別具一格的新年恭禧圖
2023年元旦,一張別具一格的新年恭賀圖片在部分巖海朋友圈流轉并引來熱議。武漢話風“祝您家元旦快樂”問候語之后,出自巖海研發部、線條紛呈的圖片不免讓人一震,啥玩意?有人打趣留言,這是一張看不懂的股票分析圖,更多的專業人士則看出了畫面內涵。
這其實是根據專家建議編制的一張取材巖海新編CASE程序2.04版的內力分析注釋圖,含義較多,值得玩味,被研發人員打趣隨手制成了祝???。
巖海新編高應變CASE軟件內力變化圖及觀察窗口
中華人民共和國行業標準《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ106-2014)基于CASE法的內力分析部分(附錄G),規定樁身最大壓應力與測點處最大打擊力對應,最大拉應力則僅僅涉及樁底反射的拉應力,給出的計算方案也是通過樁底反射上行波與具體位置相應時刻下行波疊加,沒有考慮土阻力導致的行波幅值減少,如圖打叉的兩條曲線(紫色和粉色)所示。

DOS版CCWAPC樁身內力變化圖 DOS版CCWAPC上行波傳播圖
然而實際上高應變動力試樁,特別是端承樁測試,0~2L/C時間段主要為壓力集中區,2L/C~4L/C時間段才是拉力集中區,即便更為合理的修正上行波內力曲線(0~2L/C時間段綠色曲線),也沒有出現拉應力。巖海早年開發的DOS版CCWAPC輔助功能可以繪制樁身內力分布圖及上行波傳播圖等,很容易看 出樁身壓力和拉力所在區間以及上下行波傳播軌跡,該功能可望在新版CCWAPC中再現。
事實上知曉樁身應力波傳播規律的同行都知道,對于純端承樁來說,最大壓力發生在首波到達樁底的時候,為樁頂打擊力的兩倍;最大拉應力也發生在樁底,為峰值入射波從樁底反射回樁頂,然后轉變成拉力波下傳到樁底,也就是二次入射波傳到樁底的時刻,同樣為入射波峰值的兩倍。
注釋圖給出了正確的峰值入射波下行時圧力變化曲線(0~2L/C時間段藍色曲線)及其相應的下行波觀察窗(藍色下行波傳播直線),包括觀察起始點與曲線的對應關系以及最大壓力出現的時間和位置。
巖海新編CASE程序在2L/C~4L/C時間段增加了四條內力變化曲線,藍色的樁端阻力曲線、紫色的最大拉應力下行波沿途內力變化曲線、綠色的最大拉應力上行波沿途內力曲線、最大拉力下行波沿途最大拉力產生位置內力變化曲線(粉色)。也畫出了它們相應的觀察窗及其與起始點或終止點的對應關系。
每一條曲線的時間與位置的對應關系不同,特別是真實時間與屏幕顯示時間完全不符。2L/C~4L/C時間段紫色曲線從左到右為樁頂到樁底,綠色曲線則是從樁底到樁頂,時間步長實際只有圖示的一半,這兩條曲線重點關注位置,下行波為距離樁頂的深度,上行波為與樁底的距離。粉色和藍色曲線雖然都是依據時間順序與步長展開,起始點卻是峰值入射波經樁底反射后到達各自位置的時間,也不同步。注釋圖中的觀察窗很好地展示了這些差別。
為了讓大家更好地理解和分析樁身最大拉壓應力,根據專家建議,2.04版程序不僅增添了注釋圖,更新增了內力極值表,記錄每一條曲線最大拉壓應力產生的時間與位置。
內力極值表
此外,新增打印方案之余,2.04版變更了程序默認的打印格式,經典模式和基本模式與某進口設備接軌,內力分析為巖海獨有。

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