新建小净距变电所隧道对正洞既有隧道的影响

新建与既有隧道小净距且平行的变电所隧道,研究此变电所隧道台阶法开挖过程中既有正洞隧道的位移、二衬内力变化及周边围岩塑性区的变化.通过大型通用有限元软件ANSYS模拟既有隧道,模拟变电所隧道的整个开挖过程,并进行分析.数值分析结果表明:变电所隧道的开挖将改变正洞隧道周边围岩压力,导致二衬位移增减,拱顶及仰拱发生位移较大,二衬结构的内力增大,各内力最大值均分布在左拱脚,故应对二衬拱顶、仰拱及左拱脚重点监控;整个开挖过程正洞周围未产生塑性屈服区域;值得注意的是,变电所隧道上台阶的开挖对正洞二衬位移及内力的影响明显大于下台阶的开挖,因此上台阶开挖过程应重点监控二衬各力学指标变化情况,必要时应采用改变施工参数、施工方法、加固既有隧道周围土体等施工措施.     

水平旋喷桩成拱预加固隧洞开挖施工数值分析

以地铁区间水平旋喷成拱预加固隧道施工为背景,采用MIDAS-GTS岩土数值分析软件模拟隧道开挖施工工艺;通过数值模拟结果的分析,研究水平旋喷桩成拱预加固隧道开挖施工时旋喷桩拱壳的位移和应力、围岩位移和应力的规律和特点;提出水平旋喷桩成拱预加固隧道开挖施工建议,为今后该类施工提供参考.     

某高速公路多级边坡稳定性分析

以某高速公路多级边坡为例,分析多级边坡稳定性问题。采用工程物探与数值模拟相结合的方法进行分析,利用地质雷达物探手段得到边坡内部岩体破碎程度,通过物探结果结合数值反演分析得到边坡极限平衡法计算参数,由数值模拟方法计算边坡的稳定性与地质雷达物探结果进行对比。分析结果表明:根据地质雷达探测结果,四、五、六级台阶的破碎岩体范围不小于15 m埋深,根据数值反演分析可知边坡二级及其以上台阶稳定性较差,数值模拟与物探结果相符;采用25 mm的螺纹钢筋锚杆进行边坡支护可以较好地约束坡体的塑性应变和位移。     

大跨度变截面隧道施工工法数值模拟分析

针对后岭下隧道内引出联络线段设计跨度大、变截面横向扩挖尺寸长、安全风险高等特点,对三台阶临时仰拱法上台阶采用支立门架法和类正洞台阶法横向过渡扩挖的2种方案进行了数值模拟,即在10 m过渡段内上台阶分部开挖：纵向先、后行导坑开挖并架设竖向支撑,支点上部纵向加设连接梁或用槽钢将环向拱架纵连。然后拆除扩挖侧中间竖撑,形成横向扩挖门洞,扩挖施工中采取支立门架法防护或类正洞台阶法扩挖,并最终扩挖至拱脚,最后接长正洞环向拱架,完成过渡段上台阶施工。数值模拟分析结果表明,2种方法均安全可行,结合现场围岩实际情况,本工程采取了支立门架方案成功完成了扩挖,洞周土体变形的监测值和模拟值变化规律基本一致,土体位移与应力变化均小于模拟值,且在允许范围内。本案的成功实施为类似大跨度变截面隧道横向扩挖施工提供重要的参考和借鉴,具有重要的实用意义。     

边坡开挖过程存在的卸荷效应

本文以露天矿高边坡开挖工程实际的施工程序为依据，运用数值模拟的方法对边坡开挖在不同工况下的应力情况进行对比分析，研究高边坡开挖应以卸荷岩体力学分析的合理性。     

基于FLAC高陡边坡防护的数值模拟研究

通过FLAC5.0软件对挡土墙几种不同工况的数值模型进行数值模拟,并结合高陡边坡支挡工程的实例,对不同结构形式的挡土墙进行稳定性验算.对比挡土墙的水平位移以及土体的剪应变,当悬臂式挡土墙不能满足稳定性要求时,采用增加锚杆的组合支护方式增加挡土墙的稳定性.结果显示,在相同条件下重力式竖直墙背挡土墙的墙背在倾斜一定的角度后,挡土墙的抗滑移和抗倾覆稳定性得到了一定的增强.通过对悬臂式挡土墙和组合式支护结构的数值模拟结果进行比较得出,本文的模型中,挡土墙一上部施加双排锚杆时在同一高度(8m处)挡土墙的位移较施加单排锚杆时的位移降低了37%,较未施加锚杆时的位移降低了74%.结果表明,增加了锚杆后的悬臂式挡土墙,锚杆和悬臂式挡土墙协同工作,挡土墙的抗滑移以及抗倾覆稳定性都得到了增强,满足了工程要求并且使结构进一步轻型化.     

软土地区某阶梯式深基坑变形监测与数值模拟

软土区深基坑的支护结构在基坑开挖时容易变形破坏造成安全事故。以镇江市软土区深基坑工程为研究对象，探讨了阶梯式支护结构的变形规律。通过现场实测和数值模拟对阶梯式支护结构进行综合分析，重点对比了支护桩位移结果。结果表明，模型计算结果与现场实测数据基本一致，可以准确地反映支护结构的变形规律；在开挖过程中，基坑中部支护桩的水平位移最大，桩顶最大水平位移为33.4 mm,并且水平位移沿桩身呈“弓形”变形模式；通过对比基坑南北两侧结果，发现采用阶梯式支护结构可以很好地控制支护桩的水平位移。     

基于MIDAS GTS NX对深基坑开挖变形的规律研究

以合肥市某地铁深基坑工程项目为背景，选用MIDAS GTS NX有限元分析软件建立三维基坑模型，对基坑开挖过程中围护结构的水平位移、基坑坑底隆起以及基坑地表沉降的变形情况进行数值模拟分析。结果表明：随着基坑开挖深度的增加，围护结构邻近建筑物的一侧变形会更明显，最大位移位于围护结构埋深的0.45～0.55倍处；靠近基坑中部的隆起量要大于基坑边缘，变化趋势呈开口向下的抛物线形，最大隆起量为17.29 mm;地表沉降变化趋势类似为“凹槽形”,最大值为12.25 mm,离基坑边缘中点的位置为0.58倍基坑开挖深度。同时将现场监测值与模拟数值对比分析，两者变形规律相似且误差较小。     

某双曲拱桥加固前后承载能力评估

以甘肃路网中一跨30m现役空腹式双曲拱桥为工程背景,根据其结构特点,采用实体单元模型,利用大型通用有限元结构分析软件Ansys对该桥原位移场、应力场及力学行为进行空间有限元模拟分析,进而采取有效的方法对其进行加固处理,经模拟分析,该桥加固后其承载能力及刚度明显提高,有效地降低了桥跨结构的位移与应力,改善了桥跨结构的整体受力性能,加固效果良好.     

北京地铁天坛东门站中洞法施工地表沉降数值模拟

针对浅埋暗挖中洞法的施工特点，结合北京地铁五号线天坛东门站工程，利用3D-σ有限元计算程序对其施工过程进行三维数值模拟，通过计算结果数据的整理与分析，总结了浅埋暗挖中洞法施工引起的地表沉降规律，得出中洞开挖、临时支撑拆除和二次村砌施工是中洞法施工中对地层扰动较大工序的结论，并对今后类似施工提出了建议。     

天津软土地区深基坑多级支护结构变形的参数分析

深基坑无支撑多级支护结构是一种适用于软土地区大面积深基坑的新型支护技术,不仅可以很好地约束支护结构的变形,而且取得了较好的经济效益。基于天津市某基坑工程实例,采用大型通用有限差分软件FLAC3D对深基坑多级支护结构进行了数值模拟分析,并分析了第一级支护结构长度、两级支护间距离、两级开挖深度比以及第一、二级支护结构的倾角的参数变化对第一级支护结构的最大水平位移的影响。研究结果表明,基坑的第一级支护结构的最大水平位移随着第二级支护结构长度的增加、两级支护间距离的增大以及第一、二级支护结构的倾角的增大而减小,其中两级支护间距离和第一、二级支护结构的倾角对位移影响显著;开挖深度比H1/H2对变形的影响与两级支护间距离B和第二级支护结构长度L2有关。     

黄土泥岩接触面滑移机理的数值模拟

以晋陕蒙接壤区黄土泥岩接触地带滑坡为工程研究背景,分析研究黄土泥岩接触面的滑坡机理。研究方法主要是室内试验和FLAC2D数值模拟。室内试验确定了黄土的基本物理力学参数,以及黄土泥岩接触面摩擦特性,通过FLAC2D数值计算软件建模并对坡体稳定性进行数值模拟和分析,以接触面水平位移、剪应变及孔压发展等参数变化分析坡角、降雨以及人为活动引起的黄土泥岩接触面滑移机理。     

我国抗滑桩应力分布计算方法研究和应用现状

我国对于抗滑桩上应力分布计算方法的研究主要是借鉴外国研究成果,如K法和m法,同时不断修正.现阶段应用最广泛的,是通过软件(ANSYS、MATLAB等)模拟土体应力状态,进行抗滑桩上应力分析.通过对抗滑桩上的应力分布计算方法的研究,并运用K法和m法两种计算方法,对晴川高速一段滑坡的处理进行了比较分析.     

暗挖电缆隧道四通竖井结构稳定性研究

研究暗挖过程中竖井的稳定性,以四通竖井工程为背景,采用midas GTS NX有限元软件对真实施工过程进行了数值模拟,并对超前小导管注浆措施进行论证,对比分析了土体变形规律、喷射混凝土应力变化,并得出了注浆加固措施的影响效果,认为超前注浆加固是必需的施工步骤。将实际施工过程的模拟结果与现场监测数据进行了对比分析,验证了数值模拟的可行性。结果表明:注浆与否对竖井的地表沉降范围影响不大,但对沉降值影响较大;注浆与否对坑底隆起值影响甚微,空间效应明显;水平位移的最大值出现在竖井底部,注浆与否对水平位移有明显影响;马头门附近的喷射混凝土应力变化显著,需要进行补强措施,为类似工程提供借鉴。     

改扩建隧道衬砌振速控制值的确定和爆破参数优化的方法

通过现场试验和理论分析研究交通管制对隧道改扩建工程爆破施工进度与交通运营的影响.通过现场监测、数值模拟和理论分析对确定既有隧道衬砌振速控制值的方法进行分析.基于既有隧道衬砌振速控制值对新建隧道爆破参数的优化方法进行分析.对新岭隧道扩建工程的爆破施工关键技术研究表明:(1)改扩建隧道爆破施工时,为了保证爆破施工进度和高速公路的正常营运,既有隧道应采取不实行交通管制的措施;(2)可根据既有隧道的动态监测、健康诊断以及隧道改扩建工程数值模拟来确定既有隧道的爆破振速控制值;(3)提出了基于新建隧道爆破效果与既有隧道安全运营的双目标爆破施工控制措施,给出了基于爆破振速控制值优化新建隧道爆破参数的方法.     

油滴在旋流分离中的相间滑移数值模拟

为了研究旋流管的分离性能,应用计算流体力学(CFD)方法对旋流管内的旋转湍流流场进行了数值模拟,获得旋流管内的浓度分布、滑移速度和粒级效率曲线。计算结果显示:随着进口流量的增大,粒级效率逐渐增大;在旋流管进口流量为2.0 m3/h时,20μm油滴颗粒大部分被分离出来;粒级效率与实验结果进行对比,验证数值模拟分离效率结果的可靠性和准确性。分析结果表明:数值模拟结果和实验数据基本一致。     

某地铁车站基坑工程的FLAC3D数值模拟分析

运用FLAC3D岩土软件对某地铁一号线深基坑进行开挖与支护的模拟，计算中采用摩尔-库伦弹塑性模型.通过计算得出基坑水平位移、墙后土体水平位移、地表沉降，并与实测结果进行比较，可为深基坑工程施工与支护提供参考.     

“砝码式”钢管桩水平承载性能研究

通过水平静载缩尺试验对不同桩径(240 mm,300 mm,360 mm)及不同埋深(1. 0 m,1. 5 m,2. 0 m)的"砝码式"钢管桩基础进行研究,并结合数值模拟软件对"砝码式"钢管桩基础的桩径及埋深对其水平承载特性的影响进行分析,得到"砝码式"钢管桩基础的水平承载特性和桩径及埋深等影响因素的关系.最后借助数学软件,结合试验数据拟合出适用于"砝码式"钢管桩基础的极限地基反力法计算修正公式,并验证了修正公式的可行性.研究结果可为日后"砝码式"钢管桩基础在工程中的应用提供参考依据.     

数值模拟实验在岩土工程中的应用与展望

从数值模拟实验的基本原理和典型实验案例介绍岩土工程问题分析中常用的数值模拟实验方法.通过对传统分析方法与数值分析方法的对比分析,总结数值模拟实验的特点及适用范围.参数的选择和对比是目前数值模拟实验在实际应用中遇到的主要问题,针对上述问题提出了多种数值模拟方法综合应用的解决思路.数值模拟实验在与地质力学模型实验及现场工程结合验证方面有广泛的应用前景,是解决岩土工程问题的有效工具.     

低屈服钢拉伸试验与数值研究

为了了解低屈服钢的拉伸性能，开展拉伸试验并进行数值研究:采用圆棒试件进行单轴拉伸试验，分析试件的力 位移曲线 、延展性以及断裂模式等；基于幂强化法和加权平均法计算材料颈缩后的真实应力 应变数据；采用扩展有限元方法对圆棒试件的拉伸、颈缩以及断裂过程进行 数值模拟。通过与试验数据的对比发现：加权平均法可以得到与实际相吻合的颈缩后的真实应力 应变数据；扩展有限元方法可以对低屈服钢的拉伸、颈缩与断 裂过程进行有效的仿真。