转体施工桥梁桩基内力的非均匀性及调控

为研究转体工况下桥梁承台处于单点受力模式时群桩桩基内力分配非均匀性及其影响因素,本文以跨襄北编组站转体施工斜拉桥为例,建立弹性支撑拉压杆模型计算桩基反力,分析承台厚度对桩基内力分配非均匀性的影响。建立承台-桩基有限元模型计算转体工况下桩基内力及分布规律,并与实测结果进行对比,研究柔性承台施加预应力对桩基内力分配的影响。结果表明:承台相对刚度系数大于4时,满足刚性承台要求,群桩内力相对均匀分布;当承台相对刚度系数小于等于4时,为半刚性或柔性承台,群桩内力表现为中心桩大于四周桩的非均匀性,且相对刚度系数越小,非均匀性越显著;对半刚性及柔性承台合理施加纵横向预应力,能够有效改善群桩内力分配不均匀性的问题。

汽轮机热力性能计算平台研究与应用

为方便电厂运行人员进行机组性能评估,基于ASME汽轮机性能试验规程和汽轮机热力性能计算原理建立了汽轮机热力计算模型,对机组负荷、主蒸汽温度、再热蒸汽温度等表征工况稳定性的关键运行参数进行了稳态筛选,借助热力仿真平台建立了以凝结水流量为基准的主蒸汽流量计算模型,利用仿真平台中的湿汽透平模块完成了整机热力系统的仿真,进而实现了热力性能指标计算和指标修正计算,并验证了结果的合理性与准确性。在此基础上开发了汽轮机热力性能自动计算平台,利用该平台对某1000 MW超超临界二次再热机组的热耗进行了偏差分析计算,基于偏差计算结果给出了运行调整方向。研究成果可以为机组性能评估与运行优化提供参考。

深基坑降水与地面沉降变形三维全耦合模型及其数值模拟

针对第四纪松散沉积层地区深基坑降水引起的地面沉降问题,以比奥固结理论为基础,并将其推广应用于非线性问题。考虑到土的渗透性随应力状态的动态变化,将地下水渗流场和土体应力场相耦合,建立水土全耦合模型,并以上海市环球金融中心深基坑降水为例,采用三维有限元数值分析方法,详细模拟分析了降水引起的基坑内外地下水位和地面沉降变形的变化特征,据此获得的基坑中心水位降至-22m时基坑周围的地下水位与地面沉降变形量,经后续工程验证正确、可靠,该模型具有重要的工程实用价值。

深基坑降水与地面沉降变形三维耦合数值模拟

以比奥固结理论为基础,考虑土体的非线性特征及土的渗透性随应力状态的动态变化,将地下水渗流场和土体应力场进行耦合,建立了深基坑降水与地面沉降变形的水土全耦合三维数学模型,并采用三维有限元数值分析方法,以上海市环球金融中心深基坑降水为例,模拟预测了基坑中心水位降至标高-23.4 m时基坑周围地下水渗流场与地面沉降变形场的分布特征.结果表明,该模型稳定性好,收敛速度快,能模拟复杂三维地质体和整个基坑降水工程的结构.

基于浅层地下水回灌的基坑工程沉降防治分析与计算

采用下负荷面剑桥模型,联合渗流方程,建立土-水完全耦合平衡方程计算模型,探讨浅层地下水人工回灌在基坑工程降水过程中抑制基坑周边地面沉降的作用,并以邻近上海地铁一号线的淮海中路3号地块基坑降水为例,对基坑工程实测沉降和回弹数据进行数值拟合,理论结果与实际数据吻合。本方法对基坑工程地下水回灌防止地面沉降有一定参考指导作用。

软土本构模型在深基坑环境影响分析中的适用性探讨

基坑降水开挖的环境影响常采用顺序耦合法和全耦合法两种方法进行数值分析,其计算结果的可靠性主要受土本构模型和计算参数选取的影响,对于全耦合分析尤其突出。针对该问题,在系统地比较分析几类常用土体本构模型优缺点的基础上,对某基坑实例在降水开挖作用下引起的基坑周边地面沉降等规律进行分析;通过对比数值计算结果和实测结果,评价了不同本构模型在基坑降水开挖耦合分析中的全耦合数值模拟,分析降水开挖引起的地面沉降、围护结构水平位移适用性。分析结果表明:降水开挖耦合分析中,在重点关注地表沉降值时,应根据关注位置与开挖区边缘的相对距离而选用不同本构模型;关注地面沉降时采用修正剑桥模型较合适,而关注围护结构侧移时采用摩尔—库伦模型更合理。

开采沉陷的三维数值仿真与计算模型探讨

应用有限元法对某矿开采导致的地表沉陷进行了三维数值分析,并就该地质开采条件分别对平面和三维情况、有无弱面情况进行了对比计算和分析。结果表明,设置弱面的三维计算模型更符合工程实际。

半刚性水泥搅拌桩软基加固三维数值模拟

半刚性水泥搅拌桩加固处理的海堤软基沉降计算等问题基本以复合地基法为主。为对比分析复合指标与实体桩计算结果的差异,结合某斜坡式海堤工程实例,以岩土有限元软件PLAXIS 3D作为分析平台,分别采用实体桩及复合指标建立水泥搅拌桩海堤软基加固稳定性分析的空间弹塑性有限元数值模型。结果表明,实体桩模型能够较清晰地模拟出桩间土体的"土拱"效应、桩头平面处桩土间的沉降差,以及水泥搅拌桩对于桩间土体的"约束"作用,更为真实地反映软土地基的位移及应力分布情况。分析成果对类似工程以及半刚性桩加固处理软基的数值模拟计算具有一定的参考意义。

水平井及大斜度井砾石充填α波砂床平衡高度随机概率模型及实验研究

α波砂床平衡高度预测是水平井砾石充填过程数值模拟及施工参数优化设计的核心问题之一。根据水流紊动理论,将砂床表面流体瞬时流速视为正态分布的随机变量,将颗粒运动状态转换视为随机事件,分析状态转换事件概率及最终状态概率的数字特征。根据最终状态概率代表颗粒运动趋势的原理,砂床高度的变化是床层表面颗粒运动状态转换的结果。由平衡砂床高度和摩阻流速及平均流速的关系,建立了同时适用于水平井和大斜度井砾石充填的α波砂床平衡高度预测的随机概率模型。利用研制的大斜度井砾石充填全尺寸实验模拟装置,进行井筒倾角、筛管偏置度、流量、砂浓度对α波砂床平衡高度影响的实验研究,对随机概率模型的计算结果进行了对比验证。随机概率模型与实验结果比较吻合,平均误差10.5%,进行必要的修正可以用于大斜度井砾石充填α波砂床平衡高度预测。

深基坑降水与地面沉降的三维黏弹性全耦合数值模拟

针对上海地区第四纪松散沉积层地下水疏降所引发的地面沉降问题,基于Biot固结理论,考虑上海地区软土的非线性渗流变形特征,采用Burgers本构模型,将地下水渗流场与应力场全耦合,建立了地下水疏降与地面沉降三维黏弹性全耦合数学模型。采用有限元数值分析方法,以上海环球金融中心塔楼基坑降水为例,详细分析了承压水降水引起的基坑内外地下水位和地面沉降的变化规律,据此获得减压抽水井运行30d时基坑周围的地下水位与地面沉降量,并与实测结果进行了对比,其结果比较吻合,对类似重大工程的降水设计、施工及其对周边环境影响的分析具有重要的指导意义。

路堤荷载下带帽桩—网复合地基沉降计算分析

首先对带帽桩—网复合地基加固机理进行了简述,并从复合地基和复合桩基两个方面分析了该类型复合地基的沉降计算方法,通过工程实例,对各种沉降计算方法进行了简单的分析,得出一些对工程应用有益的结论。

地基沉降预测系统的设计与实现

介绍了地基沉降预测系统设计与实现的途径。基于指数法、双曲线法、星野法，提出了根据最小偏差自动选取计算模型的思想。文中给出了计算模型的求解方法和主要算法，并给出了系统功能、技术特点等。通过实测数据的验证，表明了系统的有效性和实用性。

板式轨道结构计算模型的对比分析研究

为研究板式无砟轨道结构不同计算模型的差异,本文以文献算例为参考,根据弹性地基梁模型和实体模型的计算理论,采用大型有限元软件ANSYS,分别建立了相应的有限元模型,分析了钢轨和轨道板的位移、弯矩和应力分布;从模型的简化程度、计算理论和边界条件等方面,对两种模型的差异进行了对比分析。结果表明:两种模型对钢轨的计算结果基本相同,对轨道板的计算结果相差较大;弹性地基梁模型理论清晰,计算简单,可用于工程的设计和施工,但有一定局限性,而实体模型更能反映结构的实际情况,更适用于结构的研究和设计,其计算结果表明,轨道板应力和位移的横向分布是不均匀的,建议对弹性地基梁模型进行改进和修正。

水岩劣化特性对富水软岩基坑开挖变形影响研究

富水地层基坑开挖工程中,即使局部降水后,由于岩土体长期受到水岩劣化作用使其强度显著下降,开挖卸荷后引起严重的工程安全事故。以室内强度衰减试验结果为基础,通过理论分析推导得出新的水岩劣化模型进行参数拟合,并将理论模型编入模拟软件中,运用到深圳某富水地层基坑开挖项目稳定性分析中,计算结果更加接近实际工况,可为富水区地下工程开挖和支护设计提供参考。

基于Processing Modflow的某基坑降水诱发地面沉降预测仿真分析

为确保设计基坑降水时尽可能的降低地下承压水位及最大程度上保证地上附近建筑物的安全。依托天津某综合楼基坑工程,根据该工程水文与地质条件,结合基坑支护的设计,借助Processing Modflow软件,开展了该综合楼基坑降水诱发地面沉降预测仿真分析,并将仿真结果与实测沉降资料进行了绘图对比分析。结果显示:(1) 20 d内基坑沉降量值大且速度较快,沉降量约为1. 7 mm;20~80 d内基坑沉降量值小且速度缓慢,沉降量约为0. 6 mm;(2)基于实测沉降资料沉降值与理论计算值规律基本一致。计算结果可为工程设计与施工提供参考。

深基坑围护结构不同内力计算模型对比

以某地铁车站的深基坑工程为背景,对目前所采用的"理正深基坑F-SPW"软件和PLAXIS有限元软件两种基坑计算模型进行综合对比。通过对其中比较重要的因素分析,从而了解基坑开挖过程中基坑围护结构变形发展变化的规律。根据计算结果差异分析,为深基坑工程的设计和施工提供了依据。