砂质海床中船锚运动全过程数值模拟

基于SPH(光滑粒子流体动力学法)耦合FEM(有限元法)的算法,利用ANSYS/LS-DYNA软件对船锚在砂质海床土体中的运动全过程(抛锚与拖锚)进行了数值模拟,着重分析了海床土体基质和拖曳速度对船锚贯入深度与拖曳力的影响规律.研究表明:船锚运动全过程可分为4个阶段;随着土体材料剪切模量、内聚力、内摩擦角逐渐增大,最大贯入深度呈线性减小的趋势,除密实细砂海床土体外峰值拖曳力逐渐增大;在一定范围内孔隙率与最大贯入深度正相关,但孔隙率对峰值拖曳力的影响较小;随着拖曳速度的增加,峰值拖曳力提高幅度较大,但最大贯入深度变化不明显.此外,通过对比本文贯入深度模拟值与相关文献的试验值和理论计算值,验证了数值模型的准确性与可靠性.此研究结果可为海底电缆防护工程的设计和安全评估提供依据.     

盾构施工地表沉降及GM(1,1)模型预测

文章讨论了地铁隧道区间盾构开挖对土体扰动及引起地表沉降的力学机理,概括了地层移动的主要影响因素.结合长春市地铁1号线盾构工程的实例,采用灰色GM(1,1)模型对地表沉降进行预测,并与现场监测值对比分析,发现GM(1,1)模型预测值与监测值较为一致,论证了灰色预测在盾构施工地表沉降预测的可行性.     

基于多元分析的花岗岩残积土物理力学性质概率分布模型

基于533组花岗岩残积土土样的土工试验数据,研究了花岗岩残积土黏聚力、内摩擦角、压缩系数与常见物理指标之间的相关关系,分别采用经验方法和主成分分析方法建立了花岗岩残积土力学性质的联合概率密度函数.研究表明,花岗岩残积土黏聚力的离散性很大,难以准确预测.和黏聚力相比,内摩擦角和压缩系数的可预测性更强,内摩擦角和压缩系数之间存在一定的负相关性,黏聚力和内摩擦角、压缩系数的相关性较弱.采用经验法和主成分分析法建立的联合概率密度函数类似,验证了所提出的概率模型的可靠性.     

岩土体开挖变形的分步模拟方法及其工程应用

本文提出了一种岩土体开挖变形的分步模拟方法;该方法以岩土体弹塑性参数和现场变形监测数据为基础,以开挖、施加支护等工程措施的实施为时间节点,以弹塑性荷载分步释放来表征岩土体荷载逐步释放的过程,模拟了岩土体开挖和支护前、后的变形效果,并近似地模拟出锚固、衬砌等措施的应力、变形状态,将岩土体复杂的粘弾塑性问题转化为了较简单的弹塑性问题。运用该方法模拟了涔天河水利枢纽右岸进口段密集洞室群的施工开挖和支护全过程,获取了施工过程中围岩的应力、变形及稳定特征,同时结合数值模拟的成果给出了相应的工程施工建议,可为工程的快速化施工提供参考。     

移动荷载下有限深度Winkler地基上梁的动力响应研究EI北大核心CSCD

基于考虑有限深度土体运动的Winkler地基梁理论,建立移动荷载作用下弹性地基上有限长梁的横向运动方程。利用模态叠加法求得移动荷载作用下有限长梁动力响应的解析解,进而以移动荷载离开时梁的响应为初值,采用分离变量法求得有限长梁自由振动的一阶近似解;通过数值计算和参数分析,揭示了移动荷载作用下有限深度Winkler地基上简支边界梁的动力学特性,分析地基深度、地基黏滞阻尼系数和荷载移动速度等对有限长梁受迫振动阶段和自由振动阶段动力响应的影响,全面揭示有限深度土体运动对临界速度的作用效应。结果表明:地基深度显著降低了临界速度,且弹性地基黏滞阻尼明显延长了自由振动衰减时间;荷载移动速度加剧了有限深度弹性地基与其支承梁的相互作用效应,系统振动的幅值和响应周期均发生显著变化。     

基于实测的基坑降水对周边土体承载能力的影响研究

工程实践证明,基坑安全与基坑降水密切相关,为摸清基坑降水与基坑安全间的关联关系,进行了大量的原位测试工作,以大量的同步地下水位监测、承压板载荷试验、静力触探试验数据为基础,借助计算机,构建起了无截水措施情况下基坑降水后基坑周边地下水位变化和土体承载能力变化的经验数学模型。介绍了模型的构建过程和应用效果。     

海洋立管-海床土体接触作用数值分析

钢悬链线立管（SCR）与海床土体的接触问题会使立管疲劳寿命急剧减少因而受到广泛关注。引入包含土体吸力效应的简化帽盖型P-y曲线,据此利用等效弹簧单元模拟土体并建立了立管与弹簧的有限元接触模型,计算并分析了不同立管竖向位移荷载和土体吸力最值下管道形态和弯矩的变化规律,讨论了着陆点（TDP）位置和着陆区（TDZ）深度与土体受力变化之间的关系。结果表明,立管弯矩在着陆点处变化最剧烈,在其两侧分别达到正负弯矩峰值,同时土体在相应位置出现吸力和承载力最大值,着陆区以后管土各变量基本无变化。     

地铁站深基坑土体力学参数反演分析

基于正交试验设计和FLAC3D建立的学习样本以及测试样本,通过工程现场获取的地铁站深基坑支护体系位移信息,在总结分析基坑变形受力特征的基础上,找出对地铁站深基坑变形起主要作用的因素,确定待反演土体力学参数,然后建立BP神经网络理论反演的参数同支护结构位移间潜在的映射关系。实例计算结果表明,利用BP神经网络的仿真预测功能实现地铁站深基坑土体力学参数反分析是较为准确可行的。     

不同土体厚度的泥石流启动研究

为开展泥石流的防治与预测,根据泥石流的形成特点,设计泥石流的启动装置,模拟泥石流的形成机理。本试验设计了7组试验,主要研究了不同土体厚度的泥石流形成模式和机理,以及泥石流启动与水流流速的关系。结果表明:在一定坡度情况下,泥石流的形成模式是坡面流水、入渗失稳、下滑流态化的模式;松散土体越厚,需要的水流流量越大,越不易产生泥石流。     

微生物改性土体研究进展

进入21世纪以来,学科交叉在处理一些科技前沿问题上逐渐表现出强大的竞争力,微生物生命活动及代谢产物可以改变土体微观结构从而改善其工程性质。本文综述了基于MICP（microbially induced carbonateprecipitation）的土体加固技术的国内外研究成果、研究现状,从理、化、生角度较系统地总结了微生物对碳酸盐沉积的作用及改性机理,比选了几种常见的MICP方式,指出了微生物在土木工程中巨大的应用前景及未来亟待解决的问题,并对比了传统地基处理方式与微生物处理方式。