• 成层土中基坑二维稳态渗流场解析解研究

  成层土中基坑渗流场与均质土层中渗流场有较大差别，最有可能发生突涌事故的位置也不同，因此准确确定成层 土中基坑二维稳态渗流场是基础工程建设中的重要课题。针对成层土中基坑稳态渗流问题，将基坑周围土体按成层条件划 分为多个区域，采用叠加原理和分离变量法给出各区域水头分布的级数形式解，根据各区域间连续条件和傅里叶级数正交 性求得成层土中基坑二维稳态渗流场水头分布的显式解析解。将解析解计算得到的水头分布、挡墙水压力与有限元软件计 算结果进行验证，并将解析解退化为单层土形式与半解析解进行对比，结果吻合较好，验证了解析解的正确性和有效性。 将解析解与考虑水土相互作用的水压计算方法和等效渗透系数方法进行对比，基于解析解进一步给出计算基坑内出逸比降、 挡墙水压力和抗突涌安全系数的计算公式，并结合工程案例分别采用解析方法和等效渗透系数方法对成层土中基坑的抗突 涌性能进行分析对比。研究结果表明：解析解在求解成层土中基坑渗流场时更贴合实际情况；考虑不同土层间渗透系数差 异时，水头在渗透性较差的土层中变化更快；上层土体渗透系数较小时，在土层分界面处发生突涌的风险比挡墙底部更 大；等效渗透系数方法在求解某些成层土基坑渗流场时误差较大。

  2024-11-25 iGeo

• 半主动液压减振器动态特性建模与试验研究

  开发了一种具有阻尼切换功能的两级阻尼半主动液压减振器，利用 MTS831 对其动态特性进行了测试分 析。基于流-固耦合有限元方法对该减振器的动态特性进行了建模与分析; 计算结果表明，减振器阻尼力试验值与计算值 偏差 ＜ 15% ，为此验证了模型的正确性; 分析了减振器油液的黏度、阻尼孔的直径等参数对减振器性能的影响。该试验方 法与建模方法，可用于半主动液压减振器的开发与研究。

  2024-11-20 iGeo

• 基于RAMMS-AVALANCHE模型的雪崩模拟参数敏感性分析

  以巩乃斯大陆性气候雪崩危险区为研究背景,建立三维数字地形模型对雪崩运动过程进行模拟。 研究 RAMMS 雪崩 数值模拟结果的影响因素,分析计算网格分辨率、雪层断裂深度、摩擦系数 3 种参数值对模拟结果的影响程度及敏感性。 通过 单因素分析法对比不同参数下模拟结果进而得出 3 种参数的影响程度,采用灰色关联法分析参数对模拟结果的敏感性。 结 果表明:选择合适的计算网格分辨率能提高模拟结果的准确性;雪层断裂深度每减少 10% ,流动高度变化率在 5% ~ 7% ;流动 速度变化率在 1% ~ 2% ;冲击力变化率在 2% ~ 3% ;而摩擦系数的大小主要对堆积区特征值和雪崩停止时间产生较大影响, 对运动过程中的特征值影响较小。 在此基础上进行敏感度计算,根据计算结果确定各特征值最大影响性时参数的主次关系。 研究结果明晰了雪崩模拟各输入参数的敏感性,可有效提高雪崩数值模拟参数选取的合理性和计算结果的准确性,为雪崩灾 害危险程度分析提供依据。

  2024-11-29 iGeo

• 侧向土体影响下盾构隧道引起上覆管线变形

  目前盾构隧道开挖对邻近管线影响的理论研究一般基于 Winkler 地基模型和 Pasternak 地基模型，较少考虑 精度更高的 Kerr 地基模型及管线侧向土体影响对管线变形的约束作用. 将管线简化成 Euler-Bernoulli 梁搁置在 Kerr 地基模型上，利用差分法得到盾构隧道引起上覆管线竖向位移半解析解，在此基础上进一步推导考虑管线 侧向土体影响的 Kerr 地基模型差分解. 通过与已有工程案例和离心机数据对比，验证 Kerr 地基模型相比于其他 地基模型的优越性，也验证了考虑管线侧向土体影响的 Kerr 地基模型计算结果更加符合实测数据. 参数分析表 明, 随着隧道开挖地层损失率和土体弹性模量的增大，管线的竖向位移和弯矩均增大；随着管线与隧道夹角的增 大，管线的竖向位移和弯矩均减小.

  2024-11-25 iGeo

• 渡槽结构考虑流固耦合的 横向地震响应简化计算公式

  渡槽是输水工程中的控制性工程，在地震中容易发生破坏，导致沿线供水中断。虽然大量渡槽已经建成 并投入使用，但关于渡槽的抗震研究还不够完善，在国内还没有统一的渡槽抗震简化计算方法。该文以流固耦合 动力学为基础，结合反应谱理论，推导了渡槽横向地震响应的简化计算公式，并与非线性流固耦合有限元时程分 析进行对比。对比结果表明：该文提出的简化计算方法可以快速计算渡槽的横向地震响应，计算结果不仅能够有 效反映水体晃动对渡槽结构的减震作用，且与数值分析结果吻合较好。

  2024-11-20 iGeo

• 基于Rockfall数值模拟的边坡落石防护网修复加固方案研究

  某水电站尾水支洞边坡多次发生落石灾害，原被动防护网已发生局部破损，严重威胁着尾水支洞施工期和运行 期的安全，需对原防护网进行修复加固。由于山体陡峭、地貌复杂，人工调查无法确定落石源，采用高精度无人机航摄 初步排查出四处可疑危险源区域，利用 Rockfall软件进行落石轨迹模拟计算，通过对比分析计算成果与观测到的落石 落点位置与威胁区域分布情况，反分析确定了两处落石源。在此基础上，根据落石源的落石运动特征，复核分析了原 防护能力不足的原因，发现原防护网的能级和高度不足是导致落石灾害发生的主要原因。通过提高防护网的能级和 高度，提出了原位修复和增高加固两种方案。研究结果表明：两种方案均能有效减小落石威胁区域面积、降低落石率、 改善运动特征参数。其中增高加固方案的防护效果更加显著，落石被全部拦截，落石弹跳高度和动能的最大值分别降 低了 69.64%、66.02%。对被动防护网破损部位的修复加固，综合考虑现场实际情况与落石模拟计算成果进行修复方 案设计更为科学合理。研究成果可为该工程的落石防护方案提供科学依据，为类似工程设计与落石分析提供参考。

  2024-11-29 iGeo

• 不同围护结构变形模式对坑外既有隧道变形影响的对比分析

  随着越来越多的地铁建成并投入运营，既有地下隧道受邻近基坑施工的影响及控制成为越来越重要的问题。 通过建立考虑土体小应变的有限元模型，针对 4 种典型围护结构变形模式引起的坑外不同位置处隧道变形特点以及位 移影响范围进行分析，结果表明：在围护结构最大变形相同而变形模式不同的情况下，坑外既有隧道的变形也会存在 较大的差异。根据隧道拱顶拱底的竖向变形特点，可将基坑外不同位置的隧道根据其变形分为沉降区、变形过渡区及 隆起区。悬臂型模式对坑外隧道的位移影响范围最小，内凸型与复合型模式影响范围基本相同，分布大于悬臂型，而 踢脚型模式下范围最大。在实际工程中除控制围护结构最大变形值外，尚应根据周围环境特点合理控制围护结构变形 模式，并尽可能避免出现踢脚模式变形。

  2024-11-25 iGeo

• 寒区隧道温度场的围岩热学参数影响及敏感性分析

  寒区隧道抗防冻设计受周边温度场控制，隧道围岩的热学参数直接影响温度场分布。本文依托某寒区公路 运营隧道，采用现场实测、数值仿真和理论推导三种方法对寒区隧道温度场分布和围岩热学参数的影响敏感度进 行了系统研究。首先，通过对比分析有限元计算结果和现场监测数据，验证了有限元计算分析的准确性。然后，采 用该有限元分析方法，基于敏感性分析方法，对围岩导热系数、比热容和赋存温度三个因素对寒区隧道温度场的影 响进行了敏感性分析。结果表明，三个因素的影响敏感度具有明显差异，其中赋存温度是影响隧道温度场最敏感 参数。研究成果可为寒区隧道选址及类似工程的抗防冻设计提供参考。

  2024-11-20 iGeo