水平荷载作用下群桩相互作用的弹塑性数值分析

本文利用三维弹塑性有限元法对水平荷载作用下群桩基础特性进行了分析,讨论了群桩基础水平荷载作用下的承载性状和破坏机理,并探讨了桩距、桩数、桩长、桩径和土质各种因素对群桩效应的影响,指出桩距和桩数是影响群桩效应的主要因素。

长塘电站拱坝有限元应力分析及坝肩稳定研究

为深入研究长塘水电站拱坝系统的应力及变形状态、渐进破坏发展过程以及可能的失稳模式和极限承载力,采用三维弹塑性有限元法,针对4种工况(正常蓄水位+温降,正常蓄水位+温升,死水位+温升,校核水位+温升)对坝体和坝基进行了分析计算,并利用强度储备系数法模拟拱坝失稳的渐进破坏过程。结果表明:各种工况条件下,坝体最大有限元等效主应力均小于规范要求的允许应力施工过程仿真模拟,并采用强度储备系数法模拟拱坝失稳的渐进破坏过程,分析研究了长塘拱坝的坝体强度和坝肩稳定问题;J1夹层在两岸坝肩及上游水库表面局部首先出现破坏,当强度系数为2.9时,屈服区在左岸坝肩贯通,大坝失稳。综合分析,长塘水电站拱坝及坝肩系统是稳定的。

双线盾构隧道施工过程相互影响的数值研究

首先针对双线盾构隧道施工特点,建立了考虑切口水压、土体的扰动、盾尾释放位移、盾尾注浆体的硬化效应,能够进行动态模拟的三维弹塑性有限元模型。然后采用该模型进行双线盾构隧道施工过程的数值模拟分析,计算结果与现场监控量测数据做了对比分析,验证了作者所建立的双线盾构隧道施工过程数值模型的适用性,并总结得出近间距隧道的施工中,后建隧道对先建隧道的影响规律,以及后建隧道自身相对与单条隧道时的变化规律。通过对平行隧道盾构法施工不同参数的对比研究表明,隧道间距是控制两隧道相互影响的最主要因素,地层损失率次之,然后是土体弹性模量。而隧道埋深、切口水压、盾尾注浆压力对两隧道相互影响的作用较小。通过对重叠隧道盾构法施工不同参数的对比研究,分别得出了两种开挖类型的重叠隧道相互影响的规律。从减小隧道间相互影响出发,证明了下伏隧道先行开挖优于上覆隧道先行开挖的情况。

整体式折线重力坝的深层抗滑稳定及加固研究

分别采用三维弹塑性有限元法和分项系数法,对非整体式和整体式折线重力坝的应力和深层抗滑稳定性进行了计算分析,得出整体式折线重力坝有效地改善了坝体的应力和变形状态,但对提高抗滑稳定性不一定有效的结论,并通过拱梁分载法解释了上述结论。采用高压旋喷灌浆进行加固,并提出了较优的加固范围。

大型复杂群空区下采场稳定性分析

绍兴铜都矿业有限公司由于长期采用分段空场法回采,导致在-385 m水平以上存在52万m3的复杂采空区群,出现了采场垮塌、地表塌陷等严重地压现象,对深部开采安全已造成严重威胁。为此,在矿山岩体工程地质条件研究的基础上,综合运用三维弹塑性有限元正交试验方法、极限分析法和弹性力学小变形薄板理论等多种岩石力学理论方法,分析计算分段空场法采场的稳定性,评价和预测了分段空场法采场和矿柱的力学行为和破坏特征,为深部采场提供了合理的采场结构参数,有效指导了试验采场6.4万t矿量的安全回采。

双线盾构隧道施工过程相互影响的数值研究

文本首先针对双线盾构隧道施工特点,建立了考虑切口水压、土体扰动、盾尾释放位移、盾尾注浆体的硬化效应,能够进行动态模拟的三维弹塑性有限元模型。然后采用该模型进行双线盾构隧道施工过程的数值模拟分析,计算结果与现场监控量测数据做了对比分析,验证了本文所建立的双线盾构隧道施工过程数值模型的适用性,并总结得出近间距隧道施工中,后建隧道对先建隧道的影响规律,以及后建隧道自身相对与单条隧道时的变化规律。通过对平行隧道盾构法施工不同参数的对比研究表明,隧道间距是控制两隧道相互影响的最主要因素,地层损失率次之,其下是土体弹性模量。而隧道埋深、切口水压、盾尾注浆压力对两隧道相互影响的作用较小。通过对重叠隧道盾构法施工不同参数的对比研究,分别得出了两种开挖类型的重叠隧道相互影响的规律。从减小隧道间相互影响出发,证明了下伏隧道先行开挖优于上覆隧道先行开挖。

江坪河拱坝坝肩稳定分析

对江坪河双曲拱坝进行了三维弹塑性有限元分析,利用有限元应力成果分别计算了正常蓄水位、设计洪水位等3种工况下加固前后坝体坝肩系统的点安全系数和7个可能滑动块体的抗滑富余系数。计算结果表明,两岸拱座在加固后基本满足要求,但左岸拱座安全裕度不大。

软土地基大直径格形钢板桩围堰设计探讨

[目的]大直径格形钢板桩围堰作为一种新型的围堰形式,不仅施工速度快,而且能够有效减少施工过程对海洋环境的污染。但目前在软土地基中大直径格形钢板桩围堰的设计方法还存在不足。[方法]以我国某人工岛大直径格形钢板桩围堰为例,分别利用我国规范法、日本规范法和三维有限元弹塑性分析方法,对软土地基中大直径格形钢板桩围堰的稳定性问题进行了探讨。[结果]研究结果表明:中国规范法计算得到的格外土体主、被动土压力小于日本规范法和有限元数值法。中国规范法假设大直径格形钢板桩围堰在倾覆破坏过程中结构旋转中心为格形钢板桩底部的前趾,而日本规范法和有限元数值法计算结果显示旋转中心位于格形钢板桩底部的非倾覆侧。不同旋转中心的选取方法导致了中国规范法计算的抗倾覆稳定性安全储备明显大于另外两种方法。[结论]研究成果说明大直径格形钢板桩围堰在软土地基中的设计理论和方法还需进一步的研究和探讨。

桃花江大坝深层抗滑稳定及加固方案优化研究

分别采用三维弹塑性有限元法和分项系数法对桃花江水库大坝的应力和深层抗滑稳定性进行了计算分析,探讨了该折线重力坝整体化后对于改善坝体的应力和变形状态以及提高抗滑稳定性的效果,并在此基础上提出了较优的加固方案。

补片尺寸对胶补飞机蒙皮强度的影响

采用三维弹塑性有限元法探讨了应急胶接修补飞机蒙皮裂纹损伤时,圆角矩形补片尺寸变化对补强水平的影响。合理选取圆角矩形补片的长度和宽度尺寸,可提高被修复蒙皮的强度,进而提高被修复损伤飞机的安全性。