大坝爆破振动响应评估分析

工程爆破对周围建(构)筑物造成不同程度的负面影响。结合某大坝近区隧道开挖的爆破振动监测数据,通过频谱分析获取该坝体的主振频率,利用小波多分辨率技术研究不同频率段内爆破振动能量的分布规律,利用三维有限元模型对空库和满库情况下的坝体进行模态分析,最终综合主振频率、振动能量、振动模态以及质点峰值振速作为爆破振动效应的安全判据,得出爆破振动对该大坝安全影响较小的结论。分析结果对于类似工程的爆破振动安全评估研究具有一定的指导意义。

大塘口空腹式双曲拱渡槽安全评价分析

对危旧渡槽进行安全鉴定并分析其安全状态,为下一步加固或重建提供科学依据尤为重要。以运行40年的大塘口空腹式双曲拱渡槽为例,采用现状调查分析、地质勘察、现场安全检测、水力要素复核及结构安全复核等方法,评价了渡槽工程质量、水力要素及结构安全性。结果表明,渡槽存在一定质量缺陷,工程质量分级为B;渡槽过流能力不满足规范要求,水力要素分级为C;主拱圈拱脚偏心距及抗裂不满足规范要求,支承结构安全分级为B;渡槽地基基础满足规范要求,安全分级为A。因此,评定大塘口渡槽安全类别为三类渡槽。

浆砌块石拱坝爆破振动响应有限元时程分析

浆砌块石拱坝的振动效应具有砌体结构和拱形结构的双重特征,通过振动速度和频率判据来评价大坝的安全性有一定局限性。通过引入混凝土损伤塑性模型,同时考虑拱坝的固有特性及振动持时,采用实测振动速度作为边界条件输入的方法,对爆破振动影响下的浆砌块石拱坝进行有限元时程分析,研究了大坝在爆破振动作用下的位移和损伤特性,为类似工程的安全评价提供参考。

邓肯-张参数对基坑支护结构变形的敏感性研究

有限单元法是计算基坑开挖支护结构变形的常见的数值计算方法,其土体模型参数的准确性是计算结果可靠性高的保证。邓肯-张E-υ模型是岩土工程分析计算中常用的一种非线性弹性模型。本文以双排桩支护结构为例,针对模型参数敏感性进行大量非线性有限元计算,计算结果表明:影响基坑支护结构变形的主要参数为k、G、Rf和n,随着G、Rf和n的增大,侧向位移增大;随着k的增大,侧向位移减小。对于弯矩而言,参数的变化对弯矩的影响较小。从整体来看,邓肯-张参数对侧向位移的敏感性要大于对弯矩的敏感性。

水泥搅拌桩各参数敏感性分析

运用敏感性分析方法,结合有限元数值模拟,对水泥土搅拌桩支护结构各参数进行敏感度分析,选取影响桩顶最大水平位移的6个参数,计算在基准值不变的情况下,各参数对桩顶最大水平位移的敏感性,为合理选择水泥土搅拌桩的结构参数提供参考。

软土路基沉降的非线性有限元分析

高速公路施工中应掌握软弱路基在路堤填筑过程中的沉降规律,通过应用邓肯—张模型和比奥固结有限元程序对软土路基条件下的沉降进行有限元模拟,揭示了沉降过程中软土的固结规律,得到了比较接近实测值的计算结果,对于指导路基施工具有一定的意义。

基于主成分和半参数的大坝变形监测回归模型

主成分分析在一定程度上可以解决大坝变形监测回归模型因子间的复共线性,然而当提取的主成分信息不充分时,主成分回归用于大坝安全预测可能失效。提出以主成分分析提取的主成分作为半参数回归的参数分量,剩余成分和模型误差作为未知的非参数分量对主成分回归进行补偿,建立一种基于主成分和半参数的大坝变形监测混合回归模型。利用某大坝实测资料进行建模分析,结果表明该混合模型能克服回归因子间的复共线性,避免半参数回归补偿最小二乘估计中法矩阵的病态性,比传统的主成分回归和逐步回归模型具有更好的拟合和预报精度。

龙井水库大坝的渗流和稳定分析

本文以龙井水库大坝为例,运用有限单元法对粘土心墙坝的渗流进行分析计算,同时运用瑞典圆弧滑动法和简化Bishop法对粘土心墙坝的坝体稳定进行分析计算,在此基础上对水库大坝进行了渗流安全评价和稳定性安全评价。

不同嵌固深度排桩受力与变形特性现场试验研究

根据某一水闸基坑开挖工程,在排桩桩体内埋设测斜仪、钢筋应力计对非等长双排桩基坑支护结构变形特性进行了现场观测,采用规范法讨论了后排桩不同嵌固对前、后排桩的变形、内力影响。研究结果表明:非等长双排桩桩顶位移、桩身剪力、弯矩与传统等长双排桩基坑支护结构规律一致;增大后排桩的嵌固深度,前、后排桩的桩顶位移均减小;前排桩桩身剪力、弯矩减小,后排桩增大,但当嵌固深度超过桩长3/4时,前、后排桩的桩顶水平位移、桩身剪力、弯矩减小或增大趋势均不明显;研究成果为双排桩基坑支护结构设计优化提供一定参考。

门架式双排桩围护结构的三维有限元分析

门架式双排桩支护结构是由前排桩、后排桩及桩顶冠梁共同作用的空间组合围护结构,这种围护结构主要是发挥组合桩的整体刚度和空间效应及桩土的协同作用,其三维空间效应显著。通过有限元软件ABAQUS对该种围护结构进行三维有限元分析,从而分析门架式双排桩围护结构的内力和变形以及与土的相互作用机理,并将数值计算结果与实测结果进行对比,验证理论计算与分析的合理性,并得出冠梁厚度增加到0.6m后,冠梁厚度对前后排桩的弯矩和位移的影响不再明显的结论。

基于三维激光扫描的老旧渡槽结构性能安全评估

渡槽在运行多年后需要进行安全评价以确定渡槽的运行性态,以便为下一步加固或重建提供科学依据。由于渡槽修建年限较久,原设计资料的缺失将给渡槽的结构安全评价造成较大困难。以某双曲拱渡槽为例,以现场安全检测为基础,采用三维激光扫描技术对渡槽进行实景复制,建立渡槽三维点云模型,经数据处理后形成实体模型并进行三维数值计算,再结合拱圈稳定性计算成果,实现对槽身及支承结构受力性能的分析,从而达到了从整体上对渡槽结构进行安全评价的目的。

隧道爆破对大坝振动影响监测分析

近区隧道开挖爆破会引起大坝产生振动响应,为确保大坝安全,对爆破振动进行监测分析,及时反馈指导爆破施工。利用db8小波基对坝基处振动信号进行小波分析,结果表明采用db8小波基处理爆破振动信号是可行的,爆破能量分布主要集中于15.625～250.000Hz频带之间,而非大坝基频所在的频带,最终得出爆破振动对大坝安全影响较小的结论,为同类工程提供参考。

基于有限元及神经网络的土体参数反分析

针对采用试验得到的土体力学参数进行模拟计算的结果与实测数据偏差较大的问题,应用有限元与BP神经网络相结合的位移反分析方法,把计算的桩体侧向位移作为神经网络的输入,对应的土体力学参数作为网络输出,对神经网络进行训练。训练成功后,再利用现场实测的桩体侧向位移带入训练好的网络进行反分析,从而得到符合实际的土性参数值,结合某深基坑工程,通过实测值与计算值的对比验证了该方法的科学性。

基于温度场方程的基坑渗流场的模拟

基于渗流场方程和温度场方程相同的原理,利用有限元软件ADINA中的温度场来模拟基坑工程中的渗流场,分析了渗流场的渗流规律和防渗墙在不同嵌入深度情况下的水力坡度和渗流量的变化情况,讨论了防渗墙不同渗透系数情况下的最大水力坡度的变化规律,得到了水力坡度和渗流量随防渗墙嵌入深度增大而减小的规律以及防渗墙的渗透系数与最大水力坡度呈线性递减的关系,指出地下连续墙的角点和基坑边缘溢出点是整个基坑中最易发生渗透破坏的部位,为基坑的设计和施工提供理论指导。

小溪滩水利枢纽工程库区浸没影响分析

水库蓄水导致库区两岸地下水位壅高而产生浸没,是低水头径流式电站水库的主要环境工程地质问题之一。小溪滩水利枢纽工程属河道型水库,蓄水后地下水水位壅高给两岸库区地表水、地下水、农作物及库区建筑物等带来一定程度的影响。通过对蓄水后库区的实地调查研究,提出浸没临界高程取正常蓄水位加1 m更符合工程实际情况。可为同类工程的浸没预测、评价以及政策处理提供参考及依据。

选择显著因子的BP神经网络模型研究

为了更加准确有效地分析大坝安全监测资料,保证大坝的安全、有效运行,分析了神经网络和回归分析的优缺点,提出了选择显著因子的BP神经网络模型分析方法。实例分析结果表明:神经网络和回归分析具有较强的互补性,为了保证资料分析的可靠性,可同时运用这两种方法;选择显著因子的BP神经网络分析方法避免了因子之间的相关性导致预测精度不高的缺点,减小了神经网络过度训练的几率,在保持神经网络拟合精度的同时又具有较高的预测数度。

2种邓肯-张模型对比研究

邓肯-张E-ν或E-B模型常用于土石坝应力、变形有限元计算。通过数值模拟与三轴试验的对比,验证计算结果与试验值的相符性,同时对比2种模型的差异。研究结果表明:2种模型的切线弹性模量具有一致性,但泊松比差异显著;同一围压下,应力水平较低时,E-ν模型泊松比较E-B模型大,应力水平较高时则相反;围压越大,泊松比越小;随着应力水平增加,E-B模型泊松比基本呈线性增加趋势,而E-ν模型关系曲线在应力水平较低时变化平缓,仅在高应力水平时曲线渐陡。

临时围堰抛石挤淤对永久护岸变形的影响

利用土力学理论简要分析了临时围堰施工造成的永久护岸变形机理,并通过监测数据分析,找出了永久护岸变形异常的关键影响因素,并提出减小临时围堰对永久护岸影响的几条措施和方法,达到了较为满意的处理效果。

基于免疫遗传算法的邓肯—张E-B模型参数反演分析

邓肯—张E-B模型应用于面板坝的应力应变分析时一般通过室内三轴试验获取模型参数,而中低面板坝一般不进行室内三轴试验,通常采用的工程类比法取得的模型参数计算误差较大,通过基于免疫遗传算法的位移反分析法得到较为符合工程实际的邓肯—张E-B模型参数,并以双溪口水库大坝为例,计算了竣工期沉降量,通过与实测沉降量的对比分析,说明了该方法的合理性。

邓肯-张E-v模型参数对深基坑支护变形影响

利用邓肯-张E-v模型,针对双排桩支护结构参数敏感性,进行大量非线性有限元计算分析,得到了各参数与支护结构侧向位移和弯矩之间的关系,确定了模型中影响基坑支护结构变形的主要参数。