隧道开挖与支护有限差分法分析

根据隧道现场的工程地质条件和隧道设计参数,采用FLAC软件对厚50cm衬砌支护和喷射厚20cm聚丙烯纤维混凝土支护进行数值模拟研究。模拟计算结果表明,喷射厚20cm聚丙烯纤维混凝土支护能达到稳定效果。     

全风化岩石隧道洞口段施工过程的三维数值模拟

某隧道洞口段岩性为全风化石英片岩夹变粒岩,节理裂隙发育,岩体较破碎,质地较软,洞身稳定性差,易坍塌。针对该隧道洞口段的具体地质条件,对隧道支护设计参数及施工方法进行三维数值模拟,分析开挖过程中围岩及支护结构的变形和受力特征,为隧道安全施工提供科学依据。     

浅埋隧道开挖穿越楼房基础的数值模拟分析

某浅埋隧道在武隆出口处穿越楼房基础 ,采用二维平面应变有限元模型进行弹性分析 ,用数值模拟方法模拟施工开挖的过程 ,以此指导施工 ,达到控制地面沉降 ,保证上部结构安全的目的。通过与现场实测数据比较 ,得出结论 :加支护和不加支护 2种工况的地层变形和地表沉降产生很大变化 ,证明支护对控制地表沉降是起作用的     

软岩隧道衬砌内力计算与开挖过程数值模拟

为完成软岩隧道衬砌结构设计,需对隧道围岩压力及二衬内力进行计算,同时需对施工过程稳定性进行分析。二衬内力计算分别采用辛普生法和荷载结构法进行,采用有限差分软件对隧道施工过程围岩应力、应变变化规律进行分析,找出围岩受力最不利位置,并对其进行动态监测。经过计算,拱脚处二衬轴力分别为657.55 kN、633.48 kN,弯矩分别为55.90 kN·m、46.97 kN·m,轴力相差较小,而弯矩相差稍大。通过施工过程数值模拟分析发现拱底发生底鼓现象,在隧道两侧拱腰、拱顶、拱底先后出现应力集中现象,可在实际施工过程中采取相应加固措施。     

隧道开挖数值模拟的围岩边界取值范围研究

研究目的:隧道数值模拟的应用已相当广泛,在数值建模过程中,如何从实际问题中提取出合理的边界范围,平衡计算精度和占用内存之间关系,选取较佳的结合点,是数值建模中重要的部分。文章结合某隧道的工程实际,从数值模拟分析的角度,分两倍洞跨、三倍洞跨、五倍洞跨和八倍洞跨四种围岩边界范围进行了数值模拟。通过比较其第一主应力、位移和塑性区等结果,提出一般情况下隧道围岩模型的边界范围取值。研究结论:不同边界范围对隧道其周围的应力场和位移场的分布影响不大;一般情况下,取3倍洞距边界范围对隧道进行数值模拟和结构设计,其分析结果和结构设计方案较为安全。     

双层采空区隧道开挖围岩稳定性数值模拟

隧道下穿煤层采空区开挖不可避免地会对周围地层产生扰动,活化既有采空区,影响隧道及采空区周围地层的稳定性。由于双层采空区的特殊性,采空区与采空区之间也会产生一定的影响。利用FLAC3D软件,通过控制变量法建立双层采空区隧道模型进行计算,考虑采空区高度及采空区之间间距的影响,对隧道开挖过程中围岩形变及位移、围岩应力及围岩塑性区的开展情况进行分析。得出双层采空区存在时,当采空区之间间距大于20倍煤层采高时,双层采空区可按单层采空区进行处理。     

盾构隧道开挖过程中溶洞对围岩变形影响的数值模拟

针对大连地铁5号线某岩溶强烈发育区段盾构隧道开挖,运用ABAQUS软件建立三维数值计算模型,分析盾构掘进过程中不同方位的溶洞对隧道围岩变形的影响规律,结果表明:溶洞的存在对隧道围岩变形影响显著,隧道围岩有向溶洞存在方位倾斜的趋势;隧道开挖完成后,塑性区隧道与上部、侧部溶洞围岩未贯穿,下部溶洞产生贯穿塑性区,为掘进过程中的最危险部位。     

软弱围岩隧道施工数值模拟分析

以渝宜高速公路某隧道为工程背景,采用理想弹塑性材料本构关系及Drucker-Prager屈服准则建立二维有限元模型,对软弱围岩公路隧道开挖进行了数值模拟,得到了隧道施工过程中各阶段围岩的应力、应变以及隧道支护结构中的内力变化情况,并将数值模拟结果与监控量测数据进行了对比分析,判定软弱岩体的稳定性及支护参数选取的合理性。研究成果为公路隧道施工安全选择提供了必要的依据和一定的参考价值。     

大断面软弱围岩隧道开挖支护模拟分析

结合广深港客运专线ZH-2标百足地隧道的施工实例,采用数值模拟分析的研究方法,对大断面软弱围岩隧道开挖支护情况进行了施工过程的研究。主要对三台阶典型开挖步骤的变化情况进行了数值模拟,研究了开挖对洞周围岩压力、初期支护的内力、洞内水平收敛及拱顶下沉的影响。通过对隧道开挖和支护施工过程的数值模拟来分析施工中初支内力、拱顶沉降以及隧道收敛在各施工阶段的变化情况,以便在施工中结合监控量测数值来指导施工。     

地铁盾构隧道开挖对邻近桩基影响数值模拟

以西安地铁某区间盾构隧道近距离穿越某立交桥桩基为研究对象,采用三维有限元模型对盾构隧道施工所引起的桩基应力和变形进行模拟计算．根据计算结果,针对既有桩基将产生沉降和倾斜,从而导致桩基产生附加的轴力和弯矩,提出了盾构隧道施工措施．     

浅埋暗挖黄土隧道施工过程数值模拟分析

采用有限元数值分析方法对新宝塔山隧道浅埋段施工过程进行模拟,得到开挖过程中每一步围岩的位移场、应力场、塑性区的变化以及支护结构的内力.通过对计算结果的分析对隧道施工过程中围岩的状态进行预测,进而指导施工方案、支护方法、开挖顺序的确定,同时通过对支护结构内力的分析判断其设计参数是否合理可行.分析结果表明:隧道开挖过程地面沉降量较大,拱脚会出现较大塑性区,支护结构内力均较小,支护结构设计参数选择是合理的.     

隧道管棚加预注浆超前支护数值模拟分析

管棚、超前预注浆加固作为隧道施工中的重要辅助工法,在防止隧道塌方、控制地表沉降、抑制地层位移等方面发挥了重大的作用。因此,2种预加固方法在我国被广泛应用。采用FLAC3D有限差分法软件,建立了管棚加预注浆超前支护、仅采用管棚支护、仅采用预注浆以及无任何支护作用下的四种开挖模型进行数值模拟分析,研究在控制隧道的应力、位移以及地表沉降方面的作用效应。     

数值模拟法分析薄壁箱梁的可靠性

在箱型梁剪力滞效应分析中一维离散分析的有限元法基础上,利用纽曼级数(Neumann Expansion)展开蒙特卡罗(Monte-Carlo)模拟方法,建立了考虑材料参数具有不确定性的薄壁箱型梁的计算模型,分析了箱梁的可靠度。将纽曼级数展式与箱型梁随机特性分析的一维离散蒙特卡罗有限元法相结合,从而避免了传统蒙特卡罗法在每一次随机抽样计算中都必须对总刚度方程进行分解计算的弊端,可以大大提高计算效率。算例结果表明,箱型梁一维离散的纽曼级数展开蒙特卡罗有限元法计算收敛速度快,精度高,可以满足工程应用要求。     

水中悬浮隧道合理截面数值模拟分析

为研究悬浮隧道的合理截面形式,采用大涡模拟法,按日本喷火湾海况条件分析了圆形、椭圆形、耳形、六边形和矩形5种截面悬浮隧道周向稳态压强分布、所受到的流体升力和阻力;以圆形断面为例模拟分析不同来流速度时悬浮隧道周围的水动力特性,以耳形断面为例分析不同迎流面宽度时悬浮隧道周围的水动力特性.模拟结果表明:耳形截面形式悬浮隧道周围压力大,稳定性好,所受升力和阻力较小,是最合理的截面形式;随来流速度的增加,悬浮隧道周围压力显著增加,升力和阻力急剧增加;迎流面宽度对悬浮隧道周围压力场分布影响很小,对结构升力和阻力影响明显.     

基于ANSYS的焊接接头疲劳分析

通过在模型中设置缺陷,研究各种缺陷对焊接接头疲劳性能的影响。将有限元计算结果和试验数据进行对比,表明有限元计算的结果是合理的,可以采用ANSYS对焊接结构进行疲劳分析。     

长平台牵索挂篮的受力分析

以石家庄市仓安路斜拉桥的长平台牵索挂篮为例,以结构分析软件ANSYS为分析平台,建立空间有限元模型对其进行结构分析。分析不同施工工况下挂篮主要受力构件的受力状况,对挂篮的受力状态和性能进行判定,为施工监控提供依据,保证施工安全。     

煤矸石在铁路路基应用中的沉降计算分析

针对国内某铁路矿区将煤矸石作为铁路路基材料的具体工程，建立煤矸石路基的实体模型，对路基受力和变形进行计算分析。文章还比照施工标准给出了施工建议，对于实际工程中预留沉降量等指标的预测具有一定的理论参考价值。     

荷载作用下高陡边坡岩体力学行为三维数值分析

荷载作用下高陡边坡岩体力学行为特征是桥基位置确定及边坡稳定性分析的基础。文章运用ANSYS分析软件初步研究桥基荷载作用下边坡三维岩体力学行为特征,这对为日益发展的道路建设提供科学的理论依据有着重要意义。