基于差异进化算法的隧道渗流反分析与工程应用

针对隧道开挖引起的渗流场变化问题求解渗流参数,将围岩视为多孔连续介质,利用C++语言基于变分原理自主开发了有限元渗流计算SEEP程序,并通过算例验证程序的正确性,在此基础上利用差异进化算法编制了相应的渗流参数反分析程序SBAP。结合大连金州至普兰店区间隧道工程,利用单位距离隧洞涌水量和测点孔隙水压值对该工程不同地层的水平渗透系数和竖向渗透系数进行反演。将反演得到的参数带入到SEEP程序中计算,通过计算结果和实测结果对比证明差异进化算法能较好的应用于渗流反分析当中,为类似地下工程渗流参数的确定和隧道涌水量的预测提供一定的依据。

矮塔斜拉桥抗弯极限承载力数值计算及验证

为研究多塔矮塔斜拉桥主梁的破坏形式和抗弯极限承载力,以宁江松花江特大桥为背景工程,采用ANSYS软件,分别基于Drucker-Prager屈服准则和Willam-Warnke五参数破坏准则建立两种三维实体有限元模型,分析结构从承受设计荷载至破坏荷载整个过程的受力状态并得到3种工况下的结构抗弯极限承载力,和现行桥梁规范(JTG D62—2004)方法的计算值进行了对比.结果表明:两种有限元模型的抗弯极限承载力计算值相对规范方法计算值的平均误差分别为2.7%和6.5%,最大误差分别为5.9%和8.6%,有限元分析结果与规范方法计算值吻合较好;结构在活载系数小于3时基本处于弹性状态;中跨跨中加载为该桥安全系数最小的工况,其安全系数为2.08.

高岭棚洞结构设计

为保护图们至珲春高速公路高岭傍山段的边坡和自然环境,将傍山边坡的锚喷支护与棚洞结构有机结合起来,从而最大限度地保护生态环境并保持山体稳定,避免由于大开挖引起的边坡或山体不稳定而产生的落石、滑坡、滑塌等灾害发生。最不利位置处的平面应变弹性数值模拟分析表明:该种结构体系是合理的,其变形与受力满足相关规范要求。该结构设计采用了适合季冻区的傍山棚洞结构型式和防、排水措施,对季冻区此类结构的建设具有一定的参考价值和指导意义。

基于位移-应力多元信息的公路隧道智能反分析研究

考虑到位移反演单一控制条件的局限性,文章提出基于位移-应力的多元信息联合智能反分析方法。该方法基于差异进化算法(DE算法)的控制变量少、收敛速度快、适应性强等诸多优点,将自动化采集系统与三维数值模拟相结合,对隧道施_T过程进行实时监测、反馈、分析。文章以抚松隧道工程为例,首先根据抚松隧道的地质和施工设计特点,在ZK276+354断面处布设传感器,采集施工过程中的测点位移、应力等数据;然后建立复杂三维精细化数值模型,设计25组正交方案进行正算,通过极差分析和拟合方法建立围岩各参数与位移值、应力值之间的映射关系回归模型;联合传感器监测数据和常规监测数据进行位移-应力反分析,搜索获得准确的围岩力学参数。结果表明该联合反演方法可以为隧道施工安全提供重要参考。

矮塔斜拉桥0号块隔板空间应力分析

通过建立空间模型,对宁江松花江特大桥0号块隔板处复杂的应力的状况进行了计算分析,根据空间应力分析的结果进行了预应力钢束的配置,并以此指导普通钢筋的布置。这种计算方法能够较好的模拟0号块的空间受力性能,能够真实地反应结构的应力分布情况,对于同类桥梁的设计有一定的借鉴作用。

松原龙华松花江特大桥桥型方案优化设计研究

对松原市龙华松花江特大桥的桥型方案做了较详细的设计研究,论述了该桥桥型方案的设计过程,分别介绍了简支转连续T梁桥、预应力混凝土连续箱形刚构桥、双塔双索面预应力混凝土斜拉桥、中承式钢管混凝土拱桥和连续钢箱梁悬索桥等5种桥梁结构型式,将各方案从结构受力、施工养护难易程度、使用舒适性、桥梁美观及造价等方面进行比较,最后确定采用预应力混凝土连续箱形刚构桥。

铰接板梁法横向分布系数的计算分析

常用的荷载横向分布计算方法多是在引入计算假定和简化的基础上推导的,难免和实际结构有一定的偏差.本文采用有限元软件ANSYS,利用空间梁单元对铰接板梁进行分析,得出荷载横向分布,并与手算的横向分布结果进行对比.

宁江松花江特大桥主桥方案设计及对比研究

宁江松花江特大桥是跨越松花江的一座特大桥,选定合理的桥梁结构至关重要。简要介绍了初步设计对主桥桥型方案的比选情况和设计思路,共5种桥型方案,分别为连续箱梁、双塔斜拉、矮塔斜拉、连续梁、中承式钢管混凝土拱桥,经过比较选择,确定采用跨径为(95+3×150+95)m的矮塔斜拉桥方案。

宁江松花江矮塔斜拉桥主梁设计与施工探讨

宁江松花江特大桥为五跨四塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥,主跨640m,主要介绍了该桥主梁梁体及索塔的设计、各分段梁体的施工控制方法,为相关的工程提供借鉴经验。

二莫互通A匝道钢-混凝土组合梁桥设计

钢-混凝土组合梁可以充分发挥钢结构和混凝土结构的优点,使得两种材料组合后的整体工作性能明显优于二者性能的简单叠加,该结构在桥梁工程中具有可以减小构件截面尺寸、安装方便、缩短工期等独特的优势,在公路桥梁中得到越来越广泛的应用.以二莫互通A匝道跨线桥为背景,介绍了钢-混凝土组合梁桥的设计过程和方法,结果表明该类桥梁受力性能良好、施工方便,具有较好的应用前景.本研究可为以后类似工程设计提供借鉴.

闽东山区浸水挡墙的受力分析

本文采用Geo Studio有限元软件,对闽东山区典型类型路基填土的浸水挡墙进行受力分析,得出了水位变化时浸水挡墙的稳定性和应力场等变化规律:路基的稳定性安全系数在水位下降时较小,其下降速率越大安全系数越小,且墙后填土的饱和渗透系数越大,路基稳定系数越大;水位下降时路基土体各点的水平向和竖向有效应力均明显增加,挡墙的倾覆失稳和墙底滑动的风险也明显增加,设计中应适当加大挡土墙基础尺寸。

多塔矮塔斜拉桥抗震结构体系研究

宁江松花江特大桥是一座位于地震烈度Ⅷ度区的多塔矮塔斜拉桥,对主桥的抗震结构体系进行详细研究,确定了一个主墩固结,其余桥墩设置滑动支座及横桥向弹塑性阻尼器的抗震结构体系,采用多振型反应谱法和非线性时程法对选定的抗震结构体系进行了两阶段抗震性能动力分析。