基于MIKE21、HEC-RAS及经验公式的桥梁壅水模拟及对比分析

本文以镇巴至广安高速公路渠县北互通立交连接线2号大桥为工程实例,借助于MIKE21 FM模型及HEC-RAS模型,通过进行数值模拟和对比分析,对河道内的涉水建筑物对河道防洪流态的影响进行了研究,分别计算不同洪水频率条件下,河道中建桥前后,桥墩对河道行洪的影响,并将两种数值模拟成果与理论经验公式计算成果进行比较。通过计算比较分析,采用MIKE21 FM模型计算时,建桥后桥位上游水位壅高,流向变化较小,而流速增加值与流量成负相关;采用HEC-RAS模型计算时,水位壅高值小于MIKE21 FM模型,且无法分析整个流场的数值变化。在河道地形复杂或是所在河道防洪标准较高时,建议采用MIKE21 FM模型,并可采用HRC—RAS模型作为验证。经验公式与模型计算成果差距较大,陆浩公式计算得到的壅高值偏大,D’Aubuisson公式偏小。本研究可为实际桥梁工程设计及河道沿岸洪泛区防洪提供指导或参考作用。     

桥墩防护装置数值模拟分析

采用拉格郎日坐标系中的三维弹性有限元动态分析模型对船撞桥墩这一动态过程进行仿真分析，给出了整个作用场的数值解；考虑到混凝土的动态力学性质，采用应变率相关损伤混凝土模型来描述混凝土的力学行为；采用能量吸收装置-防护罩作为碰撞防护装置，计算分析表明防护效果明显。     

桥梁防洪计算机系统的建设与应用

由于桥梁的修建减少河道的行洪面积,造成河道水位雍高,对河道防洪产生巨大的影响;同时洪灾冲毁桥梁的事故时有发生,造成了巨大的人员伤亡和财产损失,所以建立桥梁防洪系统十分重要。该文首先介绍桥梁防洪实时预报计算机系统的组成,然后应用此系统对某铁路桥梁在泄洪时的水位进行了实时预警,该系统提高了桥梁防洪预警的及时性和准确性。     

桥墩防护装置数值模拟分析

采用拉格朗日坐标系中的三维弹塑性有限元动态分析模型对船撞桥墩这一动态过程进行仿真分析,给出了整个作用场的数值解;考虑到混凝土的动态力学性质,采用应变率相关损伤混凝土模型来描述混凝土的力学行为;采用能量吸收装置--防护罩作为碰撞防护装置,计算分析表明防护效果明显.     

滁河特大桥对河道防洪能力的影响

根据1995年国务院批复的南京市过江通道"五桥一隧"规划,建设中的南京长江第四大桥北接线需在六合境内的主要防洪通道——滁河,建设滁河特大桥。该文首先对滁河流域和滁河特大桥处的水文地理与地质特性进行了介绍;依据《长江流域综合利用规划简要报告》和地方水利规划,结合流域防洪标准、水文特性,采用平面二维水流数学模型法,对滁河特大桥建成后其对流域与河道防洪能力的影响进行了分析计算;通过大桥建设后桥身的雍水和建设前后河道水流场的计算分析与对比,得出滁河特大桥建成后对流域与滁河河道防洪能力影响较小,且滁河特大桥工程设计满足防洪要求的结论。最后,对大桥建设过程中应当对河道及河堤采取的相应防护工程措施提出了建议。     

分洪区内修建高速公路的防洪安全影响分析

针对穿越分洪区的高速公路建设问题，利用分洪区平面二维洪水演进数学模型，对分洪区内高速公路工程修建前后的分蓄洪过程进行了数值模拟。通过对分洪流量、分洪历时、水位过程、流速过程、堤防近岸流速等分洪要素的计算结果分析，提出在分洪区内修建高速公路时应着重考虑分洪时公路边坡的稳定性和抗渗性、防排水系统的完善以及高架桥桥孔的布设等，最大限度地保证公路自身的防洪安全；同时也应从保证防洪建筑物（堤防、安全区）的安全、防洪通道的畅通等角度出发，进一步优化公路设计，最大程度地降低工程对防洪设施的不利影响。     

沪昆高速北盘江大桥钢桥面板偏移病害数值模拟研究

针对G60沪昆高速(镇胜段)北盘江大桥建设项目,对大桥钢桥面偏移分别进行了支座仿真分析和全桥整体仿真分析,旨在针对桥面板支座具体病害分析其对桥面板温度变化下伸缩变形状态的影响,找出钢桥面板温度变化下伸缩变形中心偏离设计中心的原因,以便对桥面板病害进行处置和强化后期养护管理.仿真分析计算采用非线性仿真分析软件ABAQUS...     

深基坑渗流对周边环境影响数值模拟研究

采用有限元法分析了基坑渗流对周边环境的影响。结果表明,基坑渗流对桩后地面沉降影响较大,桩后沉降明显增加,沉降范围也明显增大。对基坑渗流现象是不容忽视的。     

桥墩对海泊河(孟庄路东桥～武林西桥段)的影响分析

HEC-RAS为美国陆军工程师团工程水文中心所开发的河道水面线计算程序,可适用于河渠坡度小于0.1的自然或人工河道的缓流、急流及混合流等流况,并可仿真水工构筑物对水流的影响,其桥梁壅水效应考虑了水流断面束缩与阻力增大,并利用雅奈尔(Yarnell)公式计算桥墩上、下游水面线变化。该文通过HEC-RAS程序,建立武林西桥～孟庄路东桥段河道覆盖模型,对其模型进行数据分析,以确定河道覆盖段桥墩对于河道的影响。     

陡坡桩柱式桥墩双排桩施工数值模拟研究

西部山区公路桥梁基桩往往位于陡峭岩坡上,其受力性状比平地基桩复杂。由于基桩之间的相互作用及桩与边坡的相互作用,常规的结构力学方式的计算方法显得更为繁琐而不切实际,而采用数值计算方法能考虑桩土的共同作用,计算的结果较为理想。故本文将采用数值计算法方法对双排桩进行计算,分析在施工过程中边坡及基桩的应力分布,深入探讨该类基桩受力特点,对比分析了同等条件下单桩与双排基桩桩体水平位移,具有一定的理论和工程应用价值。     

三峡工程建成后对武汉市防洪的影响

三峡工程的建成无疑会对武汉的防洪起到重大作用,但也会在河道冲淤、险段变化,以及城市排渍等方面产生一些不利影响,这些方面近几年在武汉已显端倪。该文对这些现象进行了定性分析,也对三峡建成前后相关数据进行了量的比较,并提出相关对策。值得说明的是,这些现象虽然从定性上分析与三峡建成有必然联系,但由于三峡工程建成期较短,其天然来水等水文要素历时短而代表性不强,加之其它方面偶然因素,相关数据比较是一个综合因素影响的结果。加强对其长期观测和研究非常必要,以便将来做出更符合实际的定量分析。     

大位移公路桥梁伸缩缝的动力定位耦合数值模拟研究

基于有限元软件ABAQUS,对大位移公路桥梁伸缩缝的动力定位耦合数值模拟进行了研究。结果表明,随着支承刚度的增加,伸缩缝最大水平位移、竖向位移响应随之减小。当支承刚度从50050 N/mm增加到80050N/mm时,伸缩缝中梁最大水平位移响应减小60.71%,最大竖向位移响应减小38.36%。当中梁支承刚度>50050N/mm,速度为81.5km/h时,增大支承刚度对伸缩缝中梁冲击影响较小。随着速度增大,伸缩缝中梁水平向振动位移和竖向振动位移变化规律趋于一致。与双辆车同时同向通过伸缩缝相比,单辆车通过伸缩缝时,最大竖向位移相差较小,最大水平向位移则明显要小。在单辆车通过伸缩缝时,最大竖向位移相差较小,最大水平向位移明显要大于双辆车同时反向通过的位移。     

小净距隧道稳定性影响因素的数值模拟

运用ANSYS数值模拟手段,对不同埋深、净距、围岩等级的小净距隧道进行三因素四水平的正交试验,通过对不同因素组合下隧道帮部、顶底板应力及位移的综合分析,结果表明:埋深对隧道围岩的应力影响最大;围岩等级对隧道顶底板的位移影响最大;埋深对远离中夹岩柱的帮部位移影响最大,而围岩等级对靠近中夹岩柱处的帮部位移影响最大.     

基于无限元边界的土-桥墩数值模型适用性研究

为有效分析土-结构动力相互作用(SSI效应)对高墩桥梁地震响应的影响,采用有限元与无限元相结合的方式,建立了基于无限元边界的土-桥墩数值模型.通过对参考边界、截断边界及无限元边界3种模型边界条件下的位移、等效应力、加速度响应结果对比分析,验证无限元边界数值模型的有效性;在此基础上,进一步分析在SSI效应影响下,墩高对桥...     

桥墩形式对泥石流浆体冲击效应的影响分析

泥石流冲毁桥墩对桥梁的危害巨大.借助数值模拟分析手段,研究不同截面形式的桥墩在泥石流冲击作用下的差异.综合分析泥石流流域、桥墩受到的冲击压强、冲击力以及拉应力,得到泥石流作用下最优桥墩选型.研究表明,不同截面的桥墩对泥石流浆体的分布影响较大,圆端形墩和尖端形墩的排导能力优于矩形墩;不同截面形状的桥墩受到的冲击力差异明显...     

矩形顶管施工对周边桩基础位移影响规律研究

矩形顶管在城市基础设施建设中应用越来越多,目前研究集中于矩形顶管施工对周边土体的影响,对周边桩基影响的研究有限。以某过街通道项目为例,在其侧边加入高架桥梁桩基础,采用Midas/GTS软件进行三维数值模拟,分析矩形顶管施工过程中对侧边桩基的位移影响。同时对比计算不同净距时,桩基受到顶管影响的变化。研究发现本工程条件下矩形顶管对周边桩基的影响范围为±3.0D(D为管片长边尺寸),在该范围内存在桩基时,需要在管片与桩基间采取一定的加固隔离措施。     

粉喷桩复合地基沉降的数值模拟研究

软弱路基在路堤填筑过程中的沉降规律是高速公路建设中非常关心的问题,应用有限元数值方法,研究了粉喷桩复合地基在填土过程中沉降的动态过程,揭示了孔隙水压力在施工过程中的增长消散规律,计算得到了复合地基桩土应力比。     

深基坑开挖对邻近隧道变形影响的数值模拟分析

针对上海某项目工程,运用MIDAS GTS有限元软件,分析了基坑开挖对侧向及底部近接隧道的位移影响规律。结果显示,基坑开挖主要造成侧向隧道发生水平位移,对竖向位移影响不大,且水平位移随着隧道与基坑间距的增大而减小,减小幅度逐渐变小。对底部隧道主要会引起竖向位移,水平位移可以忽略不计,竖向位移随着隧道与基坑间距的增大而减小,减小幅度呈增大趋势。此外,对基坑周围多管线存在情况进行了安全分区,通过分区对隧道管线进行安全评估,并提出相应的应对措施。     

苏南地区小流域防洪治涝规划研究——以胜利河流域为例

文章梳理了胜利河流域[1]现状防洪治涝工程基本情况,通过文献查阅、实地勘察和调查走访等方式,分析现状流域防洪治涝调度体系存在问题,论证防洪治涝规划标准,统筹考虑防洪工程建设“蓄泄兼筹”的治理原则,提出了与流域实际情况相结合的规划方案,为苏南地区小流域防洪治涝规划提供借鉴与参考。     

防雪栅栏对路堤流场影响的数值模拟研究

简述防雪栅栏对公路风吹雪雪害的防治原理,基于Fluent14.0软件,选取新疆塔城地区G3015,S201线典型路堤断面,针对特定的三维防雪栅栏,通过改变防雪栅栏至路堤水平距离、路堤高度、路堤边坡坡率及防雪栅栏的排数等参数,对防雪栅栏对路堤断面风雪流场的影响进行研究。