基于极限抗剪强度改进的压实填方边坡稳定性评价方法研究

压实度是影响填方边坡稳定性的重要因素,为了分析不同压实度下填方边坡的稳定性,设计了不同压实度下填方边坡工况,分析并建立了压实土体本构关系模型,基于有限元强度折减理论,分析了变形破坏趋势,确定极限抗剪强度。采用Bishop方法计算土条两侧的作用力,在不考虑土体侧向变形的情况下,计算得出边坡稳定性系数和填土外加应力作用下导致的沉降变形值,根据计算结果提出了填方边坡稳定性防护对策。结果表明:所提出的分析方法能够准确分析出填方边坡变形情况,有效降低了稳定性分析误差,并且将其应用于实际填方边坡稳定性分析中,具有实际应用意义。

分段拼接坐标系在越岭公路中的局限性分析

在山区越岭公路工程中,分段投影拼接坐标系与隧道独立坐标系在隧道两端出现了控制点边长差距较大的问题。根据地面边长归化到参考椭球面的长度变形分析拼接坐标系在越岭公路的总体变形,并与以隧道工程平均高程为抵偿投影面的隧道独立坐标系比较,得到分段拼接坐标系与隧道独立坐标系的不一致性。以工程实例总结出分段拼接坐标系在山区公路遇到隧道工程时,其边长变形的局限性,以及在应用拼接坐标系的注意项及其对隧道贯通的影响。

紧邻地铁隧道深基坑工程稳定性数值模拟分析

以武汉环球贸易中心(ICC)的深基坑项目为案例,通过分析现场实时监测数据,评估了基坑的变形状态及其对邻近地铁隧道的影响,采用MIDAS/GTSNX软件建立了数值模型,系统地进行了基坑开挖、支护过程及其对邻近地铁隧道的影响的数值模拟研究。研究结果显示,使用MIDAS/GTSNX软件进行的数值模拟分析与现场监测数据高度一致,并能准确反映基坑开挖过程中土体及周围建筑物的变形规律。因此,该研究为类似深基坑稳定性分析提供了宝贵实践经验,并解决了一系列实际工程难题。

页岩气富集与保存条件差异研究——以焦石坝—武隆地区为例

焦石坝—武隆地区位于四川盆地东缘,具有良好的页岩气藏地质基础,但勘探过程中发现川东盆缘内外页岩气产能存在显著差异。基于构造差异,以齐岳山断层为界,将研究区镜像划分为焦石坝构造带与武隆构造带。对构造区的地质资料、地震资料、钻井资料进行精细解释,探讨研究区内构造变形差异与页岩气保存条件差异,表明焦石坝构造带内主要的富气构造为正向构造——箱状背斜与弱改造型圆弧背斜,武隆构造带内发育负向构造——残留向斜。差异富集模式的建立,可用于对比不同构造形态下页岩气的保存条件差异。分析表明:在箱状背斜中页岩气赋存主控因素为断层;弱改造型圆弧背斜受断层与派生张性结构有关,而残留向斜的页岩气保存则与页理封闭有关。

基于有限元方法的滑坡地段输气管道应力分析

为了保障天然气长输管道的安全运行,需要探寻输气管道穿越滑坡地段的应力分布规律并采取应对措施,为此,采用CAESAR II软件和ANSYS软件对埋地输气管道纵向和横向穿越滑坡段进行了应力分析,并研究了滑坡体的位移量、土壤性质,管道外径、壁厚、内压和管材等对管道应力应变的影响。研究结果表明:1 CAESAR II的应力与位移计算结果均趋于保守,但对分析结果可以进行更为详尽的分析和考虑,而ANSYS软件处理非线性问题更为准确;2纵向滑坡作用下,管线的最大等效应力应变和位移量均出现在弯管处,说明弯管是应力危险截面;3滑坡体位移量越大,管道承受的应力越大,失效的可能性也越大;4径厚比越小,管道安全稳定性越好;5相对于纵向滑坡,横向滑坡则要危险得多,很可能会造成管线的局部屈曲变形甚至拉伸断裂;6处在滑坡区的管道屈曲变形程度很大,因此建议使用浅埋方式穿越滑坡多发地段和古滑坡区。

2013年甘肃岷县漳县M_s6.6地震前地壳形变特征研究

基于2013年岷县漳县M6.6地震震源区及其邻区1999年以来的GPS观测资料,通过应变率动态特征分析、多期次GPS剖面分析和基线变形速率的分析讨论了地震的震前变形特征。GPS速度场和块体应变率表明,汶川地震的发生导致了柴达木地块运动与变形状态发生明显调整,但由于西秦岭北缘等深大断裂的存在,岷-秦地块对其响应不明显;GPS连续应变率显示,在汶川地震引起的区域地壳变形调整过程中岷县漳县地震震源区附近的应变积累速率有减缓的迹象;GPS剖面显示,平行于岷县漳县主破裂带的运动分量对汶川地震响应显著,汶川震后表现为剪切变形速率的增强,而垂直于主破裂带的运动分量则对汶川地震响应不明显;震中周边GPS基线变形速率表明,基线伸缩变化率总体呈现NW向拉张、NE向压缩状态,且拉张量明显小于压缩量。上述地壳变形动态特征表明西秦岭北缘断裂及其附近地区的应变积累水平和断层闭锁程度可能处于较高水平,在岷县漳县地震前该区表现出局部"硬化"迹象。

软土中运营地铁盾构隧道长期变形规律及纵向分布特征实测分析

文章以软土地区运营地铁通缝拼装盾构隧道为分析对象，通过对运营7年的地铁隧道道床高程和沉降实测数据进行统计分析，系统研究了运营隧道纵向变形的分布特征及长期变化规律。研究表明，高程数据特征研究对于辅助评判运营隧道纵向变形和受力状态至关重要；运营前期，隧道沉降较快；随着时间推移，月均沉降逐步减小；全线隧道月均沉降量介于-2-2mm。隧道沉降发展规律与地层压缩变形和水位变化近似呈线性比例关系，地下水位回升，运营隧道月均沉降量减小，反之亦然。各区间隧道纵向变形曲线近似以旁通道为对称中心，呈高斯函数分布，最小高程在旁通道附近，反弯点在进出站附近；用于估算环缝错台纵向分布特征的每延米高程差曲线近似以旁通道为对称中心，呈反对称分布。

基于NMM的EFG方法及其裂纹扩展模拟

数值流形方法 (numerucal manifold method,NMM)通过引入数学覆盖和物理覆盖两套系统来统一处理连续和非连续问题.通过用移动最小二乘插值(moving least squares interpolation,MLS)中的节点影响域构造数学覆盖,得到了基于数值流形方法的无网格伽辽金法(element free Galerkin,EFG).该方法在保证前处理简单的同时,又能方便处理如裂纹等不连续问题.建立了适用于小变形和大变形的裂纹扩展计算格式,并通过对曲折裂纹(kinked crack)的处理,在不加密的情况下实现了任意小步长的裂纹扩展,大大提高了在固定网格中模拟裂纹扩展的实用性.大小变形的结果对比表明,按照不考虑构型变化的小变形计算,结果可能偏于危险.

导板·导盘——浅析二辊斜轧穿孔导围工具与变形过程

介绍了二辊斜轧穿孔变形区的组成以及导围工具的发展历程;分析了导板、导盘在穿孔变形过程中轧件与工具的接触顺序;叙述了导板、导盘在封闭变形区时各自的特点,以及在穿轧试验机上进行的关于导围工具对穿孔效率影响的试验情况;结合导板、导盘两者的优点,提出了一个关于改造导板安装、使用方式的设想。

垂直度误差对五轴数控机床误差建模精度和复杂度的影响

通过理论推导,证明了垂直度误差在作为平移误差元素建模和作为转角误差元素建模时对误差模型的精度和建模复杂度的不同影响。研究结果表明,对于误差建模过程的复杂度,作为平动误差的建模复杂度小于作为转角误差建模,垂直度误差增多时,复杂度的区分更加明显,主要表现在建模矩阵中附加了转角误差矩阵;对于补偿精度,只需要位移补偿的机床,两种建模结果的补偿效果相同,但对于需要角度补偿的多轴机床,作为转角误差建模获得的补偿矩阵的精度要高于作为平动位移。因此,提出在进行五轴机床误差综合建模时把垂直度误差作为平移误差建模的理论。

应变速率循环法构建TC4-DT钛合金本构方程

采用应变速率循环法在超塑拉伸机上对TC4-DT钛合金进行三组高温超塑性拉伸实验,变形温度为850～890℃,应变速率为3.3×10^-5～3.3×10^-3s-1.通过对拉伸实验数据的分析计算出TC4-DT钛合金动态再结晶激活能,并利用Arrhenius模型构建TC4-DT高温条件下的超塑性本构方程.结果表明：TC4-DT钛合金的流动应力对变形温度较为敏感,随着温度的升高,流变应力逐渐减小,软化机制愈发明显,870℃附近的超塑性较好,伸长率达到554％.

V形件弯曲回弹的影响因素及其实验研究

以简单V形件为对象,研究了影响弯曲回弹的各种因素。在对弯曲回弹问题进行系统理论分析的基础上,对一些影响回弹的重要影响因素做了定量的实验分析研究。

论中国东部中、新生代大地构造的基本特征

把中国东部中、新生界划分为6个构造—沉积旋回,相应地发育6期构造运动主幕,侏罗纪末幕运动是一场变格运动。进一步将研究区构造形变史划分为两个形变阶段和一个过渡阶段。两个构造形变阶段发育两种类型的沉积盆地、两种型式的构造体系,它们之间存在着广泛的构造不整合,显示二元结构即为中国东部中、新生代大地构造的基本特征。

适应于界面大变形的高分辨率中心型ALE方法

针对基于积分形式的Euler方程组耦合质量组份模型方程而发展的多介质整体ALE方法耗散大的问题,采用基于微分形式的Euler方程组所发展的高分辨率界面反耗散的思想来控制界面处的数值耗散,发展了一种二维平面中积分意义下的耦合质量组份方程和体积组份方程的界面反耗散的高分辨率多介质中心型ALE方法,从而高分辨率地模拟大变形物质界面.

地铁盾构下穿立交危险断面的数值模拟

依托合肥地铁盾构下穿五里墩立交工程项目,结合有限差分软件计算,分析施工过程中4个危险断面的地表变形及桩基变形规律.研究表明:右线隧洞盾构引起地表沉降槽呈单峰型,左线隧洞盾构后沉降槽呈双峰型;当左右线隧洞距离较近时沉降量变化仍呈现单峰型,当左右线隧洞距离较远时,地表沉降量变化则呈现双峰型;桩基距离隧洞越近,其沉降变形越大,实际情况也会越危险;地铁近距左右线隧道盾构依次开挖对土体产生的扰动具有叠加效应,且叠加效应明显.以数值分析来考虑区间变形,方法简洁可行,从思路上为类似工程分析提供参考.

正挤压和CCAE复合变形工艺数值模拟

针对传统的大塑性变形技术制备超细晶材料存在着生产效率低下、制造成本高等问题,在变通道转角挤压(CCAE)工艺和正挤压工艺(FE)基础上,设计出一套正挤压和变通道转角挤压复合挤压模具。以AZ31镁合金为研究对象,采用Deform-3D软件对该工艺进行数值模拟。模拟结果表明:FE-ECAP复合变形工艺后的累积变形量大于分别进行FE和CCAE两种工艺的累积变形量之和,晶粒尺寸由13.5μm减小到2.66μm,晶粒细化效果显著。

LY_（12）超塑性形变机制研究──Y型晶粒粘性挤入模型

提出了超塑性形变机制的”Ｙ型晶粒粘性挤人模型”．认为依靠晶内滑移和晶界原子较长距离的扩散，使晶界变成流态化区，创造了晶态材料产生粘性、品字形分布的晶粒在流态化区发生滑动，通过相互挤入，使拉伸应力方向上的晶粒数目不断增大而实现无缩颈，异常大的均匀延伸．

网壳结构分析的超级元法

提出了一种分析大型网壳结构的二维矩形超级元，给出了超级元分析的基本公式，其做法是将大型网壳结构离散成一系列矩形超级板元，考虑弯曲、剪切、挤压、翘曲等多种变形效应，采用构件自由度向超级元自由度的转换把大型多构件问题变为二维问题求解，并通过算例验证了在各种变形及几何形状情况下计算结果的可靠性和精确性。

软岩工程力学的基本问题

探讨了软岩工程力学十个方面的不同于经典力学的基本问题。

沙湾水电站深基坑塑性混凝土防渗墙应力及变形研究

通过模拟沙湾水电站厂房坝段基坑分级开挖至388 m高程——防渗墙破坏——基坑充水——修建第二道防渗墙——基坑抽水——继续分级开挖至360 m建基面高程的施工全过程,采用E-B模型对沙湾水电站深基坑塑性混凝土防渗墙应力变形进行了研究,并对E-B模型和泥皮单元中各参数进行敏感性分析,总结出对塑性混凝土防渗墙应力和变形影响较大的两个参数。