基于数值模拟研究倾倒式危岩的控制设计工况

危岩是迄今国内外研究最薄弱的地质灾害类型之一,尤其在危岩分类及识别、发育机理、稳定性分析及有效防治方面目前处于定性、半定量阶段。根据危岩失稳模式可将危岩分为滑塌式危岩、倾倒式危岩和坠落式危岩三类,目前在进行危岩稳定性分析中,拟定了三种荷载工况,分别是工况一（自重＋天然状态裂隙水压力）、工况二（自重＋暴雨状态裂隙水压力）和工况三（自重＋天然状态裂隙水压力＋地震）。作者通过对倾倒式危岩进行有限元数值模拟,基于位移场和应力场分析得到工况二为最不利工况的重要结论,换言之,工况二即为倾倒式危岩治理工程的控制设计工况。     

城市高位危岩体形成因子及防治对策

贵州属典型的山区,城市及周边存在较多高位危岩体,其失稳将带来极大的人生威胁和财产损失。通过贵阳市某高位危岩体的勘查及防治措施,总结探索出城市高位危岩体的形成因子,主要包括地形地貌、地质岩性、地质构造、风化卸荷、水、植物根劈、人类活动等,进行了详细分析阐述,并提出了相应的防治对策,有一定的实用参考价值。     

黄石市板岩山危岩体防治方案决策分析

 在黄石市板岩山危岩体勘察结果及形成机理认识基础上, 应用作者开发的病害边坡治理方案选择智能辅助决策系统IADM SCCPU S 优化了防治方案。     

崩塌危岩体形成机制分析及防治措施研究

为准确掌握崩塌危岩体的形成机制及其防治措施,文中结合以往工程经验,分析了崩塌危岩体的影响因素及形成过程,并进一步开展了防治措施研究。分析结果表明,崩塌危岩体的影响因素相对较多,内在因素是危岩体形成的基础条件,外在因素是危岩体形成的必要条件,两者缺一不可,共同作用致使崩塌灾害发生。同时,崩塌危岩体的防治手段相对较多,可结合危岩体实际情况,采用多种措施综合治理,充分保证防治效果。     

三维激光扫描技术在危岩体调查中的应用

结合具体工程实例,讨论了在高陡边坡地质灾害防治中应用三维激光扫描技术进行危岩体地质调查,主要阐述了危岩体控制性结构面产状的测量、地形剖面的获取以及危岩体几何尺寸的量测,以期指导实践。     

三维激光扫描技术在危岩体勘查中的应用

以拟建渝利铁路线青石岩段为例,利用三维激光扫描仪快速、准确的获取边坡点云数据,这些数据经过处理后即可得到边坡的数字模型,通过等高线模型及地形剖面图,可以看出边坡可能存在危岩体的位置,进而量算出危岩体的产状、体积等参数。     

层状岩体的力学特性及数值模拟分析

本文在分析层状岩体力学特征的基础上，研究了层状岩体的数值模拟方法，并结合算例，分析了洞室开挖后岩体的变形特征。研究表明，层状岩体的力学特性因层面与主应力夹角的变化而变化，采用弹塑性接触面单元可较好地模拟层面的变形特性，层面的存在很大程度上影响洞室围岩次生应力的分布，使得洞室变形增大并且具有明显的不对称性。     

基于三维地质模型的工程岩体结构精细数值建模

针对岩体结构数值模拟分析前处理工作中存在的地质模型建立、空间单元划分等难点,提出将三维地质模型与数值模拟分析进行耦合来简化其前处理的具体思路和方法。在三维地质建模系统中,建立精细的工程地质三维统一模型,通过单元网格几何模型的自动生成和模型数据的转换输入,可快速、准确地为岩体结构数值模拟分析提供不同类别、信息丰富的精细三维网格剖分模型,不仅简化了数值计算分析的前处理工作,同时也可丰富三维地质模型的属性信息,为工程设计与优化提供更直观、便捷的信息平台。     

大型废矿危岩体稳定性评价研究

分析了某废矿山体危岩分布状况,对危岩体的稳定性进行了定性及数值定量分析,并通过落石试验,验证了数值分析的可靠性,针对该危岩体在暴雨工况下呈欠稳定状态的问题,给出了相应的处置建议。     

长江三峡链子崖危岩体防治工程研究

链子崖危岩体由十几条深达煤层采空区的宽大裂缝切割而成, 总体积约３．３２×１０６ ｍ ３。它具有南北强拉裂、东西弱拉裂和平面反时针转动的三维开裂变形破坏特点。相应的变形破坏力学机制是, 以煤层采空区为压缩滑移底界, 山体呈悬板（臂梁）模式不均匀下沉并倾倒下滑。在稳定性评价的基础上, 通过建立目标函数的方法, 优选出了一种综合加固工程方案。在工程设计和施工过程中, 对工程布置、施工程序、施工工艺、工程开挖强度和施工监测等进行了持续性的跟踪优化, 并根据施工反馈及时进行了设计调整, 工程治理已取得初步成效。     

危岩主控结构面应力强度因子求解分析

危岩是迄今研究程度极其薄弱的地质灾害类型,而主控结构面受荷损伤断裂是危岩发育机理研究的核心技术。遵循应力强度因子的可叠加性假定,运用断裂力学方法及极限平衡理论,构建了倾倒式危岩主控结构面的应力强度因子计算方法,以及损伤-断裂判别式,并建立了主控结构面的断裂数值模拟方法,为深入研究危岩发育机理以及危岩灾害的有效治理奠定了理论基础。     

软岩隧道施工过程中围岩位移动态响应的三维数值分析

以旦架哨3车道浅埋软岩隧道为背景,采用有限元法对上下台阶法施工过程进行了三维模拟,分析了地表、横断面和纵断面上的位移响应规律,结果与现场实测吻合较好.研究表明:隧道地表变形近似为槽形,且主要由上台阶开挖引起;对围岩变形的影响当前段开挖最大,之前段次之,之后段最小;变形主要分布在拱顶附近,且梯度集中在洞周3 ～5m;施工量测结果一般小于数值模拟结果,宜进行放大修正以弥补之前段开挖的影响.     

扇形教室空调通风的三维数值模拟与改进

应用计算流体力学(CFD)软件FLUENT对扇形教室空调通风进行了三维数值模拟。采用了标准的k-ε模型计算了扇形教室的速度矢量场与温度场,并对结果进行深入分析。根据分析结果,通过对原扇形教室内速度矢量场、温度场不均匀区域进行优化调节,提出了两种方式改变扇形教室的模型,并分析其内部的速度矢量场以及温度场,从而验证其改进模型的有效性及可靠性。     

岩堆体边坡稳定性的三维数值模拟分析

结合云南溪洛渡水电站专用线典型边坡工程,探讨和构建了复杂岩堆体的三维计算模型,讨论了其岩土指标取值和计算参数,运用三维快速拉格朗日差分法软件FLAC3D对复杂岩堆体K20段边坡进行了三维数值模拟计算,并将计算结果进行了后处理分析.根据计算结果系统分析和比较了边坡施工处理前后不同工况下,K20段边坡的稳定性,比较分析了抗滑桩、锚杆、降雨等对该段公路边坡稳定性的影响.根据稳定性分析结果,给出了溪洛渡水电站专用线该段边坡稳定性的安全评价及处理意见.     

给水厂高密度沉淀池沉淀效果三维数值模拟与优化

应用FLUENT流体力学软件对重庆某大型在建给水厂高密度沉淀池沉淀区的流速场和浓度场进行了三维数值模拟,分析了不同运行参数与结构参数对沉淀区水流流场与沉淀效果的影响。模拟结果表明,增加进水口流速在一定程度上缓解了异重流现象,但不能提高沉淀效果;选取进水口流速为0.016 m/s,将沉淀池的导流墙左侧改为弧形,在斜板沉淀区前端加上1 m的挡板,可使异重流现象减弱,且沉淀效果得到明显的改善。     

液力变矩器内部流场的三维数值模拟

液力变矩器内部的液体流动是一个非常复杂的三维流动问题.在液力变矩器设计和制造过程中,利用CFD(Computational Fluid Dynamics计算流体力学)从事设计和分析时,CFD数值模拟的精确程度与模型的建立和采取的数值方法、网格的划分以及边界条件的选择有关.为了考察这些影响因素,对典型的YB355-2型液...     

层状岩体的力学特性及数值模拟分析

本文在分析层状岩体力学特征的基础上 ,研究了层状岩体的数值模拟方法 ,并结合算例 ,分析了洞室开挖后岩体的变形特征。研究表明 ,层状岩体的力学特性因层面与主应力夹角的变化而变化 ,采用弹塑性接触面单元可较好地模拟层面的变形特性 ,层面的存在很大程度上影响洞室围岩次生应力的分布 ,使得洞室变形增大并且具有明显的不对称性     

建筑热桥三维传热的影响区域数值模拟分析

本文建立整个房间的三维围护结构模型,利用数值计算分析软件模拟墙体在典型夏季和冬季工况下的温度分布,根据计算结果分析三维传热方法和一维传热方法计算建筑物负荷的差别以及热桥的部位和热桥的影响区域.     

大体积混凝土承台温度和应力场的三维数值模拟

应用三维有限元分析手段,对某承台大体积混凝土浇注过程中温度场和应力场的发展规律进行了三维数值研究。对比分析了采用自然冷却和通水冷却方案时承台混凝土浇注过程中温度场的发展过程,并计算了通水冷却时由混凝土温度梯度所诱发的应力场。研究结果表明,该承台大体积混凝土施工过程中的温控措施在理论上是可行的。