检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张亚军海南大学

学位级别：硕士

边坡在丧失稳定性后造成的灾害,不仅对人民的生命和财产构成直接威胁,同时还伴随着环境和自然资源的破坏。由于边坡发生失稳破坏是三维状态,二维分析方法往往无法对边坡实际失稳过程进行真实反映,因此对三维边坡稳定性分析研究具有重大... 详细信息

边坡在丧失稳定性后造成的灾害,不仅对人民的生命和财产构成直接威胁,同时还伴随着环境和自然资源的破坏。由于边坡发生失稳破坏是三维状态,二维分析方法往往无法对边坡实际失稳过程进行真实反映,因此对三维边坡稳定性分析研究具有重大的实际意义。然而边坡在稳定性方面的研究受实验成本、实验条件和相关实验人员等方面要求较高,目前大多数是通过有限元方法进行数值模拟。数值流形方法做为一种刚发展不久的数值模拟方法不仅包含了有限元、连续与非连续变形等分析方法的计算优点,而且对求解边坡稳定性问题也有比较好的适应性。目前数值流形法在三维领域研究相对较少,尤其是对三维边坡稳定性分析研究不多。针对上述问题,本文开展的主要研究内容如下:(1)基于三维数值流形法有限覆盖系统的基本原理,提出了一种基于集合运算三维流形法有限覆盖系统生成的新方法,将数学网格与求解区域运用块体集合交运算来生成三维流形单元。定义了三维流形单元公共数学面的概念,利用同一个数学覆盖内含有公共数学面的流形单元进行面集合运算生成三维物理覆盖系统。采用面向对象编程技术编写了相应的算法程序,数值算例结果表明,利用集合运算原理生成三维流形法有限覆盖系统是可行的。(2)将牛顿-拉普森迭代引入到数值流形法中,阐述了传统与修正牛顿-拉普森法的异同点。开发了修正牛顿-拉普森迭代求解三维非线性数值流形的计算模块。采用六面体网格覆盖系统进行三维线弹性算例分析,并将算例结果与ABAQUS计算结果进行了对比。(3)在三维数值流形法的线弹性基础上,考虑了土体材料非线性的应力-应变关系。采用Mohr-Coulomb准则,将强度折减与数值流形法相结合,以算法程序计算不收敛为失稳判据对三维边坡稳定性进行分析。算例结果与其他方法结果进行对比,验证了三维数值流形法对边坡稳定性分析具有合理可行性。

关键词：数值流形法集合运算物理覆盖三维边坡稳定性分析强度折减法

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BIM三维地质建模技术在边坡稳定性分析中的应用研究

BIM三维地质建模技术在边坡稳定性分析中的应用研究

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作者：王荔长安大学

学位级别：硕士

随着工程要求的不断提高,边坡工程得到了快速发展,超高边坡、复杂边坡和新型支挡技术不断涌现,边坡工程也更具个性和复杂性,这对边坡工程各阶段工作都提出了更高的要求。BIM作为信息化技术,将推动传统建设工程行业向数字化、智能化发展... 详细信息

随着工程要求的不断提高,边坡工程得到了快速发展,超高边坡、复杂边坡和新型支挡技术不断涌现,边坡工程也更具个性和复杂性,这对边坡工程各阶段工作都提出了更高的要求。BIM作为信息化技术,将推动传统建设工程行业向数字化、智能化发展,在道路和桥梁工程的初步应用中已取得了重要成果。将BIM技术引入边坡工程中,也必然能够带来质量和效率的提升。首先,本文介绍BIM技术应用和三维边坡稳定性分析在国内外的研究现状;总结了BIM的概念和优势,分析了国内BIM技术推广现状和面临的问题;针对各BIM平台的特点,对比分析了各平台的优势和适用领域;并结合边坡工程专业特点,研究了BIM技术在边坡勘察、设计和施工中的应用价值。然后,依托实际边坡工程项目,将无人机航测技术与BIM建模技术相结合,探究了航测数据的获取与处理,以及BIM三维地质建模技术建立三维边坡模型的技术路线。结果表明,基于欧特克BIM平台的Civil 3D建模软件,利用无人机航测的地形曲面数据和克里金插值法加密后的钻孔数据,建立边坡三维地质模型具有很好的可行性。进一步,BIM软件与数值分析软件结合,将BIM模型转换为数值分析模型,采用三维有限元强度折减法分析了开挖过程中和抗滑桩加固后边坡的稳定性,进行施工过程中边坡安全状况的动态评价,并结合监测数据验证了数值分析模型的适用性。最后,对比分析二维与三维边坡稳定性分析结果,得出端部效应对二者的差异影响显著;通过理论推导和ABAQUS数值计算,分析了粘聚力、内摩擦角和重度变化时,滑动面位置的响应情况;进一步探究了参数变化对二维和三维边坡稳定性分析结果差异的影响规律。结果表明:c、φ以相同的折减系数折减时,不会影响滑动面位置;当c值增大时,滑动面越深、越缓,滑体体积越大,端部效应越明显,二维和三维边坡稳定性分析结果差异越大;当φ和γ增大时,滑动面越浅、越陡,滑体体积越小,端部效应越弱,二者的差异越小。

关键词： BIM 无人机航测技术三维地质建模有限元强度折减法三维边坡稳定性分析

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基于软化特性的三维边坡强度折减有限元分析

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岩土力学 2014年第S1期35卷 407-413页

作者：孙聪李春光郑宏孙冠华中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071

基于现有边坡强度折减有限元的基本原理,建立了一套新的强度折减算法。该算法把强度参数降低的过程看成脆塑性应力跌落的过程,并设置一折减增量?k,当?k充分小时认为系统达到收敛条件而退出循环,最终的折减系数就是边坡的安全系数。该算... 详细信息

基于现有边坡强度折减有限元的基本原理,建立了一套新的强度折减算法。该算法把强度参数降低的过程看成脆塑性应力跌落的过程,并设置一折减增量?k,当?k充分小时认为系统达到收敛条件而退出循环,最终的折减系数就是边坡的安全系数。该算法很容易扩展到三维边坡的稳定性分析,得到边坡滑动面滑动和破坏的发展趋势。通过2个算例,分析了进行三维模型计算的重要性,建议当地质条件复杂时宜从三维角度分析计算边坡,不能简单地将问题当作平面应变处理。

关键词：强度折减有限元应力跌落脆塑性三维边坡稳定性分析

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基于BIM模型的公路边坡稳定性研究

基于BIM模型的公路边坡稳定性研究

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作者：孟亮华重庆交通大学

学位级别：硕士

随着我国山岭地区交通基础设施的发展,道路建设过程中复杂边坡和超高边坡不断涌现,对边坡的稳定性分析和治理效果评价都提出了更高要求。BIM技术是工程建模和信息化集成的有效手段,在边坡工程中取得了广泛应用,但由于其缺失稳定性分析环... 详细信息

随着我国山岭地区交通基础设施的发展,道路建设过程中复杂边坡和超高边坡不断涌现,对边坡的稳定性分析和治理效果评价都提出了更高要求。BIM技术是工程建模和信息化集成的有效手段,在边坡工程中取得了广泛应用,但由于其缺失稳定性分析环节,存在防护设计与仿真模拟脱节问题。因此,本文基于依托工程,采用文献调研、理论分析、软件开发和数值模拟方法,对BIM模型在边坡稳定性分析中的应用进行研究,实现BIM模型构建、网格划分与稳定性分析的一体化应用。主要研究内容及结论如下:(1)介绍并总结了BIM技术在边坡工程各阶段的应用现状与价值;在对比主流BIM平台特点后,选用欧特克(Autodesk)平台的Civil3D软件作为建模及二次开发软件;在Civil3D软件中通过克里金插值法平滑地层曲面,结合地质资料构建虚拟钻孔进行地层尖灭处理,构建三维地质模型。(2)基于.NET平台对Civil3D软件进行二次开发,获得网格划分动态链接库(Mesh ***),可将地质模型直接转化为Flac3D数值模型;通过对比Mesh ***和多软件协同两种方式转化的数值模型计算结果,得出在不同边坡形态和土体参数下,两种模型的计算结果相对误差值均在2.50%以内,得出开发功能在工程中具有适用性。(3)基于Flac3D强度折减法对边坡的开挖过程进行稳定性分析,对依托工程的BIM地质模型进行网格尺寸试算,确定网格尺寸为1.5m;对比计算不收敛和特征点发生位移突变两种判据,得出在天然未支护、降雨未支护和降雨支护工况下的相对误差值分别为1.161%、4.082%和3.279%,验证了两种判据具有一致性;在降雨未支护工况下,边坡安全系数为1.02,低于规范要求,滑动面由坡脚贯穿到坡脚,处于不稳定状态。(4)通过正交试验设计,研究锚杆长度、入射角度和坡面竖直间距对边坡稳定性的影响,得出边坡稳定性因素的敏感性排序为:锚杆长度、入射角度、坡面竖直间距,并结合工程给出锚杆加固方案;对锚杆加固效果研究可知:锚杆加固后坡面最大位移由68.20cm降至3.47cm,降雨工况下边坡加固前后的安全系数分别为1.02和1.26,提升幅度为23.53%,且支护后安全系数满足规范要求。

关键词： BIM地质模型 Civil3D二次开发网格剖分算法三维边坡稳定性分析

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无人机航空摄影技术在三维边坡建模中的应用

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遥感信息 2022年第5期37卷 51-55页

作者：王延寿甘肃省有色金属地质勘查局天水矿产勘查院甘肃天水741020

三维边坡稳定性定量分析是弥补二维边坡稳定性定量分析结果达不到重要工程对边坡稳定性要求时的重要技术手段。运用迈达斯数值模拟软件建立了三维边坡模型,并进行了稳定性定量分析计算。地质体地表信息数据的获取是三维边坡建模的首要条... 详细信息

三维边坡稳定性定量分析是弥补二维边坡稳定性定量分析结果达不到重要工程对边坡稳定性要求时的重要技术手段。运用迈达斯数值模拟软件建立了三维边坡模型,并进行了稳定性定量分析计算。地质体地表信息数据的获取是三维边坡建模的首要条件,以无人机航空摄影技术为手段,快速精准获取大比例尺地形图,根据地形图生成地质体表层的三维曲面图,进而建立三维边坡地质体仿真模型,根据钻孔揭示的地层厚度划分模型网格属性,最后进行三维边坡稳定性定量分析。三维边坡稳定性定量分析可直观查看边坡任意剖面处的剪应变、有效塑性应变和总位移变化,以便准确判断边坡是否发生破坏及其潜在滑动面位置。同时,三维边坡稳定性定量分析结果更符合边坡实际变形情况。

关键词：线型混合模型三维边坡稳定性分析数字高程模型三维模型有效塑性应变

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