检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：陈治方中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

渤中油田具有良好的油气储量,然而该油田火成岩地层井壁失稳情况频发,严重影响了钻井作业安全和时效。因此,开展渤中油田火成岩地层井壁稳定研究对渤中油田火成岩地层的安全高效钻进具有一定的参考意义。本文针对渤中油田火成岩地层进... 详细信息

渤中油田具有良好的油气储量,然而该油田火成岩地层井壁失稳情况频发,严重影响了钻井作业安全和时效。因此,开展渤中油田火成岩地层井壁稳定研究对渤中油田火成岩地层的安全高效钻进具有一定的参考意义。本文针对渤中油田火成岩地层进行了岩石力学特性研究,通过岩石力学实验获取了岩石强度参数、组分信息以及水化作用的影响,将实验结果和测井资料相结合,得到了火成岩地层地应力和岩石强度参数在纵向上的分布规律;对火成岩地层定向井安全密度窗口计算模型进行了研究,揭示了定向井井眼轨道对该地层安全密度窗口的影响规律;基于abaqus软件建立了包含软弱夹层的火成岩地层井壁稳定数值仿真模型,针对软弱夹层的强度、渗透能力、地层的水平地应力比值和地层异常压力对井壁稳定的影响规律进行了数值模拟分析。研究结果表明:渤中油田火成岩地层坍塌压力当量密度范围为1.10-1.39g/cm,破裂压力当量密度范围为1.72-2.1g/cm;定向井的最优钻进方位角应尽可能与最小地应力方位一致,同时需要注意最大地应力方位上井斜角大于50°时出现的井壁失稳高危区域;根据数值模拟结果,软弱夹层的存在改变了井周岩体的应力应变状态,提高了井壁失稳的风险,同时软弱夹层强度越小、渗透能力越强、水平地应力比值越大以及地层异常压力的出现都会导致井壁稳定性的下降。

关键词：火成岩地层井壁稳定安全密度窗口 abaqus数值模拟

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框架桥顶进施工对既有高速公路路基沉降影响的研究

框架桥顶进施工对既有高速公路路基沉降影响的研究

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作者：董晓娟哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

桥式盾构法作为框架桥顶进施工的新方法,在城市隧道工程中应用越来越普及,但我国目前对于桥式盾构法施工暂无相应控制标准,而施工时产生的地表沉降和对已有线路的影响,轻则对交通通行产生影响,重则引发生命安全事故。因此,本文依托于天... 详细信息

桥式盾构法作为框架桥顶进施工的新方法,在城市隧道工程中应用越来越普及,但我国目前对于桥式盾构法施工暂无相应控制标准,而施工时产生的地表沉降和对已有线路的影响,轻则对交通通行产生影响,重则引发生命安全事故。因此,本文依托于天河区车陂路下穿环城高速工程,通过案例分析、理论计算、abaqus数值模拟等手段,对桥式盾构法施工时,不同摩擦系数与顶推压强情况下,双洞隧道的受力情况及变形情况进行分析,最后给出施工安全控制要点与施工监测方案,为后续类似桥式盾构法工程施工提供参考。本文主要工研究内容如下:(1)根据依托工程现场土质与水文条件,在基于质量、进度、成本和安全要求条件下,系统研究了桥式盾构法的施工方案及主要施工技术,并对左右线顶进顶力进行了计算;(2)应用两种常用的预测地层沉降的理论方法,Peck公式法与随机介质理论法,对不同截面形状、不同埋深的工程案例计算结果进行对比,对实际工程数据与理论计算值对比,探讨两种方法计算的适用情况,发现应用桥式盾构法的大矩形截面,浅埋深顶推工程应选用随机介质理论法进行计算分析,对依托工程进行地层变形理论计算,给出左、右线的沉降变形曲线;(3)通过abaqus有限元软件对桥式盾构法施工全过程进行模拟,探讨摩擦系数、顶推压强的改变对已有道路和地表沉降的影响,结果显示,摩擦系数的增大使拉应力和沉降值增大,对压应力和隆起值影响不明显;顶推压强的增加会改变沉降极值点的位置,由盾构体底侧转变为顶进端洞口上侧路面处,有限元模拟沉降结果与理论值拟合良好,变化趋势一致;(4)根据相关法律法规提出施工期间交通导行方案、施工风险及控制措施、应急预案,以及工作井、接收坑和顶进隧道区间的施工监测设计,保障环城高速在施工期间的安全运营,使施工影响控制到最小,为其他类似工程提供参考。

关键词：桥式盾构法地表沉降随机介质理论法 abaqus数值模拟

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聚丙烯纤维混凝土力学性能及其在隧道二衬中的应用研究

聚丙烯纤维混凝土力学性能及其在隧道二衬中的应用研究

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作者：任联玺重庆大学

学位级别：硕士

隧道作为地下结构物,受地质条件影响显著,周边环境复杂,在使用年限中易出现各种病害问题,如裂缝、渗漏水、空洞、腐蚀等。对隧道衬砌病害的治理,不仅要考虑支护结构的受力状况,还需考虑支护材料的强度、抗裂性与耐久性能。随着纤维混凝... 详细信息

隧道作为地下结构物,受地质条件影响显著,周边环境复杂,在使用年限中易出现各种病害问题,如裂缝、渗漏水、空洞、腐蚀等。对隧道衬砌病害的治理,不仅要考虑支护结构的受力状况,还需考虑支护材料的强度、抗裂性与耐久性能。随着纤维混凝土技术的发展,在混凝土中以一定比例掺入两种或多种不同类型、不同尺寸的纤维,不仅能有效发挥不同纤维的优势,还可以使纤维间产生协同作用。聚丙烯纤维（Polypropylene Fiber,PPF）不仅具有良好的增强增韧效果,还有质量轻、耐腐蚀、价格便宜、绿色环保等特点,将聚丙烯纤维混凝土应用到隧道衬砌结构中,可以从混凝土材料的角度缓解隧道衬砌病害问题。因此,本文依托重庆某高速公路隧道病害整治工程,开展了泵送聚丙烯纤维混凝土（Polypropylene Fiber Reinforced Concrete,PFRC）的力学性能及其在隧道二衬中的应用研究,为聚丙烯纤维混凝土在实际工程中的应用提供理论依据。主要研究内容和成果如下:（1）通过和易性试验、立方体抗压试验、劈裂抗拉试验和灰色关联性理论,研究了聚丙烯粗纤维掺量、长径比对PFRC的坍落度,2h经时损失,扩展度,7d、14d和28d的抗压强度和劈裂抗拉强度等性能的影响,得到了粗纤维最佳掺量3kg/m3和最优长径比47.5;结合团队前期研究成果与现场施工条件,确定泵送聚丙烯纤维混凝土中粗纤维（d=0.8 mm）、细纤维（d=0.1 mm）和细纤维（d=0.026 mm）的配比为7:1.5:1.5。（2）基于不同轴压应力的直剪试验,研究了PFRC的荷载-时间曲线和剪应力-剪位移曲线特征,分析了纤维混掺方式对剪切刚度、峰值强度和残余强度的影响,揭示了聚丙烯纤维混凝土剪切破坏机理,得到了不同混掺方式下的PFRC剪切破坏模式和强度准则。试验表明,聚丙烯纤维增强了混凝土的剪切性能,粗纤维占比越高,PFRC的剪切性能越强;PFRC峰值剪切强度排序为:单掺粗PFRC>多尺度混掺PFRC>二元混掺PFRC>单掺细PFRC>基准混凝土;PFRC的剪切强度与轴压应力符合摩尔库伦准则。（3）基于聚丙烯纤维混凝土泵送试验结果,确定PFRC隧道二次衬砌现场试验方案;选取地质条件类似的两个拆换段落为本次现场试验段,进行长期观测与数据采集。结果表明:二次衬砌重新浇筑会造成初支结构应力重分布,使得初支与二衬的接触压力处于波动状态;PRFC应变幅度比基准混凝土要小约45.45%,其时间-应变曲线相对平缓、应变幅度更加稳定、数值更小。（4）基于聚丙烯纤维混凝土现场试验与数值计算,研究了PFRC衬砌结构受力特性以及对衬砌结构设计的影响。结果表明:聚丙烯纤维可增强混凝土强度和提高衬砌抵抗变形的能力,提高结构强度安全性系数和承载能力;在同等条件下,PFRC可以优化衬砌结构设计,减少衬砌厚度约22%,降低环向配筋率约25%,PFRC对纵向钢筋间距影响不大。

关键词：聚丙烯纤维混凝土纤维配合比混凝土强度现场试验 abaqus数值模拟

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滑坡防治微型桩合理桩长研究

滑坡防治微型桩合理桩长研究

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作者：张君培长安大学

学位级别：硕士

微型桩作为一种新型边坡支挡结构,近年来在滑坡地质灾害防治领域得到了广泛应用,由于应用于工程实践的时间较短,其设计计算理论还不够成熟。微型桩支护方案的合理设计,特别是桩长的合理设计,对于保证工程质量,降低工程成本,具有重要理... 详细信息

微型桩作为一种新型边坡支挡结构,近年来在滑坡地质灾害防治领域得到了广泛应用,由于应用于工程实践的时间较短,其设计计算理论还不够成熟。微型桩支护方案的合理设计,特别是桩长的合理设计,对于保证工程质量,降低工程成本,具有重要理论价值与现实意义,然而现阶段关于微型桩桩长的系统研究相对较少,桩长确定方法较为单一,工程实践中对微型桩合理桩长的认识并不统一。本文在滑坡微型桩物理模型试验基础上,利用abaqus有限元软件对不同桩长单排微型桩分别加固土质滑坡与堆积层滑坡进行数值模拟,通过对位移特征、土压力特征、桩身内力特征和变形破坏模式等进行综合分析,提出了较为合理的桩长计算理论和设计建议。本文主要研究内容及成果如下:(1)设计并完成了微型桩加固土质滑坡与堆积层滑坡物理模型试验,采用分级加载的方式,测试并获取了桩身位移、桩身应变、桩身土压力及坡体位移等基础数据,为微型桩加固土质滑坡与堆积层滑坡的合理桩长研究提供了依据。(2)以桩土位移特征作为微型桩加固效果的衡量指标,微型桩的桩长设计存在临界值,当设计桩长大于临界值时,支护效果无明显提升,当设计桩长小于临界值时,支护效果较差;建议土质滑坡防治中微型桩长度取1.5-2.0倍受荷段桩长,堆积层滑坡防治中微型桩长度取1.3-1.5倍受荷段桩长。(3)微型桩嵌固段长度改变对桩后滑坡推力和桩前滑体抗力大小和分布影响较小,主要影响嵌固段桩身受力,桩长减小至临界值之前,嵌固段桩身土压力大小和分布基本不变,随嵌固段长度继续减小,桩前滑床抗力略微增大,桩后滑床抗力明显增大。(4)微型桩嵌固段长度改变对受荷段桩身内力影响较小,主要影响嵌固段桩身内力。桩长减小至临界值之前,嵌固段桩身弯矩和剪力大小和分布基本不变,随嵌固段长度继续减小,土质滑坡防治中嵌固段桩身弯矩减小,剪力增大,堆积层滑坡防治中嵌固段桩身弯矩基本不变,剪力增大。(5)在数值模拟和模型试验的基础上,提出了微型桩嵌固段长度计算公式;通过对合理桩长工况下桩底支撑条件、滑坡推力和桩前滑体抗力分布形式进行合理假定,总结出基于弹性地基梁理论的桩身内力和变位计算公式;针对微型桩桩长设计及优化给出合理建议。研究成果为微型桩桩长设计计算提供了试验和理论依据,对于进一步完善滑坡防治工程中微型桩的桩长计算理论,促进微型桩的合理应用具有重要意义。

关键词：微型桩滑坡物理模型试验 abaqus数值模拟合理桩长

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层间粘结强度对预制岩梁失稳影响机理研究

层间粘结强度对预制岩梁失稳影响机理研究

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作者：郭锦绣河南理工大学

学位级别：硕士

层状岩体是由岩块和层理面、节理、裂隙等组成的不连续结构体,广泛存在于沉积岩地层中。随着构建于层状岩体中的地下工程不断涌现,尤其是顺槽等矩形巷道的直接顶和老顶,其稳定性受岩体强度、层间粘结力和竖向裂隙间距等控制,易产生顶板... 详细信息

层状岩体是由岩块和层理面、节理、裂隙等组成的不连续结构体,广泛存在于沉积岩地层中。随着构建于层状岩体中的地下工程不断涌现,尤其是顺槽等矩形巷道的直接顶和老顶,其稳定性受岩体强度、层间粘结力和竖向裂隙间距等控制,易产生顶板下挠等变形和失稳破坏。本文依托巩义瑶岭煤业15采区15070、15090顺槽顶板层状围岩支护工程,以预制裂隙层状岩梁为研究对象,通过室内三点弯曲试验及数值模拟,研究层状岩梁受弯时诱导裂隙扩展、层间粘结破坏、岩层偏折、裂隙穿透等裂纹发展、绕行过程和裂纹扩展机理。主要研究工作及成果如下:(1)采用普通硅酸盐水泥砂浆制备类沉积岩材料,经多组适配,得到配合比为硅酸盐水泥(C):石英砂(S):水(W)为1:1:0.6的砂浆试件,物理、力学参数和单轴、三轴压缩力-位移曲线与天然沉积岩类似,可以作为类岩石材料。采用分层浇筑方法,通过控制上、中、下三层浇筑时间间隔可以得到不同层间粘结强度的岩梁试件。试件中间层的竖向裂隙和下层的诱导裂隙可以通过浇筑试件时在模具中插入塑料片预制。(2)开展了三点弯曲试验,分析了不同层间粘结强度条件下,裂纹在层状裂隙岩梁中的扩展演化规律,发现裂纹在层状岩梁中的演化是偏折扩展、穿透岩层或两者合并的过程。(3)采用abaqus数值模拟,与物理模型试验的结果进行比对,进一步探索了含预制裂隙的层状岩梁裂纹扩展机理,结果表明中间岩层的裂隙间距、中间岩层强度、层间粘结强度、支座距离等因素均会对裂纹在层状岩梁扩展规律产生影响。图41幅,表13个,参考文献66篇。

关键词：层状岩体裂纹演化三点弯曲试验 abaqus数值模拟

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地基条件对挡土墙地震响应影响与墙背缓冲垫层参数研究

地基条件对挡土墙地震响应影响与墙背缓冲垫层参数研究

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作者：杜美玲西南交通大学

学位级别：硕士

挡土墙作为支撑边坡、保证土体稳定性的典型支挡结构,关乎交通生命线的畅通稳定及安全。重力式挡土墙因材料源丰富、便于施工,仍是目前使用最广泛的支挡结构,我国西部高烈度地震频发,为确保人民生命和财产安全,因此针对高烈度地震区重... 详细信息

挡土墙作为支撑边坡、保证土体稳定性的典型支挡结构,关乎交通生命线的畅通稳定及安全。重力式挡土墙因材料源丰富、便于施工,仍是目前使用最广泛的支挡结构,我国西部高烈度地震频发,为确保人民生命和财产安全,因此针对高烈度地震区重力式挡土墙抗震性能研究十分必要。论文着重以直立式挡土墙为研究对象,利用abaqus有限元软件建立数值计算模型,在合理定义挡土墙位移的最不利工况基础上,分析动土压力、加速度、动位移及残余位移、残余土压力等地震响应数据,研究土质地基和岩质地基条件对挡土墙模型的地震响应特征的影响;针对挡土墙设置缓冲垫层的减震措施,以充分减载和限制位移为目标,研究减震层的合理刚度,并且扩展应用到仰斜式、俯斜式挡土墙墙背,验证其减震效应的适用性。主要研究内容及成果如下:(1)墙背加速度放大系数呈现“凹”形曲线分布,在墙底处保持不变甚至减少,再随高程增加呈非线性增大,至墙顶处达到峰值。土质地基条件下加速度放大系数(0.90～1.50)普遍大于岩质地基条件(0.74～1.20)。峰值加速度达到0.6g时,土质地基条件下高墙在地震过程中位移会超过规范允许值;岩质地基不论在震前、震中还是震后其位移均在很大程度上小于土质地基,因此允许墙高可至8m。(2)挡墙最不利危险时刻的墙身动土压力表明,土压力动分量沿墙高呈“中间大、两头小”的三角形分布。合力作用点位置变化不大,土质地基条件下各压力合力作用点大概处于相对墙高的0.38～0.4之间,岩质地基时处于相对墙高约0.45左右。岩质地基的震中土压力是同条件下土质地基的1.6～3.4倍左右,在相同工况下,基底压应力大于土质地基。基底压应力峰值出现在墙趾处,岩质地基会出现脱空的现象。工程中常用的各高程测点的土压力时程峰值空间连线得到的土压力合力较大,过于保守浪费。(3)墙背设置缓冲垫层后两种地基条件下,位移、墙背土压力随缓冲垫层刚度的减少呈反向与正向变化,土压力减载率逐渐增大;土质地基条件下,当峰值加速度达到0.6g,缓冲垫层压缩变形急剧增大,在高烈度地震区适用性较差,相对照岩质地基适用性更强。岩质地基减载率分布在30%～60%,对缓冲垫层的弹性模量参数敏感性更高。结合效果良好的减载率和位移的控制,在土质地基条件下,建议工程采用此新型缓冲垫层的弹性模量为2MPa、刚度为6.67×10～3 k N/m;岩质地基条件下,建议采用0.5MPa～2MPa、刚度为1.7×10～3～6.67×10～3 k N/m的缓冲垫层。(4)两种地基条件下仰斜式与俯斜式挡土墙与直立式挡墙加速度、位移、土压力响应具有相似的规律。增设缓冲垫层对仰/俯斜式挡土墙确有减震缓冲的效果,且效果良好。土质地基条件下,仰斜式、俯斜式挡墙增设此缓冲垫层后减载率分别可达到36%、24%;岩质地基条件下,仰斜式、俯斜式挡墙增设此缓冲垫层后减载率分别可达到32%、35%。

关键词：高烈度地震区重力式挡土墙 abaqus数值模拟地基形式动力响应缓冲垫层

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多期次强降雨作用下抗滑桩加固滑坡变形机制研究

多期次强降雨作用下抗滑桩加固滑坡变形机制研究

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作者：江荣昊成都理工大学

学位级别：硕士

降雨是滑坡灾害的主要诱发因素之一,超过80%的滑坡灾害是降雨造成的。随着全球气候不断变暖,极端降雨天气事件的频繁发生,对降雨型滑坡防治工作提出了更高的要求,抗滑桩作为滑坡治理中最常用的支挡结构体,也被广泛应用于加固降雨型滑坡... 详细信息

降雨是滑坡灾害的主要诱发因素之一,超过80%的滑坡灾害是降雨造成的。随着全球气候不断变暖,极端降雨天气事件的频繁发生,对降雨型滑坡防治工作提出了更高的要求,抗滑桩作为滑坡治理中最常用的支挡结构体,也被广泛应用于加固降雨型滑坡。由于坡脚Y019乡道的修建,位于吉林省抚松县抚生村头道松花江右岸的坡体发生失稳,严重威胁过往车辆的安全,为了降低该滑坡的风险,采用抗滑桩对其进行了加固处理,滑坡变形得到了有效的控制。然而,2020年8～9月“巴威”、“美莎克”和“海神”三次台风(简称“三台”)接连在吉林省内过境,引起的降雨具有强度大、间隔时间短、形成短期叠加作用的特点,抚生村滑坡在短期多次强降雨事件的影响下,再次产生了明显的变形迹象。故作者选取该滑坡为研究对象,对滑坡的孕灾环境和变形特征进行了详细的调查,并基于室内试验和数值分析探讨了滑坡稳定性的影响因素,结合变形监测数据,分析了多期次强降雨对滑坡渗流、变形和稳定性的相互影响作用,揭示了滑坡变形机制;于此同时,采用abaqus三维有限元分析,验证了滑坡变形过程,并对多期次降雨叠加影响下抚生村滑坡的桩-土相互作用关系和抗滑桩的支护效果进行了论述。主要研究成果如下: (1)抚生村滑坡右侧受一条兼右行走滑性质的逆断层控制;受构造活动的影响,滑坡岩体结构破碎,滑体主要由全风化安山岩组成。 (2)在“三台”短时强降雨叠加作用影响下,滑坡再次发生明显变形,发育了25条受局部微地形控制的拉张裂缝,截排水措施失效,大量雨水汇入B12抗滑桩后部,导致该抗滑桩向坡前产生了约0.75m位移,并牵引桩侧土体发育5条剪切裂缝。 (3)结合深孔位移监测与钻探成果,确定该滑坡滑面深度约11m;该滑坡变形集中发育于6～8月,对降雨敏感度极高,当日降雨量大于15mm时,变形速率会出现明显波动,并存在3～7天的滞后期。 (4)短时暴雨和大暴雨相较于长时小雨对滑坡土体的侵蚀和渗透效应更显著,滑坡更容易失稳;降雨强度越大,历时越久,全风化安山岩滑坡稳定性越差;此外,多期次强降雨的叠加作用增大了对滑坡稳定性的影响程度,降雨间隔时间越短,对滑坡稳定性越不利。 (5)坡脚修路开挖卸荷是抚生村滑坡的诱发因素,“三台”短时强降雨的叠加效应是该滑坡支护后再次变形的主要因素,其主要变形过程机制可概括为:“三台”降雨(远超原设计标准)→排水措施失效→雨水汇流入渗至B12抗滑桩后部→桩后岩土体力学强度降低、抗滑力减小、下滑力增大+桩前土体牵引变形→抗滑桩产生位移。 (6)基于强度折减法的abaqus三维流-固耦合数值模拟可知:抗滑桩支护显著提升了抚生村滑坡的整体稳定性,避免了其在“三台”多期次强降雨作用下发生整体失稳破坏;虽然抗滑桩产生了一定位移,但滑坡整体仍处于基本稳定状态。

关键词：降雨型滑坡安山岩抗滑桩变形机制 abaqus数值模拟

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大体积现浇抗裂混凝土施工裂缝防治研究

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森林工程 2021年第1期37卷 105-110页

作者：陈彦红陈季杨建新窦建瑜张扬黄钰程唐强史培新中铁十局集团第五工程有限公司江苏苏州215011 苏州大学轨道交通学院江苏苏州215131

在大体积混凝土施工中由于大幅度温度升降引起的微应变,而导致微裂缝的产生与发展,为此,混凝土抗裂剂凭借出色的补偿收缩性能在大体积混凝土施工中得到了试验与运用。本文运用补偿收缩混凝土技术,研究添加不同浓度HME-V抗裂剂掺量(0%,4%... 详细信息

在大体积混凝土施工中由于大幅度温度升降引起的微应变,而导致微裂缝的产生与发展,为此,混凝土抗裂剂凭借出色的补偿收缩性能在大体积混凝土施工中得到了试验与运用。本文运用补偿收缩混凝土技术,研究添加不同浓度HME-V抗裂剂掺量(0%,4%,8%,12%,16%)的抗渗混凝土施工和易性、散热情况及力学性能,同时和掺入0.4%聚丙烯纤维的抗渗混凝土做对比研究,采用abaqus有限元软件对隧道的顶板与侧墙施工过程中的温度场与塑性损伤进行数值模拟计算。试验结果表明,抗裂剂配制的抗渗混凝土和易性更佳,力学性能相较原始混凝土有良好的保证,并在塑性损伤及大体积散热方面有不错的表现。

关键词：混凝土抗裂剂坍落流动性力学性能,温度监测 abaqus数值模拟

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基于abaqus的某地铁隧道联络通道积极冻结期辅助确定及应用

基于ABAQUS的某地铁隧道联络通道积极冻结期辅助确定及应用

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2024年全国土木工程施工技术交流会

作者：盛永清李结元周亚平武汉地铁集团华中科技大学土木与水利工程学院

积极冻结期的精准确定是冻结法施工安全进行的保障,也是降低工程成本使其具有经济性的手段。结合某地铁隧道区间联络通道冻结暗挖法施工的工程背景,利用abaqus数值模拟,在常规的分析基础上,通过增加分析时长进一步优化,从满足工程安全... 详细信息

积极冻结期的精准确定是冻结法施工安全进行的保障,也是降低工程成本使其具有经济性的手段。结合某地铁隧道区间联络通道冻结暗挖法施工的工程背景,利用abaqus数值模拟,在常规的分析基础上,通过增加分析时长进一步优化,从满足工程安全性和经济性两个维度,确定了积极冻结期的范围,以辅助实际积极冻结期的确定,实际施工效果表明该方法可行。

关键词：地铁隧道联络通道冻结暗挖积极冻结期 abaqus数值模拟

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不同结构参数TBM盘形滚刀的破岩效率分析

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福建建筑 2023年第9期 76-81页

作者：林宁福州市地铁建设工程质量安全监督站福建福州350007

根据福州滨海快线特定的岩石参数,借助有限元软件abaqus进行数值模拟,分析在不同刀刃角、刀刃宽、过渡圆弧半径情况下,滚刀所受的滚动力、垂直力、侧向力和破岩体积的大小情况;分析各参数变化对滚刀三向力和破岩体积的影响规律。结果表... 详细信息

根据福州滨海快线特定的岩石参数,借助有限元软件abaqus进行数值模拟,分析在不同刀刃角、刀刃宽、过渡圆弧半径情况下,滚刀所受的滚动力、垂直力、侧向力和破岩体积的大小情况;分析各参数变化对滚刀三向力和破岩体积的影响规律。结果表明:随着刃宽增加,滚刀所受的垂直力与滚动力均增大;随着过渡圆弧半径增大,滚刀所受的垂直力、滚动力与侧向力均减小,与岩石接触面积减小,破岩体积随之减小;随着滚刀刀刃角增大,滚刀所受侧向力整体呈现增大趋势,滚刀对两侧岩石的压力增大,刀刃角比刃宽与过渡圆弧半径引起的侧向力变化更大。对于滚动力和垂直力的影响范围而言,刃宽>刀刃角>过渡圆弧半径;对于破岩体积的影响范围而言,刃宽>过渡圆弧半径>刀刃角;且相较于刃宽与过渡圆弧半径,刀刃角对侧向力的影响程度最大。

关键词：滚刀破岩 abaqus数值模拟滚刀结构参数力学分析

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