开挖释放荷载的计算方法研究

文中对传统有限元开挖释放荷载的计算方法进行了讨论与分析,并基于体系平衡的有限元数值格式,提出开挖作用的直接分析法、间接分析法的概念及开挖不平衡力的计算方法.开挖作用的直接分析法认为任何开挖步产生的位移都是该开挖步剩余构形中真实存在的各种力相互作用的结果,不用考虑被卸除材料部分对体系的作用,其对开挖问题的数值模拟只针对开挖剩余体系进行计算,其意义更为直观,计算更为可靠和简便.     

地下洞室群开挖的弹塑性有限元计算

探讨了弹塑性有限元的基本理论,并且提出了地下洞室开挖问题的核心问题之一——开挖释放荷载的计算方法,最后基于弹塑性有限元理论对一水电站厂房地下洞室群工程进行了弹塑性计算,计算结果显示该文从理论到计算方法正确可靠,对实际工程有指导意义。     

施工荷载和开挖情况对土压力影响问题的探讨

本文从挡土墙的变形形式入手，分析在不同的施工载作用、没的基坑开挖形式及回填土质量情况的土压力计算分析。通过分析发现；其一，必须纠正以为在破坏棱体范围以外可以放置任何荷重对建筑物无损的错误认识，其二，其坑开挖情况和回填土施工的好坏直接威胁着建筑和的安全。     

开挖过程中隧洞围岩应力释放规律的数值研究

研究了三维计算模型中掌子面的推进位置与围岩位移释放系数间的关系,再结合二维分析中围岩应力释放系数与位移释放系数间的对应关系,得到了各典型类别围岩的应力释放系数与掌子面推进位置间的对应关系,得出了具有一般性的规律,并在现场监测中得到了验证,这将为工程设计的精确性分析和施工的及时性提供合理的依据,同时也为今后有限元的分析提供了有价值的参考。     

航道开挖后的淤积计算方法

笔者拜读原文开阔了思路,并就以下问题开展讨论. 1.关于cosθ 依图1,式(1)表示的是航道沿水流方向在△L长度中,单位宽度、单位时间的淤积量.而所要研究的问题是航槽内的淤积.在与航槽交角为θ的水流q作用下,航槽将要产生淤积的面积为B_2△Lcosθ,因此,式(6)应为     

拱坝运行期温度荷载计算方法研究

我国现行的拱坝设计规范中,运行期温度荷载是基于无限长自由平板的解析解得出的,没有考虑非线性温差的影响.本文在介绍相关温度荷载计算原理的基础上,以自由平板为例,计算了解析法、准稳定温度场法、规范方法对应的温度场,说明了利用所编程序进行准稳定温度场分析的合理性.随着计算机水平的发展,实际运用中可采用准稳定温度场法计算拱坝的温度荷载.     

大型洞室分层开挖围岩位移释放率与支护效用探讨

针对大型洞室从上往下分层开挖和每一层从一端到另一端沿水平方向分步开挖的空间开挖特点,基于应力反转法研究了大型洞室分层分步开挖过程中不同部位围岩位移释放规律,基于摩尔应力圆法提出了围岩支护效用的定量评价方法.工程实例研究表明,大型洞室顶拱和边墙不同部位围岩在当前层开挖前、开挖过程中和开挖后的位移释放率都不一样;开挖过程中围岩屈服区体积演化是一个与应力释放系数相关的非线性变化过程;不同位移释放率条件下,支护系统对提高围岩强度的作用效用可通过支护前后围岩摩尔应力圆到强度特征曲线的距离来定量表述.     

拱坝温度荷载计算方法的改进

目前计算拱坝温度荷载时上游水位固定在正常蓄水位,但实际库水位是变化的,由于水温与气温的巨大差异,上游水位的变化对拱坝温度荷载有较大影响。笔者提出了按照上游实际运行水位计算拱坝温度荷载的方法,计算结果表明,其影响比较大。     

在ArcView中计算工程的开挖量

水利水电工程中计算开挖量是经常要遇到的问题。准确计算工程开挖量是非常重要的。传统的剖面法在计算精度，效率等方面存在不足。利用地理信息系统(GIS)软件Arc View计算工程开挖量，不仅能提高精度，且方便，又具有很好的校核性。该方法可作为精确计算工程方量的手段，亦可用在水库容量、料场储量、滑坡体方量的计算中。介绍了运用该方法的主要步骤。     

开挖卸荷理论在隧道工程中的应用

介绍了卸荷岩体稳定分析的基本方法,描述了卸荷岩体的自然力学状况,指出岩体在开挖过程中的受力过程是应力的卸荷过程.结合某隧道工程岩体开挖卸荷实际,应用开挖卸荷岩体理论与方法对其初始工况、开挖工况及卸荷工况进行分析.表明考虑开挖卸荷后,岩体的应力场与位移场均发生了变化.     

自然单元法与有限元法和无单元法的比较

为了分析自然单元法的特点,进行了自然单元法与有限元法、无单元法的比较,介绍了自然单元法的基本原理,即基于点集的Voronoi图及其对偶Delaunay三角剖分,以自然邻节点为插值试函数,构建平衡方程进行求解。剖析了3种方法的基本性质,说明自然单元法、有限元法和无单元法均具有单位分解条件。认为自然单元法是一种无网格方法,其形函数构造简单,能与有限元法一样直接施加本质边界条件,可以求解有限元法较难处理的裂纹扩展和大变形等问题。     

用于结构可靠度分析的随机有限元法

本文在随机有限元理论和结构可靠度理论的基础上，以重力为例建立了可靠度分析计算模型，通过随机有限元可求出复杂结构的荷载效应，从而计算坝体及坝基内某点或沿某面强度及滑动稳定可靠度、根据计算模型，编制了随机有限元及可靠度计算程序，并对程度合理性进行难证，最后对实际工程进行了分析。     

考虑围岩蠕变特性的轴对称有限元非线性分析

本文采用轴对称非线性有限元方法分析竖洞开挖与混凝土的衬砌施工过程中围岩的应力应变，计算中引入破坏接近度的概念以判定材料的非线性及其破坏问题，分析了围岩的软化及其破坏形态，并进行了实际竖洞的蠕变分析。     

理性有限元在多层层合板中的应用

为了进一步完善多层层合板有限元计算的理论与方法,将理性有限元思想引入到多层层合板的计算中。采用多层层合板问题的基本解逼近单元内部场,改善了有限元数值解在材料交界面上的连续性。算例数值计算结果表明,理性有限元计算能在多层层合板的材料交界面上较大程度地满足位移和应力的连续性条件。     

数值求解 Boussinesq 方程的有限元法

本文基于有限元方法，采用线性单元，通过节点周围单元内的一阶导数的加权平均来确定单元节点上变量的一阶空间导数值，建立了求解Boussinesq方程的数值计算模型，模型中，时间的积分采用Adams-Bashforth-Moulton预报-校正法，对波浪传播情况的计算表明该模型可以给出令人满意的结果。     

地震波曲线在有限元分析计算中的应用

"十一五"规划中中国的大型水电站将进一步向西北、西南发展,山高坡陡,地质条件越来越复杂,工程抗震的研究显得尤为重要.文章将地震波时程曲线和有限元软件数值模拟有机地结合在一起,并采用数值模拟的方法研究了算例中所涉及的岸堤开挖锚固工程在地震波作用下的稳定性以及安全系数.     

Membrane finite element method for simulating fluid flow in porous medium

A new membrane finite element method for modeling fluid flow in a porous medium is presented in order to quickly and accurately simulate the geo-membrane fabric used in civil engineering. It is based on discontinuous finite element theory, and can be easily coupled with the normal Galerkin finite element method. Based on the saturated seepage equation, the element coefficient matrix of the membrane element method is derived, and a geometric transform relation for the membrane element between a global coordinate system and a local coordinate system is obtained. A method for the determination of the fluid flux conductivity of the membrane element is presented. This method provides a basis for determining discontinuous parameters in discontinuous finite element theory. An anti-seepage problem regarding the foundation of a building is analyzed by coupling the membrane finite element method with the normal Galerkin finite element method. The analysis results demonstrate the utility and superiority of the membrane finite element method in fluid flow analysis of a porous medium.     

基坑开挖工程中渗流场的三维有限元分析

很多工程施工时需要开挖基坑.基坑降水是施工中一个难点.在地下水位较高的地区开挖基坑时,地下水会不断渗入基坑,容易造成流砂和边坡失稳.另外,当遇到承压含水层时,由于上部土体的卸荷,坑底有被顶破而发生涌砂、隆起的危险.因此,如何控制好地下水,减小其对基坑开挖和周围环境的负面影响,是基坑工程特别是深基坑工程设计与施工的一个难题,通过计算分析,给出了基坑开挖中地下水渗流的有效解决方法.     

求解对流扩散方程的一种高分辨率有限体积-有限元方法

此文研究在无结构三角网格上求解对流扩散方程的有限体积-有限元方法,设计了一种新的适合于多边形作为控制体的顶点中心型的二维无结构网格方法的vanAlbada型限制器函数,并在此基础上给出了一种新的求解对流扩散方程的有限体积-有限元方法。数值实验结果表明,此文给出的van Albada型限制器函数有效地改进了多边形作为控制体的顶点中心型的有限体积法的收敛性能,给出的求解对流扩散方程的有限体积-有限元方法在精确度上有明显改进。