公路隧道沖擊響應(yīng)2D有限元分析

采用通用的結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析軟件ansys仿真分析了雙層離散軌道模型在列車荷載作用下的振動響應(yīng)情況,對無軌道不平順和有軌道不平順兩種工況進(jìn)行了有限元計(jì)算,分析表明軌道不平順對軌道結(jié)構(gòu)振動和整體道床作用反力的影響很明顯,軌道不平順越高,軌枕的振動速度加劇,整體道床作用反力峰值也顯著增加。

擠壓效應(yīng)下土體內(nèi)響應(yīng)場的非線性有限元分析——通過對土在擠壓效應(yīng)下的有限元分析，研究了土的應(yīng)力場分布的規(guī)律，從而數(shù)值化地分析了擠擴(kuò)支盤樁在擠擴(kuò)成盤過程中擠壓效應(yīng)對相應(yīng)土體的性狀的影響范圍，對支盤的間距設(shè)計(jì)提出可行性建議。　　

基于ansys的程序語言apdl,建立了某屏蔽門系統(tǒng)中的鋼化玻璃結(jié)構(gòu)的參數(shù)化模型,考慮各種載荷形式,對鋼化玻璃的承載特性進(jìn)行了相關(guān)分析,并針對鋼化玻璃的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得到了玻璃厚度、開槽尺寸和圓角等參數(shù)的最優(yōu)解,為屏蔽門系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及防護(hù)提供相關(guān)依據(jù)。

建立了公路隧道水泥路面板底脫空結(jié)構(gòu)的三維有限元分析模型,在單軸雙輪荷載作用下,對由于板底脫空產(chǎn)生斷裂情況下板角頂面最大拉應(yīng)力和最大豎向位移進(jìn)行了分析。通過討論脫空寬度、面板厚度、軸載、基層模量以及基巖模量對板頂最大拉應(yīng)力和豎向位移的影響,得出脫空寬度、面板厚度和軸載對板角頂面最大拉應(yīng)力的影響較大,而各個(gè)因素對板角頂面最大豎向位移的影響程度差別不大。板角出現(xiàn)脫空時(shí),重載是造成路面損壞的主要原因,通過增加面板的厚度和接縫設(shè)置傳力桿可以有效防止路面板由于板底脫空造成的損壞。

d型施工便梁常作為臨時(shí)結(jié)構(gòu)加固既有線路,其自振特性以及和機(jī)車、車輛動力荷載的聯(lián)合振動特性是判斷結(jié)構(gòu)運(yùn)營狀況和承載特性的重要指標(biāo)。本文運(yùn)用有限元方法,計(jì)算d型施工便梁在動荷載作用下的動撓度和自振頻率,分析和評估便梁的剛度和安全性,并將計(jì)算值和實(shí)測值進(jìn)行對比。

研究目的:d型施工便梁常作為一種臨時(shí)結(jié)構(gòu)加固既有線路,《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》中規(guī)定列車通過便梁時(shí)限速45km／h,而實(shí)際上為減少施工對運(yùn)輸?shù)母蓴_,往往需將限速值提高至60km/h及以上。本課題為其提供理論依據(jù)。研究方法:運(yùn)用有限元的分析方法,通過建立數(shù)學(xué)模型,對使便梁所受載何進(jìn)行力學(xué)分析。研究結(jié)論:便梁在實(shí)際荷載作用下實(shí)測的豎向撓度值與利用本研究方法在考慮了沖擊系數(shù)后得到的計(jì)算結(jié)果十分接近;便梁跨中橫向位移實(shí)測結(jié)果與計(jì)算結(jié)果也十分接近,略小于計(jì)算值;實(shí)測d24便梁的頻率為3．7236hz,比理論計(jì)算結(jié)果大8．8％,便梁具有足夠的剛度。

目前,小凈距公路隧道在我國的修建越來越多。小凈距公路隧道一般采用一先一后的施工方法,后行洞是在先行洞擾動之后的圍巖中修建的,后行洞的施工又對已建的先行洞產(chǎn)生影響。為了揭示這類隧道的施工相互作用規(guī)律,本文結(jié)合重慶市金山大道嵐峰隧道工程實(shí)踐,應(yīng)用有限元數(shù)值模擬方法,分析了圍巖各關(guān)鍵點(diǎn)的變形、應(yīng)力場和塑性區(qū)的特征,研究表明:這類隧道在施工過程中后行洞的開挖對已修建的先行洞產(chǎn)生較大的作用,其分析結(jié)果能夠?yàn)樾艟喙匪淼赖脑O(shè)計(jì)、施工提供科學(xué)依據(jù)。

結(jié)合某高速公路隧道改擴(kuò)建工程,通過建立新隧施工力學(xué)數(shù)值模擬有限元分析模型,對新隧施工錨桿應(yīng)力特性、新隧對原隧影響的錨桿應(yīng)力特性以及隧道改擴(kuò)建施工初期支護(hù)錨桿長度參數(shù)優(yōu)化問題,開展針對性的有限元分析研究,為專業(yè)理論數(shù)據(jù)體系的完善及同類工程施工應(yīng)用提供技術(shù)參考。

介紹了某高速公路隧道工程場地表沉降監(jiān)測情況,總結(jié)了地表沉降的規(guī)律。采用有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,數(shù)值計(jì)算和現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果吻合良好,表明隧道施工基本符合設(shè)計(jì)要求。

隨著我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,高速公路工程越來越多,基于環(huán)境保護(hù)修建越嶺隧道成為高速公路工程的必然選擇。由于巖土體及隧道邊界條件等的復(fù)雜性,采用解析方法計(jì)算高速公路隧道的變形相應(yīng)、塑性區(qū)范圍等存在很大的局限性和困難性。采用彈塑性有限單元法,結(jié)合冶峽2號隧道工程,對隧道施工過程中的應(yīng)力分布、塑性區(qū)及變形進(jìn)行了相關(guān)分析。結(jié)果表明:反底拱形式可以充分發(fā)揮拱效應(yīng),提高圍巖的應(yīng)力狀態(tài),抑制底臌破壞發(fā)生,保持隧道穩(wěn)定性;單心圓曲墻式斷面能夠有效的調(diào)整圍巖的應(yīng)力狀態(tài),減小應(yīng)力集中現(xiàn)象;圍巖破碎,承載能力低時(shí),進(jìn)行錨桿支護(hù)可以有效提高圍巖的強(qiáng)度,減小塑性區(qū)范圍。

文章運(yùn)用荷載—結(jié)構(gòu)計(jì)算方法,把隧道襯砌簡化成合理的計(jì)算力學(xué)模型,并運(yùn)用有限元方法進(jìn)行數(shù)值內(nèi)力計(jì)算,對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析。該計(jì)算方法計(jì)算精度可靠,過程簡單明了,避免了結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算法中內(nèi)力集中的缺點(diǎn)。

真空預(yù)壓影響區(qū)有限元分析——結(jié)合浹里陳大橋試驗(yàn)段的測試結(jié)果，通過平面應(yīng)變有限元的方法對真空預(yù)壓加固軟基中的有效影響深度與水平影響范圍進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明，負(fù)壓的傳遞深度隨塑排的打設(shè)深度而增加。在井阻較小的情況下，負(fù)壓一般可傳遞到塑排以下4...

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針對沖擊取樣器在土中的面–面接觸問題,運(yùn)用drucker-prager屈服準(zhǔn)則為判據(jù),將土體視為dp材料,通過鉆頭與土之間的接觸及施加沖擊載荷來模擬取樣過程,從而建立了沖擊取樣鉆進(jìn)的有限元模型。利用非線性瞬態(tài)動力學(xué)有限元分析手段,對取樣過程中鉆頭的進(jìn)尺及對所取土樣的擾動情況進(jìn)行了模擬分析。結(jié)果表明,土體的軸向壓縮量在土樣中心部位最小,而鉆頭底唇面處最大,土樣壓縮率約為17.7%,沖擊對土樣的擾動僅在鉆頭底唇面附近較小的區(qū)域內(nèi)。

通過plaxis分析路基硬殼層,對路基沉降和路基穩(wěn)定的作用,包括程序簡介、模型建立、沉降分析等。

路堤拓寬變形性狀的有限元分析——采用plaxis有限元軟件對不同工況下拓寬路堤進(jìn)行了非線性有限元分析得出：拓寬路堤的自重會使老路堤產(chǎn)生較大的附加沉降和水平位移，路基模量和土層對路堤變形的影響較大。

舊路拓寬全過程三維有限元分析——舊路拓寬是西部山區(qū)高等級公路建設(shè)中的重要課題。運(yùn)用巖土工程專業(yè)軟件包plaxis3dtunnel，對舊路拓寬進(jìn)行了全過程的三維彈塑性有限元數(shù)值模擬，包括新路基的填筑，路面各結(jié)構(gòu)層的鋪筑及輪載最不利位置的施加等，重點(diǎn)分析了新...

采用有限元分析法建立真空平板玻璃的簡化模型,研究了真空平板玻璃的靜態(tài)與模態(tài)特性,得到靜態(tài)載荷作用下真空平板玻璃的應(yīng)力場、應(yīng)變場及其前6階模態(tài),分析了真空平板玻璃的表面撓度變形、應(yīng)力分布的規(guī)律及其各階自然頻率、振型等模態(tài)特性.研究結(jié)果表明:真空平板玻璃前6階頻率比較明顯,靜態(tài)載荷下真空平板玻璃中心處表面應(yīng)力值與撓度變形程度較大,隨著與真空平板玻璃中心處距離的增加,應(yīng)力值與撓度變形呈現(xiàn)減小趨勢.

本文利用有限元軟件ansys建立沖擊荷載下t型管節(jié)點(diǎn)的有限元分析模型。詳細(xì)介紹有限元模型的建立過程,對利用有限元分析模擬得到的結(jié)果進(jìn)行分析,揭示t型管節(jié)點(diǎn)的抗沖擊性能工作機(jī)理,為分析沖擊荷載作用下t型管節(jié)點(diǎn)動態(tài)力學(xué)性能的主要影響參數(shù)奠定基礎(chǔ)。

懸索橋錨碇結(jié)構(gòu)2d有限元數(shù)值模擬與分析——懸索橋錨碇是平衡懸索橋主纜力的重要構(gòu)件。錨碇必須具有足夠的抗滑穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性，即在主纜力作用下，錨碇的水平位移和垂直位移必須控制在允許的范圍內(nèi)。江西贛州贛江大橋?yàn)橹骺?08米的地錨式懸索橋，其錨碇座...

針對城市非對稱既有建筑,采用交叉中隔壁法開挖方案,對荷載作用下大跨度小凈距的隧道影響進(jìn)行了有限元分析。結(jié)果表明:采用先開挖路面建筑大的洞(右洞),再開挖路面建筑小的洞(左洞)的方案比較合適。右洞周邊豎向變形要比左洞周邊豎向變形大。在隧道的左洞室與右洞室,均出現(xiàn)拱底隆起、拱頂下沉現(xiàn)象。在不同監(jiān)測點(diǎn),右洞和左洞的監(jiān)測點(diǎn)量值變化曲線非常相似。在埋深還有圍巖的情況相同的情況下,隧道的凈距增大的同時(shí)右側(cè)洞的拱頂位移會相對減小,當(dāng)隧道的凈距逐漸增大到一定程度時(shí),左右洞的相互影響會逐漸的減小。位移場分析表明,在凈距為3~12m時(shí),隧道左洞和右洞之間的影響相對比較嚴(yán)重,在凈距為12~24m時(shí),隧道左洞和右洞之間幾乎不存在影響。應(yīng)力場分析表明:非對稱既有建筑荷載的大跨度小凈距隧道凈距越少,圍巖的穩(wěn)定性越差。在施工過程中,要對這些部位重點(diǎn)關(guān)注,進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控。

d型施工便梁的最大優(yōu)點(diǎn)是在不中斷車輛運(yùn)行的情況下,可利用它進(jìn)行橋涵的施工,但有時(shí)由于受線間距的限制,需要對便梁進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。通過對既有施工便梁上牛腿s12進(jìn)行更換,換裝成s3構(gòu)件,實(shí)現(xiàn)了鋼軌頂?shù)绞┕ち喉斁嚯x減小,滿足了鐵路建筑限界的要求;為了滿足改造后便梁結(jié)構(gòu)剛度及穩(wěn)定性要求,特在縱梁兩端、l/4、l/2、3l/4處增加5道橫梁;采取縮短橫梁長度的方法以改善受力。通過建立便梁空間有限元模型進(jìn)行分析,結(jié)果表明,改造后的d型施工便梁結(jié)構(gòu)能夠滿足重載列車通過時(shí)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求。