简介:研究目的:研究方法:通过有限元分析和极限分析,研究了在纵向和横向载荷下钢框架的最大负荷和坍塌模式,并考虑了塑性铰链住轴向力和弯曲力矩的作用下住实际旋转时的运动学。在垂直和水平方向载荷共存的情况下,基于轴向力和弯曲力矩的交互作用,研究延性框架的极限载荷和坍塌模式对产生于塑性铰链的真实运动学的敏感性。通过两个基本的案例和通过成功地评估非线性有限元分析和直接实施的极限分析步骤,并利用MATHEMATICA,揭示了其敏感性。在标准规程的框架下,即使在最简单的案例中,极限分析的主要结果也会考虑在坍塌时的运动学,这与设计和加固的目的都是相关的。如果没有对所有的结构元件的轴向力和弯曲力矩的交互作用进行合理的计算,塑性铰链的定位计算可能得出不正确的坍塌机理和误导性的安全系数。就具体方面而言,本文清楚地表明,在设计新的结构或者为现有结构进行加固时,即使是使用看起来已经非常完备的经典步骤,也必须非常小心。本文的模型可以为处理规程设计的执业工程师和标准化委员会提供参考。
简介:目的:吸力式基础具有投资费用低、施工时间短、无噪音和可重复使用等优点,因此被广泛应用在海洋工程领域。本文针对吸力式基础设计中的关键问题,主要综述现有设计理论,指出理论缺陷,并给出设计建议。创新点:综述砂土、粘土和成层土中吸力式基础的安装、回收、基础承载力、基础沉降和服役性能中的关键科学问题和现有设计理论。方法:1.基于文献报道的现场试验和模型试验,针对吸力式基础安装过程中的沉贯阻力、临界吸力和土塞效应,评估现有设计理论的准确性;2.分析粘土和砂土中吸力式基础的完全排水、完全不排水和部分排水条件下静力和循环承载力计算理论;3.针对吸力式基础的长期服役性能,分析荷载引起的基础变形、固结沉降、循环再固结沉降和极端荷载下的“棘轮效应”。结论:1.现有的吸力式基础安装中沉贯阻力计算理论没有普适性;对于临界吸力的计算,由于没有考虑“土拱效应”,理论计算值均低估了安装吸力。2.对于粘土中吸力式基础承载力的计算需要考虑循环作用下土体的强度弱化和基础一土间空隙引起的承载力降低,而砂土中基础承载力计算需要考虑排水条件的影响。3.对于吸力式基础的长期服役性能,特别是基础变形的计算,目前还缺少成熟的计算理论。