边坡防护中排架微型桩组合结构受力研究

弹性地基梁理论应用的基本条件是土体为稳定体,且排架微型桩组合结构对不稳定坡体有改善作用。在弹性地基梁理论基础上,借鉴一般微型桩水平承载力的计算思路,以拟静力法计算施加地震荷载,在考虑桩土作用的情况下,以四种基本计算模型建立排架微型桩组合结构的计算公式,并通过实例计算探讨了排架微型桩组合结构的内力及对地震力的特殊反应。结果表明,排架微型桩组合结构中,后排桩的存在为前排桩提供了一个稳定的抵抗滑坡推力的条件,同时连系梁的存在将桩与桩间土体组合在一起,充分发挥了土体的抗剪能力,提高了结构的抗滑能力,削弱了地震力对边坡稳定的影响,提高了工程的安全性。     

深基坑盖板半逆作施工的支护结构性能分析

针对城市地铁车站基坑施工多在交通枢纽、建筑物密集环境之中,长时间的顺作敞挖严重影响市政交通环境,以武汉市地铁二号线某基坑的盖板半逆作施工为例,采用有限元数值模拟分析,重点探讨了不同盖板刚度对地连墙支护结构系统的力学响应.     

考虑支护结构位移影响的非极限土压力计算模型及应用

针对经典朗肯与库伦土压力理论不能计算有位移影响的土压力问题,通过分析土压力与位移的非线性关系,在支护结构发生任意位移的状态下,建立了土体松弛应力和挤压应力的似双曲正切函数模型,推导出考虑位移影响下的非极限土压力计算公式,并对模型的合理性进行了验证。实例应用结果表明,计算值与实测值吻合较好,模型合理、有效。     

基于围岩结构沿空掘巷围岩控制及支护分析

根据沿空掘巷大、小结构的稳定性原理,分析了关键块体在掘巷前后应力分布规律及窄煤柱巷道围岩变形破坏机制,认为沿空掘巷围岩控制的关键是保证窄煤柱具有一定的稳定极限核区,支护结构和围岩形成的承载体要在适应大结构变形的特征下保持一定的稳定性,着重阐述了高预紧力、高延伸率锚索在沿空掘巷中的作用。基于此,针对具体工程情况提出了高预应力锚杆索联合强力让压支护方案,并成功应用于工程实践。     

深基坑支护结构中冠梁设置分析

用力学分析的方法,对深基坑工程广泛使用的冠梁进行分析,探讨了冠梁与排桩的相互作用关系及冠梁的支撑设置要求,并给出了计算实例,结果表明,基坑支护结构中冠梁和排桩之间不仅存在支撑压力,而且还可能出现拉力,基坑水平支撑与排桩应避免在支撑节点处出现拉力。     

连续墙支护基坑开挖有限元结构计算及其变形分析

为准确模拟计算基于超长跨度地下连续墙支护的水闸基坑开挖变形问题,以某水闸基坑开挖为例,首先采用ABAQUS有限元软件对水闸基坑开挖进行渗流计算,以确定基坑开挖过程中地下水位分布规律;然后建立水闸基坑三维有限元模型,分四个开挖步进行水闸基坑开挖变形计算。此外,为了真实反映水闸基坑南侧高层建筑物对基坑开挖变形的影响,将南侧建筑物按照实际尺寸进行建模;最后通过水闸基坑开挖变形分析,得出南岸地下连续墙C4-C4、D4-D4断面顶端横河向位移最大,达35mm,建议将南侧地下连续墙B4-B4~F4-F4段墙体厚度加厚变为100cm,以减小该侧横河向位移。     

按薄壁结构对高水头平面钢闸门设计的探讨

本文从高水头平面钢闸门的结构特征和受力特点出发,根据开口薄壁杆件弯扭理论提出一种简化空间计算法,并与规范法和有限元计算结果比较,说明了该法的优越性和准确性.     

江坪河电站地下洞室稳定性分析及支护措施

针对江坪河电站溢洪洞开挖后的稳定性进行了三维非线性有限元计算分析,通过拉应力区分布、拉应力区深度等方面综合评价了洞室在开挖未支护和开挖支护工况下的稳定性,为设计和施工支护优化提供了重要参考.     

传力软垫层钢管道空间有限元分析

本文研究了水电站钢蜗壳、钢管等引水钢管道与外围混凝土结构间设置垫层的有关结构计算问题.提出了把垫层模拟为弹簧单元、弹性杆单元、三维块体元的有限元分析摸型及计算模式,建立了各向同性、正交各向异性及考虑摩擦力时的块体元物理矩阵,使采用GTSTRUDL等结构分析软件实现整体空间应力分析成为可能.通过比较计算,分析了垫层材料性质变化时对钢管道环向应力的影响,并定量地给出了其传递内压的条件.     

剪切变形、节点刚性对结构计算的影响

分析了剪切变形和节点刚性产生的原因,建立了考虑剪切变形、节点刚性的结构内力计算方程。总结了框架结构考虑剪切变形和节点刚性影响时的计算步骤。并将该方程应用于实例,通过实例计算对比分析了剪切变形、节点刚性对结构内力计算的影响。     

抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析

结合某抽水蓄能电站地下厂房的实际情况,建立了地下厂房三维有限元模型,将脉动压力按简谐荷载假定施加,采用广义Newmark-β逐步积分法计算了水力脉动荷载作用下的厂房结构振动响应。结果表明,低水头(227 m)水轮机组部分负荷运转时会引起较大的厂房振动,其中厂房加速度最大值达6.357 m/s2,远大于高水头(259 m)水轮机组额定负荷运转的最大值(0.980 m/s2);随着水位的提高,厂房结构动力响应相对减小。     

岩石力学参数对地下洞室群围岩变形的敏感性分析

岩石力学参数的不确定性是影响地下洞室群围岩稳定性分析的主要因素。以某水电站地下厂房为例,结合工程区域的地质条件,建立三维弹塑性有限元模型,通过单因素敏感性分析方法分析了岩石块体和断层的弹性模量、粘聚力、内摩擦角和泊松比对洞室开挖完成后典型机组断面关键点位移的敏感性。结果表明,顶拱处岩石块体内摩擦角为最敏感参数,其次为块体弹性模量;边墙区域岩石块体弹性模量、内摩擦角敏感性最大;而断层参数的敏感性均较小。因此对该工程进行参数选取时,需对岩石块体弹性模量和内摩擦角加以评估并进行精细化测定,提高数值模拟结果的可靠性。研究成果可为类似工程提供借鉴。     

抽水蓄能电站地下厂房结构振动反应分析

为分析抽水蓄能电站地下厂房结构在干湿模态下的振动特性,建立某抽水蓄能电站地下厂房的动力分析模型,基于强耦合方法,将声场理论运用到有限元计算中,计算厂房整体结构在考虑尾水管流体作用后的湿模态,并与厂房的干模态进行比较,通过计算得到尾水管内流体对厂房各关键部位自振频率的影响;通过水力脉动试验,获得该抽蓄电站流道的脉动压力的荷载特性;通过谐响应计算,计算了干、湿模态下水力脉动对厂房的影响。结果表明,由于水体阻尼作用,厂房及各关键部位的各阶振动频率均有所减小,在对厂房进行振动分析时水体的作用不能忽略;抽蓄电站尾水管内水力脉动的频率和幅值与活动导叶的开度有关,频率变化范围为0～26.70Hz,呈"V"型分布;厂房在尾水管流体脉动压力作用下频率响应都很小,且随着水力脉动频率的变化而变化。研究成果可为抽水蓄能电站地下厂房振动问题研究提供参考。     

爆破震动对单拱隧道结构的作用数值分析

借助DYNA2D有限元分析软件，以一单拱隧道为算例，对爆破震动对单拱隧道的结构作用进行了数值分析。     

宜兴抽水蓄能电站地下厂房结构振动响应分析

通过建立宜兴抽水蓄能电站地下厂房三维有限元模型对厂房整体结构进行了模态分析和共振复核,采用谐响应动力分析法及时间历程响应分析法分别计算了厂房结构在各种机组动荷载作用下的振动响应及从正常运行工况向飞逸工况过渡过程中的振动响应,并根据国内外有关规程提出了振动评价标准.研究结果表明,厂房结构共振的可能性较小,振动响应均在允许范围内.     

大型水电站导流洞堵头结构与稳定分析

在抗剪断理论的基础上采用非线性有限元分析方法,对某水电站导流隧洞堵头进行了三维有限元计算,并对堵头结构特征位置的应力、变形以及堵头整体的抗剪断安全系数等方面展开了深入分析。结果表明,25 m长度堵头部分可以满足初期封堵需要,45 m长度可以满足后期水库蓄水和封堵需要,分段封堵分期挡水方案是可行的。     

拉西瓦水电站导流洞堵头结构与稳定分析

导流隧洞堵头的稳定性与大坝同等重要。在抗剪断理论的基础上,采用非线性有限元分析方法,对拉西瓦水电站导流隧洞堵头进行了三维有限元计算,并对堵头结构特征位置的应力、变形以及堵头整体的抗剪断安全系数等方面展开了细致深入的分析。结果表明：44m长度堵头部分可以满足初期封堵需要,65m长度可以满足后期水库蓄水封堵需要,分段封堵分期挡水方案是可行的。     

气动盾形闸坝盾板结构受力性能有限元仿真分析

为分析不同设计参数对气动盾形闸坝的影响,以某气动盾形闸坝为例,基于有限元软件ANSYS,研究盾板结构的受力特性。通过单因素敏感性分析方法,分析了盾板结构在不同水位工况、盾板厚度、肋板间距、气囊压力及气囊与盾板的接触范围对盾板结构位移和von-Mises等效应力的敏感性。结果表明,从正常蓄水位至溢流水位过程中,盾板的位移和应力增长速率较快;肋板间距、气囊压力及气囊与盾板的接触范围对盾板的位移和应力影响较大;而盾板的厚度敏感性较小。研究成果可为气动盾形闸坝盾板结构优化设计提供参考。     

某水电站地下输水管道整体结构内力分析

为分析水电站地下输水管道整体结构在土压力、温度、地震等多荷载复杂环境下内力的变化情况,采用ANSYS实体单元模拟了输水管道整体结构,运用五点法提取了相应内力,绘制了结构内力包络图,并进行了配筋设计及裂缝校核,进而综合分析了温度荷载、地震荷载及管道横截面形式等因素对管道整体结构内力的影响。研究结果对地下输水管道设计与施工具有一定的参考价值和指导意义。     

地下厂房洞室群开挖卸荷力学特性及岩体质量评价

针对地下厂房洞室群开挖导致围岩卸荷回弹、岩体质量发生劣化问题,以金沙江某地下厂房洞室群为工程背景,基于卸荷岩体力学理论,采用有限差分法研究了洞室群各期开挖对洞周围岩卸荷力学特性的影响,并根据岩体开挖卸荷后的力学参数,采用岩体分类指数法对洞室群开挖后的岩体质量进行评价。结果表明,随洞室群的施工开挖,洞周围岩卸荷区不断发生演化,其卸荷区深度、范围逐渐增大;洞室群开挖完成后,三大洞室间均有程度不同的卸荷贯通区出现;洞周围岩部分卸荷区岩体质量由开挖前的Ⅱ类变为Ⅲ类。