国家自然科学基金(51279053)
- 作品数：11 被引量：36H指数：3
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- 相关机构：河海大学中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司重庆蟠龙抽水蓄能电站有限公司更多>>
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- 阻尼溶剂抽取法中关键因素取值优化模型
- 2017年
- 阻尼溶剂抽取法中关键因素包括人工阻尼系数和有限区域尺寸等,对结构-地基相互作用的分析计算有很大的影响。为消除关键因素取值随机性对计算结果的影响、有效控制交界面相互作用计算结果的精确度和计算效率,分析了弹性地基上杆件在不同状态下无量纲动力刚度系数间的相互关系,构建了关键因素取值优化模型。无量纲有限区域大小与人工阻尼系数的函数关系式定义为目标函数,无阻尼无限杆近似计算与解析计算的动力刚度系数差值函数定义为约束条件。已知偏移允许最大值和节点振动幅值衰减目标值,解得无阻尼无限杆近似计算动力刚度系数中关键因素的最优取值。数值算例验证了关键因素取值优化模型及求解方法是合理可行的,能够有效控制模拟计算的精确度和计算效率,亦验证了该模型的工程适用性。
- 苏超任志明董义佳
- 关键词：结构-地基相互作用
- 基于强度折减法的三维有限元在边坡加固工程中的应用被引量：3
- 2014年
- 以某边坡加固工程为例,应用基于强度折减法的三维有限元,对该边坡天然状态下的稳定性进行了分析,确定了边坡危险区域及最危险滑动面,据此提出了贴坡和抗滑桩两种加固方案,并对两种加固方案下的边坡稳定性进行了分析。研究表明,基于强度折减法的三维有限元对存在软弱夹层、地质条件复杂的三维边坡进行稳定性分析是可靠的;在选择边坡加固方案时,进行三维有限元数值模拟是十分必要的。
- 苏超尹晓明徐晨
- 关键词：强度折减法三维有限元边坡稳定性抗滑桩加固
- 复杂地质条件下大型地下洞室群围岩稳定性研究被引量：11
- 2018年
- 断层等软弱地质结构面是控制地下洞室群围岩稳定的主要因素。以某水电站大型地下厂房为例,采用三维非线性有限元法分析了地下洞室群的围岩稳定,建立了考虑优势断层结构面的地下洞室群三维有限元模型,对比分析了有、无支护方案下洞周围岩位移场、应力场及塑性区分布。结果表明,洞周围岩变形受断层影响显著,断层贯穿部位多发生应力突变,断层出露部位塑性区分布范围较大;施加支护方案后,围岩变形得到了有效控制,应力集中和围岩塑性区分布范围均有所减小。
- 苏超茆晓静赵业彬魏琳帆
- 关键词：围岩稳定性地下洞室群开挖支护
- 蟠龙抽水蓄能电站地下厂房区初始地应力场反演被引量：6
- 2019年
- 岩体初始地应力场是地下工程数值模拟与稳定分析的基础,是地下洞室群围岩变形的主要“荷载”。重庆蟠龙抽水蓄能电站地下厂房区域存在6层泥岩或粉砂质泥岩与泥质粉砂岩,抗压强度较低,属于软岩。结合实测地应力资料,采用有限元法结合多元线性回归分析,反演了工程区域的初始地应力场。结果表明,地应力反演计算值与实测值在量值大小和分布方向上吻合较好,通过反演得到的地应力场是合理可靠的。
- 王槐苏超吕超洋王路遥
- 关键词：初始地应力场
- 岩石力学参数对地下洞室群围岩变形的敏感性分析被引量：3
- 2018年
- 岩石力学参数的不确定性是影响地下洞室群围岩稳定性分析的主要因素。以某水电站地下厂房为例,结合工程区域的地质条件,建立三维弹塑性有限元模型,通过单因素敏感性分析方法分析了岩石块体和断层的弹性模量、粘聚力、内摩擦角和泊松比对洞室开挖完成后典型机组断面关键点位移的敏感性。结果表明,顶拱处岩石块体内摩擦角为最敏感参数,其次为块体弹性模量;边墙区域岩石块体弹性模量、内摩擦角敏感性最大;而断层参数的敏感性均较小。因此对该工程进行参数选取时,需对岩石块体弹性模量和内摩擦角加以评估并进行精细化测定,提高数值模拟结果的可靠性。研究成果可为类似工程提供借鉴。
- 苏超伍超赵业彬魏琳帆
- 关键词：围岩变形断层敏感性三维有限元
- 蟠龙抽水蓄能电站软硬间层地质条件下洞室群开挖对软岩的影响研究被引量：2
- 2019年
- 蟠龙抽水蓄能电站地下厂房系统多跨越软硬间层的地质区,软岩地质区的洞室围岩稳定问题突出。结合工程建立了包含洞室群与软、硬岩层的三维整体有限元模型,采用三维非线性有限单元法,研究了洞室群开挖过程中软岩层的变形规律和应力状态。分析表明:开挖过程对软岩层扰动显著,开挖完成后,软岩层最大变形量在沿厂房轴线方向为24.3mm、垂直厂房轴线水平方向为50.2mm、铅直方向为35.5mm;厂房区出现一定范围的塑性区。从工程安全角度考虑,建议在地下厂房开挖前进行开挖过程对软岩层的影响分析。
- 郑德湘苏超邱树先汪健李智机张恒
- 关键词：地下厂房系统开挖围岩稳定
- 软岩力学参数取值对洞室围岩变形应力及塑性区影响的敏感性分析被引量：3
- 2019年
- 通过地质勘测、试验得到的围岩力学参数通常是一个区间值,计算时的不同取值对地下厂房位移、应力、塑性区有一定的影响。结合蟠龙抽水蓄能工程,建立了地下洞室群三维整体有限元模型,通过力学参数试验值的上下限取值,分析参数对主厂房位移、应力及塑性区的影响。结果表明,Ⅳ类、Ⅴ类变形弹性模量降低时,对位移影响最为显著,对应力与塑性区的影响相对较小;2种取值工况下,主厂房沿垂直厂房轴线方向的位移增幅达18%,应力和塑性区的变化在10%内。
- 陈张华陈昱彤邓洋虞东亮张恒
- 关键词：地下洞室群软岩
- 横观各向同性地基上的碾压混凝土重力坝应力应变研究被引量：2
- 2017年
- 碾压混凝土重力坝结构简单,施工方便,应用广泛。在实际工程中,经常会遇到地基的各向异性问题。应用非线性有限元结构分析软件ABAQUS,以某碾压混凝土重力坝的岸坡坝块为研究对象,建立了碾压重力坝的三维有限元计算模型。在正常蓄水工况下设置了六组水平向与铅直向弹性模量比值不同的计算组,通过对比分析,研究其可不考虑各向异性的材料比值区间。
- 苏超董安雨刘崇巍何志亮徐汇
- 关键词：岸坡坝段三维有限元横观各向同性地基应力应变弹性模量
- 软岩地质条件下大型地下洞室群交叉洞口开挖方案优化被引量：3
- 2018年
- 重庆蟠龙抽水蓄能电站厂房布置区分布有6个不同规模的软岩层,厂房围岩稳定性至关重要。结合工程地质资料,建立包含软岩层的三维数值模型,采用三维非线性有限元法,对3种开挖顺序的围岩稳定问题进行分析研究,对比分析洞周围岩的位移场、应力场及塑性区分布。结果表明,方案1和方案2对围岩的影响基本相同,方案3对围岩的影响相对不稳定。综合比较,方案1略优于其他方案。
- 郑德湘苏超
- 关键词：软岩地下厂房开挖方案数值模拟
- 水工结构接触问题的多体有限元法被引量：2
- 2016年
- 针对水工结构中的局部接触问题,提出了一种新的数值分析方法—多体有限元法。基于DDA方法的分析思路,以结构面切割而成的块体作为分析单元,每一块体均可允许自身有独立的位移和变形,通过块体间的接触和几何关系形成一个完整的块体系统。块体内部采用有限元法求解,块体之间通过接触力相互联系,且在接触界面上引入变形协调条件,保证了多个块体互相接触作用时块体位移和应力状态的连续性,从而使得计算更加符合实际情况。该方法接触求解过程中无需指定法向刚度及切向刚度等参数,避免了DDA方法因引入刚性弹簧而出现的嵌入问题,同时提高了块体内部变形的求解精度。推导了多体有限元法求解接触问题的支配方程,并给出了其增量形式的定解条件和判定条件。最后通过3个数值算例验证了本文方法的正确性和有效性。
- 苏超赵业彬
- 关键词：水工结构
