基于遗传算法的空箱式挡土墙多目标优化设计

为高效、准确、自动化地实现空箱结构的优化设计,以空箱式挡土墙为研究对象,基于Python语言和ABAQUS软件进行参数化建模,实现了结构建模及有限元计算分析全套流程的自动化。结合某水闸工程中的一座空箱式挡土墙结构,以多个强度和稳定性指标的最优化和混凝土体积的最小化为目标,以规范要求的指标阈值、几何尺寸和体积限制为约束条件,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)进行空箱式挡土墙多目标优化设计。为进一步提高计算效率,基于人工神经网络算法建立了代理模型,实现了与实际有限元模型的高度近似。结果表明,依据所提出的优化设计方法进行空箱式挡土墙多目标优化设计,可以在有效控制强度和稳定性的前提下尽可能地缩减混凝土用量,具有显著的经济效益。

海啸作用下滨水挡土墙抗震滑动稳定性上限分析

针对沿海地区滨水挡土墙在海啸和地震联合作用下易发生被动破坏的问题,结合极限分析上限法和拟静力法确定地震荷载,研究了海啸作用下滨水挡土墙的抗震滑动稳定性。通过建立墙体滑动与破坏区土楔体整体滑动的墙-土系统及速度容许场,推导出水平地震加速度系数(kh)的表达式。分析了海啸、海平面与地下水高度及墙-地和墙-土摩擦角对地震屈服加速度系数的影响。结果表明,控制地下水位在适当高度并增大墙-土摩擦角可以有效提高滨水挡土墙的抗震滑动稳定性。与经典极限平衡理论相比,该方法考虑了土体的塑性流动及挡土墙的位移模式,且无需计算地震被动土压力的值。

组合扶壁式挡土墙结构设计及稳定性分析

扶壁式挡土墙作为一种轻型、柔性的挡土结构,具有方便施工和受力性能好等特点,但对支挡高度却有一定的限制。为此,本文以威海龙润国际项目为依托,提出一种新型的组合扶壁式挡土墙结构,并结合数值模拟方法对挡墙结构的受力特征进行了分析研究。结果表明:组合扶壁式挡土墙可有效提高抗倾覆抗滑移能力,将原有的肋板受力转变成箱体受力,提高了边坡的整体稳定;在满足组合扶壁式挡土墙最大基底压力的前提下,位于0.5H(挡墙高度)处的5.0m盖板宽度的弯矩最小,边坡稳定系数为1.62。现场监测结果得到挡土墙填筑及使用期间最大水平位移为18.3mm,验证了支护方案的合理性,可为今后同类工程的计算及设计提供一定的参考。

装配扶壁式钢筋混凝土挡土墙受力性能研究

本文提出一种新型装配扶壁式挡土墙结构,并研究其受力性能。通过ABAQUS有限元软件对不同键槽尺寸、键槽间距、扶壁墙高度、扶壁墙厚度的该结构在土压力作用下进行数值计算分析。研究发现该挡土墙结构的最优键槽尺寸为:键槽深度为50mm、宽度和间距均为180mm。在静止土压力作用下,采用最优键槽尺寸的挡土墙仅在预制扶壁墙底端的键槽处出现轻微的应力集中和损伤,但整体受力性能良好;整个墙体位移和变形均很小,满足工程设计要求;装配与现浇挡土墙极限承载力比较接近,该新型装配扶壁式钢筋混凝土挡土墙的安全性满足要求。

重力式挡土墙抗震稳定性检算最不利状态选取探讨

重力式挡土墙整体稳定性检算最不利状态选取对抗震设计有重要影响。针对加速度峰值、墙身外倾峰值、墙顶位移峰值三种典型挡墙抗震危险时刻以及常用“土压力峰值时刻包络”取值方法,以振动台模型试验揭示地震土压力取值结果差异性,基于重力式挡土墙ABAQUS有限元模型地震响应计算,分析各危险时刻墙背土压力取值及整体稳定性检算结果差异,提出抗震稳定性检算最不利状态建议。结果表明:(1)随地面峰值加速度和墙高增加,三种危险时刻地震土压力均呈现从非线性分布向近似正三角图式转化,合力及作用点高度整体上较现行抗震规范分别大49%和18%;(2)峰值包络法因不能反映墙-土运动主/被动状态和地震动传导时延特征,致使墙顶附近土压力取值结果过大,地震土压力合力较危险时刻大一倍且作用点偏高约25%;(3)墙身外倾峰值危险时刻的抗滑移稳定系数较其余两种危险时刻偏小14%~33%,且随地面峰值加速度增大反映出更明显的衰减敏感性,以此作为抗震稳定性检算最不利状态有利于结构安全与经济性协调。

隧道洞口挡土墙稳定性及其加固技术研究

为研究隧道洞口挡土墙的稳定性,并制定合理的挡土墙加固防护方案,以某隧道横洞为背景,在隧道洞口挡土墙中布置监测点,观测洞口挡土墙的位移及沉降。并通过分析挡土墙失稳的原因,制定采用钢花管灌浆加固、钢筋网片、喷射混凝土等措施加固挡土墙的技术方案。18个监测点被布置在加固后的洞口挡土墙中以观测加固后挡土墙的位移及沉降,对比加固前后的监测结果,加固后洞口挡土墙最危险处位移值和沉降值分别减小86%和64%,挡土墙的位移和沉降的问题得到显著改善,以期为今后类似挡土墙加固防护提供理论参考。

基于极限平衡法的挡土墙设计理论

本文针对嵌入式挡土墙进行拟静力极限平衡设计,采用Blum法计算动力条件下的内力和临界加速度,讨论该方法的主要缺陷,并基于真正动态二维有限差分分析的结果,提出一种新的极限平衡方法。研究表明:在水平接触应力和弯矩分布方面,拟静力预测法结果与真正的动态二维有限差分分析法获得结果以及相关文献研究结果高度吻合。随着土-墙体系强度增加,土-墙体系的临界加速度和最大弯矩均增大。土-墙系统强度越大,在振动中产生位移越小,但这一目标实现需要增加墙体内力。Blum方法仅为中等地震提供了对墙体最大内力的可靠估计,并且显著低估了临界加速度和相应的最大弯矩。相反,本文所提出的方法与数值数据吻合较好,并始终给出保守估计的最大弯矩值。

基于Revit二次开发的挡土墙三维建模

为满足水利工程设计要求,Revit平台中已存在挡土墙三维建模的二次开发程序,但程序设置的参数无法写入Revit,模型与数据分离,且无法针对项目保存参数,交互性有待加强。为提高建模的效率,加深建模的深度,文章以Revit平台和C#技术为基础进行动态更新机制开发研究,探索自定义参数与族文件之间的读取和存储,实现模型与参数绑定,完整保存项目中模型的信息,有效提高了建模的交互性和实用性,保证了模型信息的实时更新和数据的完整性,研究方案为类似问题的解决提供思路及借鉴。

既有挡土墙加固关键技术研究

本文依托某挡土墙加固工程,结合实施环境、项目实施工期、安全、经济、技术等因素对加固方案进行了综合比选,选用扰动小的拼接螺旋钢桩进行地基加固处理,选择轻型悬臂式挡土墙结构方案,采用自钻锚杆将既有浆砌片石挡土墙与悬臂式挡土墙进行连接,打通泄水孔,加强现场监测,最终确定合理的路基结构形式。本研究为类似挡墙加固工程提供了借鉴案例。

带斜梁的新型扶壁式挡土墙有限元模拟及应力分析

提出一种带斜梁的新型扶壁式挡土墙。首先通过QY-Tools工具箱进行扶壁式挡土墙设计,确定挡土墙设计尺寸,之后利用Midas/Gen进行有限元模拟,比较在库伦土压力作用下新型扶壁挡土墙与传统扶壁挡土墙位移及应力变化趋势。结果表明:扶壁背部增设斜梁的新型扶壁式挡土墙可以优化挡土墙应力分布,减小扶壁间立板的最大位移,实现应力控制配筋,同时也能满足裂缝要求。扶壁、立板及墙趾和墙踵相交位置受力复杂,在设计过程中需采取加强措施,其他部位受力均较小,配筋可优化。

抗拔锚杆在超高挡土墙中的加筋作用研究

通过在超高挡土墙中安装水平抗拔锚杆和抗滑块,从而降低挡土墙的截面积。这种加筋方式可以有效地减轻主动土压力。当布置不同形式的抗拔锚杆和抗滑块时,墙后土体应力分布产生大幅的影响,对其水平应力和水平位移进行了数值分析。根据某工程实际情况,计算得出挡土墙背部土体在不同工况下的水平方向应力和位移大小,以验证其安全性,达到减少土体压力的目的。结果表明,在超高挡土墙中,采用3层抗拔锚杆和每层抗拔锚杆上安装2个抗滑块的加筋方式,对挡土墙墙后土体的预加固,增加墙后土体的自身稳定性,削减墙后土体对挡墙的土压力,可以获得最佳的加筋效果。

浅谈装配式锚杆生态挡土墙在公路工程中的运用

随着党的十八大首次将生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局,绿色、生态、环保逐渐成为新时代的代名词,公路工程建设项目积极践行政策号召,在对传统的各类混凝土挡墙运用经验进行系统性总结后,近些年推广出了一种绿色环保新型支挡结构--装配式锚杆生态挡墙。基于此,本文将结合德阳市德罗快速通道项目装配式锚杆生态挡墙运用情况,对该类挡墙在公路工程领域中的进一步运用进行简单探讨,以供相关项目参考。

基于数值模拟的高填方多级挡土墙路基沉降规律分析

结合某山区公路工程,对高填方路基开展沉降试验,设置沉降桩,施工过程中实时开展沉降观测,建立D-P模型进行模拟分析,结果显示有限元模型分析存在一定局限性。通过模拟分析,为高填方路基沉降治理提供方法借鉴。

基于启发式算法的重力式挡土墙压力计算及截面优化设计

由于传统方法在重力式挡土墙压力计算及截面优化设计中应用效果不佳,不仅压力计算误差比较大,而且优化后重力式挡土墙抗滑稳定安全系数仍然比较低,文章提出基于启发式算法的重力式挡土墙压力计算及截面优化设计。利用朗金理论对重力式挡土墙压力计算,建立挡土墙截面优化模型,利用启发式算法对数学模型求解,得出最优挡土墙截面参数组合,以此完成基于启发式算法的重力式挡土墙压力计算及截面优化设计。经实验证明,设计方法压力计算误差在0.1kPa以内,截面优化后挡土墙抗滑稳定安全系数在0.9以上,为重力式挡土墙压力计算及截面优化设计提供了参考依据。

重力式挡土墙在大学城南停车场边坡支护工程中的应用

围绕重力式挡土墙施工技术进行研究,首先阐述了其概念,然后以大学城南停车场边坡支护工程为例,探讨了重力式挡土墙的稳定性及相关施工技术要点,并进行位移监测,经分析监测结果发现工程边坡整体保持在稳定状态,重力式挡土墙施工效果良好,工程采用的施工技术具有可行性。

公路边坡施工中挡土墙与抗滑桩的应用分析

为进一步保持边坡岩土结构稳定,减少边坡病害发生,充分发挥挡土墙和抗滑桩的在防止边坡岩土变形、保证路基结构稳定以及保障公路车辆通行安全方面的重要作用。本文基于公路工程实例分析边坡病害及其成因,结合不同路段的边坡特点采用加筋挡土墙、锚杆挡土墙和预应力锚索抗滑桩施工技术,以达到加固边坡,有效治理边坡病害的目的。

板肋式锚杆挡土墙在既有挡土墙加固加高中的应用

以某城郊市政道路K0+000—K0+106段右侧路堑边坡为例,在分析边坡稳定性的基础上,提出了采用板肋式锚杆挡土墙加固加高既有挡土墙的设计方法,并探讨了施工工序及施工注意事项。工程结果表明,该方法在提高边坡安全系数的同时减少了对既有挡土墙及邻近建筑的扰动,同时缩短了施工工期,减少了工程成本,降低了施工风险。

车辆荷载作用位置与挡土墙稳定性分析研究

结合某沿排渠道路设计项目,对行车荷载作用在挡墙的不同间距位置时的受力情况进行分析,得出车墙距离与挡墙受力情况的规律。按照一般排渠挡墙墙高4 m的断面提供了一个计算参考,当行车荷载作用距离墙背小于3 m时,尤其需要注意加载后对挡墙的不利影响,需对挡土墙进行加固或者新建。

基于有限元的重力式挡土墙应力与变形数值模拟分析

基于有限元强度折减法对一个11.74 m高的重力式挡土墙进行数值模拟,通过与未支护边坡进行对比,分析了重力式挡土墙的变形、应力、有效塑性应变和整体稳定性。研究结果表明,重力式挡土墙可以有效地限制边坡的滑动,其水平位移和沉降分别为3.89 mm和12.60 mm,并且水平位移沿高度方向呈现为上大下小的线性分布,重力式挡土墙的变位模式为绕墙底的转动破坏;重力式挡土墙墙身受到的压应力沿高度方向呈非线性分布。

公路路基工程挡土墙施工技术的实践

本文详细阐述了公路路基工程挡土墙施工技术的实践过程及其重要性。文章主要从施工方法、材料选择、工艺流程等方面展开分析,并结合实际案例对施工中存在的问题和挑战进行了详细的探讨,经过深入研究,文章得出在公路路基工程挡土墙施工过程中,确保施工质量和安全性至关重要的结论。文中还提出了一些建议,包括优化施工方案、改进施工方法、遵循相关规范等,旨在提高整体施工效果,保证公路建设工程的质量和安全。