岩土参数对公路隧道围岩稳定性影响的数值模拟研究

岩土参数是影响围岩开挖稳定性的最直接影响因素,利用ABAQUS软件模拟公路隧道的实际开挖过程,建立平面应变有限元模型,分析了不同情况下各岩体参数对开挖后硐室围岩应力分布、围岩位移等的影响。     

平面弹性位移反演灵敏度分析及随机位移反分析

提出正算过程采用平面弹性复变方法中的Cauchy积分解法,优化方法选用遗传算法的随机位移正反分析方法。分析了目标函数对待反演参数的灵敏度,研究了位移观测噪声对识别结果的影响规律。结果表明该方法从根本解决了采用优化技术进行位移反分析的求解效率问题;能够反映地应力场和实际岩体的不确定性;能够反映位移观测噪声对反演结果产生的影响,具有较好的容错性能和全局搜索性能。     

层状岩土质混合高边坡施工期破坏机制与稳定性研究

层状岩土质混合边坡为一种特殊的地质体,具有特殊的工程性质,该文利用UDEC软件建立层状岩土互层边坡数值计算模型,分析边坡的破坏机制及稳定性.研究结果表明:顺倾向层状岩土质混合边坡破坏模式主要为平面滑移—拉裂、平面滑动、平面—圆弧复合滑动破坏模式；层状岩土互层边坡与普通层状岩质边坡位移大小、规律、开挖影响深度有着明显的差别；土层对边坡稳定性影响大,土层厚度不同,位移大小明显不同.     

半整体无缝型斜梁桥平面位移的有限元计算分析

本文基于力与形变的函数关系和平面转角的基本计算原理,优化推导了无缝斜梁桥的平面转角计算规则,并将其引入有限元计算体系,对半整体无缝型斜梁桥平面位移开展有限元计算分析,探索斜交角、伸缩缝有效伸缩量、桥面横坡和支座抗推刚度,之与该类桥梁平面位移间的影响关系,以为同类半整体无缝型斜梁桥的设计和施工应用提供技术和研究参考。     

单索面索塔横桥向稳定分析

本文提出了关于单索面索塔当与考虑扶正力影响时的横向稳定计算模型，并且应用最小势能原理导出计入索塔几何非线性因素的塔顶位移计算公式及其等效分布荷载，将复杂的空间分析问题转化为平面杆系的结构，从而较简便地解决了塔身的横向内力和变形分析。     

硬路肩不配筋条件下连续配筋砼路面端部位移分析

为使连续配筋砼路面(CRCP)在温度作用下的端部位移计算更为准确,在分析计算CRCP端部位移时,将CRCP假定为一种复合材料,同时考虑拉杆约束作用,进而推导验证了考虑拉杆约束影响因素的CRCP端部位移数学计算公式,并分析比较了考虑拉杆影响因素与传统不考虑拉杆影响因素所得的两种端部位移计算结果。计算结果表明增大地基摩阻力将减小CRCP的端部位移,考虑拉杆约束后的端部位移小于传统不考虑拉杆约束的端部位移。     

S型曲线梁桥径向位移的有限元分析

通过对吉林省S型曲线梁桥进行走访调查及检查,结合某高速公路S形曲线梁桥长期健康监测工程项目,应用有限元分析软件Midas/Civil分析不同线形和支承形式下曲线梁桥的平面变形影响因素,结果表明:均匀温度作用、梯度温度作用都会对曲线梁桥的径向位移产生影响,且曲率半径越小,影响越大。梯度温度作用是曲线梁桥内外侧产生翻转的主要原因。均匀温度作用是曲线梁桥产生径向位移的主要原因之一,在进行曲线梁桥建设时,应将竣工时间控制在气温与当地年均温度相近的时间里。     

单洞四车道特大断面公路隧道位移性状参数敏感性分析

为分析单洞四车道特大断面公路隧道位移性状参数敏感性,以正交试验设计为基础,设计了物理力学参数变化对位移的影响程度进行研究的数值试验方案.基于二维平面应变弹塑性有限元方法,对Ⅴ级围岩双侧壁导坑法四车道隧道施工过程进行了多工况数值模拟,得出了围岩参数对隧道位移性状的敏感性程度,可为大断面隧道结构计算提供依据.     

儿童座椅碰撞测试中头部位移分析方法研究

为研究儿童座椅碰撞测试过程中,儿童头部位移是否符合要求。实验利用台车模拟汽车碰撞,采用高速相机记录碰撞过程。基于三维建模和平面建模,分析假人头部位移、分析平面(参考平面)和标尺平面的关系。通过对比分析得出了一种更为准确合理的方法来确定分析结果的准确性。     

横向非对称简支钢桁梁桥受力性能研究

为验证横向非对称简支钢桁梁桥结构的可靠性,采用有限元软件MIDAS/Civil建立全桥有限元模型,对其变形及应力进行分析,研究其受力性能。结果表明,弦杆竖向位移及应力的变化规律与常规钢桁梁一致,上弦杆横向位移很大,同一侧主桁腹杆应力不是关于跨度中心对称,主桁平面外受力变形较大。对于横向非对称简支钢桁梁,不能简单地取一侧主桁进行平面计算,应考虑结构横向变形的影响。     

层状岩土质混合高边坡施工的影响因素及其稳定数值分析

运用UDEC软件模拟影响层状岩土质混合边坡施工稳定性的各种主要因素,在此基础上分析了某高速公路典型岩土质混合路堑边坡的稳定性。结果表明：①土层厚度不同,边坡水平位移不同,且土层对稳定性的影响较岩层敏感得多。②岩层顺倾时,最大水平位移随层面倾角变化先增大后减小;逆倾时,呈现略微减小一增大一减小的趋势。稳定安全系数的变化趋势与边坡最大水平位移恰好相反,这也与工程实际相符。③典型岩土质混合高边坡经加固后处于稳定状态,这与现场监测资料相吻合。     

节理岩质边坡长短相间锚杆支护系统分析

首先,分析了该公路边坡的地质情况,并对节理岩质边坡的失稳机制进行阐述;然后,通过数值方法,建立正交试验模型,确定了锚杆支护系统的优化方案为:锚杆相间布置,长度分别为6 m、2 m,倾角均为20°,并将得到的结果与普通等长锚杆进行对比。最后,通过数值软件计算边坡加固后的安全系数为1.29,处于稳定状态,岩体的位移场变得均匀和连续,节理面处的较大位移受到抑制,边坡的整体性得到提高,有利于边坡的稳定性。     

淤泥区狭长基坑抗隆起稳定性分析

针对珠三角某综合管廊工程坑底土层为深厚淤泥的情况,采用有限元软件进行数值模拟,基于强度折减法对基坑破坏模式进行分析。计算结果表明：狭长类基坑破坏时,依旧表现为坑底产生较大的隆起变形,但呈现的滑动面会受到对侧支护桩约束影响,计算得到安全系数明显高于半无限体假定下的圆弧滑动结果,也更符合实际情况。本文进一步分析了坑底加固深度、基坑宽度等对深厚淤泥类软土中狭长基坑坑底抗隆起稳定性的影响,研究结果可为类似工程提供参考。     

管桩加固软土路基桩土相对位移分析

管桩加固软土路基作为一种新的处理方式可以有效地解决路基稳定和总沉降的问题,但是桩顶平面会产生较大的桩土相对位移。对桩土相对位移的形成机理进行分析,利用桩土相对位移的原型观测试验,从变形的角度研究桩土协同工作性状,同时提出了桩土相对位移的控制方法。     

自锚式悬索桥空间索面猫道架设与调整

天津富民桥主桥为单塔空间索面自锚式悬索桥,其主跨主缆采用三维空间线形.在体系转换的过程中,主缆不仅产生垂直方向的变位,还会产生横向变位,猫道位置也需作出相应调整.主要介绍猫道架设与调整方法.     

集中力作用在弹性半无限平面内的Melan解研究

针对长条形基坑开挖的变形问题，通过对Melan给出的集中力作用在弹性半无限平面内应力解的研究，发现其不满足弹性力学相容方程。对此，利用弹性力学中平衡方程、应力几何方程结合位移边界条件，给出了集中力作用在弹性半无限平面内应力修正解，推导出相应的位移解，并利用有限元ABAQUS计算结果验证位移解的正确性，同时说明了应力修正解的正确性。     

软土地基上含反射裂缝沥青道路的动力响应分析

假定车辆荷载为正弦均匀分布,软土和复合地基变形行为服从DRUCKER-PRAGER弹塑性屈服准则,基于动力学、线弹性断裂力学和弹塑性力学理论,采用平面应变有限单元法,对含反射裂缝的沥青路面结构进行了分析。为了计算应力强度因子,在裂缝尖端设置了奇异单元。分析过程中,以路表、基层底、软土地基顶最大竖向位移和I型应力强度因子作为表征参量,探讨了车辆单周期动荷载作用下,道路结构的阻尼比、复合地基的回弹模量、粘聚力、内摩擦角和厚度的改变对道路结构工作性状的影响。     

排桩内支撑支护结构深基坑冠梁侧压力分布分析

冠梁在侧压力作用下,基坑支护结构将产生不同于刚性挡墙的水平位移,特别是在有支撑的基坑,将产生拱现象,引起土压力重新分布,因此传统设计中采用的矩形均布荷载分布形式不符合工程实际情况。结合武汉市某深基坑排桩内支撑支护工程现场监测数据与现象,总结出内支撑系统的冠梁位移变化规律;利用ANSYS有限元软件,运用平面整体分析法对内支撑平面框架进行数值模拟计算,计算时考虑了位移对土压力分布的影响。结合现场监测数据和现象,得出结论：采用梯形分布形式对支撑系统进行设计相对合理,而采用传统矩形分布形式进行设计偏于不安全,采用三角形分布形式进行设计则偏于保守。     

复杂缓倾角岩体边坡的三维稳定性分析

为了建立复杂缓倾岩体边坡的三维稳定性分析方法,以含有层面和多组结构面的缓倾角岩体边坡为研究对象,根据现场调查资料将缓倾角岩体边坡相邻岩块间的接触关系分为脱离、面接触和线接触3种模式,依据每种岩块接触方式构建相应的接触力学模型,明确岩块的受荷情况,基于材料力学以岩块的竖向位移和转角为中间变量建立3种接触情况下的层间荷载计算方法。根据各岩块受到的荷载,推算出岩块后部结构面处的拉应力、剪应力和扭矩计算式,再基于断裂力学方法获得了该结构面的第1,2和3型应力强度因子,进而获得结构面的联合应力强度因子计算表达式。将结构面的断裂韧度与联合应力强度因子的比值作为各岩块的稳定系数,通过比较该岩块稳定系数与1的大小关系判断各岩块是否稳定,并将该分析方法应用于綦江羊叉河缓倾角岩体边坡。研究结果表明：该方法计算获得的坡顶破坏位置与现场边坡已经开裂的位置基本一致,说明该方法基本可行;改变岩块后部结构面贯通段的长度和弹性模量,稳定系数变化幅度达分别为74.32%和16.45%,不考虑Z方向各列岩块的相互影响岩块的稳定系数将增大5.16%~11.72%;研究结果可为缓倾岩体边坡的防治提供初步的理论支撑。     

扁平曲线箱梁静动力特性分析

应用空间有限元方法，建立了考虑不同力学因素的扁平曲线箱梁分析模型；通过对不同曲率半径的扁平曲线箱梁桥的静动力特性进行计算分析，明确了结构主要部位的活载支承反力、变位和内力随曲率半径的变化规律；得出了弯曲、翘曲、畸变和剪力滞等应力成分的变化规律和分布特点；分析了曲率半径、翘曲、畸变、剪力滞后和剪心形心不重合等效应对结构自振特性的影响。对移动荷载车列作用下结构空间弯扭耦合振动特性进行研究，得出了位移动力系数及截面应力冲击系数的分布特点。结果表明，位移动力系数随速度增大是幅值和周期都在增大的似半正弦波曲线．并且其随半径增大而逐渐减小。