应用案例 · 第 25 页
岩土工程软件应用案例、建模方法与工程分析实践，按发布时间由近到远浏览，第 25 页。
基于随机响应面法的风化岩质边坡稳定可靠度分析
摘要：提出基于随机响应面法的风化岩质边坡稳定可靠度 分析方法。该方法运用 GeoStudio软件建立边坡稳定性有限元分析模型，选取具有代表性的滑动面，构造边坡滑动面安全系数与独立标准正态随机向量间的显式功能函数，然后利用MCS求解得到功能函数的失效概率。最后采用MCS、Kriging和三阶SRSM三种方法对边坡稳定可靠度进行对比分析，结果表明：三种分析方法中三阶SRSM的计算效率优于MCS和Kriging，计算精度也要高于Kriging。通过边坡可靠度分析岩土体力学参数对边坡可靠度指标的影响变化规律，得出结论：随着岩土层的加深，随机变量参数对边坡可靠度的影响逐渐加大。
阅读详情中低山冲沟型泥石流运动参数及过程模拟
降雨诱发中低山冲沟型泥石流的运动速度、堆积厚度是泥石流防治的重要参数，以江西省修 水县平石寺泥石流为研究对象，采用现场调查、流槽试验、Voellmy 碎屑流运动理论和快速物质运动 仿真平台( ＲAMMS3D) 等方法对泥石流演化过程模拟。结果表明，泥石流的最大的泥石流运动速度、 堆积厚度分别是 5． 69m/s、12． 63 m，各关键位置运动速度、堆积厚度与泥石流现场调查结果相近; 现 场调查和流槽试验为数值模拟提供地形地貌、干摩擦系数和黏滞系数等关键参数，ＲAMMS3D 数值模 拟能够准确地模拟泥石流的运动变形过程，确定泥石流的影响区域。
阅读详情国道219温泉至霍尔果斯越岭段公路雪害选线研究
基于横穿西天山山脉的 G219 线温泉至霍尔果斯公路建设项目，通过沿线气象资料的收集分析，得 到气温、降水、风速的时空分布情况；采用积雪环境信息遥感调查的方法，分析影响路线及路基设计的积雪类 型、分布范围、厚度和成因，模拟分析雪崩堆积区的形态、面积、位置、堆积体特征、雪崩量、雪崩裂点位置， 并对风吹雪灾害进行分级评估。根据雪害分布及发育情况，结合地形地质条件，对两处进口和两处出口方案进行 组合比选，推荐采用路线绕避、抬高路基、设置挡雪墙、明洞、防雪棚洞等处置措施，在雪害整体可控、预留升 级改造条件、造价合理的前提下，推荐采用 K 线方案。
阅读详情基于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。
阅读详情基于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。
阅读详情基于三维数值模拟的单体崩塌风险评价——以西藏樟木口岸扎美拉山为例
针对大型高位崩塌体，由于其崩塌路径难以确定，对于灾害体的防控难度极大，故研究一种 科学性的单体崩塌的风险评价方法意义重大。 以樟木口岸扎美拉山崩塌为例，通过无人机倾斜摄 影、机载 ＬｉＤＡＲ 技术建立三维地表模型（含植被分布），利用 ＲＡＭＭＳ Ｒｏｃｋｆａｌｌ 软件对高位危岩体的崩 塌运动过程进行三维数值模拟，并对崩塌区进行地质灾害风险评价。 结果显示，落石在启动与停止 阶段的运动模式以滚动为主，在崩塌路径区的高速崩落过程中以跳跃为主，其弹跳高度与速度不断 上下起伏，并呈逐渐衰减的趋势，最大弹跳高度约 ５３ ｍ。 研究区地质灾害危险性介于由中等到高，风 险性介于由低到高。 研究结果表明，利用上述方法对单体崩塌（尤其是高位崩塌）进行风险评价是合 理的，可以在类似项目中予以充分利用。
阅读详情小木岭泥石流堵江风险数值模拟
利用 RAMMS对泥石流在不同暴雨频率下进行模拟,可对泥石流堵河风险做出预测。小木岭泥石流在 10a一遇、20a一遇、50a一遇、100a一遇暴雨频率下发生泥石流的可能较大,均会将绵远河主河道局部堵塞甚 至是完全堵断,出现堵江的可能性极高。应根据实际情况加强沟道内的水土保持和周边区域的降雨监测,以期达 到防患于未然的目的,减小其带来的破坏。
阅读详情基于运动特征分析的高陡边坡崩塌落石防治措施建议
崩塌落石具有突发性、随机性、隐蔽性及致灾严重性等特征。为对其进行有效防 治，以 某 煤 矿 内崩塌落石为研究对象，采用 ＲｏｃＦａｌｌ软件对已崩落石的运动轨迹进行了模拟，反演拟合了下垫面参 数，在此基础对拟崩落石区域进行数值模拟和理论计算得出其运动特征，为崩塌落石防治措施选择提供 了合理依据。
阅读详情电站厂房边坡崩塌落石运动及防护效果模拟分析
水洛河上已建成的固滴电站发电厂房右岸边坡崩塌落石灾害频发, 对电站运行及人员安全产生巨大威胁。 为对电站边坡崩塌落石进行拦截防护研究, 利用无人机三维激光扫描技术准确高效地建立研究区域边坡高精度表 面模型, 通过 Rocfall3 软件对电站发电厂房区域边坡落石运动轨迹、 动能和弹跳高度等运动特征及不同被动防护 网的拦截效果进行了数值模拟, 模拟结果为固滴水电站发电厂房落石拦截防护设施布置提供理论支撑与科学 指导。
阅读详情昌景黄铁路边坡危岩落石运动特性及防治研究
以昌景黄铁路西武岭隧道进口和东山隧道进口边坡危岩落石地段为依托，根据现场调查资料及危岩落石发育特征，运用 RocFall 软件建立高陡边坡落石运动分析模型，系统研究了危岩落石的运动轨迹及特征，揭示了落石弹跳和冲击动能特性，预测了落石 运动轨迹和落点分布规律。进一步地对西武岭隧道进口和东山隧道进口边坡危岩落石防护效果进行了验证分析。计算分析结果表明， 由于边坡存在植被覆盖土，落石基本无法直接落入明洞。因此，提出了在混凝土护坡顶设置防护结构，并按时清理离明洞洞口较近的 危岩落石等防治措施。
阅读详情大巴山峡谷区高陡危岩发育特征与落石运动轨迹研究
基于三维倾斜摄影采用数字地质调绘手段，研究西渝高铁明通隧道出口高陡危岩的发育特征及成 因，基于无人机数字地质调绘成果对危岩区进行稳定性分析和落石运动轨迹数值模拟，分析危岩体崩落后的弹跳 高度、运动速度、运动动能、运动距离。结果表明：WY01/02/04 危岩带落石滚落到隧道洞口和# 0 桥台上的概率 大，建议接长隧道明洞，设置桥墩防撞装置。
阅读详情峡谷区公路桥隧衔接段危岩运动模拟及轻量化防护预警体系探讨
深切峡谷区公路桥隧衔接段危岩落石极为普遍,具有高陡、面广量大、致灾随机性强等特点,存在识别难、绕 避难、防治难、养护难等诸多工程难题,使得现有防护措施面临巨大挑战。 以巫溪隧道出口危岩为例,采用无人机倾 斜摄影测量技术建立山体高精度三维模型,快速准确识别危岩及其分布,利用 RockFall 及 CRSP-3D 软件模拟落石 运动特征。 结果表明:1) 落石以自由飞落、滚动、弹跳为主;2) 无防护工况下落石最大弹跳高度大于 70 m,最大冲击 能量 9 000 kJ,主被动防护工况下,仍有 10%的高位落石破网而出;3) LS-DYNA 模拟显示,冲击作用下柔性棚洞可 拦截破网落石,棚洞各构件处于弹性状态,但拱架基础在低能落石冲击下易破坏。 基于此,提出深切峡谷区桥隧衔 接段突发型及渐进型危岩落石全寿命周期轻量化预警防护体系,以实现“高能易修、中能无害、低能零损”的防护预 警目标。
阅读详情高陡岩质边坡落石病害分析与安全防护研究
以某改扩建高速公路的高陡岩质边坡为例， 阐明高边坡防护过程中出现的主要 落石病害类型和施工安全风险；利用计算辅助软件，量化分析了该高陡岩质边坡落石病害形成 机制及落石运动形态、路径、弹跳高度、动能和安全影响范围等。计算数据分析结论揭示了边坡 落石病害对新建道路施工和既有道路运营的安全影响， 并根据分析结论提出了高陡岩质边坡 落石病害安全防护和治理对策。
阅读详情滚石轨迹预测技术在边坡灾害防治中的应用
在山坡露天矿开采过程中，滚石是常见的、不可避免的地质灾害，严重危害矿山开采和 人员安全。综合考虑德尔尼铜矿边坡和滚石的实际情况，选择在4 336 m水平预留平台的防治方案， 平台宽度为 10.33 m和 20.83 m时边坡安全系数能够达到许用安全系数要求。基于滚石模拟计算方 法，应用 RocFall软件对滚石的轨迹进行了预测分析，得到了滚落在剖面各个位置的滚石速度、数量 和能量，并根据这些指标进行分析比较，获取了滚石防护的有利数据。对比分析后确定平台宽度为 20.83 m的方案，采取多种组合防护措施，在平台前沿设置堆土围挡和在滚石能量最小的地方设置柔 性钢丝防护网。研究结果为类似矿山的滚石灾害防治和平台预留提供参考。
阅读详情汶马高速新店子隧道进口高位危岩稳定性评价及处治措施研究
高位崩塌落石是山区常见的地质灾害之一，具有分布位置高、隐蔽性强、破坏性大、治理难度高等特点。汶马高速公 路沿线两侧山体发育大量的危岩体，崩落后对山脚路线施工和运营安全造成影响。通过新店子隧道进口高位危岩的稳定性 评价，分析危岩体的成因和破坏机理，在此基础上研究对其的处治措施，以期为其他学者提供借鉴，从而实现社会效益和经济 效益的有机结合，为我国类似高位危岩体的治理起到一定的借鉴作用。
阅读详情钢管混凝土柱的非线性变形及受力性能研究
首先选取了方钢管混凝土柱与圆钢管混凝土柱试验数据各 3 组，基于有限元理论，应用 ADINA 软件对 钢管混凝土柱进行数值模拟，并将模拟结果与试验值进行比较。结果表明，模拟的荷载位移曲线与试验滞回曲线 的骨架曲线吻合较好。基于以上结果，利用 ADINA 软件模拟了钢材参数、混凝土物理参数、柱高、轴压比、长细比、 钢管与混凝土截面积均相同的方、圆钢管混凝土柱，对比分析了两种形式截面的钢管混凝土柱的变形及受力情 况，结果表明，相同条件下，圆钢管混凝土柱的变形性能优于方钢管混凝土柱; 圆钢管混凝土柱表面受力较大，表 面易出现应力集中情况。
阅读详情基于ADINA的改进焊接箍筋混凝土－钢板组合连梁抗震性能研究
利用有限元软件 ADINA 建立了改进焊接箍筋钢板 － 混凝土组合连梁数值计算模型，分别对 嵌有 8mm、10mm 和 12mm 厚度钢板的钢筋混凝土 － 钢板组合连梁的抗震性能进行计算分析。结果 表明: 3 种钢板厚度对连梁混凝土的破坏过程和范围影响不大。而钢板本身的损伤较小，表明具有进 一步承载和变形的能力; 计算得出的滞回曲线形状饱满，试件有较好的延性与耗能能力。墙肢部分 的箍筋轴向应变值处于较低的水平，能保证对边缘构件中受力纵筋的约束作用。
阅读详情超规预埋件有限元分析
利用有限元程序 ADINA 对足尺超规预埋件承载力试验进行数值模拟分析，揭示了超规预埋件在整个加载 过程中裂缝的出现与开展，分析了超规预埋件不同部分( 预埋板、预埋锚板、预埋锚筋) 的受力特点。超规预埋件即 使采取防止抗弯的措施，在实际受力时也要产生弯曲变形。
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