基于Midas/GTS的FLAC3D边坡建模技术及工程应用

探讨了如何基于Midas/GTS来实现用FLAC3D建立复杂边坡模型。首先在Midas/GTS中建立几何模型和划分网格,然后根据两种软件的网格数据形式进行转换,把Midas/GTS的网格模型导入FLAC3D中。对于二维边坡问题,认为采用四边形单元比三角形单元的计算精度更高,在模型较为复杂的情况下建议在Midas/GTS中采用"四边形+三角形"的方式生成混合网格,然后导入FLAC3D中形成"brick+wedge"形式的混合网格进行分析,以保证计算精度。最后将上述建模方法应用于某边坡工程的稳定性分析,验证了该建模方法的可行性和实用性。

MIDAS/GTS-FLAC^(3D)耦合建模新方法及其应用

针对FLAC3D面向复杂地质体与结构工程前处理建模存在的技术困难与不足,提出MIDAS/GTS-FLAC3D耦合建模新方法。即先利用MIDAS/GTS进行三维几何建模和网格划分,然后,基于对两类软件中单元、节点数据关系的差异分析,应用MATLAB编写MIDAS/GTS-FLAC3D接口程序,实现了MIDAS/GTS环境下建模的单元、节点信息导入FLAC3D的数据转换。通过下伏采空区矾水沟大桥-师婆沟隧道复杂工程建模实例,验证了MIDAS/GTS-FLAC3D耦合建模方法的可行性和有效性,为FLAC3D构建三维复杂工程模型提供了新的思路。

基于Midas/Gts的FLAC3D的建模方法

研究了Midas/Gts模型与FLAC3D模型转化的关键技术处理问题,并给出了详细的处理过程.探讨了利用Midas/Gts建立三维边坡模型建模,通过FISH语言编写接口程序导入FLAC3D的关键技术.通过一个编制的FISH程序来实现Midas/Gts模型与FLAC3D模型的转化.结果表明,通过该接口,模型可以较好的导入FLAC3D中.

MIDAS GTS NX与FLAC^(3D)模型转换方法及应用

为了弥补FLAC^(3D)针对复杂工况及在特殊结构有限元模型建立过程中存在的不足,探究前处理功能强大的MIDAS GTS NX软件与FLAC^(3D)软件耦合建模新方法。采用Visual Basic语言编写了MIDAS GTS NX到FLAC^(3D)的模型转换接口程序,对从MIDAS GTS NX软件导出的节点和单元信息进行编辑修改,生成可供FLAC^(3D)识别的*.flac3d文件。郑州地铁5号线京广南站双线隧道净距小、隧道断面大、下穿既有公路隧道,主隧道采用CRD工法开挖,支护结构采用包括超前管棚、临时钢支撑在内的多种形式。基于该工程实例,将在MIDAS GTS NX软件中建立的模型成功导入到FLAC^(3D)中,同时对比数值模拟结果与现场监测数据,验证了该建模方法的可行性及数值计算结果的准确性。

基于Midas GTS分析深大基坑开挖对邻近建筑物的影响

为探索深基坑开挖对邻近建筑物的影响,确保施工安全,基于上海某深大基坑工程,通过使用大型有限元软件Midas GTS并采用HS本构模型进行精细化建模,模拟基坑开挖全过程对邻近建筑物的影响。同时,将模拟结果与实际监测结果进行对比,验证了模型参数选取的合理性和准确性。讨论了基坑被动区加固及结构底板回筑在基坑开挖全过程中对邻近建筑物的影响,能够为以后的工程使用类似的分析方法时提供借鉴。

基于Midas-GTS的矿山开采对地表村庄沉降分析

为了评价矿山开采对地表建(构)筑物的影响,基于地勘单位提供的钻孔数据,借助成熟的三维数值分析软件Midas-GTS建立丁家庄铁矿的三维地质模型。更真实地反映矿区的地质构造,分析得出矿山开采造成的地表村庄沉降位移。地表村庄的最大水平变形为2.2×10^(-3)mm/m,最大倾斜为0.60×10^(-3)mm/m,均小于Ⅲ级建筑物的变形允许值。

基坑边坡水平位移监测及MIDAS/GTS有限元模拟分析

以张家口市一施工工地基坑开挖设计方案为依托,运用MIDAS/GTS NX三维有限元数值模拟分析软件进行基坑边坡倾斜数值模拟研究。通过现场测定得到土的各项参数,应用于三维模型,验证MIDAS/GTS NX软件数值的合理性。结果表明:通过将MIDAS/GTS NX软件模拟得到的数据与现场实测数据相比较,因现场环境的不确定性,模拟数值与现场实测数据略有不同,但可为基坑开挖提供参考数据,为日后工程项目提供借鉴。

宁波软土地区地铁联络通道冻结法工后长期运营沉降预测研究

宁波地区主要以海相淤泥质黏土或淤泥等软土为主,此类土具有含水量大、压缩性高、承载力低的特性,地铁围岩开挖施工面临垮塌、变形问题,冻结法施工往往是处理上述问题的有效方法。然而,地层解冻后注浆作业不及时、注浆效果差极易导致地层沉降,所以需要对地基沉降进行长期监测。为更好考虑软土地基下的隧道安全,以宁波句章路站-鄞州客运总站站-南部商务区站区间盾构隧道为例,采用冻结法对宁波句章路站-鄞州客运总站站区间1#联络通道进行施工,开展冻融工后联络通道长期运营沉降预测研究,并通过三维有限软件MIDAS/GTS建模,对其冻融沉降进行计算分析。根据布点及实时观测,对隧道及句鄞区间盾构隧道及1#联络通道开挖施工期间的结构沉降变形及长期运营沉降变形进行预测,预测结果与监测数据基本一致,对于软土地基冻融处理具有重要工程意义,同时也可为相关工程提供借鉴。

复杂矿区三维地质可视化及数值模型构建

复杂三维地质可视化和数值模型的构建是采矿、岩土及水利水电工程中常常遇到的关键问题。针对数值模拟软件在复杂矿区地质体模型构建及单元网格划分等前处理问题上存在的不直观、工作量大等缺点,结合矿业软件在复杂三维地质体建模的强大优势,在研究线框模型和块体模型差异的基础上,提出了基于线框模型的复杂矿区三维地质可视化及数值模型构建技术。根据线框模型特点不同,以地表和采空区模型为型,分别阐述了基于Surpac的表面模型和实体模型无缝转换成MIDAS/GTS数值模型的有效方法,并将该技术成功应用于冬瓜山铜矿复杂采空区群围岩稳定性研究中。结果表明,该方法是可行、有效的,从而为矿山开采设计、安全分析及复杂地质体结构的岩土工程数值模拟分析提供了一种新的建模方法。

预留大尺寸洞口的地铁地下车站结构受力分析

为了研究围护桩与地下车站大尺寸开洞结构共同承受侧土压力时结构的内力变化规律,以某地铁车站为工程背景,采用岩土与隧道结构分析软件MIDAS/GTS,建立了包括周边土体、支护结构和预留轨排井地铁车站的地层—结构三维有限元模型,土与结构的接触算法基于Goodman无厚度接触单元,土体的本构关系采用摩尔—库伦模型模拟,对预留轨排井地铁车站施工全过程进行了模拟,并分析了预留轨排井阶段支护桩刚度、地面超载、纵梁截面高度等参数对结构受力性能和变形的影响。结果表明,支护桩刚度一定范围内的折减对主体各构件的受力影响较小。地面超载对结构顶纵梁受力影响较大,对中纵梁的影响次之,对侧墙底部应力分布的影响最小;增大轨排井的纵梁截面高度可显著减小结构纵梁端部附近侧墙的弯矩,但对侧墙底端与底板相交处的弯矩的影响不大。

似膏体充填开采沉陷的FLAC^(3D)数值模拟

基于FLAC^(3D)数值模拟软件与Midas/GTS辅助建模技术,采用Mohr Coulomb本构模型,对西马煤矿南一采区工业广场保护煤柱范围内的1327工作面进行了似膏体充填开采后的地表移动变形预计分析,并将其结果与概率积分法预计结果进行比较,得出FLAC^(3D)模拟结果(该结果符合实测数据)。分析结果表明:FLAC^(3D)数值模拟不需要确定繁杂的参数,而是以实际钻取的煤岩的物理参数为计算依据,较概率积分法更为简捷;研究成果为似膏体充填开采沉陷预计分析探求了一种更为高效的研究方法,也是对于传统概率积分预计方法的有效补充。

论共性技术

共性技术是基础科学研究和专有技术之间的桥梁,在技术结构中处于基础性的地位。共性技术的突破对产业结构提升意义重大。为了揭示共性技术的本质和发展规律,本文从经济学、技术学和哲学的学术视角对共性技术的属性进行了分析,并在此基础上对美国经济学家G.坦森的“以技术为基础的经济增长模型”在理论上作出了修正。本文还论述了共性技术的层次性和共性技术与专有技术相互转化原理,这对选择共性技术研发路线和政策框架设计都具有重要的现实意义。

弱胶结软岩巷道锚网喷架联合支护技术

为研究弱胶结软岩遇水易泥化、崩解对软岩巷道变形破坏的影响,以东胜井田某矿主斜井弱胶结软岩巷道支护工程为研究对象,通过室内试验分析弱胶结软岩遇水软化机理;通过理论计算,提出全断面锚网喷架支护方案并给出具体支护参数;利用有限元分析软件MIDAS/GTS对弱胶结软岩巷道全断面锚网喷架支护方案进行数值仿真分析.研究结果表明:较大孔隙的微观结构和较高的伊利石、蒙脱石等亲水性物质含量是导致弱胶结软岩遇水破坏变形的主要因素;全断面锚网喷架支护形式能够确保支护体系充分发挥作用,围岩变形量较小.

科技创新与商业模式创新融合影响因素研究——以湖北省装备制造业为例

科技创新和商业模式创新融合对转变经济发展方式意义重大,探明两者融合的影响因素是推动两者有机融合的关键。文章运用扎根理论,以湖北省装备制造业为例,挖掘提炼出影响科技创新与商业模式创新融合的因素;然后借助解释结构模型,测算推理出各影响因素的逻辑层次关系。研究结果表明,影响两者融合的因素是融合前置、融合主体单元、单元间协同、"单元—环境"链接、环境及融合期望六个因素,因素之间逻辑关系层次可分为五个层次。最后提出加强参与主体对融合预期积极感知、强化主体单元间协同等促进科技创新与商业模式创新深度融合的对策建议。

地铁车站深基坑工程开挖模拟分析研究

以天津地铁二号线青年路站深基坑工程为依托,利用岩土工程有限元软件MIDAS GTS的修正摩尔-库伦本构模型及其优越的前后处理及计算性能,仿真模拟了基坑施工过程中不同工序下每步开挖之后基坑的变形情况,对该工程施工中支护结构的位移、坑内土或坑边土的变形、支护结构的内力变化进行了探讨分析.

岩溶地区浅埋隧道变形分析及处治

为有效解决岩溶地区浅埋隧道的变形问题,依托贵州省某岩溶地区浅埋隧道工程实例,考虑采用注浆充填和支护加固手段等进行处治,运用MIDAS/GTS有限元软件进行岩溶隧道的围岩变形和支护结构受力分析,并针对该岩溶隧道提出相应的处治措施。研究结果表明:①超前小导管和超前大管棚支护均能有效减小岩溶地区隧道的应力和变形,但超前大管棚的作用效果更明显;②溶洞充填程度越高,隧道变形控制效果越好,完全充填对于控制隧道变形十分重要,故应保障注浆整体质量,以有效控制隧道变形;③综合考虑数值分析结果和工程条件,提出具体的处治方案。以注浆充填隧道下方的溶洞,并结合超前小导管和超前大管棚方法对隧道进行加固处理。

基于灰色组合预测的沿海围垦区基坑工程深层土体变形研究与控制

我国沿海围垦区深基坑工程,受到地下土含水量大、水位高、渗透性差、易变形的影响,对周边建筑环境产生较严重的破坏,其中,深层土体变形是影响其施工的最直观因素。为能实时获得基坑工程深层土体的变形数据,建立了灰色组合预测模型,即采用灰色关联度的方法,选取周边地表沉降、桩顶位移、支撑轴力以及地下水位等监测值作为组合预测模型的自变量,根据不同影响因素对应深层土体变形值的权重关系,应用于沿海围垦区某基坑工程深层土体变形预测模型中,结果表明灰色组合预测模型较GM(1,1)具有较高的预测精度,在5%以内。同时运用Midas GTS有限元模拟工程案例,从支撑刚度角度,计算其最优面积的大小,通过减小桩顶水平变形,控制基坑工程深层土体位移。

重庆丰盛场区域山体变形对隧道开挖响应特性研究

采矿时隧道开挖会对地下环境造成危害,同时其引起过大的地表沉降也会对地表造成危害。本文以重庆永荣矿业有限公司丰盛一矿开采工程为背景,运用有限元数值模拟软件MIDAS/GTS建立隧道断面开挖的数值模型,计算隧道开挖引起的地表沉降量。结果表明,随着埋深的增大,围岩破坏程度渐进扩大趋势,同时地表沉降量先减小后增大。在岩性较差的地层进行隧道的开挖,容易引起周围岩体的扰动,在强度相差较大的地层交界处其影响达到最大,进而出现大的变形或破坏;但如果交界的两个地层岩性相同或相近,则影响较小。

软土地层灌注桩低应变检测的数值模拟分析——以厦门高崎污水处理厂项目为例

以厦门市湖里区某污水处理厂地下工程为依托,运用Midas GTS数值软件,对围护桩的低应变检测反应机理进行数值模拟研究,分析锤击力大小、脉冲宽度、信号接收位置、弹性模量、泊松比等因素对低应变检测结果的影响。结果表明:锤击力大小不影响速度-时程曲线变化规律,但影响波的强度;脉冲宽度越大入射波接收时间延迟越严重,入射波与反射波幅值都有一定程度的增大;在距离桩中心2/3R位置,信号接收能量损失最小,反射波最明显;弹性模量增大,入射波幅值、反射波幅值均减小;泊松比对低应变反射波接收信号几乎没有影响。

施工对邻近有轨电车及下穿盾构区间结构安全影响评估

为了更加深入地分析基坑开挖过程对周围环境与构筑物的影响,本文结合广州琶洲港澳客运口岸项目基坑工程,通过使用midasGTS/NX软件模拟计算基坑工程施工过程中基坑底部在建地铁盾构隧道、邻近有轨电车的结构位移,评估基坑工程在各施工工况下有轨电车、盾构隧道结构的安全状态。有轨电车道床结构、盾构隧道结构水平、竖向位移极值各项数据计算结果表明:施工对邻近既有有轨电车结构和在建地铁隧道形成一定影响,最不利影响处于有轨电车、地铁左右线在基坑施工范围段停车的极限工况,但各位移极值均未超过允许范围,因此,该基坑施工过程不危及邻近有轨电车结构和地铁隧道的整体安全。