有限元强度折减法在隧道施工稳定分析与控制中的应用

有限元强度折减法广泛应用于边坡等工程的稳定分析中,而在隧道工程稳定分析中的应用相对较少。文章将有限元强度折减法用于隧道施工稳定分析与控制中,提出基于围岩安全系数进行施工阶段围岩稳定性全过程的动态评价,并通过隧道洞周围岩变形规律的研究,建立施工阶段隧道监控量测的动态控制指标。通过算例分析可以看出,基于围岩安全系数可以定量、直观地掌握整个施工阶段围岩稳定性的动态演化规律;在满足初期支护施作后围岩稳定性要求的前提下,可以针对各个施工阶段建立相应的变形控制指标,从而克服以围岩容许位移作为隧道稳定性判断依据的局限性。通过有限元强度折减法在隧道施工稳定分析与控制中的应用,将为解决隧道施工安全问题提供新的途径。

数值仿真技术在高职院校边坡稳定分析教学中的应用探索

边坡工程稳定问题是中西部山区城镇化和交通发展建设过程中遇到的最频繁的工程问题,也是高职院校土建大类专业学生毕业后常常遇到的实际工程问题。边坡稳定分析的教学大都以土坡稳定分析传统条分法的讲解为主,存在一定的主观性、局限性、片面性和滞后性,亟需探索边坡稳定分析教学的新路径。由于边坡工程勘察、施工和监测等工作技术要点的掌握均需建立对边坡变形破坏模式的正确认识,因此以边坡变形破坏模式为重点和难点构建边坡稳定分析的教学内容具有更强的针对性和适用性。同时,借助数值仿真技术对各类边坡的变形破坏过程进行动态、逼真和全面的展示,并在实际教学开展应用,取得了较好的教学效果。

条形地基极限承载力的数值极限分析方法

数值极限分析方法既有很广的适用性,又有很好的实用性。该文通过有限元荷载增量法和极限应变法计算条形地基的极限承载力,并和传统经验公式的计算结果进行对比分析,验证了数值极限分析方法的可靠性。基于有限元荷载增量法求解地基承载力系数的数值解,可以解决采用经验公式计算可信度不高的问题,并能综合考虑基础宽度和地基土内摩擦角的影响。修正后的地基极限承载力经验公式具有更明确的物理意义,基于数值极限分析方法构建的地基承载力系数取值表格更具实用性和可操作性。

高切坡桩板挡墙运营期整体稳定性评价与损伤破坏机制研究

针对高切坡防护工程的运营安全问题,提出基于数值极限分析方法进行运营期整体稳定性评价与损伤破坏机制研究。首先通过数值极限应变法得到混凝土立方体试块的极限应变值,并以此作为支挡结构混凝土材料的破坏判定标准。然后,采用有限元强度折减法对运营期防护工程的整体稳定性进行评价,并基于不同衰减程度混凝土材料的极限应变对支挡结构的损伤破坏机制进行研究。以桩板混凝土挡墙为研究对象,揭示了支挡结构材料强度折减过程中防护工程整体稳定性的变化规律,以及结构损伤发生和发展的全过程。在桩板混凝土挡墙运营期,相较于支挡结构的变形监测,支挡结构后部坡面点的变形监测对于开展工程的稳定性评价更具针对性。研究成果对运营期高切坡防护工程的安全评价、监测预警,以及养护管理决策具有一定的参考价值。