基于等效线性土体模型的地基与结构整体地震响应模拟

考虑动力荷载下土体的非线性和迟滞性,建立了基于等效线性理论的层状地基三维有限元动力分析模型。通过设置黏弹性人工边界实现无限域地基和等效地震荷载模拟,并对计算方法的可靠性进行了验证。进一步建立地震作用下结构和地基相互影响的整体分析模型,模拟得到了结构的地震响应。结果表明,相比根据场地地震反应分析理论建立的模型,基于土体等效线性的动力模型能有效考虑结构与地基的相互影响。建立的模型可用于结构三维动力问题分析,进而为结构抗震模拟分析提供了一个新思路。

基于HS-Small模型软土基坑开挖过程三维数值分析

基于上海某项目的基坑围护方式,根据国内外学者对上海地区软土做的大量土工试验和国外学者的取值经验,使用Plaxis 3D中的HS-Small本构模型模拟土层,建立了三维基坑数值模型,分析其在开挖过程中围护结构的水平侧移和坑外土体的沉降变形特性。结果表明,基坑围护墙随围护墙深度呈现先增大后减小的趋势,在1倍挖深附近取得最大值;坑外地表沉降值随边界距离增大呈现先增大后减小的趋势,且在1倍挖深处最大,在4倍挖深距离处几乎无影响。将围护墙侧移计算结果与技术规范计算值进行对比,表明HS-Small模型计算的围护结构侧移值比技术规范计算值小,支撑薄弱的地方相差值较大。

隧道爆破施工导致地面振动优化控制数值模拟

根据爆破荷载经验公式及人工黏弹性边界,建立了隧道施工爆破对岩质地层影响的数值分析模型。研究了爆破施工引起的地面振速响应规律。结果表明:振速衰减规律符合萨道夫斯基公式,且围岩弹性模量对振速传播影响较大。拟合得到不同围岩条件下的利用萨道夫斯基公式关键参数,进一步采用最小二乘法进行多元拟合,建立了公式关键参数岩体参数的量化关系。利用量化关系优化了爆破施工方案,并通过与工程实测结果的对比验证了量化公式的合理性。