边界单元法在粘弹性参数位移反馈分析中的应用

本文提出由位移观测资料反馈分析粘弹性模型参数的边界元法.文中以鲍埃丁-汤姆生(PT)模型为例,介绍了求解的具体步骤,给出了算例,并将其结果与理论解作了比较.算例分析表明,PT粘弹性模型能较好地用于实际工程,特别是围岩较均匀的地下洞室;边界元法比解析法通用性强,比有限元法更能适用于地下洞室结构,特别是不规则形状的洞室,且简单明了,具有较高的计算精度,是位移反馈分析求粘弹性参数的有效方法.     

大型地下洞室围岩最佳支护时间的判定

对新奥法在大型地下洞室施工中的二次支护时间的现有判据进行分析,发现其考虑因素欠全面,主要以变形量或变形速率为主,洞室位移相对值不适应大型洞室.以围岩变形为研究对象,提出大型洞室围岩变形达到总变形的80%、洞室周边水平收敛速度小于0.2 mm/d、顶拱或者底板垂直位移速率小于0.1 mm/d、隧洞周边水平收敛速度以及拱顶或底板垂直位移速度明显下降、位移加速度应基本接近于0作为大型地下洞室最佳支护时间的判据.为了验证该判据的合理性,选择了向家坝大型地下洞室一个断面,按照实际开挖顺序,计算了不同开挖层的最佳支护时间.向家坝地下洞室该断面处围岩拱顶、不同开挖层上下游侧边墙最佳支护时间在8～18 d之间,较好地符合了向家坝实际支护时间.     

应用边界元方法求解地下洞室三维开挖问题

将边界元方法和FORTRAN语言相耦合,完善了三维线弹性无限域问题的边界元方法源程序。利用此程序计算并分析单条地下洞室开挖、双条平行洞室开挖、双条正交隧洞开挖三维应力场和位移场分布,洞室周壁的应力集中系数,洞室周壁的位移变形规律,给出了洞室周壁岩体的稳定性。得到的一些结果可以对实际工程做定性指导。     

大型地下洞室群变形实测与数值模拟

以某水电站大型地下洞室群开挖为例,建立了三维数值分析模型,研究了洞室群开挖后洞周围岩的变形特性并分析了锚索应力损失对周围岩体变形和应力状态的影响;通过模拟结果与实测结果进行对比,分析模拟方法的合理性和支护方案的可行性.结果表明,围岩水平位移在洞室边墙中部最大,竖向位移在洞室拱顶最大,在洞室交叉部变形也较为显著;模拟结果与实测结果较接近,能良好地反映洞室实际开挖的过程和围岩的变形规律;锚索预应力损失达到某一程度时会使围岩水平位移显著增大.     

圆形洞室动态施工中围岩粘弹时变解析分析

针对深埋地下洞室,寻求洞室动态施工中围岩应力及位移场的解析解.在推导中考虑了岩体粘性时效和动态施工对位移影响的耦合作用.将开挖岩体模拟为Maxwell粘弹模型,从基本控制方程出发,导出双向等地应力情况下无限均匀介质中圆形洞室施工过程围岩位移解析解;应力解则由时变力学对应性原理得出.该结果可用于圆形洞室半径任意时变的情况.针对匀速和加速施工情况进一步求解施工至某一时刻结束后的位移粘弹解,定量分析最终形状相同时,不同时变速度和加速度对最终结果的影响,分析了粘性介质中圆洞施工的时径相关性现象.     

露天-地下联合开采中洞室群动力响应分析

利用FLAC3D软件模拟了露天爆破荷载作用下地下洞室群的动态响应.采用IDTS3850测试仪实测爆破振动数据,利用萨道夫斯基经验公式计算在最大装药量和最短爆心距情况下的爆破振动参数;将速度时程转换为应力时程,并利用FLAC3D内置的Fish函数,通过在边界节点或内部节点上输入动力荷载时程来实现动力加载,然后从塑性区、位移和应力方面对动力模拟和静力分析结果进行比较,得出动力荷载对洞室群稳定性的影响状况.研究表明:爆破振动会加大洞室群的竖直位移,尤其是洞室间交叉区域的位移;施加动力荷载后,对静力作用下所产生的应力集中有一定的卸荷作用,还会增大洞室壁的片帮,但不会使洞室群整体破坏.     

西北地区某市水利工程地下洞室围岩变形破坏研究

以西北地区某市水利工程地下洞室工程为例，依据洞室围岩位移监测资料，研究了地下洞室围岩变形破坏特点及其主要影响因素。研究结果认为地下洞室开挖后，顶拱围岩沉降量明显大于侧壁位移收敛量，并指出了影响区内地下洞室围岩变形破坏的主要因素表现在七个方面。该项研究将有助于进一步研究地下洞室围岩变形破坏机理，同时也有利于保障地下洞室工程顺利进行。     

大跨度穹顶洞室围岩动力响应分析

以某地下大跨度穹顶储油洞室为背景,采用数值模拟方法分析了地面爆炸荷载作用下穹顶洞室的动力响应问题。分析结果表明,地面爆炸荷载作用下穹顶洞室的破坏发生在侧墙附近以及底板下方一定深度位置,洞室顶部的破坏程度很小,其中侧墙发生受压破坏,穹脚和墙脚发生压剪破坏,底板下方发生剪切破坏。因此,对于抗爆穹顶洞室,支护的重点应放在侧墙。同时,穹顶洞室洞壁各部位的位移分布差异很大,侧墙上部和下部的水平位移值要高于墙中,洞顶底板的垂直方向相对位移峰值要远大于侧墙墙中的水平方向位移峰值,但侧墙会产生更大的残余位移值。     

基于土层重力效应的近邻双孔隧道地层位移计算和扰动分区

为分析近邻双孔隧道施工的相互影响，利用复变函数和Schwarz交替法求解基于土层重力效应且洞室发生收敛变形的地层位移解析函数，通过设置位移约束点对地层位移进行修正，最终获得了土层重力效应下近邻双孔隧道开挖的解析模型。采用该解析模型分析了迭代次数、位移约束及洞室水平变形对地层位移的影响规律。结果表明：当迭代次数为2时，计算结果已满足精度要求；设置竖向位移约束边界使地表相对沉降曲线整体发生向下偏移，左侧水平位移约束边界则使相对水平变形向左侧发生一定量的偏移；随着洞室水平变形系数的增大，地层相对竖向变形随之增大而相对水平变形却随之减小，且对两者的影响程度不一致。基于地层位移判别准则，获得了基于几何近接度和埋深比的双孔隧道的强、弱、无影响分区。     

乌东德水电站左岸地下主厂房围岩支护效果分析

地下洞室围岩支护效果检验分析对于地下工程运行具有重要意义.本文在围岩监测分析基础上,采用FLAC 3D对乌东德水电站左岸地下主厂房洞室开挖过程与支护效果进行数值模拟,通过对比分析位移场、应力场及塑性区等基本场与围岩变形监测数据的变化特征,定量评价围岩支护效果.分析结果表明,围岩支护效果显著,尤其是对顶拱围岩的位移变形遏制十分有效:支护后,顶拱累计位移量值最大下降幅度达96.4%,边墙累计位移值下降幅度达18%～25%,且变形趋于稳定;边墙拉应力逐渐减小,局部拉应力逐步变为压应力,缓解了应力集中效应,量值最大下降幅度达32.89%;边墙部位塑性区深度减小,范围缩小,塑性区深度下降50%;支护前后边墙的累计位移值的一致性说明了边墙围岩的自承能力较顶拱围岩强,且实际施工对边墙的支护是及时的.     

时间序列分析方法的研究

时间序列分析方法是建立变形测量预测模型的主要方法．本文就变形测量中用AR模型建立变形预测模型的参数估计问题以及模型阶次问题进行了探讨，并指出在样本观测值有限的条件下，宜采用最小二乘法及动态数据(DDS)方法建立动态变形的预测模型．     

基于SSA-LSTM-GF的混凝土坝变形预测方法

针对混凝土坝变形分析预测的复杂性,应用相空间重构思想和融合建模理念,提出了一种基于SSA-LSTM-GF的混凝土坝变形分析预测方法。SSA-LSTM-GF方法利用奇异谱分析法(SSA)将变形实测数据序列分解为趋势分量、周期分量和剩余分量,并将剩余分量视为噪声分量予以剔除;采用长短期记忆神经网络(LSTM)模型和高斯拟合(GF)算法分别进行周期分量和趋势分量的分析预测,并将二者结果进行叠加重构,得到最终预测结果。实例验证结果表明,SSA可以达到较好的数据分解和消噪效果,LSTM模型针对周期分量的预测性能优越,GF算法能够很好地实现趋势分量的拟合预测和部分信息的挖掘提取,LSTM模型和GF算法的成果重构效果良好,SSA-LSTM-GF方法具有一定的可行性和应用价值。     

特种服装模型密栅云纹法变形测量

为分析特种服装在使用中的变形情况 ,研究了服装材料的力学性能和变形特点 ,并将服装简化为平面近似的躯干部分和曲面变形的四肢部分。基于两部分的变形特点 ,在实验中提出了单向拉抻和薄壁圆筒两种模型 ,采用密栅云纹法进行了应变测量研究。实验结果表明该方法可以方便准确地测量两种变形。得到的实验方法和初步结论 ,对特种服装的变形分析和安全校核具有实际的指导意义     

一种自动跟踪土微观变形的试验方法

土微观结构的变形性能对工程力学性质起着非常重要的作用.计算机视觉数字化技术的发展,为岩土领域土微观结构变形分析提供了一种新的研究方法.为了研究土颗粒在动载条件下的运动特性,利用计算机自动跟踪技术对土的微观变形进行了动态测量.将圆柱形土样对称地分成两部分,取其中一部分放于有一面是透明玻璃的半圆柱形加压舱内,通过玻璃窗口,自动控制台上的长距离,远心显微镜头不仅可以拍摄到土颗粒变形的全过程,同时利用变模板方法通过实时序列图像分析就可以跟踪到移动的土颗粒.试验证明该技术能够成功跟踪土颗粒并能十分方便地得到土微观结构的变形参数.     

钢筋混凝土剪力墙基于位移的变形能力设计方法

为了研究钢筋混凝土(RC)剪力墙的变形能力,建立了RC剪力墙屈服位移角和极限位移角的计算式。通过对106个试件的试验数据拟合分析,得到了计算式的相关参数,给出了RC剪力墙变形能力的计算方法。分析表明,RC剪力墙的屈服位移角与受拉钢筋屈服强度、剪跨比有关;RC剪力墙的极限位移角与配箍特征值、剪跨比和相对受压区高度等有关。在此基础上,提出了RC剪力墙基于位移的变形能力设计方法,得到了RC剪力墙在不同位移角要求下配箍特征值的计算公式。     

对称弯压拱面内失稳类型的变形判断

对称弯压拱存在分支屈曲与极值点失稳2种面内失稳形式.根据在失稳前后拱轴线变形形状的不同,提出了对称弯压拱失稳类型的变形判断方法,它可用拱轴线变形增量来判断,也可以通过关键截面的荷载-位移曲线来判断.将这种变形判断法应用于有限元分析中,对2个实例的计算表明,该判断方法正确、有效.     

地下结构抗震设计反应位移法的研究综述

近年来，反应位移法在地下结构抗震分析中的应用渐趋广泛。文章简要介绍了反应位移法的基本原理和应用现状，从地层变形、地基弹簧和结构模型等关键因素的角度详细总结了反应位移法的发展过程和最新研究进展，厘清了方法的完善思路，指出地层-结构相互作用是影响计算精度的重要误差来源。此外，文章在上述基础上论述了当前反应位移法应用过程中存在的突出问题，提出了反应位移法在进一步拓展应用场景、提升结果代表性过程中需要深入研究的关键问题。     

建筑物变形监测数据去噪的LMD方法

将局部均值分解方法 LMD应用于建筑物变形监测数据去噪.首先介绍局部均值分解的基本原理,然后给出其去噪的流程,最后通过一工程的实际数据进行分析.结果表明,其去噪性能优于EMD滤波去噪方法与小波去噪方法.     

基于开挖方法对深基坑变形的分析与施工优化

为研究开挖方式对深基坑变形分析与施工优化,采用有限元软件FLAC3D对上海某深基坑开挖进行模拟.通过改变开挖方式,在数值计算中设置若干种工况,研究开挖过程中的基坑围护结构位移变化、地表沉降.研究结果表明:3种不同的开挖方法对于基坑变形的控制能力依次是台阶式退挖、跳挖、竖向顺序分层开挖.在采用了新的开挖方式后,基坑周边的最大沉降值也由之前的10 mm左右减小到8 mm左右,基坑围护结构最大水平位移由原来的45 mm减小到40 mm,说明新的开挖方式有效的控制了深基坑变形.     

高填石路堤沉降变权重组合预测方法研究

高填石路堤的沉降变形过程一般为从填石体施工期的瞬时变形到进一步的蠕变变形,利用沉降资料进行路堤沉降预测的常用模型可较好地反映其沉降变化规律及发展趋势,但尚存在一定的局限性为了尽可能多地利用全部有用信息,利用"组合预测"思想,提出一种对多种常用预测模型进行变权重组合预测的方法,从而可根据有限的沉降实测数据达到预测路基沉降发展的目的,且工程实例分析表明,双曲线、指数曲线及时间平方根曲线的变权重组合能较好地预测高填石路堤的发展规律,具有明显的优越性.图5,表3,参8.