基于EFAST法的地下洞室静动力稳定参数全局敏感性分析

进行地下洞室静动力稳定参数敏感性的研究,可为地下洞室结构喷锚支护设计提供科学决策依据.本文采用基于全局敏感性分析的EFAST法对地下洞室在静力边界下围岩的应力、变形的参数敏感性进行了分析,并对有限元法与离散元法计算得到的敏感性结果作了对比分析.采用有限元法与块体理论,对块体的稳定性进行了分析,并采用EFAST法研究了块体受围岩岩体参数影响的动力敏感性.结果表明,在静力边界下弹性模量对围岩变形影响的敏感性最大、内摩擦角对洞室最大主应力影响的敏感性最大;对影响块体滑移的岩体参数的动力敏感性分析结果表明,得到的总体全局敏感性较大、一阶全局敏感性较小,表明块体滑移受单一岩体参数变化的影响程度较小,受多种岩体参数的联合作用的影响程度较大.     

复杂地质条件下地下洞室曲面块体地震响应分析

近年来我国兴建了大批大型地下洞室群,许多地下工程因地震而遭到破坏,因此地震作用下地下洞室的动力响应及工程安全问题越来越受到重视.局部块体是控制洞室稳定的关键问题,对块体进行地震响应分析具有十分重要的意义.针对洞室区域存在大量复杂地质曲面的情况,在曲面块体的快速识别方法的基础上提出了曲面块体的地震响应分析理论与方法,研究了基于三维地质模型的随机裂隙面生成及动态校核技术,运用改进的Newmark法——Hilber-Hughes-Tayor算法对复杂地质条件下曲面块体的地震响应进行了分析研究,并将其应用于我国西南某水电工程实例中.     

考虑黏结特性的水电地下洞室块体地震响应分析

在水电工程地下洞室的施工及运行过程中,地震作用下块体可能出现滑移失稳甚至破坏,将会给工程带来严重威胁,因此研究地震作用下地下洞室块体的抗滑稳定性具有十分重要的意义.实际工程中块体与周边岩体界面上存在黏结作用,而ABAQUS的接触属性中自带的抗滑模型未考虑该特点,为此建立了考虑黏结强度影响效应的地下洞室块体修正抗滑模型,完善了块体与基岩间的静态作用与动态相对滑动的影响机理.通过验证模型与工程算例,研究了块体在静态及动态荷载激励下的响应特征与稳定性,实现了抗滑模型合理性与有效性的验证.对比经典抗滑模型与修正抗滑模型的分析结果,在重力阶段最大竖向位移分别为1.04,cm和0.05,cm,在地震过程中的平均竖向位移与最大竖向位移分别为2.24,cm、3.91,cm和2.07,cm、3.38,cm.上述结果反映了块体在黏结特性的作用下具有更好的稳定性.依次改变抗滑接触属性中的关键参数,讨论了摩擦系数及黏聚力对块体响应与接触面动态特性的影响.     

大跨度地下洞室围岩结构面空间展布的确定性研究

以某电站大型地下厂房主变洞为例,研究了大型地下洞室围岩结构面的空间尺度各指标的关系、相关方程的建立、可视化图形展示以及在洞室拱顶与边墙出露位置的确定,从而得出结构面在洞室周边出露的确定性信息.这些确定性的信息将是大型洞室组合块体的确定、确定性块体稳定性评价、围岩岩体质量分类、围岩二次应力计算的基础,同时也为设计和施工技术人员提供了较准确可靠的地质依据.     

大型地下洞室群相邻块体地震响应

为了更好地模拟地下洞室中存在的相邻块体结构在地震荷载作用下的运动与动态响应特性,建立了一种考虑块体间黏结强度影响的地下洞室相邻块体动力抗滑模型,并通过数值模型分析了该抗滑模型的有效性与优越性。在工程实例分析中,采用经典抗滑模型时Ⅰ类相邻块体中两块体水平X向位移在整个地震阶段的均方根值分别为2.16 cm和2.02 cm,采用修正抗滑模型时两块体对应响应值分别为2.00 cm和1.94 cm;Ⅱ类相邻块体中两块体在经典抗滑模型与修正抗滑模型条件下的对应响应值分别为3.68cm和3.65cm与3.55cm和3.54cm,上述结果反映了相邻块体在黏结特性的作用下具有更好的稳定性,说明该模型具有较好的工程适用性与应用价值。     

某电站勘探平洞超挖块体评价

通过某电站勘探平洞的超挖测绘,分析了平洞超挖块体的边界条件,确定了超挖块体的类型及其特征,推导了各类型超挖块体体积及其有关重心位置的计算公式,评价了各类型超挖块体的体积及其相关分布模型,以及块体重心位置的分布特征,这对于节理岩体地下洞室稳定性评价以及加固处理方案的确定具有一定指导意义。     

节理岩体的动力响应分析及工程应用

节理岩体经常受到地震、爆破等动载荷的作用,在动载荷作用下的稳定性经常是结构安全的关键。只有对节理岩体的动力响应有本质的理解,才有可能对岩体工程的动力稳定性进行合理的评价。在常规离散元法的基础上提出了动力离散元法的思想及计算方法,并编制了计算程序DDEM,最后给出了该方法在岩体动力学中的应用实例。     

基于Vague集的地下洞室地震安全评价

针对地下洞室群安全评价研究相对匮乏,且研究中大多针对应力或位移等单一指标开展安全评价,其结果具有明显局限性的问题,基于集成强度折减法、粒子群优化算法、投影寻踪法及Vague集的集对分析模型等方法,以结构的竖向位移、水平位移、加速度及压应力等多个动态响应参量作为地下洞室地震安全评价的关键指标,提出了适用于大型地下洞室群多指标的地震安全评价方法体系。以某工程为例进行了大型水电工程地下洞室群地震安全评价研究,结果表明所选地下洞室的3个断面均处于安全稳定性较好的评价等级,验证了地下洞室群地震安全评价模型的有效性。     

高层建筑结构地震响应问题的ANSYS分析

为深入探讨高层建筑的动力响应问题,以15层高楼为例,运用大型有限元分析软件ANSYS,分析了高层建筑结构的动力特性,建立三维空间板梁结构有限元模型,计算了结构的固有频率和固有振型.用时程分析的方法研究了常遇烈度、设防烈度和罕遇烈度地震载荷作用下顶层的最大位移响应,三种烈度的最大位移分别为6.080 6、21.010 3和29.041 5 mm.结果表明:地震烈度越大,结构的动力响应越大.三种烈度下的结构最大层向变位角均出现在第三层,说明第三层为整个结构的薄弱层,为工程抗震设计提供了参考依据.     

节理岩质边坡稳定性概率分析

为合理评价某节理岩质边坡稳定性,将节理网络有限元(JFEM)与Rosenbluth点估计法相结合建立边坡节理网络概率模型.计算结果表明:天然状态下该边坡整体稳定性较好,但浅表部有部分岩体由于风化以及结构面相互切割的影响,易形成不稳定块体以"滑移-拉裂"的形式失稳.本文的分析方法考虑了结构面非贯通、随机发育的特性以及岩体...