大圆筒围堰在波浪荷载作用下的稳定性数值模拟

采用数值模拟方法,建立某工程项目大圆筒围堰结构及其周围软土地基的三维弹塑性有限元模型,并结合加载系数法研究该系统在外海波浪荷载作用下的静力稳定性。结果表明:大圆筒结构在10年一遇高水位的10年一遇波浪荷载作用下的稳定性安全系数K=1.24,结构安全。随后,分析了大圆筒围堰结构及其软土地基在波浪荷载作用下的变形性状,最终,大圆筒围堰在波浪荷载作用下的静力稳定性能够满足要求。     

大圆筒人工岛围堰结构稳定性和筒底地基应力的有限元分析

通过三维弹塑性有限元分析结果得出考虑地基强度弱化效应时,沉入式大圆筒结构稳定性安全系数有所降低,但降低程度小于地基强度的弱化程度;施工期大圆筒围堰结构的变位模式主要为绕筒底附近某点发生转动变位,岛内侧的大圆筒底部地基应力大于岛外侧;正常使用期,结构的变位模式则主要为平动变位,岛内侧大圆筒底部地基应力也大于岛外侧,但地基应力分布相对比较均匀。     

大圆筒围堰在各重要施工阶段的稳定性数值模拟

基于有限元分析方法,分别评估某人工岛大圆筒围堰结构在三个重要施工阶段的稳定性。文中建立了不同施工阶段下大圆筒围堰结构及其土体的"结构-地基相互作用"有限元模型,根据有限元数值模拟结果,最终计算得到在各阶段下大圆筒围堰结构的稳定安全系数Kα均大于1,表明结构安全。同时,文中分别计算并分析了大圆筒围堰结构在不同阶段下的最大位移smax及其出现位置。研究成果可为类似工程的设计提供一定的技术支撑。     

大直径钢圆筒结构稳定性离心模型试验研究

大直径钢圆筒结构是近年来兴起的一种新型水工结构形式,具有结构简单、施工速度快、结构受力条件好、造价低等优点,能够适应水深浪大的恶劣环境,在软土地区具有广阔的应用前景。在钢圆筒施工过程中,其在风浪荷载下的稳定性是工程关注的主要问题。以东海某码头工程钢圆筒护岸为研究对象,通过土工离心模型试验,研究钢圆筒结构的破坏模式和稳定性,并对位移、筒壁土压力、筒身应变等进行分析。结果表明：软土地基上钢圆筒结构在水平荷载作用下的失稳破坏模式主要表现为倾斜失稳,而不是整体平移;钢圆筒失稳破坏时的极限荷载约为其所受水平荷载的2倍;在水平荷载作用下,陆侧筒壁土压力逐渐升高,海侧筒壁土压力逐渐降低,陆侧筒壁土压力明显大于海侧;筒身应变随深度的增加而增大,钢圆筒底部的筒身应力明显大于上部。     

重力式锚碇基础的稳定性数值模拟研究

鉴于现行规范中重力式锚碇结构的稳定性计算未考虑基底前侧抗力,文章结合模型试验和有限元分析,通过强度折减法来获得重力式锚碇的三维稳定性安全系数,并结合苏锡常南部高速公路项目,开展了土体参数对重力式锚碇稳定性的影响分析,明确了各个土体参数的相对重要性.     

斜坡堤稳定性分析及地基处理方案比选

基于有限元强度折减法模拟了典型的斜坡堤结构,分析斜坡堤稳定性影响因素对其安全系数的影响,结果表明强度参数和坡率与安全系数成正相关、荷载和坡高与安全系数成负相关,而水位与安全系数无明确相关性,并据此提出了相关建议。斜坡堤地基处理方案的选取,主要根据周边工程案例、经验、造价以及施工能力等进行主观综合比选,缺乏指标性的综合比选。针对此问题,采用模糊综合法综合比选方案指标,建立了地基处理方案的模糊综合评价模型,并通过具体工程项目进行实例验证,结果表明该模型实用并有效。     

格型板桩圆筒内部土体破坏面的稳定性分析

挡土结构稳定性验算时土体破坏面的选择关系到计算精度与工程经济性,严重时还会影响工程安全。针对格型板桩圆筒失稳时地基土破坏面可能位于圆筒内部的情况,分析其破坏模式与计算方法。结合工程实例,建立数值模型分析失稳时圆筒底部土体破坏面的位置;针对相邻圆筒底高程不一致的情况提出了Hansen法“双破坏面”的计算假定并给出具体算例,并提出2种改善圆筒内部土体破坏面稳定性的思路。结果表明,增加圆筒入土深度并对被动区与圆筒内部的土体进行加固,可有效提高格型板桩圆筒沿内部破坏面的稳定性。     

有限元强度折减法在海底斜坡稳定性分析中的研究现状

本文主要研究海底斜坡失稳问题。首先介绍了海底斜坡稳定性;其次提出有限元强度折减法,并深刻分析了该分析法的原理,利用标准算例进行模拟,验证岩坡工程中引入有限元强度折减法的可行性;最后研究分析了海底斜坡稳定性中关于有限元强度折减法的应用情况。本文的研究具有一定理论价值和实践价值,可作为研究海底滑坡失稳机理的思路,丰富课题研究。     

基于非饱和土有限元强度折减法的降雨入渗条件下高边坡施工稳定性分析

根据质量守恒定律推导了非饱和土渗流分析控制方程,采用全隐式向后差分格式求解此类有限元问题;将非饱和土有限元强度折减法应用于某高边坡工程的施工稳定性分析,得到了该边坡在各施工阶段下受到降雨入渗作用影响后的稳定安全系数及其失稳滑动面,并通过与不考虑降雨作用时的情况进行对比得出有益的结论;最后,针对该边坡的施工稳定性分析结果提出了加固建议。     

强度折减法求解边坡稳定安全系数研究

针对均质边坡在不同坡角情况下的确定性模型,借助有限单元法,利用强度折减技术分析边坡整体稳定性,详细分析了有限元计算模型节点第一主应力最大值（σmax）随折减系数（F）的变化规律以及受坡角变化的影响态势。研究表明：σmax随F的增长,常呈平稳、渐增及突降3个阶段,最终当F达到某一值时有限元计算将不收敛,σmax-F曲线中的峰值点对应的F值与传统方法计算的安全系数更为接近,而有限元计算不收敛时对应的折减系数值则往往大于传统方法的计算结果;由于不同工程土性参数或者坡角、坡高等的差异,上述的峰值点有可能被淹没,即有限元计算不收敛之前不会出现。因此,建议在出现峰值点的情况下选用峰值点对应的折减系数作为安全系数,而不出现峰值点时,以有限元计算不收敛作为安全系数的取值判据。     

沉入式大圆筒码头结构稳定性的有限元分析方法

基于有限元软件ABAQUS建立分析沉入式大圆筒码头稳定性的三维弹塑性有限元模型．采用弹性模型模拟大圆筒结构,采用Coulomb．Mohr屈服准则建立土体的本构关系模型．在圆筒与土体之间设置接触面单元模拟圆筒与土体的滑移、张裂和闭合。接触面的切向采用库仑摩擦本构关系模型、法向采用硬接触的方式。通过定义沉入式大圆筒码头稳定性判别准则和加载系数,提出根据加载系数一位移曲线判别结构稳定性的方法。针对某沉入式大圆筒码头工程的结构方案．采用有限元法计算码头结构的稳定性,分析不同土性指标对码头结构稳定性的影响．计算结果表明采用有限元方法分析沉人式大圆筒码头结构的稳定性是可行的．     

基于强度折减法的镇压层对海堤稳定性的影响

镇压层对软土地基上海堤稳定性提升具有重要作用,但其宽度、厚度的选择大多凭经验公式以及极限平衡法进行选择和计算。基于强度折减法,利用ABAQUS有限元软件对镇压层的宽度、厚度与海堤安全系数之间关系进行研究。首先介绍强度折减法的基本原理,之后建立相关海堤模型。将镇压层宽度及厚度以线荷载宽度及大小的形式添加到模型中,以数值计算收敛与否作为评价标准计算得到安全系数以及潜在滑动面。从滑动面角度分析安全系数与镇压层宽度变化的原因。结果表明:海堤稳定性与镇压层宽厚及厚度成正比关系,且宽度超过一定值后,安全系数以及滑动面均不再发生改变。     

基于FLAC~(3D)的坡顶建筑荷载对边坡稳定性的影响分析

为研究不同坡顶建筑荷载因素对岩质边坡稳定性的影响,根据有限元强度折减法的基本原理,借助岩土工程领域专业的三维有限差分软件FLAC~(3D)建立三维数值模型,并使用软件内置的Solve Fos命令,针对不同荷载大小,荷载位置计算分析岩质边坡稳定安全系数及潜在滑移面的位置变化规律。得出的结论表明:随着坡顶荷载的逐级加大,边坡稳定安全系数逐渐降低,且变化规律符合二次非线性多项式形式;随着荷载位置逐渐向边坡边缘移动,边坡稳定安全系数降低,荷载位置在距坡顶12m范围后,边坡稳定性不再受荷载位置的影响。这些分析结论可为岩质边坡稳定性分析以及滑坡治理提供一定的参考价值。     

基于强度折减法的分阶框架护岸结构稳定性分析*

现有某河岸建筑结构影响洪水过水面积,导致无法满足行洪要求,需进行整改。经整改后形成一种分阶框架直立式新型护岸结构,该结构承载特性、失稳模式及其稳定性尚不明确。借助ABAQUS有限元软件,基于强度折减法,对该护岸结构进行数值分析。计算结果表明：1）该分阶框架直立式新型护岸结构失稳破坏主要是由于岸坡土体发生较大的滑动而导致的,其塑性破坏区域由坡脚岸坡与框架梁格接触点逐渐展开,呈现下部先于上部发生滑动,直至产生塑性贯通的渐进牵引破坏模式。2）计算得该岸坡结构安全系数为1.69,大于规范规定的安全稳定系数1.25,表明该岸坡目前处于稳定状态。3）该新型护岸结构钢筋混凝土材料用量少,梁柱结构有利于增强结构及岸坡的稳定性,具有一定的经济性和适用性。     

岸堤边坡地震反应影响的有限元分析

选取库区的岸堤边坡开挖锚固工程,结合1976年天津地震波曲线,采用有限元数值模拟的方法计算边坡的稳定性及其地震相应的规律,并使用有限元强度折减法计算了岸堤边坡的安全系数K值.     

基于参数反演的库区滑坡灾害预测研究

文中针对岩土体抗剪强度参数进行研究的基础上,将复变量求导方法应用于岩土体抗剪强度参数反演计算.同时将滑坡变形预测方法、参数反演方法、有限元强度折减法相结合,求取滑坡各阶段安全系数,可以对库岸滑坡进行预测.     

大圆筒结构整体稳定性和水平变位三维数值模拟

大圆筒结构作为水运工程新型结构形式,受力机理复杂,行业内对其认识较为有限。为研究大圆筒结构整体稳定性和水平变位的影响因素,采用PLAXIS 3D软件模拟大圆筒结构在不同地基土密度、强度、刚度,不同筒内回填料密度、强度以及不同埋深工况下整体稳定性和水平变位。结果表明,大圆筒结构整体稳定性随地基土密度、摩擦角和埋深的增大而增加,随回填料密度增大而降低,与回填料摩擦角和地基土弹性模量无关;大圆筒结构水平变位随地基土密度、摩擦角、弹性模量和埋深的增大而减小,随回填料密度的增大而增大,与回填料摩擦角无关。该成果可为大圆筒结构设计提供参考依据。     

基于变位方法的无底大圆筒结构稳定性研究

新型的无底大直径圆筒结构以其可直接嵌入地基而无需开挖的优势,在港口工程中得到广泛应用。但由于设计中采用经典的水工结构的稳定计算模型,导致一些实际工程出现了失稳破坏。基于沉入式大圆筒的工作机理,文中对传统稳定计算模型中结构倾覆转动点仅在基底的假设进行了改进,建立了吻合无底大圆筒结构并同时考虑水平位移、竖向位移、转角以及结构倾覆转动点随埋置深度变化的稳定性计算模型,基于临界破坏的模式,推导出了大圆筒的变位方程。该方程可以求得具体工况下竖向位移、水平位移、转角以及倾覆点高度。通过算例及工程实例验证了该模型的正确性及可行性。     

考虑内部应力状态的公路滑坡稳定性分析方法

坡体发生失稳破坏是影响土木工程设计和施工过程的重要工程问题,要解决这一问题必须要掌握滑坡体的稳定安全状态,而传统的滑坡稳定性分析方法由于不能考虑滑坡体内部应力应变状态而与滑坡实际情况往往不符。文中提出的有限元极限平衡法将传统的极限平衡法和有限元法相结合,通过弹簧单元模拟滑坡潜在滑动面和滑床间的接触摩擦问题,根据潜在滑动面上的应力计算滑坡体稳定安全系数,通过滑坡体内部拉应力分布阐释滑坡失稳机理和滑动发展趋势。研究结果表明,滑坡体内部应力状态对滑坡体稳定性影响较大,有限元极限平衡法计算的滑坡体稳定安全系数与实际情况更接近。     

深厚淤泥爆炸挤淤填石围堤稳定性的有限元分析

结合福建罗源湾可门作业区4#,5#泊位深厚淤泥爆炸挤淤围堤工程,运用Midas/GTS有限元程序建立深厚淤泥爆炸挤淤填石围堤的稳定分析模型。基于有限元强度折减理论,对其安全系数进行求解,探讨相关参数对填石围堤滑动稳定性的影响。