强度折减法在高填方土质边坡稳定分析中的应用

在高填方土质边坡稳定性分析中,基于强度折减法的有限元模拟克服了传统极限平衡法的诸多不足,不仅能得到比较可靠的边坡安全系数,还能得到边坡坡体的应力、塑性区分布及变形趋势等信息。以实际高填方土质工程为研究背景,采用分施工阶段的强度折减法有限元模拟,计算边坡安全系数,分析得到各个阶段的位移变化情况。并采用极限平衡法对边坡进行对比分析,验证了强度折减法应用在该高填方土质工程边坡稳定性分析中的可靠性。     

尾矿库三维坝体稳定性分析

区别于传统的二维极限平衡法,提出了三维坝体稳定性有限元分析法。经过尾矿库洪水计算和调洪演算,利用有限元软件进行三维渗流计算,将其结果应用到尾矿库坝体稳定性计算当中,进行坝体不同工况下的有限元三维稳定性计算。分析得出尾矿库坝体三向位移分布和剪应变分布,从空间意义上评价了坝体稳定性。     

基于有限元极限平衡法的岩土结构稳定分析

边坡失稳是一种严重的地质灾害,土压力与地基承载力问题也可采用边坡稳定分析思想进行分析,因此边坡的稳定分析研究至关重要。目前,针对边坡稳定性的分析方法大都存在一些不足,刚体极限平衡法需要引入一定假定条件才能求解;有限元强度折减法在某些情况下可能会存在违背材料自身性质;有限元极限平衡法则可以避免上述问题,该方法理论上可用于任何工况下土体结构的稳定性分析。基于此,本文对传统极限平衡理论进行了扩展,并对土体内某一点的极限平衡状态与土体沿整个滑动面的极限平衡状态之间的关系进行了探讨,进而定义了土体沿滑动面的安全系数,以此作为土体整体与局部稳定性评价标准。将有限元极限平衡法用于土力学三大经典问题的分析,结果表明有限元极限平衡法具有可行性。     

地铁区间隧道支护结构极限位移计算模拟

阐述了地铁区间隧道支护结构极限位移的意义、支护结构极限状态及支护结构极限位移的确定方法.以南京地铁区间隧道为例,采用荷载-结构模型,编制有限元计算模拟程序,对该隧道支护结构的极限位移进行了计算模拟;并通过对实测位移与极限位移的比较来判断隧道的稳定性.     

边坡稳定分析中的强度折减法

应用弹塑性强度折减有限元计算边坡稳定安全系数,采用解的数值不收敛作为破坏判据,考虑材料剪胀性.通过算例对极限平衡法,极限分析法和强度折减法比较,说明前两种方法计算结果过大了.计算结果的可视化,反映了土体破坏时塑性区.     

大跨度桥梁极限承载力计算理论及方法研究

从非线性有限元理论出发，基于虚功原理，阐述在几何非线性刚度方程有限元列式中引入非线性本构关系矩阵、合理考虑结构双重非线性问题的理论方法。归纳比较了第一类失稳破坏、第二类失稳破坏及强度破坏等极限承载力问题的概念。以某大跨度刚性梁柔性钢管砼拱桥为例，总结了具有较普遍意义的大跨度桥梁极限承载力计算方法。     

同步泵齿轮的有限元分析

介绍了同步齿轮泵的结构原理,应用ANSYS Workbench软件,对其吸排油齿轮做了有限元分析,分析结果表明吸排油齿轮在极限状态下仍然满足设计要求。     

三立板可缩性井壁接头优化设计分析

以杨村矿风井-550 m层位三立板井壁接头为研究对象,先对冻结井可缩性井壁接头采用优化理论进行参数设计。然后再通过ANSYS有限元程序对井壁接头进行数值模拟。结果表明,三立板接头的竖向极限承载力和水平极限承载力分别为28、30.8 MPa,且其水平极限承载力远大于外侧恒定水压(5.39 MPa)。有限元程序得出的井壁的尺寸接头方案与优化理论得出的设计方案相比,有限元程序成功将杨村矿风井三立板井壁接头的外立板厚度减薄了10 mm。同时,有限元模拟还表明井壁接头处的弧形板具有抵抗外部竖向荷载的作用。     

有限元法在边坡工程中的应用

边坡稳定性分析主要有工程地质分析法、刚体极限平衡法和数值模拟等等,工程地质分析法和刚体极限平衡法是工程上使用最多和最成熟的方法,其中传递系数法来求解边坡稳定性在我国的工程上应用较广泛,从工程应用上来讲可以取得较为精确的结论,强度折减法所具有的独特优点使其逐渐在国内外受到关注,在边坡稳定分析中已逐渐得到认可.在传统极限平衡法的基础上,利用ANSYS有限元软件对边坡进行了研究,得出了一些很有意义的结论.     

变桨轴承接触应力的有限元分析

为了分析变桨轴承在极限工况下滚道及内圈齿轮的接触应力,建立了变桨轴承的有限元子模型,基于赫兹接触理论及有限元方法,利用ANSYS对变桨轴承滚道及内圈齿轮的接触应力进行了分析与研究,并将理论计算与有限元分析结果进行了对比。有限元分析的结果与接触应力的分布理论计算以及实际的工程现象都比较吻合,说明利用有限元方法分析轴承以及齿轮这种高度非线性接触问题是可行的。     

环向裂纹缺陷压力管道塑性极限载荷安全性分析

采用正交试验法,编制了25 种不同管道尺寸、不同缺陷尺寸的正交实验图,对20号钢管道进行非线性计算。研究了单一载荷及组合载荷下含环向表面裂纹缺陷管道的塑性极限载荷,并用公式计算不同载荷工况下管道的塑性极限载荷,将有限元分析值与理论值进行对比,验证有限元计算的准确性。分析了裂纹环向长度、轴向长度、深度及管径4个因素对塑性极限载荷的影响,从而得到这4个因素对不同载荷工况下管道承载能力的影响规律以及相同裂纹尺寸的管道在不同载荷工况下的等效应力图。     

矿用圆环链间接触应力场的三维弹塑性有限元分析

采用有限元软件ANSYS7.1分析矿用重载圆环链三维弹塑性接触,得到von Mises等效应力场和塑性应变场,计算结果和弹性分析结果进行了比较,基于断裂力学理论讨论了圆环链间弹塑性接触对其裂纹萌生和扩展的影响。     

最小二乘法在公路土工液塑限试验成果确定中的应用

针对交通规范中采用做图法确定液塑限值而带来诸多不便,采用最小二乘法计算液塑限试验数据,并将其编制成QBASIC程序上机处理,由此确定出的液限、塑限值较传统方法方便、快捷、准确。     

含抗滑桩边坡有限元计算的数字化建模及稳定分析

采用等参数映射法自动形成边坡三维计算网格,考虑了抗滑桩支护结构及支护体和岩土体交界面的网格细部剖分,交界面采用无厚度接触单元剖分和模拟,并对剖分好的例子采用强度折减有限元法进行计算分析,和极限平衡法计算结果进行了对比。结果表明,利用计算机技术进行数字化建模,能有效地提高有限元计算前处理工作的速度和质量,建议的剖分方法和计算方法合理可靠。     

岩土边坡稳定的机动极限分析方法

提出了一种基于上限分析的岩土边坡稳定有限元数值分析方法。基于Mohr-Coulumb屈服准则,将塑性极限分析中的机动极限定理以及有限元方法运用到岩土边坡稳定分析中,通过把外载或自重的超载系数作为目标函数,最终将上述问题归结为求解一个带等式约束的非线性规划问题。借助数学规划中的非线性理论,可构造出上述问题的直接迭代求解算法。最后给出了相关算例的分析,计算结果表明该方法能为岩土边坡的工程设计和分析提供一种有效计算手段。     

基于弹塑性理论的半球形件冲压过程的数值模拟研究

运用弹塑性力学原理,提出了半球形件冲压过程的力学模型,给出了非线性的有限元法的数值模拟计算方法。对半球形件冲压的过程实现了数值模拟,并对冲压中一些重要参数进行了研究,为冲压模具设计和工艺参数确定提供了依据。     

含凹坑缺陷管道的塑性拉伸失稳载荷分析

现有缺陷管道剩余强度评估方法,大多将塑性极限分析理论中的塑性极限载荷作为管道塑性失效的控制载荷,而塑性极限载荷是基于弹性-理想塑性材料而言的,用来表达管道的极限承载载荷时容易引起不必要的概念混乱。引入了弹塑性稳定理论中的塑性拉伸失稳载荷以表述韧性管道材料的极限承载载荷,并将对应的管道失效压力称为塑性拉伸失稳压力。基于塑性拉伸失稳理论,运用大应变弹塑性有限元分析方法求解带凹坑缺陷管段的拉伸失稳载荷。结果表明,计算所得塑性拉伸失稳压力与实验所测管道失效压力十分接近,可以用来描述管道的塑性失效压力。     

基于弧长控制法的边坡稳定弹塑性有限元分析

在强度折减过程中讨论了基本计算方法和弧长控制法的应用,关于有限元计算过程中怎样利用弧长控制法来调整强度参数的降低量,以便精确得到土体结构的极限状态及相应的强度参数值进行了研究。以杭兰高速公路巫山到奉节段一典型边坡为例,借助PLAXIS有限元分析程序,利用基于弧长控制法的弹塑性有限元法分析了该边坡的稳定性,并与传统的Bishop法、Janbu法等方法计算所得边坡稳定系数进行了对比分析。结果表明,有限元强度折减法能更加真实地反映边坡的实际情况,求得的边坡稳定系数更接近边坡的实际稳定状态,显示出其在边坡稳定性分析中的一定优势。     

两种长短桩基础分析方法的比较

针对有限单元法和长短桩通用分析方法两种分析长短桩基础的方法，比较了他们在位移，桩侧摩阻力和桩端阻力方面计算结果的差别。比较分析表明尽管两种方法的结果具有相似的分布规律，但是通用分析方法的位移计算结果大多情形下要小于有限元解。两种分析方法的桩侧摩阻力分布规律差别主要体现在桩顶附近，有限单元方法结果大于通用分析方法解。长桩的桩端阻力分析中通用分析方法结果偏大，但短桩的桩端阻力二者差别不明显。     

极限平衡法与有限元强度折减法在露天矿边坡稳定性分析中的应用对比

阐述了极限平衡法和有限元强度折减法两种边坡稳定性分析方法的基本原理,采用Slide 6.0和Phase2 8.0两款软件对某露天矿西部边坡的稳定性进行分析,对比极限平衡法与有限元法计算出的安全系数。计算结果显示,两款软件计算出的安全系数接近,有限元法为1.0,极限平衡法为1.04~1.06,安全系数均达不到该边坡所要求的最低安全系数1.25,必须对边坡加固。根据软件数值分析出的滑移面用长锚索进行加固,加固后边坡安全系数为1.25~1.41,达到西部边坡的安全要求。经过对边坡稳定性的分析发现,极限平衡法和有限元法计算的安全系数均符合实际工程情况,适用于相似边坡的稳定性分析。