应用案例 · 第 27 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 27 页。
ADINA 程序对深基坑变形三维有限元模拟的应用
深基坑工程一般会在城市建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的近旁进行,深基坑一般是为了设置建筑物的地 下室而根据需要进行挖掘的,属于临时性工程,但其工程如果完成不好,则会危及周边的建筑,所以近些年来结深基坑的设计上进行了深 入的研究,采用了信息工程和动态的设计思想。本文采用通用有限元程序ADINA对某基坑工程进行三维动态模拟,通过计算将结果与实 测变形数据对比,以验证模型参数的合理性,并采用此合理参数为基础数据进行数值模拟,研究支护结构变形规律。
阅读详情ADINA 非线性有限元分析混凝土裂缝
采用 ADINA 有限元对混凝土梁进行非线性分析，运用裂缝宽度理论推算出混凝土梁在不同荷载下的裂缝宽度。
阅读详情ADINA 在基坑支撑梁模拟分析中的应用
钢筋混凝土支撑梁在基坑工程中起着极为重要的作用，本文以基坑钢筋混凝土支撑梁为例，运用三维有 限元软件 ADINA 对施加梯形荷载的支撑梁进行仿真模型。通过模型分析支撑梁的变形，轴力变化以及应力和荷 载之间的关系。从仿真模拟中的关系规律得出应力应变监测的重点部位，从而为安全监测和安全施工提供精确有 效的数据参考。
阅读详情燃油箱系统等效应力分析及改进
为了研究矿用自卸车燃油箱系统支架与车架纵梁之间的角焊缝出现开裂的原因，建立有限元模型，考虑路 面不平度的影响，通过有限元分析软件 Adina 对不同充液高度条件下的两种燃油箱壁厚进行流固耦合数值计算。计 算结果表明在不同充液高度条件下降低燃油箱壁厚时，车架纵梁上的最大等效应力出现不同程度的降低。
阅读详情精密导电滑环的关键技术及发展趋势
精 密 导 电 滑 环 是 一 种 广 泛 应 用 于 惯 导 平 台 、 控 制 力 矩 陀 螺 、 工 业 控 制 、 视 频 监 控 、 转 台 等 的 关 键 部 件 ， 实 现 功 率 、 信 号 电 流 在 两 个 相 对 旋 转部 件 间 传 递 。 本 文 介 绍 了 精 密 导 电 滑 环 的 分 类 、 结 构 及 技 术 特 点 ， 详 细 论 述 了 导 电 滑 环 的 各 项 主 要 技 术 指 标 及 其 影 响 因 素 ， 重 点 分 析 了 导 电 滑 环 的 摩 擦 副 接 触 材 料 、 电 刷 成 型 、 灌 封 肢工 艺 、 导 电 杆 加 工 、 指 标 测 试 等 关 键 技 术 及 解 决 途 径 ， 展 望 了 精 密 导 电 滑 环 的 应 用 前 景 和 发 展趋 势 。
阅读详情ADINA在模拟隧道锚杆支护系统中的应用
以某隧道为研究对象 ,通过现场实测 ,得出隧道围岩的材料参数 ,以大型非线性有限元软件 AD INA为 研究工具 ,建立有限元模型 ,采用符合实际的土体模量 ,建立有限元计算模型 ,通过改变锚杆支护相关参数 ,进行大 量模拟运算。计算数据结果表明 :随着锚杆长度的增加 ,围岩顶点下沉量不断减小 ,长度增大到 3. 0m时 ,下沉量的 速率开始减小 ;同时 ,边墙的收敛量也是逐渐减小的 ,长度增大到 2. 5m时 ,收敛量的速率开始减小。通过观察围岩 的垂直方向与水平方向的位移变化 ,得出不同支护参数对围岩位移的影响规律。
阅读详情大型地下通道开挖对下卧地铁隧道上浮影响
为了研究地下通道明挖施工对地铁隧道上浮的影响，基于地铁隧道上浮变形实测数据，分析地下通道开挖 过程中下卧地铁隧道上浮变形的统计规律．采用小应变硬化土模型，开展二维有限元数值模拟，研究地下通道开挖 过程中下卧隧道的上浮规律．结果表明，在地下通道基坑的开挖过程中，下卧地铁隧道的上浮变形与卸载率近似呈 线性关系；基底不同水平位置隧道上浮变形连成的包线随着卸载率的增加，由直线型发展为抛物线型，最 终 呈 双 峰线型．
阅读详情带有两端防渗墙坝基的各向异性渗流解析解
由于目前在坝基设计中通常需要设置两个或两个以上防渗墙，对带有两端防渗墙的坝基各向异性稳态渗流进行了解 析研究，将土体分为 4 个规则的区域，采用坐标变换将各向异性土层转换成等效各向同性土层，利用分离变量法将 4 个区域 内的水头分布表示为级数解的形式，结合区域间的连续条件得出带有两端防渗墙的坝基各向异性渗流场显式解析解。将解析 解退化到各向同性情况下的渗流量、坝底扬压力与保角变换解析解和数值计算结果进行对比，各向异性情况下的水头值与有 限元软件计算结果进行对比，结果均吻合较好，验证了解析解的正确性，且相比于保角变换解析解具有更高精度。最后对坝 基渗流场进行了参数分析，发现土体各向异性对坝基渗流有着不可忽略的影响，其他条件相同的情况下，竖直渗透系数与水 平渗透系数比值较大土体的渗流量和出口梯度会小于竖直渗透系数与水平渗透系数比值较小的土体，竖直渗透系数与水平渗 透系数比值较大的土体的最大扬压力会大于竖直渗透系数与水平渗透系数比值较小的土体。
阅读详情地表超载对地铁盾构隧道的影响分析
针对地表超载导致的隧道竖向土压力问题，参照室内模型试验的隧道结构变形与土压力实测结果，建立了有限元模 型。在地表超载作用下，分析了隧道穿越土层与隧道上覆土层的压缩性能对隧道周围土压力与结构变形的影响。结果表明： 隧道穿越土层的压缩模量越小，地表超载作用导致的隧道竖向土压力越大，且对应的隧道水平土压力越小，隧道结构越容易 发生横椭圆变形；隧道上覆土层的压缩模量越小，地表超载作用导致的竖向土压力越小，隧道结构发生的变形也越小；在软 土地区地表堆土（超载）导致的隧道竖向土压力要大于按土柱理论计算所得的隧道竖向土压力。研究结果可为软土地区地铁 盾构隧道设计与运营期管控提供参考依据。
阅读详情地表超载作用下盾构隧道劣化机理与特性
对某软土地区地铁盾构隧道进行了调研与分析，发现盾构隧道在现有计算理论所允许的地表超载作用下极易 发生横向变形超限，并引发管片纵缝接头破损与渗漏水，对此展开了模型试验、数值仿真及理论分析。研究表明：地 表均布超载导致的隧道附加竖向土压力并不是均匀分布，且在隧道中心正上方一定范围内要大于地表均布超载；隧道 的穿越土层越软弱，地表超载导致的隧道周围附加土压力对隧道结构抵抗横向变形越不利；隧道发生横椭圆变形过程 中，管片纵缝接头是管片环中的最薄弱部位。最后提出了软土地区盾构隧道采用“刚性衬砌”的设计理念，并给出了 加大管片纵缝接头强度与刚度的建议。
阅读详情地表临时堆载诱发下既有盾构隧道纵向变形分析
违规临时地表堆载将引起地层附加应力，对既有盾构隧道产生不利的影响，严重者将导致隧道结构破坏。现有方法 多是将隧道简化为搁置于 Winkler 地基的 Euler-Bernoulli 梁，不能考虑隧道的剪切变形和隧道埋深对基床反力系数的影响。 针对既有研究的不足，提出考虑隧道剪切效应和隧道埋深的地表堆载下既有盾构隧道变形和受力的简化解析解。将既有盾构 隧道简化为搁置于 Winkler 地基的 Timoshenko 梁，地基反力系数考虑隧道埋深的影响。通过三维有限元模型和已发表工程 案例的实测数据，验证所提方法的正确性及适用性。通过参数分析发现，在荷载中心与隧道中心距离较近情况下，浅埋盾构 隧道将发生较大的沉降变形；提高等效抗弯刚度和基床反力系数可以减少隧道沉降变形。而增大等效剪切刚度对隧道的沉降 变形贡献较小，但是可以明显减小管片之间的错台变形。该研究成果可为合理预测地表堆载对既有盾构隧道的影响提供一定 的理论支持。
阅读详情堤坝软土碎石桩复合地基计算参数研究
目前确定碎石桩复合地基参数时，工程界常采用碎石与原状土参数按平面面积占比叠加的简化方法进行计算，对其 适用条件较少关注。以卢旺达那巴龙格河二号水电站高土石坝深厚覆盖层软弱地基处理项目为背景，基于 PLAXIS 有限元平 台，对不同面积置换率下含碎石芯软黏土复合试样进行三轴固结排水试验数值模拟，经室内三轴试验验证了数值模拟方案的 合理性。对软土碎石桩复合地基的桩-土作用机制和土体硬化模型计算参数进行研究，将所获参数应用于坝基的变形分析， 并与传统参数叠加法和碎石桩墙法进行对比。结果表明：采用数值复合试样法确定的土石坝软土碎石桩复合地基参数是合理 的，在计算复合地基沉降时误差小；传统参数叠加法低估了软土碎石桩复合地基的沉降，仅适用于低应力水平、高面积置换 率的情况，并且会高估复合地基的强度参数。采用数值复合试样法参数对坝基变形的二维有限元分析表明，根据坝体高度不 同采取不同置换率的碎石桩分区加固地基的优化方案是可行的。
阅读详情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。
阅读详情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.
阅读详情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。
阅读详情大位移滑坡形态的物质点法模拟
滑坡是一典型的动力大变形过程，对这种变形很大的问题如欲模拟其变形后的形态，应用传统有限元法会遇 到较大困难。应用物质点法这一较新的数值方法对一高边坡发生滑坡的全过程进行了动态模拟分析，同时结合这一分 析对大位移滑坡过程进行了讨论。首先将黏性阻尼与运动阻尼相结合，应用动态松弛技术生成边坡初始应力场，初始 应力场与有限元计算结果相符。接着将土体黏聚力降为 0，诱导稳定边坡滑坡。滑坡模拟过程表明，滑动面的位置和曲 率在滑动过程中均不断变化，滑动模式由转动滑动向平动滑动转变，最终形成的稳定边坡坡角小于土体内摩擦角。
阅读详情冬季山区油气管道困难管段的安防巡检创新模式可行性讨论
纵观近几年的发展，随着各行各业在追求高质量发展和转型过 程加速，通过使用无人机提高企业生产效率成为共识。无人 机体现的应用优势和价值愈发凸显，经过产业化发展，中国 无人机行业已进入重要的窗口期，工业无人机应用中的安防巡检领域占比 提高至 18.76%，跃升为三甲之一。 根据国家管网集团公司发布的首份社会责任报告显示：截止 2021 年 底，我国油气管道总里程达到 9.64 万公里，油气管道的安全生产运营愈 发成为涉及民生安全极其重要的组成部分。随着增长速度和数量不断攀升， 管道安防巡检工作产生出大量受环境愈发复杂而滋生出的新问题亟待解决， 无人机赋能成为安防巡检管理升级的重要环节之一。随着相关智能化、系 统化技术手段在不断探索中逐渐走向成熟，无人机巡检应用的相关需求开 始向产品技术创新以及多样化应用趋势变化。 本文主要围绕无人机安防巡检技术在现有领域的深化应用，以填补油气管道在高寒山区困难管段冬季无法巡检的空白为契机，通过分析评估无人 机赋能巡检的应用边界，希望能够为不断提高创新油气管道的安防巡检模式， 拓展无人机在安防行业的应用范围，为提升行业市场容量提供参考意见。
阅读详情基于落石运动特征分析的被动防护网设计方案研究
崩塌落石是山区常见的地质灾害之一，采取有效的工程措施对危岩体进行防护治理十分必要。 针对某水电站厂区自然边坡高位危岩体的安全防护设计开展研究，利用无人机航摄建立了高精度三维 边坡模型，运用 Rockfall 数值软件模拟分析典型危岩体高危险区的落石运动特征与受灾影响范围。根 据计算结果提出以被动防护网为主的防护方案及其主要技术参数，通过对比分析不同参数下的防护效 果，定量确定了最优参数的防护方案。研究结果表明: 在进厂交通洞上方的灌溉渠沿线设置一道高度为 6 m、张拉长度 100 m 的 RXI-150 型被动防护网可有效优化危岩体落石的动能分布序列，显著提高落石 拦截率，降低厂区的落石灾害风险，取得了良好的防护效果。研究成果可为该水电站边坡工程的防护设 计提供了科学依据，为类似工程设计与落石分析提供参考。
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