中西部地区黏性土质边坡降雨动态渗流的 非饱和特性分析

为了解降雨过程中非饱和土质边坡结构的变化规律,基于有限元数值计算方法和非饱和土体力学特征关系理论,探讨了在不同降雨工况作用下某实际工程项目的边坡渗流过程与坡体内力分布的耦合特性,归纳了降雨过程中边坡内土体饱和度变化、孔隙水压力分布以及土体塑性区分布随降雨时长变化规律。结果表明,1)降雨初期边坡表面土体的饱和度和孔隙压力变化较为迅速,随着降雨过程的持续进行,坡体中非饱和土体的容重和饱和度不断增加;2)在土体饱和度和容重增加的同时,土体的渗透系数与渗流状态也发生显著改变,容易在坡脚渗出点位置造成局部塑性破坏区以及侵蚀破坏,从而降低结构的整体安全性;3)当降雨强度大于土体下渗速度时,会在坡体表面形成径流,从而引起表面侵蚀破坏,因此建议对于强降雨地区,应设计坡体表面排水通道。研究结果为强降雨地区的边坡结构加固以及排水设计提供了依据,可以为已有边坡工程的评估与改造提供参考。     

降雨及渗流条件下层状砂质板岩 边坡变形破坏模式研究

为增强边坡在恶劣条件下的稳定性,针对降雨及渗流条件下的层状砂质板岩边坡进行研究,采用边坡模型试验和有限元模拟方法,研究了边坡的变形破坏形态和位移变化情况。结果表明,边坡的变形破坏是一个持续发展的过程。主要从坡体中部开始,形成一个D字状的位移曲线,随着降雨时间的增加,最终坡体完全被破坏;当降雨强度分别为600 mm/d和800 mm/d时,边坡中部出现塌落,其降雨时间分别为16 800 s和13 300 s,说明了强降雨对边坡失稳有被更大的加速作用;通过对边坡模型试验和有限元模拟试验的结果对比表明,层状砂质板岩边坡破坏形态和位移变化趋势基本保持一致,验证了模型试验监测数据的准确性和有效性。研究结果为降雨及渗流条件下层状砂质板岩边坡变形破坏机理提供了实验依据和数值模拟参考,可为类似砂质板岩边坡渗流问题研究提供借鉴。     

地震荷载下反倾层状岩质边坡倾倒变形破坏规律及数值模拟研究

为了掌握不同地震荷载作用下的边坡稳定性能,采用振动台试验并结合离散元数值模拟对典型反倾层状岩质边坡进行了分析,对地震作用下反倾层状岩质边坡的动力响应特性和变形破坏规律进行了研究。结果表明：1)边坡的顶部和坡面首先出现变形,边坡开始出现层间错动导致最终彻底破坏;2)地震波频率对边坡的变形破坏有着显著影响,不同频率正弦波作用于边坡时,边坡上各个地方的加速度响应状况各不相同;3)在频率较小的正弦波作用下边坡的顶部及坡面浅表部松动变形,在频率较大的正弦波作用下边坡内部出现横向拉张裂缝,拉张裂缝会导致边坡的崩塌溃坏;4)在数值模拟分析边坡的加速度响应情况时,从边坡底部到顶部,随着高程的不断增加,其加速度放大系数增长幅度逐渐增加;5)地震波不仅影响边坡上监测点位加速度响应的大小,同时还对不同高程下其加速度响应变化情况产生影响。研究结果显示了边坡加速度响应数值模拟分析与振动台模型试验结果的一致性,所得结论对工程施工参数设计具有一定的借鉴价值。     

一种超载与地震组合作用下的边坡滑动计算方法研究

为了探究极端环境条件对边坡稳定性的影响,针对超载与地震组合作用下的致滑因素进行了分析,基于能量法与强度折减法推导了组合作用下的安全系数Fs以及临界加速度系数Ks,采用Matlab内嵌序列二次优化法求解极限值,并与经典解比较,最后选取汶川地震、熊本地震2条代表性地震波对边坡位移进行计算.结果表明,1)验证结果准确,推导方...     

非饱和流对边坡内水文过程及稳定性的影响分析

为了探究渗流水文过程对非饱和土质边坡稳定性的影响机制,建立了能够模拟地下水流和分析边坡稳定性的耦合模型.基于3种表述边坡水文过程的H SB模型开展建模对比分析,揭示边坡内非饱和渗流对水文过程的影响机制;通过耦合水文模型与边坡稳定极限平衡模型,比较了浅层边坡在不同水力渗流条件下,因邻近水位升降所造成稳定性系数变化的差异,...     

TQLZ自衡振动筛的静力与模态分析

以自衡振动筛为研究对象,利用SolidWorks软件,对自衡振动筛进行了有限元建模及静力分析、模态分析,分析结果为振动筛的优化设计提供理论依据。     

基于梁-弹簧模型的预制式叠合管廊结构分析

为了解决预制拼装叠合管廊在结构施工过程中,侧墙和结构板连接点处的钢筋无法保证锚固长度的问题,提出了以梁-弹簧模型为基础的结构裂缝模拟旋转刚度分析方法。首先建立了以梁-弹簧模型为基础的结构分析体系,将结构连接点位置模拟为弹簧,并根据结构裂缝推算旋转刚度。其次,通过对比梁-弹簧模型和等刚度模型的计算结果,讨论了基于梁-弹簧模型的结构分析体系对预制拼装管廊结构计算的适用性。结果表明,结构裂缝模拟旋转刚度分析方法能够保证侧墙和结构板连接点处钢筋的锚固长度,有效反映了预制结构局部位置的弱化现象,梁-弹簧模型具有更好的适用性。研究结果丰富了预制拼装叠合管廊的计算方案,可为不等刚度的预制拼装结构设计提供参考。     

基于实测频率振型的大跨斜拉桥响应面模型修正研究

为了验证基于实测频率和振型的响应面模型修正方法的准确性与可行性,以某大跨斜拉桥为工程背景,分别进行静载试验和环境激励下的模态测试。以竖向前4阶实测频率及振型作为状态变量,选取合理的修正参数,进行中心复合试验设计;采用考虑交互项的响应面模型进行数据拟合,并计算参数R²值的范围,进行精度检验;分析频率及振型的改变率,将修正后模型的挠度与实测挠度进行对比,验证该模型修正的准确性。结果表明：在参数范围内,各响应面模型的R²值均接近于1,拟合精度较高;修正后模型的频率与振型均接近实测值,能准确反映桥梁的动力特性;修正后模型的挠度计算值与实测值最大误差不超过7.98%,满足工程精度要求,能够真实反映大跨斜拉桥的工作状态。研究证明了基于实测频率与振型的响应面模型修正方法对大跨斜拉桥的适用性和可行性,可为实际工程中类似桥梁的模型修正提供参考。     

基于UG的闸阀CAE

利用UG软件强大的CAD/CAE功能进行闸阀的建模、装配、关键部分的运动仿真及阀体的有限元分析,对阀体尺寸和结构进行优化。建模所得的实体模型直接用于运动仿真分析和有限元分析,缩短了设计所需的时间,减少了软件间的数据交换。闸阀从建模、装配到运动仿真,再到优化设计,将在同一个软件中进行,可以减少物理样机的制造、试验等过程,提高工作效率,缩短产品的设计周期。     

基于ANSYS Workbench的风力机流固耦合分析

利用ANSYS Workbench软件对2kW的风力机进行流固耦合分析,得到风场风速、叶片所受风压、叶片变形、应力应变等有限元分析结果。同时对叶片本身、叶片在风场中静止及旋转情况下进行模态分析,并进行比较。ANSYS已将流体软件CFX整合到Workbench中,利用Work-bench对风机进行流固耦合分析可在软件内部完成多物理场数据传递,方便实用。得到的风场信息、叶片应力云图及叶片的模态分析为叶片的优化设计及研发工作提供直接数据,从而减少产品开发周期,降低开发成本。