二维渗流场的MATIAB仿真在土力学教学改革中的应用

分析了二维渗流场与二维温度场之间的相似性,基于许多实际工程中的渗流问题都可视为平面应变情况,提出利用M at lab软件的热分析功能进行非饱和土渗流的计算方法,阐述M at lab软件中的PDE(偏微分方程)工具箱在求解计算流体力学问题中的应用过程,算例结果表明应用M at lab软件进行非饱和土渗流场的数值模拟是可行的,可以满足土力学关于渗流的章节教学改革需要。     

基于渗流应力耦合的深基坑工程渗流场与变形数值模拟

基于渗流一应力耦合的Biot三维固结有限元方程,对深基坑工程进行数值模拟。结果表明,地下连续墙的设置有效降低了基坑底部的水力梯度,有利坑底稳定。同时,随着开挖深度增加,坑底隆起变形、围护结构水平位移和地下连续墙承受的主动土压力均随之增大,围护结构最大水平位移点深度和地下连续墙反弯点位置逐渐下移。与工程实际规律吻合较好,可为类似工程借鉴。     

采用Visual Modflow研究机场场区地下水渗流场

针对某机场场区地下水位过高的问题,在分析场区水文地质条件的基础上,使用Visual Modflow软件对跑道中心线处地下水渗流场进行模拟,模拟结果和实测结果吻合较好.并对开挖截水沟后,四种工况下的跑道中心线处地下水位进行了模拟.结果表明,开挖截水沟后地下水位至少可降低到槽底以下3.15 m,完全满足该地区地下水位临界高度的要求;洪水在短期内对场区地下水渗流场影响很小;截水沟开挖后90 d,场区地下水位可满足工程要求,建议在土方施工前3个月进行截水沟的开挖.     

长江堤防三维随机渗流场研究

给出分析各向异性非均质稳定随机渗流场问题的三维有限元模型;结合实际工程问题,统计分析长江荆南干堤土性参数的分布特征,通过Kolomogorov-Smirnov统计检验表明,渗透系数呈高斯分布假设可以接受。通过对长江荆南干堤随机渗流场的三维有限元统计模拟的数值分析,研究长江荆南干堤渗流场的各种随机特性,并进一步对随机模拟结果进行统计检验,验证模拟结果的合理性。在实际的分析研究中把上下游水位的随机波动引入三维有限元的随机分析模型,分析上下游水位的变异性对渗流场矢量的随机干扰和边界条件的随机性对随机渗流场分析结果变异性的影响。在此基础上进一步考虑施加诸如垂直截渗墙、下游导渗沟等抗渗措施后其作为复杂边界条件的扰动,在与场内土性参数的变异性共同影响下,对渗流场水头势分布的随机干扰特性,并与相应的确定性稳定渗流场问题的结果对比,证实随机渗流场研究的必要性、可行性及实用性,实现对长江荆南干堤的三维渗流场的较为全面的随机场模拟及特性分析,分析得到的结论通过统计检验并结合实测工程数据对照证明是可靠的,所研制的程序是适用的。     

有限单元法库区渗流场数值模拟及敏感性分析

采用FORTRAN程序,编写了调用针对东部某抽水电站上库区渗流场数值模拟的计算程序,研究了库区渗流场的计算方法,并论证了该计算方法的正确性和实用性,分析结果证明该计算方法适应性强、精度高、应用方便、实用性好。     

大连地下石油储备库初始渗流场数值反演

 初始渗流场分析是水封式地下石油储备库设计中的重要内容和先决条件,现场压水试验只能提供较准确的各向同性渗透系数,而不能反映各向异性的渗透特征。结合大连地下石油储备库工程,提出一种基于随机节理网络模拟技术反演岩体各向异性渗透特征的方法。首先,采用三维离散元程序3DEC内置的Fish语言,直接生成不同尺寸的三维节理网络模型,通过推导的判别式来统计模型中各组节理的个数及产状信息。其次,利用裂隙介质的渗透张量理论计算不同尺寸的岩体渗透张量,进而确定节理岩体的表征体元(REV)。根据现场压水试验实测资料,修正节理岩体的渗透张量,再利用Matlab软件计算渗透主值及渗透特征向量。最后,考虑渗透系数的空间正交各向异性,采用FLAC3D的Fl_anisotropic的渗流模型反演库区的初始渗流场,为水封式地下石油储备库水幕设计及稳定性分析提供较合理的初始渗流场条件。     

鞍钢矿业公司大孤山尾矿坝渗流场数值分析

基于鞍钢集团矿业公司大孤山尾矿坝工程地质勘察资料,经对实测主轴剖面合理地概化,建立坝体渗流场数值模型,采用有限元法对该尾矿坝坝体渗流场进行了数值分析,对坝体渗流稳定性作出了评价。     

复杂巨厚第四纪松散沉积层地区深基坑降水三维渗流场数值模拟——以上海地铁4#线董家渡段隧道修复基坑降水为例

针对长江三角洲地区分布有复杂巨厚第四纪松散沉积层,且具有较高的承压水位,其深基坑降水的模拟、预测难度大。以上海地铁4#线董家渡段隧道修复基坑降水为例,建立基坑降水三维渗流模型,并采用有限差分数值模拟方法,模拟在多层含水层复合存在、含水层最深底板埋深达150 m、基坑周围挡水连续墙埋深达65 m、抽水井埋深达59 m、抽水井过滤器埋深为44～59 m及30口抽水井联合降水情况下,基坑中心下伏第2承压含水层中部降压段水位降至埋深43.35 m时的地下水复杂流动状态。经后续工程验证,该结果正确、可靠,该理论用于模拟预测此类地区深基坑降水引起的地下水流场变化具有较高的可信度。     

填料分层对砂砾石坝渗流场的影响

利用非饱和土渗流理论,对沟后混凝土面板砂砾石坝进行瞬态渗流数值模拟。通过对均质坝体和坝料明显分层后坝体的渗流场进行对比分析,研究了两种情况下坝体渗流场随时间的变化特性以及水力参数的分布特性。指出填料严重分层后对坝体渗流场的影响以及对坝坡渗透稳定性的不利影响。     

荆江大堤杨家湾险段地下水渗流场特征的模拟研究

采用美国地质调查局(USGS)的Visual Modflow软件,通过对荆江大堤监利县杨家湾险段不同水位条件下的模拟和在高水位下(10 m水头差)不同处理模式的模拟(减压井模式、防渗墙模式、压浸模式和改变人工填土渗透系数模式、渊塘模式),结果表明:(1) 人工填土的性质对渗透破坏的影响显著;(2) 减压井有利于降低含水层中的水头,但由于减压井中的混合水位为地表高程,与同点无减压井条件下基本相同,其出流带的减压效果不显著;(3) 由于该剖面防渗墙处岩层的渗透性较小,与防渗墙体的渗透性差异不大,防渗墙的作用不明显;(4) 当存在渊塘或天窗时,渊塘及其周边是发生渗透破坏的重点区域,可以通过减压处理防止渗透破坏。     

采矿巷道MATLAB有限元仿真及ANSYS对比分析

结合采矿巷道进行MATLAB有限元仿真,并通过ANSYS进行对比,两者计算数值相差不足1%,故程序可应用于实际计算,分析了巷道应力变形情况,得出了具体的结论,并针对拱顶至围岩上表面、拱腰至右侧外表面的水平围岩得出了规律曲线.     

利用MATLAB推导城市暴雨强度公式

介绍了利用MATLAB软件强大的分析、计算功能,在城市暴雨强度公式推导过程中进行原始数据处理、频率分析、参数推求的方法步骤,具有编程工作量少、计算精度高的优点,工程应用十分方便。算例表明,利用MATLAB推求得到的暴雨强度计算公式的精度符合《室外排水设计规范》(GB 50014—2006)的要求。     

MATLAB在变形监测数据处理中的应用

探讨了MATLAB在变形监测数据处理中的应用，包括监测数据的检核、Kalman滤波器、小波降噪以及一些变形可视化功能。实践表明：在变形监测领域中引进MATLAB可以很方便地进行数据处理，降低对人员编程水平的要求，而且可以用于将成果可视化显示。     

运用MATLAB计算散热器的散热量

以一对矩形直肋肋片为研究对象,建立了数理模型,介绍了运用MATLAB编程计算散热器散热量的过程,将数值计算结果与真实散热量进行了比较.     

浅谈MATLAB在土木工程领域的应用

简要介绍了MATLAB语言的特点和功能,对其在土木工程领域的应用作了探讨。应用现状表明,MATU蛆在土木工程领城的应用前景是无可限量的,值得大力推广。     

MATLAB在结构地震动力分析中的应用

本文介绍了MATLAB在结构地震动力分析中的应用,利用这些方法可以方便地求解多自由度结构的自振频率、振型和动力方程以及结构的地震响应,比C和FORTRAN程序更快更简单。     

MATLAB在确定管道造价公式经济参数中的应用

针对给水管网造价公式的非线性特性,研究以往公式的参数计算方法,通过使用MATLAB遗传算法与直接搜索工具箱对造价公式的非线性参数进行拟合,并与最小二乘法的拟合方法作比较,验证了新的参数拟合方法的准确性和可靠性。     

基于MATLAB的火灾下钢筋混凝土构件温度场分析

分析了应用MATLAB中PDE工具箱求解火灾下钢筋混凝土构件热传导问题的方法和步骤.采用有限元法求解梁截面导热偏微分方程,应用PDE工具箱得到数值解.算例表明,程序计算结果和试验吻合较好,充分展现了MATLAB强大的计算和图形功能,说明了用这种方法进行混凝土构件截面温度场的数值计算的高效性、便利性,并为进一步开展火灾下钢筋混凝土构件的力学性能分析提供了依据.     

应用MATLAB最优化工具箱求解沉井井壁最优化问题

应用MATLAB程序工具箱，将最优化设计思想应用于沉井结构设计，通过对沉井井壁作最优化分析．求解井壁造价最小值及其对应的井壁厚度及配筋，为量大面广的沉井结构设计提供参考。     

基于MATLAB的空调机组水流量预测技术开发

建立了肋管式表冷器干、湿工况数学模型.利用MATLAB软件开发了空调机组水流量预测软件.针对实际工程,利用实测数据进行了空调机组水流量的预测及实验验证.结果表明,水流量预测值相对于实验值的误差在±10%以内.