一、土体抗拔数值模拟的可视化方法(论文文献综述)
张玲玲[1](2021)在《冻融循环作用下黄土抗剪强度及微观结构研究》文中提出黄土由于其特殊的结构性和水敏性,当其处于天然含水率以及未经冻融循环作用影响时,能长期保持较高的强度,而随着含水率增加或者经历冻融循环作用后,其强度将大幅降低。季节性冻土区的上部土在大气温度周期性波动和水分变化的影响下,进行周期性的冻结和融化,在这个过程中,土体内部的物理力学性质不断地发生着变化,这些变化直接影响着黄土边坡的稳定性。而目前对于冻融作用对黄土性质的试验研究,只关注极端冻融温度和含水率影响的试验研究相对比较简单,因为在实际一个冻融循环周期中,温度是处在一个动态变化的周期范围内。故本文研究了在实际温度路径冻融循环方式下,黄土强度随温度的变化规律以及反复冻融循环作用下黄土的抗剪强度参数变化规律和微观结构特性,为该类型黄土滑坡的防灾减灾提供借鉴作用。本文以吕梁地区原状马兰黄土为研究对象,通过收集资料和室内试验的方式,研究了当温度周期性变化的冻融循环方式下,不同冻融循环次数对黄土的物理力学性质的影响,具体工作如下:(1)收集了吕梁地区1960~2019近50年来的地表气温资料,并以五年为一个时间阶段点,得到了12个年最低最高温控制点。根据温度周期变化的特点,进行0、1、3、7、12次冻融循环。原状土在经过不同冻融次数后,其表面劣化严重,观察到土体表面的碎屑越来越严重,冻融作用叠加到一定程度后,土体表面出现了微裂纹和裂缝。(2)研究了温度的变化对土体强度的影响,将一轮循环分为不同阶段,分析不同含水率土样在每个阶段土体强度的变化。结果表明:土体的强度与设置的温度呈现明显的负相关关系。当温度由18℃升至最高温时,土体的强度下降,高温对土体强度影响较小,温度由最高温降至最低温时,强度持续升高,当土体中的水全部结为冰时土体的强度此时最大,当温度由最低温回升至18℃时,强度随之降低。试验结果表明当温度在0℃以上时,温度对土体强度影响较小,在0℃以下时,影响较大。(3)根据直剪试验结果,当不同含水率土样经过不同冻融次数的循环后,各含水率土样就均表现为首次冻融强度下降最大,随着冻融次数的进行降低幅度越来越弱。土体的黏聚力随着冻融作用的叠加呈指数型下降,冻融7次时基本稳定,高含水率黄土本身黏聚力相对较低,整个冻融过程减小程度远不如低含水率土样变化大。土体的内摩擦角随着冻融循环次数的增加整体变化幅度不大。(4)根据扫描电镜试验结果,冻融循环作用使得土体结构变得疏松,颗粒破碎化严重,土体内部孔隙发育,颗粒发生偏转,颗粒间接触方式由面面接触转为点点接触和点面接触为主要方式,粒间的排列方式由架空成孔和架空-镶嵌成孔为主转变为架空成孔为主要方式,对孔隙特征进行定量化分析表明,土体内中等孔隙数量增加,土体内微孔隙数量减少,冻融作用使得孔隙越来越不规则,即圆形度升高。土体孔隙平均分形维数规律不明显。
孙震洲[2](2020)在《延崇高速土石边坡灌木根系特征及抗拔力研究》文中认为以延崇高速松山地区七种乡土灌木溲疏(Deutzia scabra)、胡枝子(Lespedeza bicolor)、雀儿舌头(Leptopus chinensis)、酸枣(Ziziphus jujuba)、绣线菊(Spiraea salicifolia,)、荆条(Vitex negundo)和紫穗槐(Amorpha fruticosa)为研究对象,采用全根系挖掘法和Win-RHIZO根系扫描法,对土石边坡上各植物的根系分布范围、根系直径、根系密度和根系生物量等特征进行研究,使用液压式拉拔仪对原位根系抗拔力进行测量,分析根系特征指标和抗拔力的差异性,及两者的相关性,探讨原位状态下不同根系特征对边坡植物根系抗拔力的影响,为根系护坡研究和边坡植物选配提供理论支持和实际参考。主要研究结果如下:1)酸枣根系水平分布范围最大,紫穗槐根系垂直分布范围最大,胡枝子和雀儿舌头根系分布范围较小。溲疏距主干10cm和30cm处根系直径最大,且根系直径随分布范围扩大,减小趋势明显,酸枣在50cm处根系直径最大,但根系直径减小趋势较小。胡枝子、雀儿舌头、荆条和紫穗槐根长密度、根质量密度和根表面积密度表现较好,溲疏和酸枣根系密度指标表现较弱,胡枝子和荆条比根长优势明显。溲疏和荆条地上部发达,溲疏、酸枣和紫穗槐根系生物量优势明显,且根冠比突出。2)根系在Up-slope和Down-slope分布呈不对称性。荆条Up-slope根系长度和根系生物量表现突出,胡枝子和紫穗槐Up-slope根系生长表现较弱。溲疏、雀儿舌头和酸枣在Down-slope方向无根系分布,胡枝子和紫穗槐分别在Down-slope根系长度和根系生物量指标表现突出,绣线菊Down-slope根系生长表现最弱。3)各植物根系抗拔力存在明显差异。胡枝子和荆条根系抗拔能力较强,酸枣根系抗拔能力最弱。抗拔力与10cm、30cm和50cm处根系直径呈正相关,胡枝子、绣线菊、荆条和紫穗槐根系抗拔力与10cm处根系直径相关性显着。抗拔力与根长密度、根质量密度和根表面积密度呈正相关。胡枝子和荆条根长密度、紫穗槐根质量密度和荆条根表面积密度与自身根系抗拔力相关性显着。根系分布范围、比根长和根冠比与抗拔力相关性不显着。抗拔力与Up-slope和Down-slope根长、根生物量呈正相关,胡枝子和荆条根系抗拔力与Up-slope根长、根生物量相关性显着。4)高速公路边坡植被恢复应广泛使用胡枝子、荆条和紫穗槐等根系综合能力表现突出的植物,对根系呈单向分布的溲疏、酸枣和雀儿舌头,应与Down-slope根系发达植物组合种植,平衡根系分布差异,提升根系群整体抗拔能力。综上所述,土石边坡条件下各植物的根系特征和抗拔力存在明显差异,且抗拔力大小与根系特征指标密切相关。依据根系特征表现和力学特性,对边坡植物进行合理选配,可使植物自身生长效率和根系护坡效益达到最大化。
周钊[3](2020)在《基坑开挖地铁隧道微扰动控制及监测可视化》文中研究表明轨道交通作为大中型城市的重要公共交通形式正日益普及,而地铁隧道结构的安全性是保障地铁正常运营的基本前提。目前,随着紧邻地铁基坑开挖工程的日渐增加,对于基坑开挖影响下隧道结构响应的控制和评估问题正愈显重要。一方面,紧邻地铁隧道的基坑工程,需要在设计阶段优化确定基坑开挖对紧邻隧道影响相对较小的开挖方案;另一方面,由于盾构隧道结构响应的复杂性,紧邻隧道的实际响应需要结合精细化的现场监测和数据呈现平台来全面呈现,以更方便地发现问题,为决策者完善解决方案提供更有效支持。因此,本文主要围绕基坑开挖引起的邻近盾构隧道微扰动及其控制措施和盾构隧道监测数据可视化两方面进行研究,主要研究内容如下:1、系统阐述了深基坑施工影响下紧邻环境的变形机理和变形特征,总结分析了施工环节深基坑紧邻环境的微扰动控制措施、具体方法及其相关特点。2、基于上海徐汇中心某大型基坑群工程,利用PLAXIS3D软件对基坑群开挖影响下紧邻隧道的响应状态开展模拟分析及定性定量评价,从优化基坑开挖方式和提高围护体系抗变形能力两方面,包括基坑群分区开挖顺序、单坑开挖下部结构回筑以后再开挖紧邻基坑、地连墙厚度、支撑体系刚度等进行了研究分析,对项目的基坑群开挖顺序的合理安排及围护体系刚度和地下连续墙厚度的合理选择提出了建议,可以为类似实际工程提供经验参考。3、基于BIM软件REVIT和DYNAMO可视化编程插件,开发了基于分布式监测数据集的盾构隧道三维可视化系统。该可视化系统将隧道结构参数化建模和监测数据可视化进行有机融合,研究内容主要包括:1)监测数据驱动盾构隧道管片位置姿态改变同时结合颜色映射实现隧道变形状态的可视化呈现;2)片元层结合颜色映射的面状分布式监测数据的可视化呈现;3)灵活变换的线状分布式监测数据的可视化呈现。4、基于南京地铁二号线紧邻开挖基坑的地铁盾构隧道为例,结合光纤监测系统采集的分布式数据,建立了监测段隧道的综合可视化模型,实现了监测段隧道监测数据的三维可视化呈现,通过与传统二维图表呈现方式的对比,说明本可视化系统的有效性和优越性。
张晓敏[4](2019)在《后注浆抗拔支盘桩模型试验研究》文中进行了进一步梳理挤扩支盘桩是近年来新出现的一种变截面桩,与普通等截面直桩相比,它的支盘在成形时,由于支盘周围土体会事先得到压密,增强了土体的压缩强度和支盘与土体间的摩阻力,因而整个桩身表现出较高的抗拔承载力和较小的上拔位移,具有良好的社会和经济效益。传统挤扩支盘桩在受到竖向上拔荷载作用时,支盘上部的土体往往会发生较大的塑性变形,产生塑性破坏,使支盘的端承作用无法较充分发挥。基于此,本文对传统挤扩支盘桩进行了改进,将后注浆施工创新应用于支盘上方土体的加固中,并采用室内模型试验和数值模拟相结合的分析方法,对改进后挤扩支盘桩的竖向抗拔性能进行系统而深入的研究,具体内容如下:(1)根据国内外有关文献资料,对传统挤扩支盘桩的成桩机理,承载力计算理论等内容进行分析,并对后注浆施工工艺流程,注浆管的布置,注浆压力,注浆量的大小以及注浆理论等内容进行研究,重点对改进后挤扩支盘桩的加固机理进行了分析。(2)通过室内模型试验,对普通等截面直桩、传统挤扩支盘桩和改进后的挤扩支盘桩分别施加上拔荷载,通过绘制荷载-上拔量曲线图,对比分析三者的上拔特点以及承载力的大小。分析表明,后注浆支盘桩的抗拔承载力有明显的提高,单桩承载力约为传统支盘桩的140%左右,并在相同荷载作用下其上拔量较小,表现出了良好的经济效益。(3)利用ABAQUS有限元软件,建立传统挤扩支盘桩和改进后挤扩支盘桩的模型,通过在桩顶施加分级上拔荷载,提取在每级荷载下的轴力值,绘制出轴力图以及有关桩身各段荷载分担值和分担比的曲线图,研究改进后支盘桩的荷载传递规律,并对两者桩周土体的位移和应力分布情况进行分析比较。分析表明,后注浆支盘桩的荷载传递曲线在支盘位置处,轴力也会发生明显的突变,并随着荷载的增加,其支盘表现出更为良好的端承性能。
王忠钢[5](2019)在《综合监测技术在基坑工程中的应用研究》文中研究指明目前在基坑工程施工监测中,许多监测员发现测量数据超过了警报值,很少分析是否存在隐患或数据下面的发展趋势,而是直接报警,这种情况导致忽略了真正的危险。因此,针对基坑工程进行变形研究和力学研究的综合研究,对于进一步揭示基坑的安全运行状况,保证基坑的安全稳定运行,提高整个基坑工程的可靠性以及丰富岩土学科的理论,都具有重要的理论及现实意义。本文依托广东省某基坑监测工程,采用数值判断、类比法和综合对比分析的方法进行综合研究。(1)软土地区基坑围护监测最大水平变形累计值一般为50 mm,每日发展控制值不允许超过3 mm;根据每天的位移监测结果绘制数据曲线,对于支挡结构的倾斜和深弯矩的平滑曲线,如果曲线显示出明显的拐点,也需做报警处理。(2)对稳定安全系数法计算围护最大位移和土体最大沉降公式进行修正:支挡结构的刚度和支撑间距,定义修正系数αw;支撑刚度和间距,定义修正系数αs;支挡结构的埋深,定义修正系数αD;基坑宽度,定义修正系数αB;支撑预加轴力,定义修正系数αP;土体模量乘子(模量和不排水剪切强度之间的关系,即系数),定义修正系数αm;针对支撑结构为锚杆(锚索)应考虑温度的影响,定义修正系数αt。(3)多数据综合分析基坑可能存在风险源:基坑的倾斜度测量值突然增大,通常出现在基坑的对称位置,相应的支撑轴力过大,存在可能的风险源—土体出现横向或纵向的超挖现象;土体沉降累积值超标,与基坑相应的横向位移不匹配,远大于基坑的侧向位移,但基坑的支撑轴力无明显变化,存在可能的风险源—降水速度不当;支撑柱的上升远远超过警戒值,但支护的位移不明显,支撑轴力的增加量随时间的推移趋于平缓,存在可能的风险源—降水极不充分;倾斜测量值异常,伴随着不明显的土体沉降,风险源—基坑渗水堵漏时,压力控制错误。(4)利用现有理论分析本文实测数据的基础上验证单一数据分析基坑安全运行状况,得出单一数据不能反映基坑整体安全状况,必须多数据、多参数和多角度综合分析。
孙仕[6](2019)在《基于离散元的无黏性干颗粒土剪切振动流化特性研究》文中研究说明在土木工程领域,土体作为大量工程结构的承载体,频繁地受到动荷载作用,如地铁隧道周边岩土体、高速列车路基、地震作用下的边坡等。土体受动荷载作用下可能由固态向液态(流态)转变,其承载力下降,并导致灾难性的后果。国内外学者针对含水砂土的液化问题已做了大量的研究,但对于反映土颗粒相互作用机理的振动流化现象仍缺乏深入的理解。本文基于振动流化理论以及国外学者Taslagyan博士开展的振动直剪试验成果,以离散元软件PFC3D为平台,进行二次开发,通过大量的数值模拟,展开无黏性干颗粒土的振动流化特性研究。主要的研究工作如下:(1)根据依托试验和相关理论,分别建立了玻璃珠和粗砂试样的振动直剪试验三维离散元数值模型;为保证数值试验的准确性,对颗粒的各细观参数进行标定;通过按一个周期分段施加墙体水平速度的方法实现上剪切盒的振动模拟。(2)将数值试验结果与室内试验实测数据进行对比,通过分析剪应力、竖向位移、抗剪强度包线等参数,研究试样发生振动流化的宏观力学及变形特性。(3)数值模拟结果的可靠性是展开细观分析的前提。针对模型的尺寸效应,考虑模型最小尺寸与颗粒最大粒径之比,展开对比建模分析。(4)根据振动前的局部体应变分布规律将模型划分为多个分析区域,采用多种可视化方法展现试验过程中的多个细观物理参数演化过程,探讨流化过程中各参数的变化规律及颗粒相互作用机理。研究结果表明:在三维直剪模型中,采用按周期分段施加水平速度的方法可以有效模拟振动过程,根据颗粒粒径选取较小的模型宽度,在保证模拟结果可靠性的同时能显着提高模型计算效率;振动流化伴随着试样残余抗剪强度、内摩擦角和竖向位移等宏观参数减小,振动流化限是描述振动流化特性的重要参数,可以反映材料抗流化能力的强弱;振动流化过程中试样各细观参数均表现出典型的应变局部化特征,将流化的主要发生区域称为流化剪切带,带内试样呈现局部体应变、孔隙比增大而局部配位数减小等细观特征,其厚度约为中值粒径d50的13.314.5倍。
任恒飞[7](2017)在《全夯式挤扩多头灌注桩单桩沉降机理与沉降特性研究》文中研究说明全夯式挤扩多头灌注桩是通过改进灌注桩制作工艺和施工设备,凭借在桩身不同部位设置“球型”扩大头,不仅可以提高承载力,同时还能克服沉管灌注桩普遍存在的缩颈、断桩、蜂窝及钢筋笼变形扭曲等问题的一种夯扩型桩。虽然全夯式挤扩多头灌注桩已经在许多工程中得到应用,但针对其承载机理、承载力计算、沉降特性等理论的研究仍是空白。本论文借助现场试验、室内模型试验、数值模拟和理论分析等多种方法对全夯式挤扩多头灌注桩的单桩承载机理、单桩沉降规律进行探索,研究扩大头在单桩沉降过程中发挥作用的规律,为全夯式挤扩多头灌注桩的单桩沉降设计提供依据,并以理论推导方式试着给出了该桩型的单桩沉降理论计算方法。论文研究主要获得了以下结论:1)在桩长和桩径相同的情况下,全夯式挤扩多头灌注桩的极限承载力与直桩相比有明显提高,且为2倍以上,与此相应,在同一桩顶荷载下沉降不足直孔桩的1/2。2)全夯式挤扩多头灌注桩因在桩身不同部分处存在扩大头,所以在其PS曲线中存在明显的“台阶式”跳跃。通过改变不同扩大头间距可以调整相邻“台阶式”跳跃的出现间隔。桩身扩大头产生的“台阶式”跳跃幅度要大于桩端扩大头产生的跳跃幅度。3)增加全夯式挤扩多头灌注桩的扩大头数量能够有效增大其承载能力、减小桩顶沉降值。在本文试验条件中,同一桩顶荷载下,扩大头的数量越多,沉降值越小。当桩顶施加荷载作用达到4000N时,普通直桩的沉降量是多扩大头桩的4倍,单扩大头桩的沉降量是多扩大头桩的2倍。4)由于桩身扩大头的存在,桩侧摩阻力的分布特性和作用范围发生了改变。位于扩大头中下部的土体受到的扩大头的应力作用要明显大于桩侧摩阻力产生的应力值。扩大头对周边土体的作用规模大约是桩身直径的4倍。5)全夯式挤扩多头灌注桩的扩大头直径、桩身直径、相邻两个扩大头之间的距离、桩土刚度比、细长比等都能影响桩的沉降值。因而,进行桩基设计时,在满足承载力要求的条件下,可以根据工程场地地层条件选择合适的参数以减小单桩沉降值。6)基于Mindlin解和Geddes解,结合分层总和法,对全夯式挤扩多头灌注桩的单桩沉降进行探讨。通过室内模型试验和理论计算值对比表明,用本文给出的计算方法得出的计算值与试验实测值的误差在合理范围内,可以为将来设计工作提供参考。
高岳[8](2016)在《化学注浆扩散机理的透明土试验研究》文中认为注浆是一种应用广泛的地质体改良技术,可以达到加固地层、封堵地下水的有益效果。化学注浆技术的出现扩大了传统注浆技术的应用范围,解决了以往颗粒型浆液(如水泥)难以灌注地层的注浆加固与地下水控制问题。为深入认识化学浆液扩散机理,采用了“透明土(Transparent soil)”试验技术对化学注浆过程中的渗透扩散、水力劈裂和凝胶固结过程进行观测研究。主要研究方法、实验结果以及获得结论如下:(1)通过对比试验选择了透明效果更好的透明土材料。透明土是人工合成的、与天然土体材料工程性质近似的透明材料统称,由透明颗粒材料及具有相同折射率的孔隙流体配合制成。透明土实验技术的出现实现了对土体内部变形、渗流等问题的可视化观测,扩展了土力学试验的方式。在总结了国内外透明土研究最新进展的基础上,通过对比之前普遍采用的synthetic fused silica(人工熔融石英)和溴化钙合成的透明颗粒材料效果,提出了采用fused quartz(天然熔融石英)与矿物油配制透明砂土的方法。得到的透明砂土透明效果更好,扩大了透明土模型尺寸。同时,使用的材料价格低廉、来源广泛、无毒无害。(2)进行了透明土直接剪切和三轴试验,完成了试验过程可视化和数值模拟,确认了透明土模拟的适用性。进行了同级配透明砂和标准砂的室内土工试验,获得了两者的基本物理力学性质指标。对比结果显示两者渗透及压缩性质相近。按照国际标准进行了直剪剪切盒改造。改造的剪切盒(横截面为方形)其主要部分由透明有机玻璃制成,为透明土直剪试验可视化提供了便利。利用激光散斑技术对透明土直剪试验过程进行了非接触全场观测,获得了土体内部变形场的分布。采用基于离散元的颗粒流程序对试验结果进行了数值模拟,以散体力学中力链概念为基础探讨了直剪试验中砂土内部变形的细观机理。同样,采用激光散斑技术完成了透明砂土的三轴试验过程可视化,获得了三轴试样土体内部的变形场分布。采用三维颗粒流程序进行了相应数值模拟,探讨了数值模型参数对模拟结果的影响。基本土工试验结果和直剪、三轴试验结果表明所选用的透明砂适于模拟天然砂。(3)开发了透明土模型以及相匹配的光学观测系统和注浆模拟系统。光学观测系统主要由精密光学平台、可扩展模型架、反压气缸、多台CCD相机、图像采集卡等组成,可实现室内任意尺寸的透明土模型三维观测。注浆模拟系统由空气压缩机、耐压浆液容器、比例调节阀、压力传感器等组成。采用气压控制,可完成静止压力条件下化学浆液双液单注注浆控制和注浆压力信号采集。以改性脲醛树脂浆液为化学注浆材料,进行了静压注浆理论条件下透明土模型中的化学注浆过程可视化试验。(4)进行了静水驱水化学注浆模拟试验,并根据试验结果改进了Maag公式。采用3台相互垂直正交布置的CCD相机完成了注浆过程非接触全场全过程观测。利用Matlab GUI采用自编程方式实现了3台相机同步控制与图像采集。同时,基于机器视觉理论完成了相机标定。在此基础上提出了三视角条件下的图像处理与注浆扩散过程的三维重建的算法,该算法以BPLI二维平行轮廓线为基础发展而来。采用图像降噪、边缘识别、轮廓拟合、表面重建等算法实现,并通过Matlab GUI编程实现算法的程序化控制。试验结果表明:静水条件下化学浆液在透明砂土中的扩散受重力影响显着,而经典的Maag球形注浆扩散理论则忽略了重力的影响。因此,对Maag公式进行了添加重力因素的改进。采用有限元算法对模型条件下改进的公式进行了数值模拟。COMSOL Multiphysics数值模拟结果与透明土模型模拟结果基本吻合,可以认为考虑重力影响因素的改进计算公式合理。(5)进行了动水堵水化学注浆模拟试验,获得了地下水流对浆液扩散的控制作用机理。采用蠕动泵与流量传感器等设备实现了透明土模型中地下水流动条件的精确控制,为动水堵水化学注浆模拟提供了基础。在前述的设备与方法基础上完成了单一流向条件下化学注浆过程非接触全场全过程观测。试验结果表明:地下水流对化学浆液扩散起到控制作用。根据多孔介质流体动力学的理论推导了化学浆液顺水流方向上扩散界面的运动方程。同样,采用有限元算法对模型条件下运动方程进行数值模拟,COMSOL Multiphysics数值模拟结果与透明土模型模拟结果基本吻合。(6)进行了劈裂注浆试验,探讨了劈裂注浆的细观机理。设计了活塞式劈裂注浆容器,采用前述的设备与方法完成了砂土中化学浆液劈裂注浆模拟。试验结果表明:砂土中的化学浆液劈裂注浆与黏土中或岩体中的劈裂注浆机理不同。所产生的劈裂裂纹形态只有局部突起,并不产生典型的“锥(指)型”或“板型”裂纹。采用圆孔扩张理论对化学浆液的启裂压力进行了计算,并采用基于离散元的颗粒流程序对劈裂过程进行了模拟,探讨了劈裂注浆的细观机理。
《中国公路学报》编辑部[9](2014)在《中国桥梁工程学术研究综述·2014》文中研究指明为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了各国桥梁工程领域(包括高性能材料、桥梁作用及分析、桥梁设计理论、钢桥及组合结构桥梁、桥梁防灾减灾、桥梁基础工程、桥梁监测、评估及加固等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先在总结了中国桥梁工程建设成就的同时对未来桥梁工程的发展趋势进行了展望;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了细化和疏理:高性能材料方面重点分析了超高性能混凝土(UHPC)和CFRP材料,桥梁作用方面分析了车辆荷载和温度,钢桥及组合结构桥梁方面分析了钢桥抗疲劳设计与维护技术和钢-混凝土组合桥梁,桥梁防灾减灾方面分析了抗震、抗风、抗火、抗爆和船撞及多场、多灾害耦合;最后对无缝桥、桥面铺装、斜拉桥施工过程力学特性及施工控制、计算机技术对桥梁工程的冲击进行了剖析,以期对桥梁工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
古少枫[10](2014)在《基于折减法的坑外土体位移分析》文中研究指明随着城市现代化建设的快速发展和城镇化步伐的加快,我国城镇地区特别是城市中心区域建设用地正在不断地减少,地下空间的开发利用已经越来越广泛,在建筑林立的市区开挖大型深基坑已经成为新时代的一种必然趋势。在繁华市中心地带开挖基坑不仅仅涉及到基坑自身稳定性问题,还有可能导致周边建筑物、道路、地下管线等重要设施的不均匀沉降以至开裂破坏,鉴于深基坑开挖对周边构筑物的影响,研究深基坑开挖产生的坑外土体位移具有重要意义。首先,本文对基坑工程的发展、坑后土体变形及国内外研究现状、明挖顺作法的优缺点和适用范围等进行了介绍。其次,在介绍土体本构关系的基础上,阐述了强度折减法的发展状况与不足,并对变形参数进行了推导和折减,以完善强度折减法,为本文研究立下理论基础。再次,以深圳广深港客运专线福田站为例,对其工程概况进行了简单介绍,包括车站的基本情况,工程地质和水文地质,基坑分段与围护方案,基坑降水和开挖等。然后,以坑外土体位移为研究对象,运用ABAQUS有限元软件建立明挖顺作段的平面模型,对开挖过程中墙后土体的竖向位移和水平位移、基于折减法的安全系数等相关内容进行了较深入的研究,并分析了土体弹性模量和泊松比、土体内摩擦角和粘聚力、地下连续墙刚度和嵌固深度、土体的加固范围、支撑刚度等因素对坑外土体位移的影响,以期实现基坑开挖与围护结构设计的优化。最后,福田站在基坑施工过程中,由第三方进行了全面、系统的监测,建立了五级预警体系。将有限元数值模拟结果和实测数据进行分析比较,总结模拟计算得出的坑外土体位移与工程实际之间的差异并分析原因。本文的研究具有一定的实用价值,可为今后同类工程建设和研究工作提供借鉴和参考。
二、土体抗拔数值模拟的可视化方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、土体抗拔数值模拟的可视化方法(论文提纲范文)
(1)冻融循环作用下黄土抗剪强度及微观结构研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 冻融作用下黄土物理力学性质研究现状 |
1.2.2 冻融循环作用下土体微观结构研究现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 研究区工程地质概况 |
2.1 自然地理概况 |
2.2 气象水文 |
2.3 地形地貌 |
2.4 地层岩性 |
2.5 地质构造 |
2.6 水文地质条件 |
第3章 试样制备及冻融前后土样表观特征分析 |
3.1 试验原理及方案 |
3.2 试样的采集与制备 |
3.2.1 土样采集 |
3.2.2 土样基本物理参数测定 |
3.3 试验仪器的选择 |
3.4 冻融循环次数对黄土表面劣化影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 冻融循环作用下黄土抗剪强度研究 |
4.1 概述 |
4.2 冻融循环过程中不同阶段土体强度变化 |
4.3 冻融循环次数对土体抗剪强度的影响 |
4.4 黏聚力劣化拟合曲线模型 |
4.5 本章小结 |
第5章 冻融循环后黄土微观结构研究 |
5.1 土体微观结构研究方法 |
5.2 试样制备及微观图片的分析 |
5.2.1 试样制备及微观图片 |
5.2.2 PCAS、Image-Pro Plus软件研究参数的选取 |
5.3 冻融循环后孔隙微观结构特征的定量分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(2)延崇高速土石边坡灌木根系特征及抗拔力研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 根系相关理论研究 |
1.2.1 植物根型研究 |
1.2.2 根系生态防护理论研究 |
1.2.3 边坡根系研究方法 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 研究目的意义 |
1.5 主要研究内容 |
1.6 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理气候条件 |
2.1.2 立地条件 |
2.1.3 样地植物群落状况 |
2.2 研究对象 |
2.2.1 研究植物的选择 |
2.2.2 研究植物生长特性 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 供试植株的确定 |
2.3.2 原位抗拔力测定 |
2.3.3 根系挖掘及指标测定 |
3 结果与分析 |
3.1 根系基本特征 |
3.2 分布范围与直径 |
3.2.1 水平分布范围 |
3.2.2 垂直分布范围 |
3.2.3 不同范围根系直径 |
3.2.4 小结 |
3.3 根系密度及比根长 |
3.3.1 根长密度 |
3.3.2 根质量密度 |
3.3.3 根表面积密度 |
3.3.4 比根长 |
3.3.5 小结 |
3.4 生物量与根冠比 |
3.4.1 地上及根系生物量 |
3.4.2 根冠比 |
3.4.3 小结 |
3.5 Up、Down-slope分布特征 |
3.5.1 根系长度 |
3.5.2 根系生物量 |
3.5.3 小结 |
3.6 根系抗拔力 |
3.6.1 空白对照试验 |
3.6.2 抗拔力 |
3.6.3 小结 |
3.7 抗拔力与根系特征关系 |
3.7.1 抗拔力与分布范围相关性 |
3.7.2 抗拔力与根系直径相关性 |
3.7.3 抗拔力与根系密度相关性 |
3.7.4 抗拔力与比根长、根冠比相关性 |
3.7.5 抗拔力与Up、Down-slope根系特征相关性 |
3.7.6 小结 |
4 讨论与展望 |
4.1 讨论 |
4.1.1 根系分布与直径 |
4.1.2 根系密度及比根长 |
4.1.3 生物量与根冠比 |
4.1.4 Up、Down-slope方向根系特征 |
4.1.5 抗拔力 |
4.1.6 根系特征与抗拔力相关性 |
4.1.7 根系特征及抗拔特性对边坡植物配置的影响 |
4.2 展望 |
5 结论 |
参考文献 |
附图 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(3)基坑开挖地铁隧道微扰动控制及监测可视化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 深基坑开挖紧邻环境微扰动研究现状 |
1.2.2 盾构隧道三维建模及可视化研究现状 |
1.2.3 监测数据三维可视化研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
第2章 基坑开挖紧邻隧道微扰动及控制措施 |
2.1 引言 |
2.2 深基坑开挖紧邻环境变形机理 |
2.3 支护结构和地表变形特征 |
2.4 深基坑施工紧邻地铁隧道的微扰动控制 |
2.4.1 深基坑施工紧邻地铁隧道微扰动的控制途径 |
2.4.2 深基坑施工紧邻环境微扰动控制措施 |
2.5 本章小结 |
第3章 紧邻隧道基坑群开挖优化数值分析 |
3.1 引言 |
3.2 工程概况 |
3.3 PLAXIS3D有限元分析软件介绍 |
3.3.1 PLAXIS3D简介 |
3.3.2 土体硬化模型 |
3.4 数值分析 |
3.4.1 数值模拟分析思路 |
3.4.2 模型参数与边界条件 |
3.4.3 模型验证 |
3.4.4 施工步简化 |
3.4.5 不同开挖顺序影响模拟分析 |
3.4.6 各分区单独开挖影响模拟分析 |
3.4.7 支撑刚度影响数值模拟分析 |
3.4.8 地下连续墙厚度影响模拟分析 |
3.4.9 结论及建议 |
3.5 本章小结 |
第4章 光纤感测技术及盾构隧道监测数据可视化 |
4.1 引言 |
4.2 光纤传感及其分布式数据介绍 |
4.2.1 光纤传感器概述 |
4.2.2 光纤感测技术得到的分布式数据前处理 |
4.3 可视化平台总体设计 |
4.3.1 盾构隧道监测数据可视化的背景和意义 |
4.3.2 盾构监测数据可视化平台选择 |
4.3.3 可视化系统的模块和实现工具 |
4.3.4 BIM介绍 |
4.3.5 Revit |
4.3.6 Dynamo |
4.4 几何模型 |
4.4.1 隧道实体模型建立 |
4.4.2 地层模型和周边环境 |
4.5 数据模型 |
4.5.1 真实状态呈现 |
4.5.2 真实状态结合颜色映射可视化 |
4.5.3 云图呈现 |
4.5.4 线状数据呈现 |
4.6 南京地铁隧道光纤监测及数据可视化 |
4.6.1 隧道光纤监测系统 |
4.6.2 可视化呈现 |
4.7 本章小结 |
第5章 总结及展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(4)后注浆抗拔支盘桩模型试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 挤扩支盘桩和后注浆技术国内外研究现状 |
1.2.1 挤扩支盘桩国内外研究现状 |
1.2.2 后注浆技术国内外研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 挤扩支盘桩和后注浆技术相关理论分析 |
2.1 支盘桩的发展 |
2.2 支盘桩的施工及特点 |
2.3 单桩竖向抗拔承载力计算 |
2.3.1 单桩抗拔荷载传递机理 |
2.3.2 影响单桩抗拔承载力的因素 |
2.3.3 单桩抗拔承载力公式 |
2.4 后注浆技术介绍与施工 |
2.5 后注浆钻孔灌注桩承载力计算 |
2.6 后注浆技术相关理论研究 |
2.6.1 注浆理论研究 |
2.6.2 后注浆技术提高桩基承载力机理 |
2.7 后注浆支盘桩的提出及其加固机理研究 |
2.8 本章小结 |
第3章 后注浆支盘桩模型试验研究 |
3.1 模型试验简介 |
3.2 试验设计 |
3.2.1 后注浆设计 |
3.2.2 模型桩尺寸及材料 |
3.2.3 模型箱 |
3.2.4 地基土层 |
3.2.5 模型桩预埋 |
3.2.6 加载装置 |
3.2.7 量测系统 |
3.3 试验结果整理与分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 后注浆支盘桩承载特性数值模拟研究 |
4.1 ABAQUS简介 |
4.2 数值模型的建立 |
4.2.1 接触问题 |
4.2.2 桩土相互作用问题 |
4.2.3 桩体和土体的数值模拟 |
4.2.4 注浆体的数值模拟 |
4.3 分析步骤及加载过程 |
4.4 数值模拟结果分析 |
4.4.1 等截面直桩荷载传递机理分析 |
4.4.2 传统挤扩支盘桩荷载传递机理 |
4.4.3 后注浆支盘桩荷载传递机理分析 |
4.4.4 传统挤扩支盘桩桩周土位移和应力分布规律 |
4.4.5 后注浆支盘桩桩周土位移和应力分布规律 |
4.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)综合监测技术在基坑工程中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究的背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 本论文研究的依托项目及研究意义 |
1.2 技术简介 |
1.2.1 监测技术概论及方法论 |
1.2.2 基坑监测技术 |
1.3 监测方法分类及作用 |
1.3.1 变形监测 |
1.3.2 力学监测 |
1.3.3 各类型基坑支护的监测内容要求 |
1.4 监测技术国内外研究现状 |
1.5 研究过程 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究方法 |
1.5.3 创新点 |
1.6 本文研究的技术路线 |
2 变形监测结果的分析方法与数值判断 |
2.1 基坑支护的分析方法 |
2.2 监测数据的数值判断 |
2.2.1 警戒值和危险值的取值 |
2.2.2 不同地区的警戒值和危险值 |
2.4 变形监测结果的安全性判定及其首位重要性 |
2.4.1 变形监测结果的安全性判定方法建议 |
2.4.2 变形监测的首位重要性 |
2.5 本章小结 |
3 力学监测结果的分析方法及数值判断 |
3.1 支挡结构的力学监测结果的分析方法 |
3.2 支撑结构的力学监测结果的分析方法 |
3.3 基坑支护安全系数与力学监测结果之间的协调分析判断方法 |
3.3.1 设计参数判断法 |
3.3.2 基坑安全系数的影响 |
3.4 力学监测安全的综合判断方法 |
3.4.1 支挡结构分析基坑运行的安全状况 |
3.4.2 支撑结构分析基坑运行的安全状况 |
3.4.3 支挡和支撑结构安全状况的综合分析 |
3.5 力学监测结果的安全性判断及其必要性 |
3.6 本章小结 |
4 基坑综合监测实例及其分析 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 工程地质概况 |
4.1.2 水文地质概况 |
4.1.3 不良地质概况 |
4.2 围护结构设计 |
4.3 基坑施工工序 |
4.4 基坑信息化实测方案 |
4.4.1 墙体位移监测 |
4.4.2 土体沉降监测 |
4.4.3 地下水位监测 |
4.4.4 内支撑监测 |
4.5 实测数据整理分析 |
4.5.1 数据整理 |
4.5.2 数据分析 |
4.6 监测的应急措施 |
4.7 本章小结 |
5 综合监测安全分析 |
5.1 实测数据分析与理论对比 |
5.1.1 单一方向分析监测数据 |
5.1.2 综合分析监测数据 |
5.2 力、变形监测的综合分析 |
5.2.1 变形、力学变化机理 |
5.2.2 各监测指标的相关性 |
5.3 综合监测分析基坑风险源 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(6)基于离散元的无黏性干颗粒土剪切振动流化特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 颗粒材料力学特性研究 |
1.2.1 细观力学研究方法 |
1.2.2 临界状态表征 |
1.2.3 应变局部化(剪切带)研究 |
1.2.4 直剪试验概述与数值模拟研究 |
1.3 振动荷载作用下土体力学特性研究 |
1.3.1 土体流化概念提出 |
1.3.2 振动流化试验与机理研究 |
1.4 本文主要工作 |
第2章 离散元方法及振动流化理论 |
2.1 离散元理论 |
2.1.1 颗粒流模型 |
2.1.2 力与位移法 |
2.1.3 牛顿第二定律 |
2.1.4 接触模型 |
2.2 振动流化理论 |
2.2.1 惯性流化力学 |
2.2.2 初始流化状态 |
2.2.3 中级流化与总体流化 |
2.3 本章小结 |
第3章 振动直剪试验数值建模 |
3.1 直剪试验三维离散元建模 |
3.1.1 振动直剪试验简介 |
3.1.2 颗粒生成与墙体建立 |
3.1.3 围压伺服控制系统 |
3.1.4 模型参数计算 |
3.2 模型细观参数标定 |
3.2.1 摩擦系数 |
3.2.2 接触杨氏模量 |
3.2.3 刚度比 |
3.2.4 试验细观参数的确定 |
3.3 数值模型曲线拟合 |
3.4 振动阶段模型 |
3.4.1 计算时间步长 |
3.4.2 振动过程数值模拟 |
3.5 本章小结 |
第4章 振动流化宏观力学及变形特性研究 |
4.1 数值试验与室内试验结果对比分析 |
4.1.1 剪切强度 |
4.1.2 剪切变形 |
4.2 模型尺寸效应研究 |
4.2.1 对比模型建立 |
4.2.2 尺寸效应分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 振动流化细观力学特性研究 |
5.1 应变局部化分析区域划分 |
5.1.1 模型内测量球布置 |
5.1.2 计算分析区域确定 |
5.2 剪切振动流化特性分析 |
5.2.1 位移场 |
5.2.2 体应变 |
5.2.3 孔隙比 |
5.2.4 配位数 |
5.2.5 接触力链 |
5.2.6 组构各向异性 |
5.3 单个振动周期内颗粒流化特性分析 |
5.3.1 水平速度场 |
5.3.2 局部细观参数演化 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及成果 |
攻读硕士学位期间参加的项目 |
(7)全夯式挤扩多头灌注桩单桩沉降机理与沉降特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 单桩承载机理和沉降研究现状概述 |
1.2.1 等截面桩单桩承载机理和沉降研究现状概述 |
1.2.2 变截面桩单桩承载机理和沉降研究现状概述 |
1.2.3 研究现状评述 |
1.3 本文研究内容 |
2 全夯式挤扩多头灌注桩室内模型试验研究 |
2.1 全夯式挤扩多头灌注桩室内模型试验试验设计 |
2.1.1 模型箱设计 |
2.1.2 地基土材料设计 |
2.1.3 模型桩材料设计 |
2.1.4 加载装置设计 |
2.2 试验观测系统设计 |
2.2.1 压力传输设备 |
2.2.2 位移计量设备 |
2.2.3 土压力数据采集系统 |
2.2.4 桩顶位移测量装置 |
2.3 试验结果分析 |
2.3.1 试验荷载-位移曲线的分析 |
2.3.2 桩周土压力分布 |
2.4 小结 |
3 全夯式挤扩多头灌注桩室外试桩研究 |
3.1 全夯式挤扩多头灌注桩试验概况 |
3.1.1 场地地质条件 |
3.1.2 试验总体情况 |
3.2 试桩试验设计 |
3.3 试验仪器设备 |
3.3.1 加载设备 |
3.3.2 位移测量装置 |
3.3.3 应变量测量装置 |
3.4 试验步骤 |
3.5 试验数据分析 |
3.5.1 单桩静载荷试验结果 |
3.5.2 单桩钢筋应变计结果 |
3.6 小结 |
4 全夯式挤扩多头灌注桩数值分析研究 |
4.1 数值分析方法概述 |
4.2 全夯式挤扩多头灌注桩数值模拟 |
4.2.1 模型的建立 |
4.2.2 本构模型的选取 |
4.2.3 材料参数的选取 |
4.2.4 边界条件的设定 |
4.3 现场试桩模拟结果分析 |
4.4 单桩荷载传递规律分析 |
4.4.1 不同模拟条件下P~S曲线分析 |
4.4.2 取样点的位移变化曲线分析 |
4.4.3 扩大头周围土体的塑形区变化图分析 |
4.4.4 扩大头的存在对周围土体的影响分析 |
4.5 单桩沉降特性分析 |
4.5.1 不同扩大头间距对单桩沉降的影响 |
4.5.2 扩大头直径与桩身直径比(D/d)对单桩沉降的影响 |
4.5.3 桩长与桩身直径比(L/d)对单桩沉降的影响 |
4.5.4 桩土模量比对单桩沉降的影响 |
4.6 小结 |
5 单桩沉降理论计算 |
5.1 全夯式挤扩多头灌注桩单桩沉降理论基本假定 |
5.2 全夯式挤扩多头灌注桩的单桩沉降简化分解 |
5.3 计算实例与分析 |
5.4 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要研究成果 |
6.2 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
(8)化学注浆扩散机理的透明土试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
Extended Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 化学注浆起源与发展简介 |
1.3 透明土试验起源与发展 |
1.4 化学注浆国内外研究现状及存在问题分析 |
1.5 研究内容、方法及技术路线 |
2 透明土制备及三维可视化 |
2.1 透明土颗粒 |
2.2 孔隙流体 |
2.3 透明土颗粒的图像识别 |
2.4 三维可视化的相机标定 |
2.5 多视角图像三维重建算法及误差分析 |
3 透明土的基本工程性质及直剪、三轴实验可视化 |
3.1 透明土的基本工程性质 |
3.2 激光散斑法概述 |
3.3 透明土的直剪实验可视化及PFC数值模拟 |
3.4 透明土的三轴实验可视化及PFC数值模拟 |
4 静水驱水化学注浆机理的透明土试验 |
4.1 渗透注浆理论概述 |
4.2 脲醛树脂化学浆液概述 |
4.3 模型设计 |
4.4 试验步骤 |
4.5 监测结果与三维重建 |
4.6 静水驱水化学注浆机理及有限元数值模拟 |
5 动水堵水化学注浆机理的透明土试验 |
5.1 动水堵水注浆概述 |
5.2 模型设计 |
5.3 试验步骤 |
5.4 监测结果 |
5.5 动水堵水化学注浆机理及有限元数值模拟 |
6 透明砂土中化学浆液劈裂注浆试验 |
6.1 劈裂注浆概述 |
6.2 模型设计 |
6.3 试验步骤 |
6.4 监测结果 |
6.5 透明砂土中化学浆液劈裂注浆机理及离散元数值模拟 |
7 结论 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)中国桥梁工程学术研究综述·2014(论文提纲范文)
0 引言 |
1 桥梁工程建设成就及展望 (同济大学肖汝诚老师、郭瑞、姜洋提供原稿) |
1.1 建设成就 |
1.1.1 设计水平的提高 |
1.1.2 施工技术的发展 |
1.1.3 桥梁工程防灾和减灾技术的改进 |
1.2 展望 |
1.2.1 桥梁全寿命与结构耐久性设计 |
1.2.2 高性能材料研发及其结构体系的创新[3] |
1.2.3 超深水基础建造技术 |
1.2.4 创新施工装备和监测设备的研发 |
1.2.5 桥梁设计理论和技术的发展 |
2 高性能材料 |
2.1 超高性能混凝土 (湖南大学邵旭东老师、张哲博士生提供原稿) |
2.1.1 UHPC桥梁工程应用现状 |
2.1.2 UHPC在大跨桥梁上的应用展望 |
2.1.3 小结 |
2.2 纤维复合材料 (江苏大学刘荣桂老师提供原稿) |
2.2.1 CFRP材料在预应力大跨桥梁结构中的应用 |
2.2.1. 1 CFRP索 (筋) 锚具系统 |
2.2.1. 2 CFRP材料作为受力筋 |
2.2.1. 3 CFRP材料作为桥梁索结构 |
2.2.2 CFRP材料在桥梁结构补强加固中的应用 |
2.2.3 基于CFRP材料自感知特性的结构体系研发及应用现状 |
2.2.4 CFRP材料现代预应力结构应用研究展望 |
2.3 智能材料与纳米材料[49] |
3 作用及分析 |
3.1 汽车作用 (合肥工业大学任伟新老师、中南大学赵少杰博士生提供原稿) |
3.1.1 研究现状 |
3.1.1. 1 研究方法及阶段 |
3.1.1. 2 第1类模型 |
3.1.1. 3 第2类模型 |
3.1.2 各国规范的相关车辆荷载模型 |
3.1.3 研究重点和难点 |
3.1.4 研究发展方向 |
3.1.4. 1 基于WIM系统和实时交通要素监测的车辆数据调查统计 |
3.1.4. 2 基于多参数随机模拟技术的车辆荷载流模拟 |
3.1.4. 3 基于交通流的桥梁结构效应及安全评估技术 |
3.1.5 小结 |
3.2 温度作用 (东南大学叶见曙老师提供原稿) |
3.2.1 混凝土箱梁的温度场和梯度温度 |
3.2.1. 1 温度场 |
3.2.1. 2 梯度温度 |
(1) 沿箱梁高度的梯度温度分布形式 |
(2) 最大温差值 |
(3) 梯度温度的影响因素 |
3.2.2 混凝土箱梁温差代表值 |
3.2.3 混凝土箱梁温度场及温度应力的数值分析 |
3.2.4 小结 |
3.3 分析理论方法 (长安大学梁鹏老师提供原稿) |
3.3.1 单梁、空间梁格、空间网格建模 |
3.3.2 非线性分析 |
3.3.3 多尺度建模 |
4 桥梁设计理论与方法 (长安大学罗晓瑜、王春生老师, 同济大学陈艾荣老师提供原稿) |
4.1 桥梁及典型构件寿命的给定 |
4.1.1 桥梁结构寿命给定 |
4.1.2 国外桥梁及构件使用寿命 |
4.2 桥梁性能设计 |
4.2.1 安全性能设计 |
4.2.2 使用性能设计 |
4.2.3 耐久性能设计 |
4.2.4 疲劳性能设计 |
4.2.5 景观性能设计 |
4.2.6 生态性能设计 |
4.2.7 基于性能的桥梁结构设计方法 |
4.3 寿命周期管养策略及设计 |
4.4 寿命周期成本分析和决策 |
4.5 桥梁工程风险评估和决策 |
4.6 存在问题与建议 |
5 钢桥及组合结构桥梁 |
5.1 钢桥抗疲劳设计与维护技术 (长安大学王春生老师提供原稿) |
5.2 钢-混凝土组合桥梁 (中南大学丁发兴老师, 清华大学樊健生老师, 同济大学刘玉擎、苏庆田老师提供原稿) |
5.2.1 研究现状 |
5.2.1. 1 静力性能 |
5.2.1. 1. 1 承载力 |
(1) 钢-混凝土组合梁 |
(2) 钢管混凝土柱 |
(3) 钢管混凝土拱 |
5.2.1. 1. 2 刚度 |
5.2.1. 2 动力性能 |
5.2.1. 2. 1 自振特性 |
(1) 钢-混凝土组合梁桥 |
(2) 钢管混凝土墩桥 |
(3) 钢管混凝土拱桥 |
5.2.1. 2. 2 车致振动 |
5.2.1. 2. 3 风致振动 |
5.2.1. 2. 4 地震响应 |
(1) 钢-混凝土组合梁抗震性能 |
(2) 钢管混凝土柱抗震性能 |
(3) 钢管混凝土拱桥抗震性能 |
5.2.1. 3 经时行为 |
5.2.1. 3. 1 疲劳性能 |
(1) 钢-混凝土组合梁 |
(2) 钢管混凝土柱 |
(3) 钢管混凝土节点 |
5.2.1. 3. 2 收缩徐变性能 |
(1) 钢-混凝土组合梁 |
(2) 钢管混凝土柱 |
(3) 钢管混凝土拱桥 |
5.2.1. 3. 3 耐久性能 |
5.2.1. 4 状态评估 |
5.2.2 发展前景 |
(1) 新型钢-混凝土组合桥梁结构体系研究与应用 |
(2) 钢-混凝土组合桥梁结构体系经时行为研究 |
(3) 钢-混凝土组合桥梁结构体系动力学研究 |
(4) 钢-混凝土组合桥梁结构体系服役状态评估 |
6 桥梁防灾减灾 |
6.1 抗震 (同济大学李建中老师、北京工业大学韩强老师提供原稿) |
6.1.1 桥梁混凝土材料损伤本构模型 |
6.1.2 桥梁主要构件的抗震性能及分析模型 |
6.1.2. 1 RC桥墩抗震性能及分析模型 |
6.1.2. 2 桥梁剪力键抗震性能及分析模型 |
6.1.3 桥梁结构抗震分析理论和设计方法 |
6.1.3. 1 桥梁结构抗震设计理论和方法 |
6.1.3. 2 桥梁结构多维地震动的空间差动效应 |
6.1.3. 3 桥梁防落梁装置 |
6.1.3. 4 桥梁地震碰撞反应 |
6.1.3. 5 结构-介质相互作用 |
6.1.3. 5. 1 土-桥台-桥梁结构相互作用 |
6.1.3. 5. 2 近海桥梁-水相互作用 |
6.1.4 桥梁减隔震技术 |
6.1.5 桥梁结构易损性分析 |
6.1.6 基于纤维增强材料的桥墩抗震加固技术 |
6.1.7 存在的问题分析 |
6.2 抗风 (长安大学李加武老师、西南交通大学李永乐老师提供原稿) |
6.2.1近地风特性研究 |
6.2.1. 1 平坦地形风特性实验室模拟 |
6.2.1. 2 特殊地形风特性 |
(1) 现场实测 |
(2) 风洞试验 |
(3) CFD方法 |
6.2.2 风致振动及风洞试验 |
(1) 颤振 |
(2) 涡激振动 |
(3) 抖振 |
(4) 驰振 |
(5) 斜拉索风雨振 |
6.2.3 临时结构抗风 |
(1) 设计风速 |
(2) 风力系数 |
6.2.4 大跨桥风致振动的计算分析 |
6.2.5 CFD分析 |
6.3 抗火抗爆 (长安大学张岗老师提供原稿) |
6.3.1 研究现状与目标 |
6.3.2 桥梁火灾风险评价 |
6.3.3 适用于桥梁结构高性能材料的高温特性 |
6.3.4 桥梁结构的火荷载特性 |
6.3.5 桥梁结构的火灾作用效应 |
6.3.6 火灾后桥梁结构的损伤评价 |
6.4 船撞 (长安大学姜华老师提供原稿) |
6.4.1 船撞桥风险分析 |
6.4.2 船撞桥数值模拟及碰撞试验校核 |
6.4.3 撞击力公式及船撞桥简化模型 |
6.4.4 桥梁防撞设施研究 |
6.5 多场、多灾害耦合分析 |
6.5.1 风-车-桥系统 (长安大学韩万水老师提供原稿) |
6.5.1. 1 研究回顾 |
6.5.1. 2 未来发展方向 |
6.5.1. 2. 1 风-随机车流-桥梁系统的气动干扰效应 |
6.5.1. 2. 2 风-随机车流-桥梁系统的精细化分析 |
(1) 风环境下汽车-桥梁系统耦合关系的建立和耦合机理研究 |
(2) 钢桁加劲梁断面的风-汽车-桥梁分析系统建立 |
(3) 风-随机车流-桥梁分析系统集成、动态可视化及软件实现 |
6.5.1. 2. 3 风-随机车流-桥梁系统的评价准则 |
6.5.2 多场、多灾害耦合分析与设计 (长安大学梁鹏老师提供原稿) |
7 基础工程 (湖南大学赵明华老师、东南大学穆保岗老师提供原稿) |
7.1 桥梁桩基设计计算理论 |
7.1.1 竖向荷载下桥梁桩基设计计算 |
7.1.2 水平荷载下桥梁桩基设计计算 |
7.1.3 组合荷载下桥梁桩基设计计算 |
7.2 特殊条件下桥梁桩基受力研究 |
7.2.1 软土地段桥梁桩基受力研究 |
7.2.2 岩溶及采空区桥梁桩基受力研究 |
7.2.3 陡坡地段桥梁桩基受力研究 |
7.2.4 桥梁桩基动力分析 |
7.2.5 高桥墩桩基屈曲分析 |
7.3 桥梁桩基施工技术 |
7.3.1 特殊混凝土材料桩 |
7.3.2 大型钢管桩 |
7.3.3 大型钢围堰与桩基复合基础 |
7.3.4 钻孔灌注桩后压浆技术 |
7.3.5 大吨位桥梁桩基静载试验技术 |
7.3.6 偏斜缺陷桩 |
7.4 深水桥梁桩基的发展动向 |
8 监测、评估及加固 |
8.1 桥梁健康监测 (同济大学孙利民老师提供原稿) |
8.1.1 SHMS的设计 |
8.1.2 数据获取 |
8.1.2. 1 传感技术的发展 |
8.1.2. 2 传输技术的发展 |
8.1.3 数据管理 |
8.1.4 数据分析 |
8.1.4. 1 信号处理 |
8.1.4. 2 荷载及环境作用监测 |
8.1.4. 3 系统建模 |
8.1.5 结构评估与预警 |
8.1.6 结果可视化显示 |
8.1.7 维修养护决策 |
8.1.8 标准规范 |
8.1.9 桥梁SHMS的应用 |
8.1.1 0 存在问题与建议 |
8.2 服役桥梁可靠性评估 (长沙理工大学张建仁、王磊老师, 长安大学王春生老师提供原稿) |
8.2.1 服役桥梁抗力衰减 |
8.2.2 服役桥梁可靠性评估理论与方法 |
8.2.3 混凝土桥梁疲劳评估 |
8.3 桥梁加固与改造 |
8.3.1 混凝土桥梁组合加固新技术 (长安大学王春生老师提供原稿) |
8.3.2 桥梁拓宽关键技术 (东南大学吴文清老师提供原稿) |
8.3.2. 1 桥梁拓宽基本方案研究 |
8.3.2. 1. 1 拓宽总体方案分析 |
8.3.2. 1. 2 新旧桥上下部结构横向连接方案 |
8.3.2. 2 横向拼接缝的构造设计 |
8.3.2. 3 桥梁拓宽设计标准研究 |
8.3.2. 4 新桥基础沉降变形对结构设计的影响 |
8.3.2. 4. 1 工后沉降差的定义 |
8.3.2. 4. 2 梁格法有限元模型中沉降变形施加方法 |
8.3.2. 5 混凝土收缩徐变对新旧桥拼接时机的影响 |
8.3.2. 6 错孔布置连续箱梁桥的横向拓宽技术 |
8.3.2. 7 三向预应力箱梁横向拓宽技术研究 |
9 其他 |
9.1 无缝桥 (福州大学陈宝春老师提供原稿) |
9.1.1 研究概况 |
9.1.2 发展方向 |
9.2 桥面铺装 (东南大学钱振东老师提供原稿) |
9.2.1 钢桥面铺装的结构力学分析方法 |
9.2.2 钢桥面铺装材料 |
9.2.2. 1 铺装用典型沥青混凝土材料 |
9.2.2. 2 防水粘结材料 |
(1) 沥青类防水粘结材料 |
(2) 反应性树脂类防水粘结材料 |
9.2.2. 3 钢桥面铺装材料性能 |
(1) 级配设计 |
(2) 路用性能 |
(3) 疲劳断裂特性 |
9.2.3 钢桥面铺装结构 |
9.2.3. 1 典型的钢桥面铺装结构 |
9.2.3. 2 钢桥面铺装复合体系的疲劳特性 |
9.2.4 钢桥面铺装的养护维修技术 |
9.2.5 研究发展方向展望 |
(1) 钢桥面铺装结构和材料的改进与研发 |
(2) 基于车-路-桥协同作用的钢桥面铺装体系设计方法 |
(3) 施工环境下钢桥面铺装材料及结构的热、力学效应 |
(4) 钢桥面铺装养护修复技术的完善 |
9.3 斜拉桥施工过程力学特性及施工控制 (西南交通大学张清华老师提供原稿) |
9.3.1 施工过程可靠度研究 |
9.3.1. 1 施工期材料性质与构件抗力 |
9.3.1. 2 施工期作用 (荷载) 调查及统计分析 |
9.3.1. 3 施工期结构可靠度理论研究 |
9.3.2 施工控制理论与方法研究 |
9.3.2. 1 全过程自适应施工控制理论及控制系统 |
9.3.2. 2 全过程控制条件下的误差传播及调控对策 |
9.4 计算机技术对桥梁工程的冲击 (长安大学梁鹏老师提供原稿) |
9.4.1 高性能计算 |
9.4.1. 1 高性能计算的意义 |
9.4.1. 2 高性能计算的实现及算法 |
9.4.1. 3 抗震分析 |
9.4.1. 4 计算风工程 |
9.4.1. 5 船撞仿真 |
9.4.1. 6 高性能计算中的重要问题 |
9.4.2 结构试验 |
9.4.3 健康监测 |
9.4.4 建筑信息模型 |
9.4.5 虚拟现实技术 |
9.4.6 知识经济时代的桥梁工程建设特征[1] |
1 0 结语 |
(10)基于折减法的坑外土体位移分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 深基坑开挖引起土体位移的研究 |
1.2.1 国内外基坑工程的发展状况 |
1.2.2 基坑开挖引起土体位移的研究现状 |
1.2.3 土体位移研究中的不足 |
1.3 明挖顺作法概述 |
1.4 本文的研究内容与思路 |
第二章 关于地表沉降的基本理论概述 |
2.1 土体的本构(Mohr-Coulomb)模型 |
2.1.1 建立 Mohr-Coulomb 模型时需遵循的原则 |
2.1.2 Mohr-Coulomb 破坏准则 |
2.1.3 Mohr-Coulomb 模型的推导 |
2.2 地表沉降的计算方法 |
2.2.1 基坑变形引起的地表沉降 |
2.2.2 降水引起的地表沉降 |
2.3 基于变形参数折减的强度折减法 |
第三章 福田站工程概况 |
3.1 福田站工程简介 |
3.2 工程地质和水文地质 |
3.3 施工方案 |
3.3.1 基坑分段方案 |
3.3.2 基坑降水与开挖方案 |
3.3.3 地下连续墙与主体结构施工方案 |
3.3.4 地基加固方案 |
第四章 基坑明挖顺作地表沉降的数值模拟与优化 |
4.1 有限单元法概述 |
4.1.1 有限元法的基本方程与边界条件 |
4.1.2 有限元法的基本原理 |
4.2 模型的建立 |
4.2.1 计算假定 |
4.2.2 参数的选取 |
4.2.3 对应开挖方案的模型分步 |
4.3 工程背景模拟分析 |
4.3.1 墙后土体位移分析 |
4.3.2 基于变形参数折减的安全系数分析 |
4.4 围护结构和土体参数对土体位移的影响 |
4.4.1 土的弹性模量和泊松比对墙后土体位移的影响分析 |
4.4.2 土的内摩擦角和粘聚力对墙后土体位移的影响分析 |
4.4.3 地下连续墙刚度和入土深度对墙后土体位移的影响分析 |
4.4.4 支撑刚度对墙后土体位移的影响分析 |
4.4.5 土体加固对墙后土体位移的影响分析 |
第五章 基坑现场监测与数值模拟结果对比分析 |
5.1 监测方案简述 |
5.1.1 监测的必要性 |
5.1.2 监测等级与监测内容 |
5.1.3 基坑监测的工艺流程图 |
5.1.4 与本文相关监测项目的监测方法与监测频率 |
5.1.5 基坑监测数据处理与反馈 |
5.2 实测数据与数值模拟分析结果分析比较 |
5.2.1 地下连续墙的侧向位移分析 |
5.2.2 墙后土体沉降位移分析 |
5.2.3 基坑加固处的墙体位移分析 |
结论与展望 |
1 结论 |
2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
四、土体抗拔数值模拟的可视化方法(论文参考文献)
- [1]冻融循环作用下黄土抗剪强度及微观结构研究[D]. 张玲玲. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]延崇高速土石边坡灌木根系特征及抗拔力研究[D]. 孙震洲. 北京林业大学, 2020(02)
- [3]基坑开挖地铁隧道微扰动控制及监测可视化[D]. 周钊. 东南大学, 2020(01)
- [4]后注浆抗拔支盘桩模型试验研究[D]. 张晓敏. 河北工程大学, 2019(02)
- [5]综合监测技术在基坑工程中的应用研究[D]. 王忠钢. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [6]基于离散元的无黏性干颗粒土剪切振动流化特性研究[D]. 孙仕. 武汉理工大学, 2019(07)
- [7]全夯式挤扩多头灌注桩单桩沉降机理与沉降特性研究[D]. 任恒飞. 东华理工大学, 2017(01)
- [8]化学注浆扩散机理的透明土试验研究[D]. 高岳. 中国矿业大学, 2016(02)
- [9]中国桥梁工程学术研究综述·2014[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报, 2014(05)
- [10]基于折减法的坑外土体位移分析[D]. 古少枫. 华南理工大学, 2014(01)