施工通道门型转换法进入地铁车站施工力学研究

以重庆市轨道交通10号线红土地车站为依托,采用有限元数值模拟和监控量测相结合的方法,分析门型转换爬坡法施工对施工通道和地铁车站交叉段围岩及支护结构稳定性的影响。分析结果表明:门型转换法的施工对转换段隧道围岩的位移和应力有较大影响;交叉段围岩竖向位移为8.3~10.7 mm;围岩最大主应力为7.92 MPa(压应力),最小主应力为0.64 MPa(拉应力);支护结构最大主应力为21.40 MPa(压应力),最小主应力为6.30 MPa(拉应力),最小主应力超过混凝土的抗拉强度,在施工过程中应该给予足够的重视。     

侧压力系数对节理岩体隧道稳定性的影响

为研究侧压力系数对节理岩体隧道稳定性的影响,利用ABAQUS有限元软件建立了节理岩体隧道模型,分析了不同的侧压力系数和倾角节理对隧道围岩稳定性的影响,研究了围岩变形规律、围岩应力分布、塑性区域分布及围岩破坏时塑性流动规律.研究结果表明:随着侧压力系数的不断增加,围岩竖向位移、最大主应力、最大等效塑性应变均呈现先减小后增...     

断层区隧道开挖顶部围岩位移时空效应分析

隧道开挖过程中围岩位移变化直接与围岩稳定性关联,在断层区破碎带的存在造成围岩稳定性较差。理论探讨围岩位移的时间效应与空间效应,依托关角隧道开展现场测试,获取断层区隧洞施工过程中围岩位移变化规律,并建立数值模型计算隧洞与围岩的位移、应力分布情况,为设计提供参考依据。     

双侧壁导坑法隧道围岩受力变形研究

以昌景黄高铁瑶里隧道暗挖段DK90+550～DK90+610作为研究断面，建立三维数值模型，研究隧道双侧壁导坑法施工过程中隧道的变形和支护结构的内力，深入分析了双侧壁导坑法临时竖撑曲率半径和初期支护钢拱架间距的影响。研究表明，隧道施工过程中隧道拱顶处围岩竖向位移较大，隧道拱腰处围岩水平位移较大。当开挖左侧导坑中间土体和拆除临时支撑时，拱腰水平位移会显著增大。随着双侧壁导坑法临时竖撑曲率半径的增大，围岩的竖向位移逐渐减小，水平位移逐渐增大，初期支护钢拱架的应力逐渐减小，且临时竖撑曲率半径对围岩竖向位移的影响更加显著。围岩竖向位移和水平位移均随着初期支护钢拱架间距的增大而增大，且钢拱架的变化对拱顶围岩竖向位移的影响更为显著。     

考虑地层空间变异性的综合管廊开挖变形预测研究

为了揭示地层空间变异性对管廊开挖稳定性的影响,结合宿迁综合管廊实际工程,通过对主要软土层厚度的统计分析,采用截断式正态分布拟合地层底标高的随机分布规律,结合三维随机有限元数值模拟技术,构建了能考虑地层厚度空间随机分布的基坑开挖稳定性可靠度预测方法,研究结论显示：考虑地层厚度随机分布时,支护墙最大等效应力为3.006 3～4.285 7 MPa,概率密度分布函数呈双峰状;若以支护墙最大等效应力作为控制指标,可靠度为1.0、0.9、0.8时,分布对应的最大等效应力分别为4.266 1、4.088 7、3.946 8 MPa,对应的最大水平位移分别为10.300 0、9.670 8、9.312 1 mm;采用地层平均厚度计算的管廊开挖后,支护结构最大等效应力3.33 MPa,最大水平位移8 mm,可靠度并不高,具有一定风险;可见软土层的不均匀分布对支护结构的内力有一定影响,采用可靠度的设计方法更科学。     

西秦岭隧道对敞开式TBM的技术要求

敞开式TBM适合硬岩掘进,其在软弱围岩中掘进时易出现坍塌、变形、撑靴反力不足等问题,结合兰渝铁路西秦岭特长隧道工程的实际施工条件,探讨软弱围岩地段对TBM选型的技术要求,使其适应所在施工段的地质条件,以实现安全、快速施工的目的.     

轮轨摩擦耦合热弹性有限元分析模型

基于伽辽金变分原理,利用有限元方法,建立了轮轨摩擦耦合热弹性有限元分析模型,分析了轮轨摩擦热与钢轨接触区热膨胀位移、摩擦温度、应变和应力的关系。模型中温度场和位移场由耦合方程同时求解,但没有考虑惯性项和材料阻尼的影响。分析结果表明:耦合求解的温度场和位移场与非耦合求解的温度场和位移场的计算结果一致,钢轨表面各点滑动位移的方向与车轮滑动方向一致,垂向位移方向先负后正;钢轨表面各节点进入接触区后,温度快速上升,但高温持续时间短;在滑动方向上,钢轨接触点先受压应变后受拉应变作用,垂向受拉应变作用,滑动方向压应力明显高于垂向压应力,钢轨接触斑前后节点滑动方向应变符号相反;垂向高正应变区主要集中分布在接触斑后半轴上,最大剪应变与剪应力区在接触表层以下。     

偏压角度变化对小净距隧道围岩稳定性影响研究

依托某小净距隧道工程,借助Abaqus有限元软件建立三维隧道模型,研究不同隧道围岩偏压角度下围岩塑性区、围岩应力、位移变化规律,结果表明:当偏压角度大于40°时,中夹岩柱最易发生塑性区中心贯通而破坏,需采取有效加固措施对其进行处理;相比隧道深埋侧,偏压角度变化对浅埋侧隧道围岩稳定影响更为显著,对中夹岩柱影响最大.基于偏...     

隧道开挖三维有限元数值模拟分析

围岩及支护结构的位移、应力分布变化规律是隧道开挖是否安全的评价标准。针对隧道开挖计算的复杂性,采用有限元对其建立三维数值模拟。利用ANSYS对隧道开挖过程进行模拟,得到支护结构的位移、应力分布变化规律。数值计算结果表明,竖向最大位移发生在拱顶处,而支护最大压应力出现在拱腰。     

大功率柴油机活塞环气环的强度有限元分析

针对柴油机的性能要求,结合活塞环第一道气环的理论参数,建立缸套、气环、活塞的简化模型;设置套装接触,对其强度进行了有限元分析.结果显示:最大套装应力σ'max=393.43 MPa,最大工作应力σmax=288.27 MPa均在许用安全范围之内.最后计算出活塞环热传导时的温度场分布,结果显示其导热性能良好,满足设计需求.有限元分析结果与理论计算结果相比一致,从而为活塞环气环的设计提供参考.