基于波动理论的进水塔塔背回填高度仿真分析

以波动理论为基础,采用粘弹性人工边界模拟地震波的远域能量逸散效应,用ABAQUS有限元软件分析地震荷载作用下,塔背回填高度对进水塔结构动力响应的影响。塔背回填处与进水塔塔背接触位置为结构几何突变部位,塔背回填高度对进水塔结构的应力集中区域影响明显。因此存在一个合理的塔背回填高度,其不仅可降低塔背地震荷载的放大效应,也能有效缓解局部区域的应力集中,对结构的整体抗震设计有利。

岸塔式电站进水口塔背回填高度研究

岸塔式进水口的塔背回填高度增加了结构整体刚度,但在地震作用下,又增加了地震惯性力,因此塔背回填高度对结构受力影响有利有弊,但回填高度如何确定,有待进一步研究。本文采用三维有限元方法,对某电站进水口结构进行了动力分析,针对塔背回填高度在地震工况下作了敏感性分析,整理了各计算模型关键部位的位移及应力值,通过对比分析,提出了此进水口经济合理的塔背回填高度。

高耸进水塔结构塔背回填高度抗震研究

为了得到高耸进水塔结构塔背回填高度的合理值以降低塔体应力,在保证塔体安全运行的基础上降低成本,减少投资,以某工程为例,使用反应谱法计算了进水塔结构在地震作用下的动力响应并分析了塔体的动力特性,采用单因子变量法研究了回填高度对进水塔结构自振频率、变形和应力的影响。结果表明:随着回填高度的增加,塔体自振频率增大,塔体在地震作用下顺水流向和垂直水流向的位移峰值逐渐减小,塔体关键部位拉应力峰值先减小后增大。回填高度在某一高程下,塔体拉应力可达到最小值,同时塔体位移也较合理。综合应力和位移的分析成果,此算例推荐塔体既经济又合理的回填高度为0. 64倍的塔高,即塔背回填高度为35 m。

塔侧混凝土回填高度对长拦污栅墩进水塔的动力影响分析

为了研究侧面混凝土回填高度对长拦污栅墩进水塔结构动力响应的影响规律,提高拦污栅框架结构的抗震性能,针对高耸进水塔结构建立不同塔侧回填高度的三维有限元模型进行动力计算,系统分析了侧面混凝土回填高度对进水塔自振特性、位移和应力的影响规律。结果表明:过高的塔侧回填会导致拦污栅墩部分连系梁的压应力超出混凝土抗压强度而发生断裂;无塔侧回填则会造成塔体横河向位移较大,同时连系梁的拉应力均比较大;合理的塔侧回填高度能够有效降低长拦污栅框架结构的应力,限制进水塔横河向位移,并且提高结构整体抗震性能。提出了长拦污栅墩进水塔侧面回填高度的合理范围,可供类似工程借鉴。

高耸进水塔塔后回填高度对其抗震性能的影响

针对高耸进水塔塔后回填高度的选取问题,规范未给出通用的取值范围,在计算分析时一般只考虑塔后回填对塔体应力的影响,对塔后回填与基岩交接处的应力涉及较少。在保证进水塔稳定的条件下,采用ANSYS有限元分析理论,建立进水塔三维有限元模型,选用反应谱法计算了进水塔在地震作用下的动力响应,对比分析了不同塔后回填高度对进水塔结构自振频率、位移、塔体应力、回填与基岩交接处应力的影响程度。结果表明:塔后回填高度在一定范围内时,塔后回填能够有效提高塔体的自振频率,改善塔体的位移及应力,塔后回填混凝土与基岩交界面处的应力值有小幅度的增大;当塔后回填高度超过一定值时,回填高度的增加对塔体的自振频率、位移、应力的改善逐渐减弱,塔后回填混凝土与基岩交界面处的应力出现突增。综合分析得出此类进水塔合理的回填高度约为0.64倍塔高。

联合进水塔塔背回填混凝土最优高度三维有限元计算分析

当发生地震时,水电站进水塔塔背回填混凝土的高度对整个塔体受力至关重要,回填过高使得设计过于保守也会造成不必要的浪费,因此确定最优回填混凝土高度对减小联合进水口单项工程投资具有一定意义。通过建立进水塔塔群三维网格模型,采取振型分解反应谱法进行动力分析,结果表明:塔背回填混凝土高度对进水塔水平向位移有明显的限制作用,这对减小进水塔结构大变形及提高抗震性能很重要,最终通过混凝土回填量与塔体位移应力综合指标,得出塔群最优回填高度范围,为今后进水塔结构优化设计提供借鉴。

下穿机场明挖拱形隧道施工回填材料及工艺研究

依托成都天府国际机场明挖隧道群项目C3、C4穿场明挖隧道,不同回填材料与回填方式产生的施工荷载会对明挖隧道结构产生不同的力学效应,影响其安全性。通过数值模拟的方式对不同回填材料与回填方式模拟分析,并基于模拟结果提出了优化方案即从运营特点要求和结构安全性考虑,应采用不同回填材料相组合、分区分段设置的回填方案。

超软土地基上船闸基坑回填期位移控制技术研究

杨林船闸修建于高含水率超软弱淤泥质土层上,底板以下分布着厚达30m左右的淤泥和淤泥质土,船闸主体结构施工完成后,闸室北侧边坡回填土方量是闸室南侧回填土方量的两倍多。闸室两侧回填土的回填高度与回填速率将直接影响底板下软弱土层将产生向闸室底板范围内流动,软土的塑性流动将导致闸室底板不均匀受力和PHC管桩的侧向变形,可能威胁到船闸的安全。本文研究通过采用预先埋设的土压力计的观测数据,调节闸室两侧回填高度减小底板两侧土压力的差值;南北闸室墙后回填土下层打入测斜管,检测墙后回填后土体深层变形情况;在闸室底板桩基顶预埋应变传感器,检测闸室回填对桩基的影响,分折并提出回填预警,指导回填施工。从而为此类工程问题提供指导借鉴意见。

内排土压脚回填技术在安家岭露井联采中应用

为治理安家岭矿区露天边坡滑坡及井工矿开采巷道变形,采用FLAC数值模拟,详细分析了内排土压脚回填前后安家岭露天矿边坡及在该边坡下布置的井工矿巷道围岩的应力场及位移场变化规律,并重点分析了不同回填高度对边坡及巷道稳定性的影响。研究结果表明,回填至标高+1358.8m后巷道破坏区不再与前端煤柱破坏区相连通,回填至标高+1393.6m后边坡及巷道围岩的水平位移减少幅度超过60%,煤柱承载力弱化比例明显降低。

岩溶地区桥梁桩基回填工法及抗震性能分析

该文以广西南宁市玉洞大道立交主线桥某贯穿溶洞桩基为例,基于弹性地基理论和弹性桩假设计算了岩溶地区桥梁桩基在E1和E2地震作用下的桩身侧向位移。结果表明:回填材料差别如黏土、黏土碎石混合料及混凝土等对侧向位移影响不显著,施工回填工法如回填长度、回填位置对桩基侧向变形的影响显著。基于对该工程案例的计算分析,该文给出了改善岩溶地区桥梁桩基抗震性能的回填工法建议,可为同类地区桥梁桩基施工工法选择和抗震设计提供参考。

安家岭北帮内排压脚回填技术的参数优化研究

采用FLAC数值模拟及1:200的相似材料模拟,详细研究了安家岭北帮露井联采下内排土压脚回填前后露天边坡及在该边坡下布置的井工巷道围岩的应力场及位移场变化规律,并重点分析了不同回填高度对边坡及巷道稳定性的影响。研究结果表明,回填至标高+1358.8m后巷道破坏区不再与前端煤柱破坏区相连通,回填至标高+1393.6m后边坡及巷道的水平位移减少幅度超过60%,煤柱承载力弱化比例明显降低。

压脚回填技术在边坡变形治理中的应用

以我国蒙东地区某露天煤矿边坡变形实例为基础,分析了边坡变形原因及潜在滑坡模式,确定了内排压脚回填技术为边坡变形治理的主要技术手段。通过建立工程地质模型和边坡稳定性计算,确定了最优内排压脚回填高度为24 m,并对非工作帮边坡裂缝及内排554平盘进行平整与压实,最终将边坡变形速度控制在安全可控范围内,及时地实现了露天矿生产接续,避免了滑坡灾害的发生,保障了边坡稳定与安全。

半埋式海底管道周围海床瞬态液化稳定性研究

为研究波浪荷载作用下半埋式海底管道周围海床的瞬态液化稳定性,通过动量源函数法进行数值造波,以LSM法追踪波浪自由液面,利用有限元法求解海床控制方程,建立了波浪-海床-半埋式海底管道相互作用的二维数值模型.将求解的波浪模块中的海床表面压力作为海床模块的边界条件,得到海床中的超孔隙水压力及有效应力,研究了回填高度及波浪特性对半埋式海底管道周围海床稳定性的影响.研究结果表明:波浪特性对半埋式海底管道周围海床瞬态液化稳定性影响较大,管道底部海床瞬态液化深度幅值随波高及波浪周期增大而增大;当波高为3 m、波浪周期为10 s时,管线底部海床液化深度可达0.92 m;当回填高度大于临界回填高度时,管道底部海床不会发生瞬态液化现象.

基础埋深对地基承载力的影响

在修正地基承载力特征值时,规范对公式中各项参系数、各物理量取值都有规定,对基础埋深取值的说明更多一些,但实际工程千差万别,不免出现一些特殊情况。本文对存在室外地面高差,挖方平整区,室外高于室内等各种特殊情况,按规范的基本原理和理论依据找出合理的解答。