沈阳东森深基坑工程三维有限元分析

沈阳东森商务广场深基坑工程位置毗邻沈阳市政府和市区主要交通干线,基坑平面形状复杂,开挖深度大。为了进一步研究沈阳地区深基坑开挖对土体变形和应力影响规律,控制基坑侧壁与支护结构变形,采用现场原位测试获得的土体参数,应用有限元软件ADINA建立三维模型,对施工过程进行了动态模拟分析。并对支护结构水平位移进行了现场监测,监测结果与数值模拟结果基本吻合,验证了模型的可行性和模拟结果的可靠性。分析结果表明,基坑侧壁的最大水平位移发生在顶部,坑底隆起值越靠近基坑中心越大,向坑壁方向逐渐减小。锚索轴向应力在锚固段顶点有应力集中现象,反映出锚固段的锚固效果较好。在坑底坡脚位置土体主应力集中,该区域为土体塑性破坏区,建议对该处进行加固处理。

火灾引发超高层建筑非连续倒塌模拟研究

为了解超高层建筑发生火灾后变形特征及失稳后的非连续坍塌过程,掌握引起变形和坍塌的原因,将三维颗粒流软件(PFC3D)作为模拟平台,设置核心筒-框架结构的超高层建筑火灾区域,并模拟坍塌过程。在考虑钢筋和混凝土共同作用结果的基础上,提出火灾区域中构件属性设置方法及模拟步骤。分析得到造成建筑结构摆动的3种原因,一是火区位置不同导致上部结构对火区的压力不同,二是火区位置不同导致结构受到的约束不同,三是受热膨胀性使构件产生不同程度变形。结果表明:燃烧温度为500℃,3 h后建筑发生摆动,表现出对火区位置和燃烧时间敏感的特征。1 000℃下1 h内,建筑物首先发生破坏的是梁构件,然后是承重柱。即建筑一旦进入结构破坏阶段,坍塌将是迅速且不可逆的。

下伏采空区对地表高速公路变形影响研究

为了研究下伏采空区对地表高速公路变形影响,采用现场监测、数值模拟和正交试验分析手段对下伏采空区对地表高速公路影响进行了研究。得出结论:1随着采空区倾角不断增大和随着深厚比的增加,高速公路的残余沉降变形量及变形范围呈逐渐减小趋势;2充填程度越好控制变形能力也就越强,对地表高速公路的影响也就越小,而达到一定充填度时一味增加充填量,对于地表残余变形的控制差异不会太大。3通过正交试验分析得出影响显著性由大到小为采空区倾角、深厚比、充填程度。

露天矿复合边坡动水携砂蠕变模型研究

露天矿复合边坡动水携砂现象危及边坡安全及周边环境。为揭示渗流作用下砂粒间相互作用机理,以砂颗粒团簇特征结构单元为对象,从颗粒尺度分析特征结构单元在自重、浮力、法向接触力、剪切接触力和渗透力作用下,砂粒间的非线性移动、变形过程及砂粒间在强力链上的力学行为。提出一种新的"塑转铰"元件,对Будин模型进行改进,建立"弹-黏-塑转铰"砂土蠕变力学模型,并给出其本构方程和蠕变曲线方程。通过动水携砂模型试验及砂土剪切蠕变试验数据,对改进Будин模型进行参数辨识和验证。分析结果表明:该模型精度较好,能描述蠕变过程中砂粒间的接触、摩擦、转动过程,能揭示含水砂层内的分级"阶梯"破坏现象及砂土颗粒间的剪切衰减及非衰减及第Ⅲ阶段正、负加速剪切蠕变过程及其变形规律,为分析散体颗粒间的相互作用机制提供了一种新的力学模型。

辽宁沈阳东森基坑工程支护结构设计与施工监测分析

沈阳东森商务广场深基坑工程位于市区中心,毗邻市区中心主要交通干线,为严格控制基坑与支护结构变形,保证基坑侧壁及周围环境安全,对该基坑工程进行了基坑支护方案的优选和支护结构设计,并进行了基坑支护结构及周围变形和内力的现场监测。通过对支护结构水平位移及位移速率、基坑周围地面沉降和锚索应力的现场监测数据分析,得出基坑与支护结构的变形规律,并且验证了支护结构设计的可靠性和合理性,对沈阳地区其他深基坑工程实践具有一定参考价值。

浅埋采空区对路基稳定性影响的数值模拟

为分析浅埋采空区对路基稳定性的影响,针对某新建公路穿越浅埋采空区的实际情况,采用FLAC3D建立三维模型进行了数值模拟,得出了浅埋采空区影响下公路路基的沉降规律,探讨了浅埋采空区对道路行车安全的影响,并在此基础上进一步分析了交通荷载、地下水与采空区耦合作用对路基稳定性的影响。研究结果表明,该采空区的移动和变形仍未结束,受浅埋采空区的影响,地表将出现不均匀的沉降和横向、纵向裂缝以及道路中心线的偏移,进而在公路路面形成塌陷坑,对路基稳定性造成较大威胁;当采深较浅时,交通荷载、地下水渗流作用会导致采空区活化,进一步增加路基沉降,宜采取注浆措施进行加固。

基于车-桥耦合振动理论的连续梁桥影响因素分析

通过研究车辆模型及桥梁模型,基于接触点位移协调条件,建立车-桥系统耦合振动运动方程组。用有限元软件MIDAS/CIVIL分析不同影响因素下桥梁的动力特性,揭示桥梁跨中竖向位移、弯矩冲击系数、竖向加速度等指标的变化规律。根据有限元分析结果,编译车-桥耦合振动系统影响因素分析程序,研究各因素对桥梁动力特性的影响。研究结果表明:车辆速度、行车数和桥面不平整度都对桥梁的动力特性有一定程度的影响;车辆速度对跨中竖向位移的影响最大,桥面不平度对跨中竖向加速度的影响最大,跨中弯矩冲击系数受车辆速度的影响最大。最后通过正交试验验证该程序分析结果的可靠性。

沈丹客运专线本溪段下伏采空区的数值模拟分析

为分析沈丹铁路客运专线本溪段的路基稳定性,为铁路客运专线建设提供依据,利用概率积分法进行了预测,并采用有限元软件ADINA进行了数值模拟。建立三维模型,分析了采空区残余变形对客运专线的影响,并对采空区注浆后的状态进行了模拟分析,得到了注浆前、后沿路基方向下沉、沿路基方向水平移动、垂直路基方向水平移动的数值。研究表明,采空区处于基本稳定状态,地表移动和变形是均匀渐变的,不会出现突然塌陷,但采空区上方出现了应力集中和塑性变形,地表移动仍会对铁路客运专线的运营造成影响,考虑未来可能产生的残采和复采以及铁路行车荷载的作用,也可能会出现老采空区活化,宜采取措施进行加固;对采空区进行注浆后地表的移动和变形值较小,达到了铁路客运专线的要求,采空区注浆能有效地控制地表移动和变形。

露天煤矿岩质高边坡下充填开采研究

为研究在露天煤矿岩质边坡下开采对边坡稳定性的影响,以阜新矿区某露天煤矿边坡为研究对象,采用相似材料模拟进行边坡下充填开采的研究,并使用有限元软ADINA建立三维模型,采用有限元折减法计算了未开采、全陷开采和充填开采边坡的安全系数。研究表明,充填开采后边坡的安全系数明显大于全陷开采的安全系数,充填开采能有效地控制露天矿岩质边坡的移动和变形,边坡的位移值沿坡脚向坡顶方向逐渐减小,对边坡稳定影响较大的因素为坡顶边缘位置的水平移动和水平变形,在露天煤矿岩质边坡下进行充填开采是切实可行的。

矿震对建筑物影响三维有限元分析

通过数值模拟来研究矿震对建筑物作用的方法,根据抚顺老虎台矿区的矿震情况,选取抚顺市区一幢七层砖混结构住宅为研究对象,应用大型通用有限元分析软件ADINA建立了该结构的三维模型,并模拟了矿震对结构的影响,进行动力分析,求解得出各层层间位移,并将模拟值与现场获得的震害监测值进行了比较,两者吻合较好,验证了此种方法用来模拟矿震作用的可行性和准确性,对进一步研究矿震对建筑物的影响具有一定的参考价值。

ADINA在钢筋混凝土结构非线性分析中的应用

介绍了ADINA有限元分析软件在钢筋混凝土结构非线性分析中的应用。以一根简支梁作为分析实例,应用ADINA对试验过程进行模拟分析,并将ADINA计算值与实测值进行比较,结果表明ADINA计算值比较接近试验值,可以用来模拟钢筋混凝土结构的受力性能,对今后进行较复杂的钢筋混凝土结构非线性分析有一定的参考价值。

冻融循环作用对桩锚支护深基坑的土体材料强度参数影响试验研究

季节性冻土地区的土材料在冻融循环作用后的强度参数对深基坑支护体系的安全性影响显著。在季节性冻土地区深基坑支护稳定性设计和施工中,考虑冻融循环作用后的土材料抗剪强度具有一定的实际意义。采用直剪试验方法对冻融循环作用前后土材料强度参数进行研究,绘制剪应力与剪切位移关系曲线,抗剪强度与垂直压力关系曲线,结合强度曲线计算得到内摩擦角及黏聚力。分析表明:冻融循环结束后,土体的最大剪应力比冻融循环前降低;土体的抗剪强度参数,内摩擦角在冻融循环作用结束后减小,黏聚力有所增加。

ADINA在矿震对建筑影响分析中的应用

文章介绍了矿震相关知识与结构地震响应分析理论。根据抚顺老虎台矿1995—2003年的矿震监测数据，针对矿区附近一栋七层砖混结构住宅进行了矿震响应分析。应用ADINA软件模拟了矿震对建筑结构的作用，将分析结果以剪力图、弯矩图及结点位移时间函数形式显示在图中。结果表明，在近些年频繁的矿震作用下，抚顺地区矿震对砖混结构影响较大，未来几年内结构的累积损伤有加大趋势，应及时进行加固以免造成较大的损失。该研究方法可用来模拟矿震对建筑结构的作用，对今后预测矿震对建筑结构的影响程度研究具有一定的参考价值。

浅析《钢结构设计原理》课程教学现状与创新改革方法

《钢结构设计原理》课程是土木工程道桥类专业的主干专业课之一,具有内容多、理论性强、创新设计能力要求高的课程特点。通过对学院在钢结构课程上的教学现状分析,提出所存在的教学问题,探讨了推进钢结构课程创新改革的具体方法,这对于提升课程教学效果和提高教育质量具有重要的现实意义。