锚固边坡稳定性分析有限元模型及锚固效应的探讨

锚固边坡具有锚固结构与土体变形协调的特点,而用条分法分析边坡稳定性时因土体刚体假设无法考虑结构与土体共同作用的本质,存在低估锚固效应的问题。提出了一种有限元法分析锚固边坡的方法,考虑在有限元模型中采用点锚式和全长粘结式杆单元模拟实际锚固结构的自由段和锚固段,注浆加固体采用接触单元,在土体和结构共同作用和接触变形协调的应力计算的基础上,结合条分法稳定性系数概念,对锚固结构考虑粘结强度或抗拉强度,对土体考虑剪切破坏强度,可得出工程分析所需的锚固边坡稳定性系数。研究结果表明:有限元法所得滑动面深度较条分法更深,稳定性系数更大,其有效锚固长度也存在一定的差异。     

深圳地区深层粉质粘土的流变特性试验研究

结合深圳福田车站超大超深基坑的深层粉质粘土，进行低围压作用下的三轴流变试验，对试验结果进行分析，得到粉质粘土的三轴流变规律。通过对试验数据的拟合分析与流变模型的辨识，得出深层粉质粘土在不同受力状态下的合理本构模型及其三轴流变参数，从而为本地区基坑及类似工程的分析与计算提供借鉴与参考。     

基于流形方法和图论算法的岩/土质边坡稳定性分析

目前边坡稳定性分析常用的极限平衡法存在着不能考虑实际岩土体的应力应变关系,假设过多等缺点,强度折减法也存在着需要重复计算工作量大,计算容易不收敛,难以考虑边坡应力路径影响及较难直接得到滑裂面等不足。从边坡的应力状态出发,借助基于物理覆盖系统、能较好统一连续和不连续分析的数值流形方法,得到土质边坡或存在着较多不连续面的岩质边坡的应力场分布,并将边坡稳定性分析转化为图论问题,利用Bellman-Ford搜索算法快速稳定地寻找出边坡的安全系数和最危险滑裂面。该方法无需做过多假设及迭代计算,可以反映边坡的应力路径影响,较好地统一岩质/土质边坡稳定性分析。     

新型钢管混凝土梁柱节点试验研究及数值分析

针对深圳福田区大型地下车站的工程建设提出了一种新型的钢管混凝土柱-型钢混凝土梁加强环式节点构造型式。首先根据相似性原理,对其进行了正常使用工况和极限工况下的单调加载试验和破坏试验;分析了该节点型式的变形、应变、裂缝的开展、破坏形态以及最终承载力能否满足设计要求;然后在合理的选择材料本构关系、破坏准则的基础上利用大型有限元分析软件ANSYS对此试件进行了非线性数值模拟,试验结果与有限元结果吻合较好。研究结果表明:该节点传力路线明确,受力性能良好,能满足正常使用工况下的承载力设计要求;根据分析结果改进后的新型节点已经用于实际工程实践。     

偏压连拱隧道室内模型试验与分析研究

室内模型试验是研究连拱隧道围岩变形特性及压力分布模式的一种有效手段。依托某高速公路偏压连拱隧道的1:50室内模型试验,由快速直剪、单轴抗压试验确定隧道围岩、隧道初次衬砌及中墙的材料配比。对于Ⅳ级围岩得到的配比为:重晶石粉:砂:浆糊(水:小麦淀粉=1 000∶50)=12∶2∶2.1;对于隧道初衬及中墙得到的配比为:水:石膏:重晶石粉=0.65:1:0.06。根据该配比配制连拱隧道模型材料并进行连拱隧道开挖及中墙施作。将模型试验与数值模拟的结果进行对比,表明该材料配比能够很好地模拟连拱隧道的力学特性,可以较好地应用于连拱隧道室内模型试验。     

基于最小二乘近似构造流形方法的物理覆盖函数

流形方法可以在保持计算网格不变的前提下,通过在物理覆盖上采用任意形式的解析解级数或各阶多项式来提高数值解的精度,具有许多独特的优势。目前通常采用的、在物理覆盖上使用0阶到多阶多项式作为覆盖函数的方法,不但大幅度地增加了分析问题的总未知量数,而且给边界条件的处理带来了较多的困难。基于最小二乘近似方法来构造流形方法的物理覆盖位移函数,可以在保持总的未知量数不变的情况下构造出满足δij插值条件的高次流形单元,且可以象有限单元法一样方便地施加边界条件,克服了流形方法的上述缺点,为流形单元位移插值函数的构造提供了一条新的途径。悬臂梁、RD梁等算例验证了本文理论与方法的正确性和计算效率。     

柱状节理岩体压缩破坏过程模拟及机制分析

 将柱状节理岩体整体考虑为一种广义宏观复合材料是一种行之有效的研究方法,为此建立复合型多弱面软化模型,采用VC++语言成功开发并嵌入FLAC3D程序。以白鹤滩水电站的地质条件为研究背景,对柱状节理岩体进行单轴压缩和三轴压缩的模拟计算,分析不同节理面倾角和倾向的试块破坏过程,得出各种情况下破裂面分布和破坏形态,并总结具有普遍意义的破坏规律。通过三轴试验还得到在处于合适的地应力条件时,柱状节理岩体整体强度及节理面之间的咬合力均较高的结论,与现场勘测结果一致。同时,研究压缩破坏过程中外载和变形的规律、塑性破坏区的产生、破裂区的分布和发展以及能量的耗散等,从多方面对柱状节理岩体的破坏机制进行探讨,以便更好了解该类岩体的力学特性。     

近间距双线盾构地面沉降控制的加固方案敏感性分析

针对上海某下穿高架桥的近间距双线盾构隧道工程.利用有限元分析方法对不同加固方案及加固刚度对地面沉降的敏感性进行分析研究.研究结果表明,地面沉降变形对不同的水平和垂直加固刚度及水平加固范围不太敏感,但对垂直加固范围的敏感程度较高,按此分析结果可以针对性地制定较为经济合理的加固措施,并能有效地控制盾构推进引起的地面不均匀沉降,对类似的工程分析也具有一定的参考意义.     

新意法隧道核心土稳定性模拟分析与加固策略研究

依托野猪山隧道出口段软岩开挖工程,研究了新意法施工方案对大断面软岩隧道掌子面变形及稳定性的改善作用。在对新意法的基本思想、加固原理及施工工艺做了系统的梳理与总结的基础上,结合不同施工方案的开挖模拟,根据掌子面挤出变形、强度折减(安全)系数两个定量指标,对比分析了全断面新意法与台阶法、传统全断面法的掌子面变形及稳定性,以及不同锚杆长度对新意法加固效果的影响,并基于分析结果给出了兼顾经济性与有效性的新意法锚杆布设建议与加固策略。     

高阶流形方法在地下结构杆梁计算中的应用

用传统的有限元网格和流形方法的高阶覆盖位移函数来进行地下结构的杆、梁单元计算,保证了线单元模拟的数值精度,同时又克服了常用的杆、梁线单元计算位置与实际位置不相符合从而带来计算误差和结构设计不便等缺点,提供了一种解决结构数值计算的较好的途径.算例结果表明了文中理论和方法的正确性和有效性.