基于FLAC3D的煤矸石路堤沉降与应力分析与现场测试对比研究

以湖南某高速公路煤矸石作填筑材料的施工路段 DK127＋720典型断面为工程背景,分析和模拟了三种不同压实度及3种不同填筑高度的煤矸石路堤的 FLAC3D计算模型。计算了在不同压实度和填筑高度下路堤模型的竖向沉降、水平位移以及最大应力值,并对其变化规律进行了研究。根据不同的压实度和不同的填筑高度路堤模型的位移、应力值,分析得出了影响路堤模型的竖向沉降、水平位移以及最大应力变化的关键因素。以现场观测值为依据,对比了数值计算结果与实测结果,得出了两个结果之间的关系。     

高速公路扩建工程软基隔离墙加固机理的数值分析

为把握新路基荷载作用下隔离墙加固直接方式拼接的拓宽路堤工作性状,建立了二维弹塑性有限元模型.通过有限元数值模拟分析,从加固前后拓宽路堤的沉降、地基土水平位移和竖向附加应力的变化等方面揭示了隔离墙的加固机理,并分析了隔离墙的最佳设置位置.计算结果表明,隔离墙的设置可有效地减小地基土水平位移和竖向附加应力,从而减小新老路基...     

高原冻土地区公路边坡稳定性及加固施工技术

以西藏羊大公路改建工程为依托,研究了高原冻土地区公路边坡稳定性及加固施工技术。采用有限元分析软件Midas-GTS NX建立4种公路模型,分析了边坡在增设加固措施前后与冻融循环前后的内力变化和结构变形位移等力学指标变化规律,并因地制宜进行施工优化。研究结果表明:模型经历冻融循环后竖向应力及水平应力值均有效降低;对比分析证明:挡土墙可以有效降低竖向位移值和水平位移值;增设路肩墙后竖向沉降降低50.79%,水平位移变化值更快趋于稳定且均降低至20 mm以下。将建模理论计算值与工程监测值进行对比分析验证了该文方法的正确性。     

人行斜跨拱桥的设计和分析

以昆明市某人行斜跨拱桥为工程背景,通过建立不同拱肋高度的计算模型,对结构的应力和位移、自振频率、稳定性等进行计算分析。结果表明随着拱肋高度的增加,拱肋的最大应力和各构件的竖向位移有显著影响,竖向频率及稳定系数随之增加。斜跨拱具有很独特的景观效应,是合适的城市景观桥梁。     

温度-移动荷载耦合作用下沥青路面结构力学响应研究

建立沥青路面结构有限元模型,计算沥青路面结构在一天内温度连续变化条件下温度场分布,在此基础上进行温度与移动荷载耦合,分析沥青路面结构在温度-移动荷载耦合作用下的力学响应。结果表明,沥青面层温度场在一天内的变化呈现先减小、后迅速增大、再减小并趋于缓和的趋势,基层以下路面结构层温度几乎不发生变化;在温度-移动荷载耦合作用下,路表最大竖向位移比不考虑温度作用时最大竖向位移增大8.60%,沥青层层底拉应变比不考虑温度作用时层底拉应变增大176.26%;车辆速度和轴重影响沥青路面的力学响应,随着荷载移动速度的增大,路表竖向位移减小、竖向压应力增大,随着轮胎接地压强的增加,路表横向压应力、竖向压应力和纵向压应力都增大。     

基于纹理特征的钢桥面铺装层早期开裂机理研究

采用有限元计算分析方法研究基于纹理特征的钢桥面铺装层早期开裂机理。基于9种典型荷位建立有限元模型,对比计算了铺装层竖向位移、横向拉应力(变)峰值;同时,通过对轮胎施加不同胎压和载荷,分析两者对铺装层竖向位移和横向拉应力的影响规律,并与均布载荷下的计算结果进行对比。结果表明:最不利荷位为两横隔板跨中与U形肋边交叉处,与均布载荷作用下结论一致;胎压从0.4增大到1.05 MPa,铺装层横向拉应力峰值较均布载荷下计算结果增大-36%~110%;轴载从25增大到50.8kN,胎/桥接触模型计算得到的铺装层横向拉应力峰值比均布载荷下的计算结果增大7%~20%。     

改进的无单元Galerkin方法在沥青路面动态响应中的应用

基于改进的无单元Galerkin方法,建立了三维沥青路面弹性动力学计算模型。对路面结构在匀速移动荷载作用下的动力响应进行了分析,得到了沥青路面各层的竖向位移、应力和最大剪应力的时程曲线,并将改进的无单元Galerkin方法计算结果和有限元数值模拟结果进行了对比;同时研究了不同车速下路面应力和位移响应的变化规律。结果表明:改进的无单元Galerkin方法在路面动力响应分析中是有效的;沥青面层表面的位移、压应力及剪应力最大;基层底部的拉应力最大;较高的车速可以减小沥青路面结构内部的动力响应。     

大跨度钢桁梁斜拉桥车辆荷载动力效应研究

为了解大跨度钢桁梁斜拉桥在不同车速下结构的动力响应规律,建立车辆匀速通过的动力模型,并将车辆模拟为弹簧-质量块,分析不同车速下钢桁梁跨中位置的竖向位移与弦杆应力响应情况。计算结果表明,随着车速的增大,跨中竖向位移的极值均有增大趋势,车辆对结构的冲击效应也越大,弦杆应力响应也越明显。     

管道沟槽开挖对地铁隧道影响的分析

基于杭州市某新建道路管道开挖施工工程,采用MIDAS有限元软件数值模拟研究了管道沟槽开挖对临近既有地铁隧道的影响。沟槽开挖采用土钉支护,轻型井点降水。计算结果分析显示:管道沟槽开挖会对临近地铁隧道位移产生一定的影响,但地铁隧道的位移变化较小,满足规范规定的变形要求。且竖向位移大于水平位移的变化。设计方案可行。并通过计算过程观察分析,对市政工程管道施工提出了建议。     

基于弹塑性围岩压力计算方法与实测值的对比研究

隧道开挖行为会使围岩内部形成二次重分布应力,为了维持围岩的稳定,获取合理准确的围岩压力值对优化支护结构受力具有重要意义。在区域地应力场特征的基础上,以某隧道IV级及以下围岩段部分监测断面为例,基于开挖应力释放率模型,结合初始应力的横向和竖向应力分量值,采用不同的位移释放率对开挖应力释放的相关指标进行计算。基于修正的芬纳公式计算初始应力和洞壁径向位移条件下的围岩压力值,计算得到横向和竖向围岩压力理论值,最后在现场进行围岩压力测试,并按照荷载承担比例进行换算得到总的围岩压力值,并和两种理论计算结果对比分析,结果表明：采用应力释放率法比修正芬纳公式更接近实测值。