基于渗流分析的膨润土力学状态计算方法

提出一种渗流分析和力学计算相结合的方法来分析膨润土在吸水膨胀过程中的力学状态.首先,通过渗流分析获得土体中的饱和度分布;其次,根据饱和度与膨胀力之间的关系求得膨胀力的分布;最后,将膨胀力作为初始应力带入模型,进行力学计算.对两组膨润土进行注水试验,并测量膨润土土压力的变化.将计算的结果和试验测量数据进行对比,以检验提出的计算方法的精确性.对比结果表明,计算结果与试验测量结果数值吻合较好.得出结论：利用渗流分析与力学计算相结合的计算方法计算力膨润土在吸水过程中的力学状态分布具有可行性.     

考虑渗流的路基力学特性影响分析

基于对一般路基的力学特性的分析,针对路基早期水损害,利用FLAC^3D有限元软件对某工程进行了数值模拟,研究并分析了渗流对路基的影响,指出降雨入渗引起路基表面应力增加,位移变大,应采取及时有效的排导措施。     

膨润土防水毯搭接方式渗流特性试验研究

为了从渗流量和渗透稳定角度深入研究膨润土防水毯搭接处的防渗问题,开发了由压力控制系统和模型试验系统两部分组成的具有施加法向应力作用的接触面渗流试验装置,建立了真实模拟设计提出的防水毯铺设工序的渗流搭接物理试验方法,并通过不同工况下的膨润土防水毯搭接渗流试验,初步探讨了搭接处膨润土发挥防渗作用的最佳状态.结果表明:防水毯的搭接宽度宜大于30 cm;搭接处的膨润土添加量最好在4000~5000 g/m2之间选取;取防水毯规格型号为5000 g/m2能满足防渗体的要求;围压大小和加载路径对搭接处的渗透性影响均较大,若围压先增大然后再减小,搭接处仍能保持较为密实,其渗透性变化不大.     

基于区间有限元的渗流分析

对于渗流问题,特别是地下岩体中的渗流,由于条件复杂随机性,具有不确定性。结合区间分析基本理论,给出了裂隙网络渗流区间控制方程。并结合算例利用Monte-Carlo区间分析方法对层状裂隙隙宽为区间变量的流场进行了渗流分析。     

变形与渗流相互影响的岩石力学问题

在煤炭开采过程中,有不少岩石变形与岩石内渗流流动相互影响、相互作用的岩石力学问题。如矿井中瓦斯突出和底鼓突水,就是在开采过程中煤(岩)变形引起煤(岩)渗透性能的改变,使煤(岩)体内流体在连通的空隙(包括孔隙、裂隙和孔洞等)中流     

岩体力学数值计算方法的现状与展望

1 岩体结构网络的数值方法在进行岩体力学数值计算时,一个首要的问题是建立岩体结构的数学模型。由于岩体结构成因的复杂性和出露条件的局限性,使得岩体结构的定量描述问题长期未能得到解决。随着岩体结构研究的深入,计算机科学的迅猛发展以及数据处理方法和手段的日趋完善,目前已经能     

拱坝和坝肩岩体的力学和 渗流的耦合分析实例

以建筑在复杂岩基上的龙羊峡水电站重力拱坝和坝肩岩体的力学、渗流及其耦合分析为例，说明采用本文提出的导水断层和主干裂隙的离散介质和多组节理岩体的等效连续介质的混合模型求解复杂岩基的裂隙渗流场，采用等效连续介质模型和特殊的断层及软弱夹层的有限元相结合的方法求解复杂岩基的力学场，依据断层和多组节理岩体的等效渗透系数与复杂应变的耦合关系分析力学—渗流的耦合作用的模型、计算方法和程序是合理实用的     

装配式公路钢桥力学分析计算

本文介绍了装配式公路钢桥的组合形式及其力学分析,钢桥构件数量的自动计算,程式的实现.     

裂隙岩体渗流计算方法研究

文中系统推导了裂隙网络模型,正交和非正交裂隙组的连续均质场模型计算公式,编制了数值计算方法的程序并应用于实例,还用物理模型加以验证。 经过多次裂隙渗流与多孔介质渗流计算比较,裂隙渗流的自由面显著高于多孔介质,因此研究裂隙岩体渗流和岩坡的稳定性以采用裂隙渗流计算方法为可靠。     

岩土工程图形计算力学的概念方法及应用

 提出图形计算力学的概念和方法,将计算力学、计算机图形学和现代AutoCAD技术相融合,利用已经发展的比较完备的计算机图形学的理论方法和现代AutoCAD技术提供的三维建模平台,将整个岩体切割成为具有一定方向、一定规模、一定形态和特征面的组合实体,这种图形实体的主要特征、属性、相互接触,嵌入的位置和量值可直接从图形中判断计算。将该算法应用于多种数值方法中,较现有的纯数值计算方法更加直观、简便和可靠,此法和虚拟现实技术相结合,使图形计算力学充满了发展的空间和应用价值。     

岩体渗流-应力耦合有限元计算的精细积分方法

在Biot固结方程的基础上，引入介质渗透系数张量随应力张量的变化函数，建立能反映介质中应力场与渗流场非线性耦合作用的微分方程组，并在此基础上进行渗流-应力耦合问题的有限元求解。在有限元计算中采用精细积分方法进行时间离散，即可得到渗流-应力耦合有限元计算的解耦形式，也避免传统的时间差分法收敛速度慢、计算精度低、迭代过程易振荡的缺陷。结合工程实例，检验所提出算法的有效性。     

岩体渗流–应力耦合有限元计算的精细积分方法

在Biot固结方程的基础上，引入介质渗透系数张量随应力张量的变化函数，建立能反映介质中应力场与渗流场非线性耦合作用的微分方程组，并在此基础上进行渗流–应力耦合问题的有限元求解。在有限元计算中采用精细积分方法进行时间离散，即可得到渗流–应力耦合有限元计算的解耦形式，也避免传统的时间差分法收敛速度慢、计算精度低、迭代过程易振荡的缺陷。结合工程实例，检验所提出算法的有效性。     

岩土体三维非线性渗流有限元数值分析

从渗流机理的角度研究了在达西定律不适用的情况下岩土体三维非线性渗流问题，讨论了非线性渗流的影响因素和表达公式。进行了岩土体的三维非线性渗流有限元数值分析，根据试验确定的非线性渗流关系式，运用伽辽金有限元法导出了非线性的控制方程组，并用直接迭代法进行求解，讨论了迭代收敛标准以及提高计算精度和加速收敛的技术等问题。所给出的算例，其计算结果与理论解十分吻合。初步研究表明，本方法具有编程简单、计算效率高和收敛速度快等优点。     

双塔水库大坝渗流反演分析与特征水位渗流计算研究

结合双塔水库大坝现场检查以及地质勘探情况,通过渗流观测资料分析对坝体渗漏成因进行了分析,通过Auto Bank软件建立平面典型断面有限元模型,通过参数渗流参数反演分析调整了本次计算的渗透系数,计算得到浸润线规律符合一般均质坝分布。并进行了特征水位下稳定渗流计算分析,计算结果表明心墙下游侧出逸点偏高,并未自心墙与坝基接触部位形成出逸,坝脚出逸处渗透坡降满足要求。     

刍议水利水电工程建设的渗流计算

增强水利工程建设中的渗流计算研究是非常重要的。本文作者综合数年以来的工作经验,对水利工程建设中的渗流计算进行了专研,具有很重要的参考含义。     

岩土材料弹性力学模型与计算方法

 岩土材料内摩擦性质是岩土的基本力学性质之一,无论岩土处于何种受力状态,都应考虑岩土体的内摩擦力。然而,至今只有岩土极限分析与塑性力学中考虑岩土体的内摩擦力,而在弹性理论与能量理论等诸方面均未体现。岩土体无论是处于塑性状态还是弹性状态,都存在着内摩擦力,为此建立岩土材料弹性力学的摩擦体力学单元。基于土体试验提出黏聚力先发挥,摩擦力随变形逐渐发挥,并假设摩擦因数与应变成正比,由此确定摩擦力的计算,最后仿效线弹性力学计算方法,但此时摩擦体的剪切模量G已非常数,从而形成摩擦体的非线性弹性力学计算方法。算例表明,按该方法计算出的弹性地基上的位移和剪应力小于传统方法计算出的位移和应力值,这比较符合实际情况,表明采用摩擦体力学单元对岩土材料是合适的。     

环境科学中的渗流力学问题

针对环境科学研究中的渗流力学问题,从环境科学理论和渗流力学理论出发,探讨了挥发性有机污染物在土壤中的迁移机制和规律、地下水多组分反应溶质的迁移模型和规律;分析了垃圾填埋场气体迁移和二次污染问题。在此基础上,提出了挥发性有机物的迁移过程及控制机制的不确定性的两个方面和多组分水化学模型与水动力迁移模型的耦合模型建立的必要性。文中分析对环境科学与渗流力学交叉研究问题的深层次认识具有重要的理论价值和实际意义。     

钢抱箍支撑结构原理与力学计算模型

在建设工程中钢抱箍支撑结构被广泛推广应用,特别是高墩高支模等情况适用性更优,能节约巨大的支撑成本,施工更为便捷。本文介绍了钢抱箍结构的组成、受力支撑原理以及力学计算模型;对钢抱箍结构双牛腿力学的表达式进行了详细清晰明确的推导,并配合图解说明演绎的了其推导过程。     

路堤滑坡力学参数的反演分析计算方法

通过条分法等土力学原理，对公路路堤滑坡进行反演分析计算，推求出滑动面的两个力学参数C及φ的值，并以107国道武汉东西湖段某处路堤边坡滑塌为例，验证了该法的可靠性，计算结果可作为路基滑坡的稳定性评价和工程治理方案设计的重要参考依据。     

三维天然渗流场反演分析及工程应用

建立了三维天然渗流场反演分析模型。有选择地确定了反演变量的类型，应用序列二次优化方法来求解，收敛稳定且效率较高，提出了效率及精度更高的灵敏度分析，反演了泰安抽水蓄能电站工程区的天然渗流场，与实际观测资料相比，天然渗流场的反演结果是合理的，精度满足工程要求。本次反演结果为岩体大型地下洞室群的渗控优化提供了基础。