拱形涵洞的受力分析和选型

结合河南省赵口引黄区西三干渠穿贾鲁河倒虹吸洞身结构工程，利用平面有限元法和杆系有限元法，对不同填土高度，不同回填土进行多种方案计算和结构内力分析，提出了洞身周围土压力分布规律和结构计算，选型的参考数值。     

巷道拱形金属支架计算的圆弧梁单元

将拱形金属支架的圆弧部分用圆弧梁单元处理,同时将支架与圆岩的相互作用采用Winkler弹性地基模型模拟,导出拱形金属支架有限元分析的整体刚度矩阵。     

大跨软岩隧道开挖围岩稳定性研究

采用ABAQUS软件,建立某大跨软弱围岩隧道的三维模型。结合监控测量数据,研究了隧道开挖扰动区域的时空分布特征。结果表明,拱顶下沉计算值与实测值随时间的变化规律基本一致,均在20d时趋于稳定。隧道开挖卸荷扰动影响范围在掌子面前方约1．2倍洞跨,掌子面后方拱顶沉降最终稳定时距掌子面距离约为1．5倍洞跨。     

拱形挡土墙模型试验及有限元分析

拱形挡土墙安全可靠,节省工程造价,能与周围环境相协调,在重庆地区得到了越来越多的应用,但现阶段暂无有关拱形挡土墙的设计和施工的现行规范可循。进行了相关的模型试验,并进行相应的数值模拟分析,得到拱形挡土墙的变形和受力特征。试验数据以及数值计算表明:相较于其他形式的挡土墙,拱形挡土墙结构更具有对称性,能较好的利用拱效应,将墙面荷载传递至拱脚,从而充分利用侧壁支持力以及摩擦力来平衡挡土墙所受填土侧压力;拱形挡土墙质量更轻,能承受更大荷载作用,荷质比最大,墙身变形量最小,能够更多的运用在重庆及川东地区等多为粘性土,并且建筑弃土也多为易风化为黏性泥土的泥岩块地区。     

基于巷道围岩破坏特征的地应力测试结果评价方法

利用数值模拟方法探究了不同地应力状态下巷道围岩的破坏特征,结果表明:巷道轴线与大主应力夹角越小,巷道围岩破坏区越分散;随着夹角的增大,围岩破坏范围逐渐集中,现场表现为围岩破坏具有明显的非对称性。利用数值模拟得到的规律,对淮北矿区海孜煤矿的地应力测试结果进行了分析,结果表明该矿的地应力测试结果是合理的。     

东秦岭隧道软弱围岩稳定性分析

以东秦岭隧道施工现场围岩变形监测研究为基础,应用数值分析方法,综合研究了隧道开挖后围岩变形及其稳定状态的基本特征,指导了隧道的优化设计及施工.     

某拱形空间管桁架结构稳定性能分析

大跨空间结构常因整体稳定不足而造成严重的安全隐患,针对某实际工程中拱形空间管桁架结构采用参数化分析方法进行整体稳定性能分析研究,考虑了缺陷幅值、重要杆件以及几何参数等因素对结构稳定承载力的影响。研究表明：在不利组合工况作用下,临界荷载系数为6.03,结构稳定性较好;结构对初始缺陷不敏感,其稳定系数变化不足4%;斜腹杆局部失稳下结构仍具有较强的承载能力;考虑双重非线性效应,在一定范围内增大其宽高比和外径比可以显著提高结构稳定承载能力,并给出宽高比控制在0.5～1之间、外径比控制在0.5左右的设计建议。研究结果为此类结构的设计与施工提供了参考。     

围岩压力与洞室围岩稳定性计算

多年来，各国岩石力学工作者对于山岩压力的计算进行了一系列的研究，建立了各种理论。但是，尽管如此，到目前为止，这一问题还没有得到圆满的解决。这是因为山岩压力不仅与岩石性质和洞室形状有关，而且还与岩体的初始天然应力状态、衬砌或支护的刚度和施工的快慢有关。确定山岩压力的大小和方向，是一个极为复杂的问题。本章所介绍的一些山岩压力的公式和理论都是在一定的简化条件下得来的，是近似的，今后必须通过实践逐步加以完善。     

周宁水电站地下厂房围岩稳定性研究

本文采用地质分析和稳定性计算相结合的方法对周宁水电站地下厂房围岩进行分析和评价,并利用施工期围岩变形监测资料进行围岩稳定性验证.     

软弱围岩条件下马头门稳定性及加固范围确定

以国内某大型矿井副井马头门的高埋深、高应力、高破碎、大断面等复杂条件为工程背景,采用理论分析,研究了马头门附近围岩破坏区分布规律及应力场分布规律,并通过建立三维立体数值计算模型予以验证,据此确定了马头门围岩的不稳定区域,提出了支护建议.     

高地应力条件下围岩稳定性分析及控制

在对比分析工程实测值和计算值差异的基础上,提出了围岩峰后大变形计算值出现显著偏差的问题;通过对比分析实际围岩和本构实验峰后阶段试块裂缝开展过程和特点,提出峰后阶段本构实验出现失真的问题;在分析岩石力学实验发展过程的基础上,与第一次失真相比较,提出了本构实验的第二次失真;在分析实际围岩大变形及其与支护结构相互作用的基础上,阐明围岩变形过程和支护承载过程不能相互协调是当前支护结构破坏的主要原因;遵循支护与围岩协调承载的基本原则,构思了一种新的衬砌结构形式。     

碎裂介质围岩变形及稳定分析

引入碎裂岩体组合的结构模式及其变形本构规律，建立了碎裂介质圆形峒室围岩稳定和变形性质的分析理论，同时，提出以面体形变比认识围岩岩体结构特征的新观念。模型实例分析表明：碎裂岩体结构控制着围岩变形及稳起性，而且结构面的作用远远超过岩体组成成分岩块的作用。     

综放收尾切眼围岩稳定性数值模拟

采用数值模拟方法,对综放开采方法中的创新技术——综放收尾切眼技术中的围岩支护设计和围岩稳定性进行了系统分析,通过对无支护、锚杆一索一网联合支护、锚杆一索一网加钢棚架加强联合支护三种方案的计算分析,优选出了收尾切眼围岩的支护设计方案,为收尾切眼围岩稳定性控制提供了可靠依据,在工程实践中取得了显著的社会和经济效益。     

复杂地下水环境下石膏质岩的溶蚀特性

石膏质岩具有溶蚀性,在勘察设计阶段应用标准规范对石膏质岩进行围岩分级往往不能满足施工需求.为定量化分析溶蚀对石膏质围岩分级的影响,开展不同循环次数(1、 3、 6、 10次)和不同流速(0、 10、 20 L·h^-1)的干湿循环实验;通过单轴压缩实验,探究石膏质岩在不同流速和干湿循环次数下的力学参数劣化规律.选取BQ值作为围岩分级修正的基础,将单轴抗压强度作为修正指标;建立流速和干湿循环耦合作用下单轴抗压强度折减系数的三维拟合函数,与围岩分级公式相结合,并考虑干湿循环的最大化影响,提出考虑石膏质岩溶蚀性的围岩分级修正方法.结果表明：随着流速和干湿循环次数的增加,单轴抗压强度、单轴抗压强度折减系数持续下降,但下降的比例越来越小;流速和干湿循环次数的耦合作用与单轴抗压强度、单轴抗压强度折减系数均具有良好的相关性,三维拟合函数曲面呈“下凹”状.该研究结果可为考虑石膏质岩溶蚀性的围岩分级提供一种可行的计算方法.     

隧道地下风机房洞室群围岩稳定性三维有限元模拟

采用有限元软件MIDAS建立隧道地下风机房洞室群的三维计算模型,对隧道地下风机房洞室群的关键部位的稳定性和施工过程进行了分析,研究表明:各个支洞与隧道的交叉处以及各个支洞的顶部的围岩出现大范围的拉应力,拱顶的沉降值和拱底的隆起值比较大,建议在支洞与隧道交叉处应加强支护;通过对洞室群并列洞室施工过程的分析,得到隧道地下风机房洞室并列施工时相互影响很小。     

下覆煤层组开采大巷围岩稳定性控制技术

巷道受重复采动影响,围岩状况发生恶化,巷道围岩变形是一个动态的拉压交替的过程。为解决下覆煤层组开采过程中巷道围岩稳定性问题,分析了下覆岩活动规律和大巷围岩稳定性特征。基于动态控制过程原则,确定合理的加固技术与加固原则,并对加固后的大巷围岩的稳定性进行合理预测。泉沟煤矿-115大巷的相似材料模拟实验和现场工程实践表明,该技术可行,可以在类似条件的巷道中推广应用。     

应用PLAXIS有限元程序分析平硐围岩稳定性

针对洛宁吉家洼金矿通往矿区的PD868S平硐工程,分别采用上覆岩层最小厚度计算法和PLAXIS有限元程序对平硐硐室围岩的稳定性进行验算,计算结果基本一致。     

隧道围岩变形EMD灰色系统预测模型研究

基于经验模态分解降噪原理,建立了EMD灰色系统GM(1,1)预测模型, 使EMD方法与灰色系统GM(1,1)预测模型很好地相结合,有效地降低了原始监测数据内噪声干扰对预测结果的影响,并结合梅花山隧道工程实际,对EMD灰色系统GM(1,1)预测模型进行了检验。研究结果表明：EMD灰色系统GM(1,1)预测模型环境适应能力较强,预测结果与实际监控数据吻合程度较高,是隧道工程围岩变形动态预测较为有效方法,具有较好的工程实用价值。     

基于压力拱理论的深埋节理岩体隧道围岩压力研究

为研究节理岩体隧道围岩压力计算方法,以隧道压力拱理论为基础,通过离散元数值模拟分析了岩体的坚硬程度、完整程度和结构面的抗剪强度对隧道压力拱的影响,应用多元线性回归拟合了多因素围岩压力公式,并结合依托工程对拟合公式进行了适用性分析。结果表明：节理岩体隧道压力拱范围为拱顶到最大主应力方向的偏转点,隧道压力拱高度随着节理间距和结构面的抗剪强度的增大而减小,岩体力学参数对压力拱高度的影响较小;与现场实测的围岩压力相比,计算误差在15％以内。所提围岩压力公式适用性良好,为节理岩体的围岩压力计算提供了新的思路。     

矿井巷道围岩与支护系统稳定性的耗散结构

巷道围岩压力与支护能力是一个相互作用与反作用的关系,两者之间必须协调才能取得较好支护效果.将巷道围岩与支护看作是一个复杂系统,利用耗散结构理论分析和研究围岩与支护系统的稳定性,分析了巷道围岩与支架之间的相关性,得出围岩支护的稳定性与支架的支撑能力和围岩的适应性关系.