FL-61风洞壳体有限元分析与气压试验

基于有限元理论,应用Patran软件创建FL-61风洞壳体的有限元模型,分析其在极限压力工况下整体结构的刚强度情况;并与气压试验结果进行了对比。结果表明:在气压试验载荷作用下,风洞壳体的变形及应力计算结果与试验结果基本吻合。验证了有限元计算中对风洞模型进行的简化处理、选用的单元类型、边界和载荷条件的施加合理可行,风洞壳体的刚强度满足设计使用要求。     

粘弹性层状介质的动力反分析

根据系统识别方法的基本原理,在频域对粘弹性层状介质的材料参数进行了位移反分析研究。结果表明,初始值对于反算结果的影响很小,反算过程稳定收敛,系统识别方法对于层状介质粘弹性参数的动态识别是适用、有效的。     

瞬变电磁探测地下洞体的可行性分析

针对工程建设中常见的地下洞体,从理论和实际应用两方面分析了用瞬变电磁法进行洞体探测的有效性及地下洞体瞬变电磁响应的物理过程和响应特征,给出了地下洞体的数学模型以及球坐标下地下洞体在阶跃电流激励下的瞬变电磁响应表达式。利用瞬变电磁法,对某煤矿的地下采空区进行了探测,其解释结果与钻探资料吻合得很好,证明了在工程勘察中利用该方法探测地下洞体的可行性和有效性。     

粘弹性位移反分析的边界元法

在有关地下巷道围岩的力学参数及初始地应力的反演问题中,线性逆过程法是求解这一问题的途径之一。本文根据逆过程法的基本原理,导出了以边界元法为基础的粘弹性位移反分析公式,并将其与以有限元法为基础的基本公式作了比较。文末的算例说明了二者之问的差别及各自的适用范围及实用性。     

成层地基位移反分析的数值计算

承压板变形试验被用来测量地基表面和深孔的位移，进而利用反分析估计成层地基的弹性模量，评价大坝的安全性。研究了非均匀弹性问题中奇异积分的收敛性和算法。在分析问题中误差函数的拟凸性质的基础上，利用非线性变换改善误差函数的拟凸性质，利用具有再启动策略的变尺度方法处理实测数据。     

高地应力环境下平行导洞与正洞合理净距的数值分析

在诸多高地应力深埋长大隧道工程中,最需解决的就是高地应力所带来的地质灾害问题,而平行导洞可以为正洞起到卸压作用、为其探明地质、也可作为排水通风坑道,这些优点使平行导洞成为了正洞最主要的辅助坑道。以高地应力环境为研究背景,采用数值模拟的方法,分析了平行导洞与正洞之间的合理净距,计算结果表明:平行导洞与正洞的合理净距为8m,得出了特定条件下平行导洞与正洞最小净距的参考值。     

大型地下洞群时空双系列反馈分析

地下水电站的厂房系统大多由纵横交错的复杂洞群组成,洞群施工过程中以及运行期围岩的稳定性是工程成败的关键。该文跟踪我国某地下水电站厂房洞群的施工过程,采用模式搜索优化技术和节理裂隙岩体模型非线性有限元方法,编制了Ｃ＋＋反馈分析控制程序ＮＡＰＡＲＭ９６,利用地下厂房监测系统提供的实测信息,对厂房洞群从时间和空间两个系列进行了仿真和位移反馈分析,得出了较为符合规律的结果。介绍了此项研究的阶段成果,并且对高地应力节理岩体中的地下洞群的施工稳定性问题提出了具有一定参考价值的建议。     

某电站地下厂房区域初始地应力反演分析

根据某电站地下厂房区域工程地质条件以及实测地应力资料,分析影响区域初始地应力的因素,建立电站厂房区域三维有限元模型,利用FLAC3D值计算软件对工程区域初始地应力场进行三维有限元模拟,在实测地应力值与计算地应力值之间建立多元回归模型,求出各回归系数,结果表明模拟得到的初始地应力场与实测地应力值相符,能够满足工程设计、施工的需要.     

基于航空物探方法的地下人工洞体勘察初探

为了解决地面物探工作在特殊地形条件下以及高植被覆被区难以进行地下人工洞体探测的问题,在分析地下人工洞体电磁特征及前人研究的基础上,总结出当前航空物探方法的优缺点和适用性,并提出了利用时间域航空电磁法探测地下人工洞体的设想,并初步拟定了技术路线和工作方法,为高效探测地下人工洞体提供了参考依据。     

基于人工神经网络的初始地应力场三维反分析

通过对初始地应力场的计算方法的回顾，结合有限变形理论和人工神经网络理论，提出基于人工神经网络的初始地应力场三维反分析方法。该方法综合了目前初始地应力场计算方法的优点，并考虑了我种因素对地应力场分布的影响。实例表明，按本文提出方法模拟的初始地应力场较为合理，且其精度也较高。此外，由于考虑了断层对初始地应力场的影响，可较好地解释实测地应力值分散的原因。     

参数反分析方法及工程应用

文中介绍了参数反分析方法的原理,在弹性地基梁有限元计算程序中采用了考虑位移和时间效应的土压力计算公式,并在实际工程中进行了计算和分析。     

地下圆形隧道开挖卸荷围岩弹塑性分析

针对地下圆形隧道,在分析开挖卸荷的基础上,分别给出了弹性和弹塑性围岩二次应力的计算表达式.在弹性不同侧压力条件下,分析了围压切向应力分布规律,当λ0.33时,圆形隧洞围岩将不出现拉应力.当围岩处于弹塑性状态时,考虑围岩稳定的前提下,扩大塑性区半径R,就可降低维持极限平衡状态所需的支护抗力pi,充分发挥了围岩的自承作用.     

楔块滑落试验分析及其判别方法

利用自行开发研制的试验平台,基于大量实验室岩石楔块滑落试验结果,提出了极限平衡状态时楔块滑落与否的判别新准则.通过对楔块滑落过程及其极限平衡状态的研究,得到不同条件下描述楔块滑落状态的β-α(倾斜角-旋转角)关系曲线的函数方程.定量分析了岩体结构面参数(产状、粗糙度系数JRC)对所提函数方程中相关系数取值的影响,给出了利用楔块粗糙度系数JRC与结构面交角ω求β-α函数方程的方法.     

不同位置空洞条件下隧道的破坏模式试验研究

隧道空洞是影响隧道稳定性的重要原因之一,因此开展了空洞在拱肩、边墙、拱脚及拱底等位置的模型试验,总结出存在不同位置的空洞隧道的破坏形式和破坏顺序.试验结果表明:拱肩空洞模型在空洞的边界位置和拱脚处现受压破坏,底板出现开裂;边墙空洞模型在空洞位置相应的衬砌出现压溃及拱顶产生开裂;拱脚空洞模型是拱脚位置衬砌受压破坏以及拱顶产生开裂;底部空洞模型是在底板衬砌位置及相应拱肩衬砌受压破坏以及拱顶出现开裂,研究结果为隧道的顺利施工和后期维护提供参考依据.     

硐室围岩力学参数反分析

基于差分法和人工神经网络建立了新的硐室围岩力学参数反分析方法。通过对比分析,选取FLAC差分程序为数值计算软件;针对不同力学参数,通过FLAC程序运算,得出相应的神经网络分析样本;对网络进行学习训练,并进行了网络结构及其学习参数优化;利用网络学习结果,对围岩力学参数进行反分析,与现场实测结果对比,证实了反分析方法的正确性和可靠性。     

层状岩体破坏性质试验研究

层状岩体由于其明显的各向异性特点,以及复杂的破坏机制,严重影响了地下工程的安全施工。通过对层状岩石试件进行全应力-应变三轴加载试验来研究层理对其强度特性和变形特征的影响;同时利用弹性小变形理论对复合层状岩体的变形及弹性模量进行了推导计算。试验研究结果表明,由于层理面之间存在不规整现象,水平层理的存在使得岩石强度以及整体弹性模量有所降低,使得在试件破坏时岩层的整体变形量增大。     

基于有限元线法的位移反分析

将有限元线法同岩土工程反分析理论相结合,提出了一种基于有限元线法的反演分析方法,为有限元线法的应用提供了一个新思路,并通过算例表明该方法是可行的。     

层状岩体强度结构面特征的数值分析

运用FLAC3D软件建立层状岩体试件模型,分析单轴压缩情况下的破坏模式和强度各向异性特征.研究结果表明:随着结构面倾角β的增大,试件抗压强度σc呈现先减小后增大的趋势;当结构面倾角为20°～30°和80°～90°时,试件抗压强度对β的灵敏度最大;当β为30°～70°时,σc变化不大;当结构面内摩擦角φj＜β＜90°时,数值计算结果和理论计算结果差别较小;当β≤φj或β=90°时,两者差别较大,数值计算结果明显小于理论计算结果;数值模拟结果能够反映出β≤φj和β=90°对应的岩体抗压强度存在一定差别,与实际情况相符.     

地下工程中初始地应力场分布参数及弹性模量的位移反算分析方法

利用现场观测资料的反算分析,是进行洞室围岩稳定分析及了解岩土介质中洞室的力学性状与设计参数的一种重要手段。它对于解决实际工程问题,推进对岩石力学及工程问题的研究,都具有重要的意义。本文提出并论证了大型地下工程或洞室群中围岩初应力场的反推分析方法,使得可以对较复杂的分布地应力场的分布参数及介质的弹性模量进行反推计算。文中的算例说明了该方法的正确性和实用性。     

非均质性对岩体应力场反分析结果的影响

从弹性介质的假定出发,利用“等效”节理岩体等效模型和节理岩体统计等效模型,分析了有限单元法位移反分析反算岩体弹性模量和原岩应力场的问题,通过参数研究,讨论了岩体节理和非均质性对位移反分析结果的影响.结果表明,在节理岩体“等效”连续介质力学模型假定下,采用不同力学模型对反算的弹性模量值有较明显影响,而节理岩体力学参数非均质性对反算原岩应力场的影响很小,均质、各向同性假定在原岩应力场实测和位移反分析中是适用的.