解析法研究盾构法隧道施工引起的地表变形

作为隧道施工的一种新工艺,盾构法已成为近年来城市地铁施工所采取的主要手段.同时,对盾构法隧道施工引起土层变形的预测和控制也成为城市环境土工学的一个重要研究课题.在对以往计算盾构施工变形的解析方法进行总结的基础上,采用椭圆形地层损失模型并利用Verruijt和Booker公式提出新的解析公式,得到预测盾构隧道开挖所引起的不排水条件下地表沉降槽解析公式.然后通过工程实例进行验证,结果表明该公式很好地修正Verruijt和Booker解析公式沉降槽宽度过大的不足,研究成果是可信的,能够比较准确地预测盾构法施工引起的地表变形.     

盾构法隧道施工引起地表变形分析

采用有限元软件ANSYS对盾构隧道动态开挖过程进行数值模拟,将硐周节点应力逐级释放来模拟开挖施工过程,在模拟过程中考虑了土体的分层特性、土体材料的本构非线性以及注浆施工对土体变形的影响。并采用明德林解考虑了盾壳和土体之间纵向摩擦力对土体变形的影响。分析中提出了考虑衬砌与土体共同作用的硐周结点荷载释放系数法。通过对工程实例分析验证了该方法的可行性。     

公路隧道衬砌有限元分析

衬砌内力的计算是公路隧道设计的关键问题,计算结果的准确性会影响结构的安全性与经济性.文中采用有限元分析软件MIDAS用有限元法计算衬砌的内力和变形.衬砌结构采用梁单元,围岩抗力采用面弹簧单元模拟,墙脚支座用点弹簧单元模拟,计算荷载为竖直方向和水平方向围岩压力.通过分析得到衬砌最大位移的大小和位置,衬砌结构的内力分布及数值大小.另外,根据分析结果得到抗力最大值为侧墙距墙脚1/3处,图形呈镰刀形分布,与经验确定的抗力分布图形式一致,分析结果和手算结果规律一致.     

地板辐射采暖双向散热温度场数值模拟

提出了地板辐射采暖双向散热的设计模型,双向散热与传统的地板辐射采暖相比,降低了地板表面温度,房间平均辐射温度下降,室内空气温度分布更趋合理,舒适性得到了提高。同时文中采用有限差分法完成了楼板温度场的数值模拟,在给定的6mx3．6m×3．5m标准房间,管间距150mm工况下得到了地板内的温度分布,表明房间温度场更加均匀,证明了模型的合理,所以双向散热的地板辐射采暖系统是地板辐射采暖系统的合理补充。     

基于Midas Soilworks的强度折减法边坡稳定性分析

文中基于Midas Soilworks软件,采用强度折减法分析了某公路边坡的稳定性。分析时土体采用Mohr-Coulomb本构模型,对边坡进行有限元分析,得到边坡稳定的最小安全系数,从而判断边坡的稳定性。经过计算,强度折减法的分析结果与极限平衡法分析结果较为接近,具有一致性。但该方法考虑了土体的应力应变关系,更能体现与实际接近的破坏现象,从而提高了分析结果的准确性。经过分析该边坡稳定,无需加固。