强夯处理桥台背路基的有限元分析

针对强务处理桥台背路基，采用了三维有限元分析方法对桥台背路基材料作了多种模拟分析，提出了强务处理中桥台—路基位移与内力的计算方法。计算结果表明，在各种土样下强夯对桥台产生的荷载效应基本上是相近的，强夯处理的效果是明显的。     

长江隧道大纵坡路面结构数值模型与分析

长大跨江海隧道主体部分离地面较深,路面设计坡度高于一般隧道路面,由于隧道内行车视线差,出入隧道车辆将频繁的加、减速或刹车制动,这大大增加了大纵坡路面结构破坏的不利因素。本文的研究对象武汉长江隧道,匝道出入口路段坡度达到了4.35%-6.00%,隧道内的最大坡度也达到4%以上,形成了典型的大纵坡路面结构特点。文章结合现有路面结构组合层次和坡度条件,建立大纵坡路面结构三维有限元模型,分析在垂直荷载和水平荷载综合作用下的隧道大纵坡路面层间剪应力和沥青表面拉应力分布状况及规律,进行大纵坡路面结构受力性能研究,为武汉长江隧道和其他大型跨江海公路隧道大纵坡路面结构设计与施工提供参考。     

海底隧道纵坡变化对驾驶人脑电信号影响分析

为明确海底隧道纵坡坡度变化对驾驶人脑电信号的影响,通过开展实车实验,运用脑电仪、坡度记录仪及录像机等设备,采集车辆通过海底隧道变坡区时,驾驶人的脑电信号及海底隧道纵坡坡度数据．选取脑电信号功率谱与脑电功率为参量,分析驾驶人经过海底隧道变坡区时脑电信号活跃水平的变化规律;按照不同上下坡对变坡区进行分组,分别建立海底隧道纵坡坡度变化与脑电信号β波功率变化的数学模型．结果表明,驾驶人在经过变坡区时,大脑活跃水平明显提升,额叶区是对纵坡坡度变化最敏感的脑区;纵坡坡度变化与驾驶人脑电信号β波功率变化正相关,纵坡坡度变化越小,脑电信号β波功率变化越小,驾驶人心理压力越小,行车安全性越好．     

可展同坡曲面及其在边坡建模中的应用

三维建模是数字化边坡的重要环节.作为一种表达边坡的曲面模型——同坡曲面,其数学表达和几何特性是用其构建三维边坡的基础.首先,用包络线概念推导并化简得到一个易于计算的同坡曲面参数方程(仅需计算导线的一阶导的二次多项式).其次,证明了同坡曲面是可展的直纹曲面,并以此为基础,分析了此类曲面的坡度、连续性和导线的切矢与母线的夹角等几何特性.最后,将分析结果运用到参数化网格坡面片、分段边坡的三维建模中,并给出了工程适用条件.通过一段弯道路基工程实例,对所提出的建模方法进行了验证,结果表明:此方法便于数字化实现、造型准确美观,可以满足路基边坡的三维建模需要.     

宝珠寺水电站拦河大坝深层抗滑稳定分析

通过建立整体计算域的三维非线性有限元网格 ,用有限元方法分析研究了宝珠寺水电站拦河大坝左岸河床坝基下的楔形体对坝基深层抗滑稳定性的影响程度 .为验证大坝整体有限元网格的计算精度 ,在大坝整体有限元网格的基础上 ,局部进行了有限元网格的细分 ,粗细网格的计算结果得到较好的吻合 ,证明整体网格精度是足够的     

土体边坡稳定性及地基承载力的三维动力分析

LS-DYNA是功能强大的通用非线性显式动力分析软件,适用于各种工程领域的有限元分析,但至目前还未应用于边坡稳定性分析中.本文通过分析计算几种三维典型例题,验证了LS-DYNA在土体边坡稳定性及地基承载力分析中的可行性,并指出LS-DYNA软件在边坡稳定分析中的优缺点.     

沿桩顶径向的动测三维效应分析

基于应力波理论,考虑计算精度和效能,借助新型有限元分析系统COMSOL Multiphysics,对基桩动测过程进行了一维和三维动态仿真,对比分析2种模型计算结果的异同,沿桩顶径向三维效应主要表现为不同部位速度响应不同且信号发生振荡,入射波存在延时,反射波到时也存在差别.结合野外实验,较系统地研究了这些三维效应随锤桩比、波长桩径比、长径比的变化规律,给出了三维效应的动测规避方式.     

基于对流项的不同非线性差分格式的稳定性

对对流项的处理是水动力学方程计算模拟格式稳定性的关键.针对非线性对流项的不同离散格式,依据稳定性定义,导出误差传播矩阵.通过计算得到稳定域和增长系数,描绘出稳定性图像.稳定域越大、增长系数越小,差分格式的稳定性就越好.据此对常见的差分格式进行稳定性分析、比较和判别.指出初边值条件对稳定性有影响,且边值条件的变化越激烈,稳定性越差.计算的总时长对稳定性也有影响.     

深基坑开挖当中的有限元计算

介绍有限元运用于软土深基坑开挖的计算原理。利用三维有限元建模后,通过桩土相互作用分析,对影响深基坑变形和稳定的关键性状进行讨论,从而提出了一些控制支护结构变形,保持基坑稳定的方法措施。     

宝珠寺水电站拦河大坝深层抗滑稳定分析

通过建立整体计算域的三维非线性有限元网络,用有限元方法分析研究了宝珠寺水电站拦河大坝左岸河床坝基下的楔形体对坝基深层抗滑稳定性的影响程度,为验证大坝整体有限元网格的计算精度,在大坝整体有限元网格的基础上,局部进行了有限元网格的细分,粗细网格的计算结果得到较好的吻合,证明整体网络精度是足够的。     

预应力锚索框架梁边坡支护数值模拟

基于贵阳市小河区某公路滑坡,拟采用预应力锚索框架梁进行治理。通过FLAC-3D软件对这一支护体系进行效果评价,得出位于支挡面上部的结构体系受力较大,其中竖梁所受弯矩要大于横梁,运用时宜加强竖梁的设计。支挡面顶部的滑体位移要大于底部,由于锚索不能承受压力,致使框架梁发生转动,因此设计时宜把底部一排的锚索换成全黏结锚杆。锚固长度为6m时支护效果最佳,增大锚固长度对支护效果没有实质性的提高。     

露天煤矿排土场边坡下采动沉陷规律研究

为研究露天煤矿排土场边坡下采动沉陷规律,结合平朔安家岭露天矿南排土场边坡的实例,采用FLAC^3D程序进行了数值模拟计算．采用该程序内嵌FISH语言生成了台阶状边坡地表的移动和变形等值线,并分析了边坡受力特点及其稳定性．结果表明：露天煤矿台阶状边坡体的采动沉陷规律表现出很明显的“台阶”分布特点;台阶状边坡地表的移动范围比平地地表要小,但变形却更剧烈,且在各台阶平面处形成变形集中;台阶状边坡地表的水平变形仍然呈现出采空区中间受压,两端受拉的特点;台阶状边坡在地下开采扰动下的稳定性应考虑采空区的时空效应．     

影响立体加筋效果的因素分析

采用Plaxis软件将立体加筋路堤进行数值分析,分析了土工格室铺设宽度、堤底宽度、垫层厚度等影响加筋效果的几个因素．分析结果表明,加筋能够很好地限制侧向变形,显著地减少沉降和不均匀沉降．所得的结论对工程实践具有一定的参考价值．     

吹填土地基上加筋路堤稳定性的数值模拟

基于强度折减法,通过数值模拟对吹填土地基上加筋路堤的稳定性进行了分析,比较了不同设计方案路堤的位移及稳定安全系数,对路堤填土的黏聚力、内摩擦角、边坡坡比及土工格栅的拉伸刚度等影响路堤稳定性安全系数的因素进行了分析。结果表明：将边坡通过2次放坡可以减小路堤水平位移,路堤稳定安全系数略有增加,在路堤底部铺设土工格栅可以有效减小路堤水平位移,较大幅度提高路堤稳定安全系数。路堤填土的黏聚力不宜小于10 kPa,内摩擦角不宜小于25°,以保障路堤具有较高的稳定安全系数。土工格栅的刚度较小时对路堤稳定性有较大影响,当格栅刚度大于100 kN/m以后,通过提高格栅刚度并不能进一步提高路堤稳定性安全系数。     

土石坝渗流确定分析模型研究

:针对土石坝渗流安全监测中观测项目较少 ,难以分析大坝渗流场的问题 ,通过三维渗流有限元分析 ,分离了大坝坝体、坝基以及两岸岩体的渗流量 ,并建立了基于三维渗流有限元计算的土石坝渗流确定分析模型 .计算实例表明 ,该模型精度较高 .     

Numerical analysis on seismic behavior of railway earth embankment: A case study

A numerical case study on the seismic behavior of embankment was carried out based on a prototype of earth embankment in Yun-Gui Railway(from Kunming City to Nanning City) in southwest of China. A full-scale model of earth embankment was established by means of numerical simulation with FLAC~(3D) code. The numerical results were verified by shaking table test. The seismic behaviors of earth embankment were studied, including the horizontal acceleration response, the vertical acceleration response, the dynamic displacement response, and the block state of earth embankment. Results show that the acceleration magnification near the embankment slope is larger than that in internal earth embankment body. With the increase of input peak acceleration, the horizontal acceleration magnification presents a decreasing trend. The horizontal acceleration response at the top of embankment is more sensitive to the intensity of ground motion than that at the bottom of embankment. The embankment presents an obvious nonlinear-plastic characteristic when the input horizontal peak acceleration is larger than 0.3 g. The maximum residual deformation occurs in the middle of embankment slope surface instead of at the top of embankment. The upper part of embankment experiences tension failure without shear failure, and area at the bottom of embankment around the symmetry-axis of embankment mainly presents shear failure under the earthquake loading. The tension failure and shear failure repeatedly occur along the slope surface of earth embankment.     

钻孔灌注桩施工过程对邻近隧洞影响数值分析

针对单排钻孔灌注桩施工过程对邻近隧洞的影响问题,运用FLAC3D建立三维简化模型,分析隧洞与桩间距S、桩长L对既有隧洞变形的影响规律。研究结果表明:隧洞竖向位移与S大致呈分段线性变化规律;为保证桩基施工过程中的隧洞结构稳定,S不宜小于6 m;桩长改变了桩底与隧洞在水平位置的关系,对既有隧洞的位移影响表现为有峰顶的双段线,桩底高程宜避免位于隧洞拱顶和拱底之间。     

Numerical analysis on thermal regime of wide embankment in permafrost regions of Qinghai−Tibet Plateau

This study investigated the temperature field and thawing depth of wide embankment for expressway in permafrost regions based on numerical analysis by using finite element method(FEM).According to specific embankment section of Qinghai-Tibet highway,computational region for numerical analysis was defined.And numerical model was developed through FEM software named as ABAQUS and was verified by field observed data.The effects by width and height of embankment on the thermal regime of computational region were analyzed based on FEM modeling.Numerical analysis showed that embankment construction has serious disturbance on the thermal stability of ground permafrost showing as annual average ground temperature and the maximum thawing depth keeps increasing with service time increasing.And larger embankment width leads to poorer thermal stability and more serious uneven temperature field of embankment.Raising embankment height can improve the thermal stability; however,the improvement is restricted for wide embankment and it cannot change the degradation trend of thermal stability with service life increasing.Thus,to construct expressway with wide embankment in permafrost regions of Qinghai-Tibet Plateau,effective measures need to be considered to improve the thermal stability of underlying permafrost.     

双向地震下RC框架柱端弯矩增强措施的合理取值

双向水平地震动的耦合作用将使塑性变形更多集中于柱端,框架结构在双向地震下的塑性铰分布明显较单向地震作用下更差。严格按中国规范设计了8度0.2g区二级抗震规则空间框架结构,并采用上部各层柱端"强柱弱梁"措施与底层柱下端弯矩增大系数不同取值的多种组合,形成了共7个算例框架。在OpenSees平台上,采用基于柔度法的纤维模型从而更加真实地模拟柱在双向弯曲和变化轴力作用下的非线性反应,对各空间框架进行了罕遇地震下的非线性反应分析。结果表明,在双向水平地震作用下,抗震规范给出的8度二级抗震的"强柱弱梁"措施取值明显偏低,框架部分楼层形成了层侧移柱铰屈服机制。基于梁端实际配筋∑Mbua对上部各柱端进行"强柱弱梁"调整的塑性铰控制效果较好,但底层柱下端非线性损伤过大。将底层柱下端的弯矩增大系数提高为1.8,上部各柱端按∑Mc=1.25∑Mb进行增强可形成较为优化的塑性铰控制效果。     

自密实水泥土拼宽路堤沉降与稳定性研究

以某路堤拼宽工程为例,探讨自密实水泥土作为新路堤填料的可行性,基于以开挖弃土为原料土的室内试验实测数据,采用Plaxis2D软件进行新老路堤沉降、差异沉降的数值模拟,并分析路堤边坡稳定性。分析考虑了新路堤坡率、是否铺设土工格栅对其的影响。结果表明：自密实水泥土填料能够有效控制路堤沉降和不均匀沉降,铺设土工格栅能够减小新老路堤的不均匀沉降并显著提高路堤稳定性,自密实水泥土在路堤拼宽工程中有良好的适用性。