国家教育部博士点基金(20116201120002)
- 作品数：8 被引量：98H指数：6
- 相关作者：董建华朱彦鹏马巍张媛董旭光更多>>
- 相关机构：兰州理工大学中国科学院教育部更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程矿业工程更多>>
- 框架预应力锚杆边坡支护结构动力计算方法研究被引量：32
- 2013年
- 考虑了土体与结构的性质及相互作用,建立了框架预应力锚杆边坡支护结构动力计算模型。该模型根据框架预应力锚杆的实际工作机理,自由段和锚固段分别简化为两段均匀弹性圆杆,将土体对锚固段的作用处理成一个线性弹簧和一个与速度有关的阻尼器,把框架对锚杆的惯性作用简化为集中于锚杆外端头上的等效质量加以考虑,基于前述简化,推导出框架预应力锚杆边坡支护结构协同工作的水平地震动力运动方程,并进行了地震响应分析。最后将提出的方法应用于实际工程,并与数值模拟、振动台试验进行了对比,结果表明吻合较好,说明提出的方法是实用、可靠的。通过该模型可以得到框架预应力锚杆边坡支护结构在水平地震作用下的动位移、锚杆轴力地震响应、地震作用下的轴力峰值沿边坡高度及锚杆轴向的分布规律,为框架预应力锚杆边坡支护结构的动力分析与抗震设计提供了理论基础。
- 董建华朱彦鹏马巍
- 关键词：框架预应力锚杆边坡地震作用动力模型动力特性
- 锚固边坡地震动力稳定性计算方法被引量：6
- 2013年
- 建立了均匀弹性土体边坡静力和动力简化计算模型,求解了边坡静力和动力应力场。锚固体系在一定程度上弥补了开挖卸荷引起的侧向应力的减小,将其等效为土体强度的增加。基于似粘聚力原理和极限平衡理论,推导出土体强度增量表达式。根据土体边坡滑动面的破坏模式,建立了考虑锚固作用的边坡动力稳定性计算模型。利用遗传算法对最危险滑移面的圆心进行动态搜索,实现了锚固边坡动力稳定最小安全系数的自动寻优。最后结合具体工程实例进行了分析,并和有限元时程强度折减法进行了对比,结果表明这种计算方法对土质较均匀的黄土地区是可行的。
- 董建华朱彦鹏马巍
- 关键词：锚固体系动力稳定性边坡
- 框架预应力锚杆边坡锚固结构的随机地震反应及动力可靠度分析被引量：10
- 2015年
- 为了简化框架预应力锚杆边坡锚固结构随机地震反应分析和动力可靠度计算方法,提高计算效率,采用虚拟激励法对锚杆边坡锚固结构进行了随机地震反应分析,获得了框架预应力锚杆边坡锚固结构的地震反应功率谱,给出了改进的动力可靠度计算方法,进行了工程实例验证,并将提出的方法与Monte-Carlo法进行了比较。结果表明:提出的分析模型物理概念明确,是一种快速、精确、实用的分析方法,为框架预应力锚杆边坡锚固结构的随机地震反应分析与动力可靠度计算奠定了理论基础,并提供了一种新的计算途径;随机地震反应随着坡高逐渐增大,在坡中上部达到极值,锚固结构的动力响应峰值随着可靠度指标的增大而增大。
- 董建华张媛朱彦鹏董旭光
- 关键词：虚拟激励法框架预应力锚杆动力计算模型随机地震反应动力可靠度
- 季节性冻土区土钉边坡支护结构冻融反应分析被引量：21
- 2017年
- 季节性冻土区边坡支护结构往往受冻融循环作用而发生破坏,对边坡支护结构造成很大的安全隐患。结合兰州地区某实际工程,应用大型非线性有限元软件ADINA中的热-流体-固体耦合分析模块建立了季节性冻土区土钉边坡支护结构的有限元模型,开发了土体在冻胀、融沉时的本构模型,并用实测结果考证了程序的有效性。然后采用二次开发的软件分析土钉边坡支护结构在冻融循环作用下的反应特性及规律。分析结果表明:在冻融循环作用下,每层土钉钉头附近轴力值增加最大,沿土钉轴向增加值逐渐减小;轴力相对增量沿坡高逐渐增大;水平位移、坡顶地面沉降量均因冻土融化使得含水率增加而突增。研究结论可为季节性冻土地区边坡支护的设计和施工提供参考。
- 张媛董建华董旭光王永胜
- 关键词：季节性冻土边坡土钉支护结构冻融循环
- 地震作用下框架预应力锚杆边坡锚固结构的动力计算方法被引量：18
- 2014年
- 目前对该结构的动力特性和工作机制的研究还不完善,为了能够准确、合理地对该新型边坡锚固结构地震作用进行分析与设计,深入开展其动力特性及抗震设计理论研究是非常必要的。在预应力锚杆锚固作用下,框架受力满足弹性地基梁工作原理,因此,采用Winkler弹性地基梁理论,建立地震作用下框架预应力锚杆边坡锚固结构的动力计算模型。考虑梁和挡土板的影响,推导出外框架–预应力锚杆–坡后土体三者协同工作的水平地震动力运动方程,获得解析解。最后,结合工程实例,采用本计算方法进行地震动力响应分析,并与数值模拟、振动台试验进行对比验证,结果吻合较好,表明提出的方法是有效、可靠的。通过对支护和未支护边坡分析发现该结构能够明显控制地震响应,抗震性能表现良好。提出的计算模型为框架预应力锚杆边坡锚固结构的地震动力分析与设计奠定理论基础。
- 董建华朱彦鹏马巍
- 关键词：边坡工程框架梁预应力锚杆地震作用动力计算模型
- 框架预应力锚杆边坡支护结构抗震简化设计方法被引量：23
- 2012年
- 为了能够准确地进行框架预应力锚杆边坡支护结构动力分析及抗震设计,通过对该类结构进行震害分析,推导出地震作用下动土压力计算公式,建立了框架预应力锚杆支护结构的动力计算模型,并采用力法进行了求解。基于建立的动力分析模型和震害模式,给出了其抗震设计方法。考虑了地震响应沿坡高放大效应,根据极限平衡理论和破坏模式建立了框架预应力锚杆边坡支护结构的动力稳定性验算模型。将提出的方法应用于工程实例,并用有限元法进行了对比分析。结果表明:提出的分析模型具有较高的精度,是一种简单、实用的分析与设计方法;地震作用下最危险截面发生在边坡中偏上部位;梁柱截面尺寸是延性设计和发生斜压破坏的主要控制因素。
- 董建华朱彦鹏马巍李忠
- 关键词：边坡支护结构框架预应力锚杆地震土压力动力稳定性
- 兰州某深基坑三维有限元分析被引量：9
- 2012年
- 对兰州某实际工程通过方案优选,提出上部采用土钉墙、下部采用排桩预应力锚杆联合支护技术,并进行了支护结构及降水设计。采用大型非线性分析软件对其进行了开挖支护与降水施工全过程模拟,得到了基坑周围地下水渗流场和位移场分布,支护结构内力变化情况。将有限元计算值与实际监测进行了对比,二者比较接近。结果表明该联合支护体系是一种有效的支护技术,可为兰州地区类似工程的支护及降水设计提供有益参考。
- 董建华朱彦鹏
- 关键词：深基坑土钉墙降水有限元法
- 土钉墙地震动力分析及抗震设计方法被引量：5
- 2013年
- 为了深入了解地震作用下土钉墙动力特性,并为其提供实用的动力分析方法,基于动力Win-kler地基模型,建立了考虑面板、坡后土体及土钉协同工作的土钉墙动力分析模型,并进行了求解。该模型将面板处理为弹性地基梁,将土钉处理为一个弹簧和阻尼来替代。基于建立的计算模型和震害模式给出了其抗震设计方法,并结合具体工程实例进行了地震作用动力分析及抗震设计,最后与动力离心试验进行了验证。结果表明:土钉墙延性大,具有良好的抗震性能;土钉的峰值轴力连线与静力作用下相似;提出的分析方法对土质较均匀的边坡是可行的,为土钉墙的地震分析及抗震设计提供了一种新的途径。
- 董建华马巍朱彦鹏
- 关键词：道路工程土钉墙动力分析模型地震作用弹性地基梁
