开挖边坡的三维有限元稳定分析

用强度折减有限元方法对开挖边坡进行了三维稳定性分析．计算结果表明：对于约束效应不明显的开挖边坡,边坡的初始破坏面在边坡的中部,随着折减系数的增大,边坡的破坏由边坡中部向两侧扩展,最终边坡在空间上形成匙状或贝壳状的立体土体破坏;当边坡的纵向长度与开挖深度的比值大于4时,边界约束条件对边坡稳定安全系数影响不大,可以近似地按平面应变问题进行分析;对于角部约束效应明显的开挖边坡,当边坡中部剖面发生破坏,边坡角部剖面几乎也同时达到破坏,其稳定安全系数是按平面问题分析结果的1．3倍多,类似的实际问题如果按二维平面应变方法进行分析,其计算结果应用于工程设计中是偏于保守的．     

东山公路隧道开挖支护过程数值分析研究

应用有限元分析软件MIDAS/GTS,采用地层结构法分析了东山公路隧道开挖支护过程中的稳定性问题。分析结果表明,开挖不同断面过程中,围岩内最大主应力集中在钢架脚部,钢架架设时应及时施工锁脚锚杆,必要时可采用小导管注浆等方法对拱架脚部围岩进行加固;从衬砌变形角度分析,变形量最大处为拱顶下沉及底脚位置,施工中应注意对拱顶沉降的监测,逐步开挖核心土,保证施工及结构安全,同时应及时施作基础工程,以控制洞室变形;围岩最不利位置出现在拱顶及仰拱两侧,应是重点加强部位。     

黄土软弱围岩下隧道开挖支护技术分析

采用超前小导管进行隧道支护,并分析了超前支护对隧道拱顶沉降、周边收敛和应力分布的影响。结果表明：超前小导管能有效减小拱顶沉降,尤其在支护时效果更显著,沉降值呈台阶状上升;超前小导管对拱底位移控制效果不明显;超前小导管对周边收敛变形的控制效果主要体现在拱腰位置,其次是边墙,最后是拱肩;超前小导管对应力分布的影响不大,水平应力最大值集中在拱腰,竖向应力最大值集中在拱顶和拱底,在黄土隧道开挖过程中应注意拱底、拱顶和拱腰位置处的应力变化。     

深基坑开挖支护技术分析

基坑支护是指为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全,对基坑侧壁采取的临时性支挡、加固、保护及地下水控制措施。结合厦门市环岛路工程的U型槽及明挖暗埋隧道施工实践,介绍不同条件下的基坑支护结构形式组合和施工技术,及满足基坑开挖时的工程质量和安全等级要求。     

高速公路改扩建边坡工程的稳定性数值分析

针对某高速公路改扩建过程中对边坡工程的二次开挖卸荷的稳定性问题进行分析,采用有限元软件midas／gts对边坡的开挖支护过程进行模拟,得出了开挖边坡过程中的应力场变化规律,开挖同时应对边坡及时支护。并求得了支护后的边坡安全系数。     

边坡稳定性分析中的有限元极限平衡法

从边坡稳定性有限元分析方法和极限平衡法基本原理入手,提出了适合于边坡稳定性分析的有限元极限平衡法。以浅变质岩边坡潜在滑动面上的切向和法向弹簧模拟滑坡体和滑床之间的接触摩擦问题,对某高速公路路堑边坡进行了数值模拟,分析了边坡内应力和变形特征,以及渐进破坏的发展过程,对传递系数法和有限元极限平衡法用于浅变质岩风化层边坡稳定性分析的计算结果进行了对比分析。结果表明,采用边坡潜在滑动面上的法向和切向弹簧单元模拟滑坡体和滑床之间的接触摩擦问题能够真实反映边坡潜在滑动面上应力重分配过程和特点,得到边坡失稳破坏的真实稳定安全系数,有限元极限平衡法分析边坡稳定性是一种有效可行的方法。     

深基坑边坡支护方案比选与施工技术

对某高档住宅小区深基坑施工的支护方案进行了比选,确定了支护、降水、监测方案,对施工提出了要求,通过施工实践得出了几点体会。成功的经验可供同类工程参考。     

大型公路隧道开挖和支护稳定性分析研究

将贵州省务川至正安高速公路胡家坝隧道、小水沟隧道、务川隧道作为主要研究对象,对施工工艺以及围岩开挖与支护进行了细致的分析,在此基础上展开开挖与支护稳定性方面的研究,为该隧道工程施工方案的确立与优化奠定良好的基础。     

边坡开挖引起渗流场变化的有限元模拟

渗流作用是土质边坡失稳破坏的主要因素,渗流使土体颗粒间的有效应力和抗剪强度降低。公路建设中,边坡的开挖必不可少。运用有限元理论,通过渗流有限元模型边界条件、约束条件建立方法的介绍,分析研究边坡开挖对坡体内渗流场的影响。以某公路边坡为例,在降雨条件下对未开挖、上台阶开挖、下台阶开挖三个阶段渗流场分布进行数值模拟,绘出各阶段边坡内部的水头等值线图和在指定控制性截面上流速的分布曲线,并分析了渗流场改变对边坡稳定性的影响。     

边坡稳定性联合评价方法

借助MATLAB优化工具箱, 考虑土性参数变异性影响, 采用二次多项式序列响应面法求解边坡可靠指标和对应的安全系数, 并用可靠指标对应的失效概率对安全系数进行折减计算, 采用可靠指标与折减概率安全系数联合评价方法对边坡稳定性进行综合评价, 将计算结果和滑裂面图示与传统定值方法和二元指标方法的中值安全系数折减法进行对比分析。对比结果表明: 在土性参数变异性较大时, 即便传统定值方法计算出的安全系数明显大于1, 也会存在较大失稳风险; 但该方法利用失效概率对安全系数进行折减的过程, 实质是提取安全系数中可信部分的过程, 剔除了其中由于忽略不确定性因素而放大边坡稳定性的成分, 从而保证了评价结论的可靠性。     

地铁暗挖下穿既有建筑的参数反算与分析

以长春地铁车站出入口通道暗挖穿越既有快速路为工程背景,研究了软弱粉质粘土层不均匀降水因素对既有结构的影响情况。采用粘聚力参数折减来近似拟合降水施工对暗挖所在地层的影响,根据实测沉降,建立了折减系数的反算格式。该方法简便易行,避开了现场孔隙压力测定,其沉降结果与实测结果一致,反算出的折减系数可用于同类工程中。根据反算结果,分析了暗挖施工对既有建筑物的安全性影响。     

基坑工程土性参数反分析及变形预报

在研究和应用深基坑开挖二维平面有限元正分析的基础上,针对深基坑工程中的不确定性,在基坑土性参数反分析中考虑了受施工扰动卸载作用下土体的变形,建立了基坑开挖过程中土性参数位移反分析模型.在此基础上建立了正反分析优化算法和预报方法,研制了基坑围护结构反分析方法并编制了计算程序.     

长大纵坡沥青路面有限元分析

针对长大纵坡上坡路段沥青路面易产生车辙破坏的现象, 以粘弹性沥青混合料本构模型为基础, 选取了5种不同的纵向坡度, 采用ABAQUS有限元软件分析了标准轴载作用下沥青混合料面层内最大剪应力和竖向应变的分布规律, 并对有坡和无坡状态下荷载与车速的影响进行了分析。计算结果表明: 最大剪应力和竖向应变随坡度和荷载的增大而增大, 随车速的增大而减小, 且有坡路段受荷载和车速的影响更大; 位于路表下4~10 cm深度处中面层的最大剪应力和竖向应变平均值都大于其他结构层, 是最容易产生车辙的结构层位, 因此, 提高长大纵坡路段沥青路面中面层的抗车辙性能尤为重要。     

有限元分析法在OSAHS疾病个性化治疗方案中的可行性研究

目的通过定量描述呼吸气流流场分布情况,探索有限元分析法在阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)疾病诊断、治疗及术后评估中的可行性。方法对1例重症OSAHS患者进行睡眠状态CT检查,将数据以Dicom格式保存后导入Mimics软件进行三维重建,Geomagic软件进行曲面拟合,Pro/e中完成对呼吸道进出口的修改,使用Fluent软件进行仿真计算。结果 1对OSAHS患者上呼吸道数值模拟结果可以看出,手术前流场内压力和速度变化最明显的位置是鼻咽腔,主要位于软腭平面,流场速度为22.91m/s,压力梯度变化最明显处为-186.32Pa。2此患者在计算机模型中模拟咽腔扩宽,主要是软腭平面。在临床中实施的手术方案为悬雍垂腭咽成型术、双侧扁桃体切除术联合双下鼻甲骨折外移术。模拟术后最大气流速度为19.39m/s,压力梯度变化最明显处为-150.9Pa,其发生在会厌上缘位置。结论有限元分析能够初步量化OSAHS患者呼吸道阻塞位点,为患者手术方式的选择及术后效果评估提供比较参数,在临床中具有可行性。     

不同牙体高度箍结构前牙桩冠的三维有限元分析

目的 探讨桩冠修复中不同余留牙体高度及箍结构形式的应力分布特点和箍效应的生物力学机制.方法 模拟临床建立箍包绕不同牙体高度的上颌中切牙烤瓷核桩冠三维有限元模型,通过静态加载分析牙本质受力情况.结果 牙本质应力分布呈现出从颈部向根尖部逐渐增高的趋势.牙体预备形成箍结构修复后能减小牙根各部位应力值,减小程度依包绕部位和高度而变,箍结构包绕1 mm牙体高度能明显降低牙体颈部应力值,包绕2 mm牙体时应力降低反而不明显.结论 冠边缘包绕1 mm牙体可产生明显的箍效应,而包绕2 mm牙体修复时应根据牙体情况而定.     

高速公路提级扩建中分带宽度分析

高速公路提级改扩建工程,面临着标准断面的调整,中分带是路基标准横断面的一部分,由于提级及设计规范的更新调整,中分带宽度可能面临调整。本文以某高速公路改扩建工程为例,从断面标准的一致性、行车安全、施工期间交通运营、工程造价等方面分析中分带宽度对拓宽工程的影响,意在为同类工程总结积累相关经验。     

公路桥梁伸缩装置病害相关问题思考与分析

针对公路桥梁伸缩装置病害进行统计和分析,在实际调查基础上,探讨了伸缩装置病害原因,并提出相关的防治措施,对于今后公路桥梁安全设计具有一定帮助。     

公路网改扩建决策优化双层规划模型

针对公路网改扩建问题, 在决策优化过程中, 考虑了技术、资金、环境保护以及运营效率等因素。以路网系统的最小交通量为上层模型目标函数, 以最小走行时间为下层模型目标函数, 以路段服务水平、土地占用状况、建设投资等为约束条件, 构建了公路网改扩建决策优化双层规划模型。采用遗传算法求解模型, 并通过济青北线的实例数据进行实证分析。计算结果表明: 济青北线济南—淄博段、淄博—青州段、青州—潍坊段的扩建优化指数分别为2.15、4.09、3.54, 新建优化指数分别为1.87、3.09、2.73, 相同路段的扩建优化指数均高于新建优化指数, 与实际相符。可见, 模型有效。