蠕变效应的穿越隧道冻结帷幕开挖与支护三维数值模拟

深基坑开挖变形的三维数值模拟研究——采用三维快速拉格朗日差分分析方法(fastl~grangiananalysisofcontinua3d)将南京a、b大厦支护结构(悬臂支护结构、单层支点混合支护结构、钻孔灌注桩连拱支护结构)与一定范围内的土体(长、宽、高)作为一个整体，结合基...

本文采用数值模拟方法预测由近地三维流动风引起的建筑物的表面风压。文中运用一种扩展的ｋ－ε紊流封闭模型，导得了稳态流动风的统一形式的控制微分方程。采用控制容积法对微分方程作了离散，ｓｉｍｐｌｅｃ压力校正迭代算法实现了非线性离散化方程的求解。实例计算与分析比较表明，本文的模拟方法改善了对建筑物侧风面和顶面风压值的预测。

本文采用数值模拟方法预测由近地三维流动风引起的建筑物的表面风压。文中运用一种扩展的ｋ－ε紊流封闭模型，导得了稳态流动风的统一形式的控制微分方程。采用控制容积法对微分方程作了离散，ｓｉｍｐｌｅｃ压力校正迭代算法实现了非线性离散化方程的求解。实例计算与分析比较表明，本文的模拟方法改善了对建筑物侧风面和顶面风压值的预测。

断层破碎带隧道围岩稳定性差,为了解超前小导管注浆加固围岩的效果,对隧道的开挖过程进行了三维有限元数值分析,数值计算结果和隧道拱顶下沉量测结果都证明了所选预加固措施的有效性,保证了断层破碎带隧道施工的安全。

大水沟隧道是锦屏水电站上线公路的最后一座隧道,最大开挖跨度达16.4m,高跨比仅有0.57,进口段埋深浅且存在偏压。根据大跨扁平隧道的受力和变形特点,在施工时采用密排多层小导管注浆超前支护加固围岩、台阶法开挖并及时进行支护。施工过程的三维数值模拟结果及隧道变形监测结果都表明,所采用的施工方案是合理的,保证了施工安全。

研究了双连拱隧道施工过程中左右洞施工的相互影响、中墙的变形及其控制问题。其方法为将隧道施工工序分为20步;利用ansys程序对隧道的围岩、中墙的变形、受力变化过程进行了三维有限元仿真分析,得到了右洞开挖对左洞围岩位移的影响范围约为开挖面前后3b(b为单洞开挖跨度,为12m)。右洞施工时,开挖面后方的中墙产生整体向左的偏转,墙身中部向左侧鼓出,基部右趾向上抬起。中墙侧的回填有效地抑制了中墙的变形,所以施工时中墙侧必须回填密实。为了控制中墙的变形,两开挖面间距应小于2.5b～3.0b。

革镇堡隧道是辽宁省的重点建设工程,其中破碎段岩体地质条件复杂,传统方法不能很好地反映其力学行为。针对上述问题,在建立大规模的复杂地质结构的数值网格基础上,采用三维岩土工程软件flac3d,分别根据无支护、初次支护和二次支护3种情况,4m一个步长,分为上下两台阶对该段隧道的分步动态施工过程进行了三维数值模拟。通过对位移场、应力场的演化情况和塑性区分布的模拟计算,分析了开挖支护动态过程的复杂力学行为。计算结果显示,位移与监测数据比较一致,现有的二次支护方案能够保证围岩的稳定性。数值模拟的结果对于该段隧道的施工具有指导意义。

为分析地层冻结加固对超大断面隧道施工的影响,本文以港珠澳大桥连接线拱北隧道为依托建立了有限元模型,根据是否进行地层冻结加固分两种施工方案,分析了两种工况下的地表沉降、支护结构受力及隧道周边收敛规律。结果表明:分步多台阶开挖方法下采用冻结法对地层加固处理能降低最大地表沉降、支护横撑压力、竖撑压力,降低幅度分别为80%、11.6%、44.8%,有效减少最大拱顶沉降值以及最大仰拱隆起值分别达63%、70%,加固效果较好。在隧道施工过程中仰拱底部处于最不利位置,应及时施作衬砌,尽快闭合支护体系,保证施工安全顺利进行。

以金丽温高速公路二期工程里东隧道为工程背景,采用有限元法对温州端洞口段40m连拱隧道进行了施工全过程三维数值模拟,得出了地层及地表在施工全过程中的沉降分布规律与大小,并与1/20的实物相似模型试验进行对比,提出了连拱隧道施工全过程地层沉降变化规律与施工中应重点关注的区域,对实际工程进行直接指导并为同类工程提供参考

收稿日期：2012－06－25；修回日期：2012－12－13 作者简介：刘远亮（1980－），男（汉族），广东人，广东省建筑科学研究院工程师，地质工程专业，博士，从事岩土工程数值模拟计算、岩土力学 和工程地质等研究工作，广东省广州市先烈东路121号3号办公楼206，liang801014@126．com。 基坑开挖对邻近地铁隧道影响的 midasgts三维数值模拟分析 刘远亮 （广东省建筑科学研究院，广东广州510500） 摘要：随着城市地铁工程的高速发展，地面建筑物基坑的施工将必然会对邻近的地铁隧道造成一定的影响，运用 midasgts三维数值模拟计算软件分析基坑开挖对邻近地铁隧道的影响，对地层自重固结、基坑开挖施工的整个过 程进行模拟分析，计算的结果与实际监测数据进行对比表明，该方法对实际工程有一定的指导意义。 关键词

本文以兰州市某地铁出站口为研究对象,利用有限元软件midasgtsnx建立三维模型,研究该基坑在开挖过程中,桩体变形、钢支撑内力变化、土体的沉降规律及钢支撑的作用位置对基坑稳定性的影响。

考虑清江水布垭枢纽大型地下厂房围岩(包括主要断层在内)的复杂地质条件,建立了其三维数值模型,对软岩置换、分步开挖及支护的施工全过程进行了数值模拟。基于计算结果,对比分析了毛洞与分步开挖支护两种情况下,若干典型断面各施工过程步的应力分布、顶拱沉降和侧墙收敛变形及其演化过程。分析表明:计算结果与现场监测信息具有较好的一致性,支护条件下该地下厂房总体上是稳定的,计算成果对后续施工与支护方案的动态设计优化具有指导意义。

用deform-3d软件建立了搅拌摩擦焊三维热-力耦合模型,模拟焊接过程中搅拌头温度和应力场的分布状态.结果表明,温度和应力场受搅拌头结构影响显著,搅拌针锥度减小、根部和端部直径减小,摩擦阻力和摩擦产生的热量减小,导致搅拌头的温度和应力场随之减小;搅拌针三平面切面深度增大,导致搅拌头的温度和应力场也相应增加,其中处于搅拌针前进侧的等效应力显著提高.

传统采暖房内热环境的三维数值模拟——为了分析传统散热器采暖房内的热利用效果，在抽象物理模型基础上，建立散热器采暖房内热环境的三维数值模型，模拟传统采暖房内的热环境，基于新型采暖热舒适性标准分析散热器安装位置对采暖房内热环境的影响．结果表明，...

强夯加固回填土地基的三维数值模拟——针对回填土地基，基于abaqus有限元软件，采用大变形几何非线性三维有限元方法对强夯加固效果进行了数值模拟。分析中考虑每一次夯击引起的塑性变形，确定前次夯击后土体塑性区开展的形状，并调整塑性区的土性参数，以此作为...

软土地基上建筑物沉降的三维数值模拟分析——受场地地质条件的限制，很多建筑物采用高压缩性的软土作为天然地基，软土地基的不均匀沉降会威胁到结构的安全。不均匀沉降受上部荷载、结构刚度以及土层的不均匀性等因素的影响，传统的分层总和法不能全面地考虑这些...

利用cfd软件fluent对多级导叶式清水离心泵的内部流场进行了数值模拟,得出了叶轮及导叶内部流道的速度和压力分布规律,并发现了叶轮进口回流,出口的二次流动特征等叶轮内部流动的细节,导叶出口区产生了一个低压区等流动特征。然后根据自编计算软件利用计算得到的速度场数据计算出泵的扬程、功率、效率和流量之间的关系曲线,并与试验数据进行了比较。结果表明:在设计工况附近,预测值与试验值吻合较好,在其它工况点,特别是小流量工况点,误差较大。

介绍了通径为20″(1″=25.4mm)的大口径中压球阀阀体、新型c形金属密封环组件等的结构设计;在阀座与球体之间采用整体碟形弹簧和新型阀座密封填料,以保证高压密封,提高使用寿命;阀芯采用空心球体结构和分段冲压成形加工工艺,有效地保证了球体的加工精度和质量,降低了生产成本;在结构设计中,充分考虑了球阀的密封、防火、启闭传动及制造工艺的要求;对其中结构复杂的球阀阀体和空心球形阀芯进行了强度计算和ansys应力、应变模拟分析计算,二者计算结果一致,并认为阀体的厚度由其大开孔处局部应力的整体补强确定。

冰川槽谷是一种常见的冰川侵蚀地貌.在冰川侵蚀地貌研究中,冰川槽谷占据着重要地位.与发育的河流呈蛇曲状成鲜明对照,发育的冰川槽谷往往比较宽直.这种比较直的冰川槽谷只是局部地区的特有现象还是普遍特征?控制冰川槽谷比较直的主因是什么?截至目前,学者暂未对这些科学问题展开研究.本文运用三维有限单元法,建立了冰川侵蚀作用的数值模型,模拟了冰川槽谷的侵蚀演化过程.数值模拟结果显示:(1)弯曲蜿蜒的冰川在向深部侵蚀形成u形谷的同时还存在侧向侵蚀,迎冰坡的侵蚀速率大于背冰坡的侵蚀速率;(2)坡度越小(大),冰川侵蚀作用强度越小(大);(3)冰流量越小(大),冰川侵蚀作用强度越小(大).冰川在侵蚀过程中,由于迎冰坡的侵蚀速率始终较背冰坡的大,导致冰川谷始终向着更直的形态发展.本文的主要结论是:冰川槽谷的形状演化主要受冰川自身侵蚀机理的控制,冰川槽谷形态具有削弯取直的演化趋势.

结合我国西部某地下厂房洞室群区域地形地质条件,采用三维非线性有限元法模拟洞室群分级开挖全过程,揭示了围岩及结构的应力场、位移场及破坏区分布规律,探明了围岩可能的失稳部位和失稳方式以及主厂房、压力管道、尾水调压室及尾水洞等主要洞室分级开挖过程中的围岩变位与稳定性,为类似工程的设计与施工提供参考。

针对城市建筑物分布对人类活动风环境评价困难问题,引入数值模拟方法。对某大学校园局部建筑物群建立三维分析模型,分别应用三维湍流κ-ε方程中standard湍流模型、kng湍流模型和realizable湍流模型,计算了2m以下人类活动环境的风场,并与实际测量的建筑物风环境数值相比较,最终得到三种模型类型,均能满足工程计算精度要求;但相对而言,在建筑物拐角之处,由realizable湍流模型计算出来的风场更能接近实际。

应用ansys/ls-dyna分析技术对弹丸侵彻双层均质钢板进行数值分析,获取了弹丸侵彻钢板的速度、加速度变化曲线和规律,以期为硬目标侵彻引信设计中的参数优化及抗高过载加速度传感器的选择提供理论依据.利用ls-dyna有限元程序,用弹塑性模型建立材料模型,对高速弹丸侵彻均质钢板问题进行了数值模拟,为引信设计提供参考.