基于MIDAS/FEA的大体积承台水化热温控效应分析及研究

以福州机场第二高速公路工程湖南特大桥承台施工为背景,综合运用理论分析、仿真模拟和现场温控实测方法,旨在探究在高温作业环境中进行大体积混凝土一次浇筑时的承台水化热效应及相应的温度裂缝控制措施。运用仿真分析软件MIDAS/FEA构建了承台的实体模型,基于单参数敏感性法模拟了不同的预冷和管冷措施,并分析了这些措施对承台温度场和应力场的影响。研究结果表明,在混凝土一次浇筑的情况下,实测承台各层测点温度的发展趋势与理论计算基本一致,增加冷却管管径对换热效率有积极影响,进而改善承台表面拉应力,浇筑混凝土预冷措施能有效降低承台内部最高温升及改善承台温度场分布情况。

基于Midas/Civil的大体积混凝土料斗设计

大直径桩的首灌混凝土量对于桩身的质量有较大的影响,而一个大体积混凝土料斗直接关系了桩身的质量及混凝土浇筑过程的安全。为了对大体积混凝土料斗设计分析,采用Midas/Civil有限元软件进行大体积混凝土料斗建模,分析料斗的变形特征,采用十字撑对料斗进行了针对性加固,应用软件中的屈曲模块分析两种型钢十字撑的临界荷载系数。结果表明:料斗的最大变形存在于吊点处;在型钢断面面积相等的情况下,料斗内撑时应当优先考虑选用X、Y方向惯性矩相同的型钢。

应用MIDAS/GEN辅助“材料力学”课程的教学方法研究

“材料力学”课程在工科专业的课程体系中起着承上启下的作用,由于课程的特点和传统教学方法的不足,无论是教师讲授还是学生学习该课程都会遇到不少的困难。为提高“材料力学”课程的教学、学习效果,利用有限元软件辅助其教学是一条可行的教学方法,有限元软件辅助教学的方法既可以用于课程的理论教学,又可以用于实验教学,并且已有不少学者先后进行了这方面的探索。MIDAS/GEN不仅具有优秀的建模和丰富结果查看功能,并且具有易学、易操作的特点,因此文章以MIDAS/GEN平台探索利用其辅助“材料力学”课程教学,并以具体举例形式说明该辅助教学方法的有益效果。

基于Mathews法与Midas/GTS的采空区稳定性分析

空场法回采矿产资源后形成的大量采空区群给托库孜巴依金矿的生产安全带来了严重威胁,因此有必要通过科学手段研判采空区的稳定性,为不同采空区的充填优先级提供理论依据。利用矿山数据和采空区扫描仪确定采空区的大小和形状。根据Mathews法计算出托库孜巴依金矿井下各个采空区稳定性指数N,得到采空区容许形状系数,通过对比实际形状系数与容许形状系数,确定采空区稳定性。结果表明,401、402下、403下、405、406、407、408、409、411、302-2、303等采空区实际形状系数大于容许形状系数,处于不稳定状态。通过Midas/GTS进行数值模拟研究,将采空区充填前后周围顶板及间柱的应力、位移及塑性区变化进行对比,结果表明,充填采空区可以明显改善采空区周围应力状态,减少围岩与覆岩的塑性区和竖向位移,尤其是使地表位移降为0。

基于Midas/GTS的抗滑桩支护参数优化研究

依托工程实例,对边坡治理中抗滑桩的支护参数进行了研究。通过Midas/GTS有限元,计算了抗滑桩不同锚固长度和截面尺寸的12种工况,得到了抗滑桩不同支护参数对边坡稳定性的影响规律,抗滑桩锚固长度和截面尺寸的增加都会增加边坡的稳定性,但对边坡稳定性的提升,有一定的局限性。分析了抗滑桩所受外力情况,得到抗滑桩锚固长度和截面尺寸的增加都会减小抗滑桩的剪力和弯矩值,据此可确定抗滑桩的最薄弱截面,该研究为工程实践提供参考。

MIDAS/GTS软件在超深基坑中的应用与实际验证研究

本文基于新建商务设施的公园绿地项目基坑工程项目,通过利用Midas/GTS NX软件建立三维数据模型对比分析研究岩土体与支护体系相互作用的关系,基坑开挖各工况下坡顶的竖向位移、水平向位移,支护桩的位移变化规律,对周边环境的影响程度分析,并将模拟计算结果与实测结果进行对比分析。验证软件的可靠性和有效性,为以后的基坑支护设计提供借鉴。

基于Midas/Gen的复杂BAF池有限元分析

基于通用有限元软件Midas/Gen对某复杂BAF池进行有限元分析,首先对该水池整体进行分析,得到水池在各荷载工况下的变形结果及内力分布结果。针对水池边界条件、底板厚度进行了参数敏感性分析,水池底板内力分布与弹簧支座刚度、底板厚度存在明显规律性,证明了桩基采用弹簧支座模拟的必要性。本文对典型BAF池结构的分析,为该类型BAF池设计提供参考。

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。

基于Midas/Gen超长混凝土结构温度效应分析

在温度荷载作用下,超长混凝土框架结构中楼板经常出现温度裂缝。文章采用有限元软件Midas/Gen对安徽省合肥市某超长混凝土框架结构进行合理简化,并对其在最不利温度荷载工况作用下的温度效应进行分析。根据分析的结果,合理布置膨胀加强带,对采用4种不同限制膨胀率的膨胀加强带的超长混凝土框架结构在最不利温差条件下的温度效应进行对比分析。结果表明,膨胀加强带能够有效减小混凝土楼板的温度应力,预防混凝土的开裂。

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/Gen的槽式聚光器结构模态分析

针对槽式聚光器结构优化问题,根据张家港试验基地槽式聚光器实体装置,基于MIDAS/Gen建立槽式聚光器三维有限元模型,采用Lanczos模态计算方法,进行各角度工况下模态分析,得到槽式聚光器在不同工况下的结构模态特征.对槽式聚光器装置进行动力特性测试,测点布置在结构的多个位置,传感器主要布置在聚光镜的镜面中心位置.现场实测过程中选用优泰公司的软件和设备——动态信号采集系统、传感器以及采集仪等试验设备和装置,获取各测点的有效数据,通过优泰软件对原始数据进行处理,得到槽式聚光器装置的动力特性.将数值计算结果与原型实测结果进行对比验证,验证结果表明:本文建立的槽式聚光器三维有限元模型能够较好地模拟现有槽式聚光器结构,能够用于槽式聚光器的静态分析及结构优化分析研究,可以为进一步提高槽式聚光镜组的聚光效果和降低成本提供参考.

MIDAS/Civil在计算路基沉降中的应用

该文运用MIDAS/Civil来模拟路基的形状和位移模式,通过有限元分析求得路基沉降量,并与传统计算沉降量的方法进行对比,从而体现利用MIDAS/Civil计算路基沉降量的优越性。运用MIDAS/Civil计算路基沉降在实际工程中已得到初步运用,但还有待实测数据与实测资料对其进行更准确的检验。

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.

基于MIDAS/CIVIL的C40大体积混凝土施工期仿真分析

大体积混凝土在现代桥梁施工中运用已经常见,特别是桥梁的承台,一般情况单次浇筑混凝土量达5 000多m3,有效解决混凝土施工期的水化热即为承台施工的关键。

基于Midas/Gts建模的FLAC^(3D)双旗山采空区稳定性分析

为了研究双旗山新老采空区的开采及尾矿库的稳定性,采用Midas/Gts建立包含新老采空区和尾矿库的有限元模型,利用转化插件导入FLAC^(3D)中,并结合深部矿体矿房法开采工艺对采空区进行数值模拟,分析其稳定性。结果表明,新老采空区的开采对尾矿库影响较小,新采空区开采尤其要注意顶底板的稳定性,以确保开采安全。

Midas/civil在钢管混凝土系杆拱桥荷载试验中的应用

有限元分析软件Midas/Civil在桥梁结构分析中得到了广泛应用。结合一座钢管混凝土系杆拱桥的建模分析,讲述了该软件在桥梁荷载试验方案制定时的应用,并对建模和分析时的一些关键问题给出了建议,以供同类问题参考。

索力调整中影响矩阵在MIDAS/CIVIL中的实现

以一座提篮式系杆拱桥为工程背景研究索力调整中影响矩阵在桥梁专业软件中的实现方法。采用桥梁专用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥空间模型。模型中索单元用桁架单元模拟,详细列出了索力调整中影响矩阵求解过程。该方法快捷、方便,并且满足精度要求,对实际工程中的索力调整具有现实指导意义。

基于MIDAS/GTS的高压隧洞渗流场与应力场耦合分析

MIDAS/GTS是针对岩土和隧道的有限元分析软件,利用该软件结合广东省惠州抽水蓄能电站工程,对高压隧洞渗流场与应力场耦合分析进行了数值模拟,并与其他程序计算结果进行了对比分析,验证了MIDAS/GTS软件计算结果的可靠性和实用性,可将其应用于同类工程渗流场与应力场耦合分析中。

基于MIDAS/GTS的黄土边坡稳定性分析方法及应用

针对凉泉隧道出口处上部黄土的稳定性和是否需要削方减载的问题,利用MIDAS/GTS对可能存在潜在滑动面的高边坡进行数值模拟。建立边坡的二维数值模型,并对其计算分析,力求结果接近真实情况。再采用强度折减、极限平衡折线型滑动面和极限平衡圆弧型滑动面三种边坡强度分析理论,对二维边坡进行模拟,得到边坡的应力应变危险部位和潜在滑动面位置以及边坡整体稳定系数。由此确定边坡的剪出位置以及相对薄弱带,客观反映边坡稳定性,为工程治理提供依据和参考。

基于Midas/FEA的大体积混凝土水化热仿真计算

为了分析大体积混凝土施工过程中温度及应力变化规律,便于采取合理的温控措施,以珠海市洪鹤大桥3号主墩承台及塔柱首节施工为工程背景,采用Midas/FEA对承台及塔柱首节大体积混凝土施工进行仿真计算分析。结果表明,承台及塔柱首节大体积混凝土内部最高温度及最大内表温差出现时间约为浇筑后第三天,内部最高温度及最大内表温差分别为70.4℃和22.5℃;各龄期最小抗裂安全系数为1.41,抗裂安全性较高。