关虎冲隧道施工过程数值模拟与分析

为了研究隧道开挖过程中硐室的变形状况,针对湖南溆怀高速公路关虎冲隧道工程施工过程进行了数值模拟研究,着重分析了隧道开挖过程中的围岩变形状态,得出了每个施工步骤后的沉降或收敛数据,并与后期实际监测结果进行了对比分析,结果表明,拱顶模拟分析结果与实测值较接近,周边收敛结果则有一定差异,这一结果与数值分析未计入构造应力有关。     

河口隧道破碎围岩进洞施工过程数值模拟

针对河口隧道洞口段破碎固岩稳定性问题，利用有限元方法对隧道进洞施工过程进行数值模拟。通过对数值模拟结果的分析表明，本隧道采用管棚支护3步台阶法进洞施工的方案是可行的，所得结论也可供类似工程参考。     

矿柱弹塑性破裂过程数值模拟研究

本文采用 REPFPA分析软件 ,对矿柱的弹塑性破裂过程进行了数值模拟研究。矿柱被看成是非均匀弹塑性材料。分析结果再现了矿柱从微破裂产生到宏观裂纹形成、最后产生失稳破坏的全过程 ,并研究了统计平均强度与极限承载力的关系。结果表明 ,剪切破坏是矿柱弹塑性破坏的主要形式     

矿柱弹塑性破裂过程数值模拟研究

本文采用REPFPA分析软件，对矿柱的弹塑性破裂过程进行了数值模拟研究。矿柱被看成是非均匀弹塑性材料。分析结果再现了矿柱从微破裂产生到宏观裂纹形成、最后产生失稳破坏的全过程，并研究了统计平均强度与极限承载力的关系。结果表明，剪切破坏是矿柱弹塑性破坏的主要形式。     

敏东一矿放顶煤支架动态承载特征及数值分析

利用KJ216-F压力监测分站系统,监测敏东一矿I01163上01生产工作面放顶煤支架前后支柱工作阻力。借助FLAC3D数值模拟软件模拟工作面采场实际情况,对放顶煤支架动态承载特征进行深入研究。结果表明:对于近水平放顶煤工作面,放煤支架前后柱工作阻力差值在工作面不同位置呈现不同数值,此现象与工作面不同位置支承压力引起的顶煤破碎程度不同有关。不同顶煤条件下,放煤支架前后阻力差值随着顶煤硬度的改变而发生变化,顶煤硬度越小,支架前后柱阻力越小且分布越均匀,顶煤硬度适中,支架前后柱阻力差值较大,支架上方呈现出典型的顶煤破碎分区,并且可以通过支架前后柱阻力差值来预测支架上方顶煤破碎区域分布情况。     

盘式锚杆微观锚固机理数值模拟分析

盘式锚杆通过锚盘在土体中发挥作用,很大程度上提高了锚杆的极限拉拔力,表明盘式锚杆在微观锚固机理上有其自身的特殊性。通过MIDAS-GTS数值模拟软件进行建模,分析普通锚杆和盘式锚杆的微观锚固机理,总结出盘式锚杆的特点和优势,更好地指导盘式锚杆在工程实践中的应用。     

北京地铁暗挖区间隧道施工过程数值模拟

采用有限元方法对北京地铁5号线磁器口站～崇文门站区间隧道主体结构进行施工全过程数值模拟，以了解隧道施工过程中应力、位移变化情况，掌握施工过程中影响洞室稳定性的关键因素，以便指导施工。介绍了数值模拟计算结果。     

基于Flow-3D尾矿库漫顶溃坝过程数值模拟

尾矿库是一个具有高势能的危险源,一旦发生溃坝,将对下游居民的生命财产造成严重威胁。为了提高尾矿库溃坝灾害预测与应急保障能力,本文以某尾矿库为工程背景,开展尾矿库溃坝的室内模型实验,并结合Flow-3D数值仿真技术对尾矿库漫顶溃坝后尾砂流的演进过程进行深入研究。将室内模型实验和数值模拟结果相互对比,溃坝过程基本吻合,验证了较小缩比尺模型实验的准确性以及数值模拟的可靠性。数值模拟研究结果表明：溃水的淹没高度和断面流量随溃坝时间的变化整体表现为前期快速增长及后期的较缓下降, 且随着演进距离的增加, 淹没高度和断面流量峰值都明显降低;下游地形影响溃坝尾砂流的流速和演进方向,溃坝尾砂流在下游弯道处出现“爬高”现象,弯道两岸淹没高度不同,弯道凹岸淹没高度高于另一侧;沟谷与河道的连接处,溃水向河道上下游两边扩散,在河道入口处形成“冲积扇”堵塞河道。     

大跨度隧道侧壁导坑法施工过程数值模拟

结合某大跨度城市交通隧道(进口段为四车道，洞身和出口段为三车道)建设，提出了单侧壁导坑法大跨度隧道施工方法。通过有限元数值模拟，对隧道围岩一支护体屈服接近度、位移和应力特征进行了研究，为隧道设计和施工提供了科学依据。     

逆作法施工的面向对象有限元数值模拟分析

将现代软件工程方法与有限元方法结合起来，开发了逆作法施工分析的面向对象有限元分析软件－TDM，土体弹塑性模型采用修正剑桥模型，并用之于某市火车站北口人防工程逆作法施工数值模拟计算分析，通过两方案比较，最后提出有关施工建议，可为设计师们提供有益参考。     

钻孔瓦斯动态涌出的数值模拟研究

基于钻孔过程中瓦斯动态涌出的基本特点，建立了钻孔瓦斯动态涌出量的理论计算模型。通过系统的数值计算，分析了钻孔瓦斯动态涌出的规律和特征，在此基础上，提出了关于煤层突出危险性的定性判据，并给出了确定打钻过程中每米钻孔瓦斯涌出初速度及停钻衰减涌出量的计算公式。定性判据与定量指标相结合，将有助于提高钻孔法预测突出的准确率。     

综放工作面采空区煤自燃过程的动态数值模拟

综放工作面采空区浮煤自燃主要取决于浮煤厚度，氧浓度，漏风强度，工作面推进速度和自燃发火期5个参量，工作面正常生产时，采空区自燃三带处于一个动态的稳定状态。根据综放工作面采空区自燃发火特点，将松散煤体自燃发火数学模型简化，建立了综放工作面采空区湿度变化的动态数学模型，用计算机动态模拟采空区浮煤自在升温过程，对时反映采空区温度分布状态及其动态变化规律，对采空区浮煤自然危险性进行超前预测，指导综放工作面的安全生产。     

城市隧道施工引起地表沉降数值模拟研究

本文以北京长安复线隧道工程为研究对象，采用FLAC^3D数值分析法，对该地区隧道施工引起的地表沉降进行了数值模拟研究，研究表明，数值模拟计算的地表沉降和实测的基本吻合，验证了所选取的土体本构关系和采用的边界条件的正确性，同时证明该数值模拟方法具有很大的可信度。研究结果为浅埋暗挖引起地表沉降的相关因素分析打好基础，为采用更有效的工程措施控制地表沉降提供依据。     

井眼破坏过程的数值模拟

井壁稳定问题带有普遍性,在世界许多油田都存在,对于井壁失稳的力学研究,是研究井壁稳定问题的重要方法.随着计算机运算速度的提高和数值算法的成熟,一些边界条件复杂难以求出解析解的井壁稳定力学模型,可以使用数值算法方便的得到该问题的近似解,并能满足工程上的需要;同时可以使用图形方法输出数值计算结果,加深我们对井眼周围的应力场和位移场的直观认识.Flac3d是一个利用显式有限差分方法求解的岩土、采矿工程中进行分析和设计的三维连续介质程序,主要用于模拟土、岩、或其他材料的非线性力学行为,可以解决众多有限元程序难以模拟的复杂的工程问题,可以使用它来方便的求解井眼附近的力学问题.     

有限元数值模拟在斜坡道施工开挖中的应用

在现有巷道围岩稳定性研究及地下工程施工开挖过程数值模拟理论和分析方法的基础上,通过分析斜坡道施工过程中引起的围岩应力、应变状态及支护结构力学行为变化过程,获得了围岩应力和位移变化规律,为斜坡道的施工设计、安全管理提供理论依据.     

煤堆自燃过程的数值模拟

煤炭自燃火灾严重影响煤炭的安全生产和储藏。本文建立了二维煤堆自燃过程的热流方程和氧气传输方程,对煤堆的自燃过程进行了数值模拟,探明了煤堆温度随时间的变化规律,分析了煤堆的不同堆放方式对煤堆传热与燃烧的影响。为煤堆自燃过程的研究提供了理论基础。     

皖南红层中钻孔灌注桩侧摩阻力试验及数值模拟

在皖南某地进行了典型红砂岩地层中钻孔灌注桩的静载试验,测得各级载荷下的桩顶沉降和若干断面处的桩轴力,获得桩的Q-S曲线,通过计算得到桩壁侧摩阻力值;用有限元方法对加载试验进行了模拟,获得不同荷载下桩壁侧摩阻力在深度上的分布规律.结果表明:在一定深度覆盖层以下的红砂岩中,桩侧摩阻力大小随深度加深而减小;红砂岩层中桩基侧摩阻力相当客观,极限侧摩阻力值高达800～900kPa,建议设计时取极限摩阻力500kPa,以保证设计经济合理.     

东坪金矿采空区开挖过程的三维有限元数值模拟

结合东坪金矿南山采区1号空区的工程实际，采用Plaxis 3D Tunnel对其建立三维数值模型，并对其不同开挖顺序的开挖过程进行数值模拟。通过对开采过程中的地压活动规律和围岩稳定性进行分析，论证了地下采空区开挖方案的可行性，揭示了采空区不同开挖阶段应力的集中部位和围岩的潜在破坏部位。计算表明该空区由上向下开挖顺序较为有利，其开挖过程总体可以保持稳定，但也存在不安全隐患。计算结果对该矿山的安全生产具有指导意义。     

深部煤矿巷道群数值模拟与动态监测分析

 为研究临近巷道对既有巷道的扰动影响,对淮南朱集矿巷道群进行数值模拟和巷道变形现场监测。结果表明,受回风巷和胶带机巷开挖扰动影响,轨道巷围岩应力提高、塑性区扩大、巷道变形和锚索拉力增大。现场实测数据表明,相邻巷道扰动影响具有时空效应,且轨道巷发生大变形,围岩具有流变性。研究结果可为类似条件下巷道群稳定性控制提供借鉴和指导。