弹性地基梁理论,以附加质量的形式考虑动水压力,将土体视为支撑结构的弹性地基,通过建立欧拉梁挠曲控制微分方程,并借助传递矩阵法求解沿隧道轴向水平地震作用下竖井的内力与变形。通过与整体系统的ANSYS计算结果对比可知,所提出的模型与计算方法能够较好地模拟软土地基中竖井的动力特性。最后,对隧道与竖井接头刚度、自重影响下结构动内力沿竖井壁面的变化规律进行分析,由计算结果可知:改变接头的连接刚度能显著降低结构内力,提高结构安全度;对于大断面竖井的振动特性,自重影响显著,工程抗震设计中应该予以重视。 展开更多

关键词 隧道工程 通风竖井 winkler地基梁模型 传递矩阵法 动力反应

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基于Winkler地基梁模型的高桩码头非线性时程分析 被引量：3

5

作者 高树飞 贡金鑫 《中国港湾建设》 2015年第3期14-20,共7页

基于Winkler地基梁模型,考虑高桩码头结构的非线性,进行了高桩码头的非线性时程分析。采用的Winkler地基梁模型由并联的弹簧和阻尼器组成,弹簧和阻尼器分别用于模拟桩侧土抗力和土体辐射阻尼。通过岸坡自由场地震反应分析获得结构地震... 基于Winkler地基梁模型,考虑高桩码头结构的非线性,进行了高桩码头的非线性时程分析。采用的Winkler地基梁模型由并联的弹簧和阻尼器组成,弹簧和阻尼器分别用于模拟桩侧土抗力和土体辐射阻尼。通过岸坡自由场地震反应分析获得结构地震动输入,并将计算得到的位移时程施加在弹簧末端以计算码头动力反应。另外,通过去除模型中的阻尼器以研究辐射阻尼对高桩码头地震反应的影响。研究表明,Winkler地基梁模型可以很好地模拟码头在地震作用下的受力状态,得到桩基塑性铰出现次序、内力及变形;辐射阻尼会减弱码头地震反应,影响结构破坏程度,在工程设计中应予以重视。 展开更多

关键词 winkler地基梁模型 高桩码头 非线性时程分析 辐射阻尼 抗震设计

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桥梁桩基础抗冲刷能力评估 被引量：1

6

作者 许华翔 《四川建筑》 2017年第6期132-134,138,共4页

桥梁受到洪水等冲刷作用而损伤破坏的现象普遍,且桥梁冲刷现象复杂,影响因素众多。因此,评估桥梁的抗冲刷能力具有重要的工程意义。文章以某桥为研究对象,计算了土体不同深度的p-y曲线,并根据冲刷深度拟定多种冲刷状态,通过计算得出相... 桥梁受到洪水等冲刷作用而损伤破坏的现象普遍,且桥梁冲刷现象复杂,影响因素众多。因此,评估桥梁的抗冲刷能力具有重要的工程意义。文章以某桥为研究对象,计算了土体不同深度的p-y曲线,并根据冲刷深度拟定多种冲刷状态,通过计算得出相应冲刷状态下的桥墩和桩的反应,讨论了其屈服、破坏时的情况。具体研究内容:利用流体力学理论对水流压力作用下的桥墩和桩建立冲刷力学模型;用Winkler地基梁模型模拟桩-土相互作用,并用满足非线性p-y曲线的土弹簧来代表土体的非线性行为,利用分布式塑性铰模型来模拟桩身可能发生的挠曲破坏;最后对桥墩和桩承载能力进行分析,进而对桩基础的抗冲刷能力进行评估。 展开更多

关键词 桥梁冲刷 抗冲刷能力 winkler地基梁模型 P—Y曲线 分布式塑性铰模型

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桥梁高桩承台基础地震破坏机理试验研究 被引量：11

7

作者 王晓伟 赫中营 叶爱君 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1313-1320,共8页

进行了平面布置2×3钢筋混凝土高桩承台基础模型试件在砂土中的往复荷载拟静力试验.基于推倒分析方法,对试验进行了数值分析,并揭示了试件的地震破坏机理.结果表明：试件各桩在距桩顶1倍桩径、土面以下约3～8倍桩径范围内先后形成... 进行了平面布置2×3钢筋混凝土高桩承台基础模型试件在砂土中的往复荷载拟静力试验.基于推倒分析方法,对试验进行了数值分析,并揭示了试件的地震破坏机理.结果表明：试件各桩在距桩顶1倍桩径、土面以下约3～8倍桩径范围内先后形成损伤区域;边桩最先屈服,边桩桩顶截面最先达到极限曲率,对抗震设计起控制作用;桩顶的损伤特征对于桩身自由段长度不敏感,而地面以下桩身的损伤特征对自由段长度敏感. 展开更多

关键词 高桩承台基础 拟静力试验 地震破坏机理 非线性winkler地基梁模型 推倒分析

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水平谐振荷载作用下桥梁基桩的动力反应 被引量：5

8

作者 蔡可键 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1504-1508,共5页

针对桥梁基桩在施工和运营过程中不可避免承受动力作用的问题,在考虑桩顶承受轴向和横向静力荷载共同作用的基础上,将激振荷载简化为水平谐振荷载作用,并基于动力Winkler地基梁模型,将桩周土由一系列分布的彼此独立的弹簧和阻尼器所代替... 针对桥梁基桩在施工和运营过程中不可避免承受动力作用的问题,在考虑桩顶承受轴向和横向静力荷载共同作用的基础上,将激振荷载简化为水平谐振荷载作用,并基于动力Winkler地基梁模型,将桩周土由一系列分布的彼此独立的弹簧和阻尼器所代替,建立桥梁基桩在瞬态荷载激励下的横向振动方程,求解基桩横向非线性动力学响应。在考虑桩-土接触和透射边界的基础上,引入有限单元方法建立基桩的二维非线性动力有限元模型,分析了基桩各项设计参数。计算结果表明:基桩桩顶位移大致随荷载频率的变化呈驼峰形,其位移量随着荷载振幅的增大而增加;基桩的自振频率随着长径比的增加而增大,且随着桩-土模量比的增加,自振频率有减小的趋势;增大桩径会增大基桩的受力,其对应的变形也将有所减小,且基桩的稳定性增加。 展开更多

关键词 桩基础 桩-土共同作用 有限单元法 动力winkler地基梁模型 动力响应

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基于Winkler弹性地基梁模型的半刚性轻钢柱脚底板受力分析 被引量：13

9

作者 丁敏 李潇 +1 位作者 马倩 蒋秀根 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期158-165,共8页

为建立半刚性轻钢柱脚底板压力分布计算模型,基于Winkler弹性地基梁模型及其变形和内力初参数表达式,给定边界条件,利用Maple软件,获得了两端自由弹性地基梁在任意集中力和任意梯形线荷载作用下的挠度解析公式,将半刚性方钢管柱脚底板... 为建立半刚性轻钢柱脚底板压力分布计算模型,基于Winkler弹性地基梁模型及其变形和内力初参数表达式,给定边界条件,利用Maple软件,获得了两端自由弹性地基梁在任意集中力和任意梯形线荷载作用下的挠度解析公式,将半刚性方钢管柱脚底板简化为支承在混凝土基础上的弹性地基梁,根据力的等效原则,建立了偏心受压时柱脚底板受力模型,得到了柱脚底板压力分布解析解,通过算例与数值摸拟结果对比,结果表明二者吻合较好,且半刚性轻钢柱脚底板压力分布与常用线性压力分布模型差别较大,采用线性压力分布模型将过高估计柱脚刚度。研究成果为半刚性轻钢柱脚设计提供理论参考。 展开更多

关键词 winkler弹性地基梁模型 半刚性 轻钢柱脚底板 初参数法 受力分析

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横向滑坡作用下埋地管道静力学与数值模拟对比分析 被引量：11

10

作者 王荣有 张家铭 王聪 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第1期326-333,共8页

长距离输油管道周围环境复杂,灾害频发,其中滑坡地质灾害对埋地管道的长期安全运行构成了极大威胁。因此,研究滑坡作用下埋地管道的力学特性就极为重要。基于Winkler弹性地基梁模型和滑坡推力横向分布模型,考虑温差、内压及推力等因素... 长距离输油管道周围环境复杂,灾害频发,其中滑坡地质灾害对埋地管道的长期安全运行构成了极大威胁。因此,研究滑坡作用下埋地管道的力学特性就极为重要。基于Winkler弹性地基梁模型和滑坡推力横向分布模型,考虑温差、内压及推力等因素引起的当量轴力的作用,建立横向滑坡作用下埋地管道受力变形的简化力学模型,根据对称条件、边界条件及滑坡体内管道与滑坡体外管道的变形协调性条件,求解管道变形的弯曲微分方程,推导得到管道挠度、转角、弯矩以及剪力的计算表达式。采用该算法对工程案例进行安全性评价,并基于ABAQUS软件对管道受力进行数值模拟研究,两者分析方法结果基本一致。结果均表明:在横向滑坡作用下,滑坡边界处的管道应力最大,最易发生破坏,滑坡体中部的管道变形最大。 展开更多

关键词 winkler弹性地基梁模型 横向滑坡 内力 数值模拟

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框架免动力加速对流锚杆多年冻土边坡支护结构的提出及理论计算方法 被引量：4

11

作者 董建华 包万飞 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期116-133,共18页

针对多年冻土边坡的冻融滑塌问题,结合无动力通风技术、通风管降温技术和锚固技术,提出一种新型框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构,并阐述了新型结构的工作机理。基于通风工程和传热学理论,建立免动力加速对流锚杆与土体换热的计算模... 针对多年冻土边坡的冻融滑塌问题,结合无动力通风技术、通风管降温技术和锚固技术,提出一种新型框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构,并阐述了新型结构的工作机理。基于通风工程和传热学理论,建立免动力加速对流锚杆与土体换热的计算模型,给出免动力加速对流锚杆的热效应理论计算方法;基于Winkler弹性地基梁理论,建立框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构与土体协同工作的计算模型,提出框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构的力学效应理论计算方法。结合算例,采用提出的理论计算方法对框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构的热-力学效应进行分析,并利用自主研发的框架免动力加速对流锚杆支护多年冻土边坡的水热力耦合分析软件对提出的理论计算方法进行验证,结果表明:(1)无动力风帽极大提升了免动力加速对流锚杆的通风能力,增大了外界冷空气与边坡内部土体之间的对流换热强度,促使多年冻土边坡内冻融交界面逐年抬升;(2)框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构减弱了边坡土体的冻胀作用,能够提高多年冻土边坡的稳定性;(3)文章提出的理论计算方法具有一定的准确性和合理性,可为框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构的设计提供理论依据。 展开更多

关键词 多年冻土边坡 框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构 winkler弹性地基梁模型 协同工作 热-力学效应

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传递矩阵法求解格构地基梁中的应用

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作者 吴先芝 龙喜安 +1 位作者 于祺 黄水瑛 《科技创新导报》 2009年第24期63-63,共1页

本文针对格构式地基梁的内力形变问题,提出了一种新的求解方法——传递矩阵法。传统的方法需要将整体分解成单片地基梁来求解;而传递矩阵法能将初始状态矢量传递至所求截面而得到该处的量值,并且能从整体角度来解决梁的内力分布问题,从... 本文针对格构式地基梁的内力形变问题,提出了一种新的求解方法——传递矩阵法。传统的方法需要将整体分解成单片地基梁来求解;而传递矩阵法能将初始状态矢量传递至所求截面而得到该处的量值,并且能从整体角度来解决梁的内力分布问题,从而避免了荷载分配这一近似性问题。 展开更多

关键词 传递矩阵法 格构梁 winkler弹性地基梁模型

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