板坯连铸中间包内钢液流场和浓度场的数值模拟

采用FLUENT软件对板坯连铸中间包内的流场和浓度场进行数值模拟,分析中间包内有无挡墙以及挡墙参数变化引起中间包内流场、浓度场的变化情况。模拟结果表明,湍流控制器与挡墙的优化配合使中间包内钢液的平均停留时间由502 s延长至573 s,死区体积分数由29.7%降为14.4%,优化挡墙与挡坝参数有利于钢液温度和成份的均匀,及夹杂物的上浮去除。     

土体对悬臂挡墙模态的影响与应用

模态参数是损伤诊断和状态评估的关键性指标,但对悬臂挡墙,由于墙体结构与墙后半无限土体相互作用机理的复杂性,目前尚无有效的方法模拟出其模态参数。文章首先通过现场脉冲锤击模态试验得出墙土系统实际模态参数,并与忽略墙后土体作用下挡墙结构模态参数对比,表明墙后土体影响效应不可忽略的基础上,对墙后土体给予墙体附加刚度、质量计算方法进行了研究,并进而进行了考虑土体影响效应时挡墙的有限元模态分析,其结果与现场测试相吻合,从而证明了土体影响效应计算方法的合理性与脉冲锤击模态测试方法的可行性。最后,在此基础上对挡墙主要损伤及破坏状态下模态参数特征及诊断方法进行了研究;为悬臂挡墙健康诊断提供了一种快速、简便、无损、有效的模态分析检测法。     

刚性挡墙位移土压力的数学拟合公式研究综述

在研究土压力与挡墙位移关系时,可采用数学拟合方法表征土压力随挡墙位移的变化规律。数学拟合方法常以静止土压力、主/被动土压力为基础,通过构造数学函数来描述挡墙位移土压力,但所采用的数学函数形式各不相同。将挡墙位移土压力的数学拟合公式按函数形式分为：三角函数、指数函数、双曲线函数、幂函数、S型函数以及其他函数等6大类,总结了位移土压力数学拟合公式的特点与不足,并指出需进一步研究的方向。结果表明：数学拟合公式的主要差异在于函数形式选择和待定参数及取值不同,导致了数学拟合公式的多样性与研究的广泛性。合理实用的位移土压力数学拟合公式需具备3方面特征：边界条件与初值满足、参数含义明确以及能反映挡墙与土体之间的相互作用。在试验方面,应持续对挡墙不同位移模式开展针对性研究,并进行黏性土、非饱和土、湿陷性黄土、膨胀土等的土压力试验;在理论计算方面,应加强位移土压力数学拟合公式间对比分析,探究各自的合理性及适用性,揭示土压力与挡墙位移关系的内在机理。拓展对非饱和土挡墙的位移土压力研究,完善参数选择、模型验证,以加快工程应用进程。     

用塑性正碰撞功能原理确定锚杆挡墙的整体稳定性

用塑性正碰撞原理和功能方程，建立滑移体与挡墙(或锚杆挡墙)关系的功能方程，导出计算挡墙重量(或锚杆挡墙重量)公式，由此重量计算滑坡推力和抗滑力，获取整体稳定安全系数，该系数是唯一值。     

土工格栅粉煤灰挡墙加筋作用应用研究

土工格栅加筋土挡墙在土木工程中应用广泛,土工格栅的加筋作用以及筋材在挡墙设计中的计算需要进一步完善．利用FLAC3D有限元分析软件,对未设置和设置土工格栅加筋体的粉煤灰挡墙进行数值模拟分析,研究土工格栅的加筋作用对粉煤灰挡墙稳定性的影响,得到土工格栅加筋挡墙的设计参数．数值模拟结果表明：粉煤灰挡墙高度大于6ITI时,安全系数偏低,需要在粉煤灰挡墙中加筋来提高其安全系数,保证挡墙的稳定性．对墙高为8m的土工格栅粉煤灰加筋挡墙进行模拟分析,当增大加筋间距时,挡墙的侧向和竖向位移都增大,挡墙的最大竖向位移发生在挡墙的上部,最大侧向位移发生在挡墙中下部位;墙高为8m的土工格栅粉煤灰挡墙的合理加筋间距为0．8m     

加筋土支挡结构的稳定性验算

本文根据加筋土的工作机理，分析了加筋土高支挡的验算方法，提出了适合于合成材料、粘性土加筋挡墙内、外部稳定分析的方法，并在参数取值上考虑了分项修正系数。此外，优化技术成功地应用于加筋挡墙整体滑动的稳定分析。本文对从事这一领域的工作人员，以及今后规范的修订具有参考价值。     

渗透各向异性土层中基坑二维稳定渗流半解析解

通过将基坑周围渗流场分为2个规则的区域,利用Fourier变换推导渗透各向异性土层中基坑二维稳定渗流的半解析解.根据与有限元软件PLAXIS计算结果的比较,验证了半解析解的正确性.基于半解析解,分析渗透各向异性、基坑宽度、挡墙距不透水层顶面距离、基坑内侧水位对挡墙两侧总水头分布的影响以及出逸比降随上述参数的变化情况.分析结果表明：二维渗流下挡墙两侧总水头为曲线分布;随着水平与竖向渗透系数比α、内侧水深d2的增大和基坑半宽度b的减小,挡墙两侧的总水头逐渐增大.随着挡墙距不透水层顶面距离L的增大,挡墙外侧的总水头逐渐减小,挡墙内侧的总水头逐渐增大.随着α、L的增大,b、d2的减小,出逸比降不断增大,基于一维渗流的出逸比降的计算结果偏不安全.     

基坑支护体系主动区土压力计算方法研究

基坑工程中的土压力问题是基坑设计与施工中最关键的参数之一。分析了利用朗肯土压力理论计算挡墙后的主动区土压力的方法，并通过对水土合算及水土分算的机理分析，得出合理考虑水压力影响的土压力计算公式。     

小方坯中间包挡墙参数优化和物理模拟的研究

浇注小方坯的中间包控流装置一般为中间包挡墙,其影响中间包流场的参数主要有孔径、孔倾角、孔间距、孔高等。研究针对某厂中间包技术改进,采用了水模型对其中间包挡墙参数进行了优化设计。实验通过显著性分析研究了影响中间包流场的参数顺序,并通过正交实验寻找最优流场。     

双面加筋土高挡墙的离心模型试验研究

选用双面加筋土材料，结合黄土地区填土的特点，运用离心模拟技术，研究加筋土高挡墙的性态。通过在离心机上进行30－62．5m的双面加筋土高扫墙的试验，表明填土的压实度直接影响挡墙的高度，当填土的压实度为0．90时，无论挡墙设置错台与否，皆可达到50m以上高度；对于压实度为0．80时，当设错台时，挡墙高度可达33m，当不设错台时，挡墙高度只为30m。     

复合土钉支护深基坑稳定性及变形的有限元分析

以泉州泉府大第商住楼基坑工程为实例,在充分研究深基坑工程概况、地层结构、支护形式及周边环境条件的基础上,基于复合土钉支护的工作原理,运用SLIDE软件对复合土钉支护深基坑进行稳定性分析,以GEO-Studio中的SIGMA/W模块进行变形特征的有限元分析,结果表明该基坑的稳定状态及变形与实际监测结果接近,该方法对基坑开挖支护过程中信息化指导施工具有实用价值.     

深基坑工程支护结构变形的时空效应

深基坑工程中支护结构的变形规律具有一定的时空效应．以天津站交通枢纽工程的深基坑工程作为研究背景,在对现场实浸4数据分析的基础上,建立了墙段开挖模型,以不同的开挖顺序和不同的开挖单元划分方式对基坑开挖进行数值模拟分析．研究表明：地下连续墙墙体变形的大小不仅取决于基坑开挖的顺序,也与开挖单元的划分有关,在开挖顺序相同的情况下,开挖单元越多,墙体变形越小．     

深基坑地连墙支护体系动态调整方法及应用

深基坑地连墙支护体系工程变形与理论设计值之间存在较大差异且难于动态调整. 采用支护结构动态调整方法解决此问题,提出动态调整方法,并运用经实测数据验证后的数值模型研究深基坑地连墙支护体系协调变形规律,得出不同调整方案下支护体系受力、变形规律及协调变形曲线（即轴力-位移关系曲线）. 基于弹性地基梁理论,给出反映支护结构动态调节思想的适用于多层支撑结构的支护体系力学解析模型. 研究发现,在工程中,更严格的位移控制不一定能够带来更安全的结果,应该寻找合理受力平衡点并将支护体系受力参数控制在最优区间内. 研究得到本工程支护体系受力参数最优区间,最大轴力与钢支撑屈服强度比值为0.32~0.38,墙体位移与开挖深度比值为0.80‰~0.92‰.     

基坑工程首道内支撑采用P-CFST的工程实例研究

针对北京地铁17号线某盾构竖井基坑工程开挖深度大、作业空间小的难点,围护结构首道支撑位置采用新型装配式钢管混凝土（简称P-CFST）支撑结构,扩大了支撑间距,便于基坑开挖、出土和支撑架设作业. 利用ABAQUS软件建立三维有限元模型,开展基坑开挖全过程数值模拟. 在工程实施过程中,对支撑轴力、围护桩水平位移、桩顶水平位移和地表沉降进行系统监测,保证了P-CFST支撑和钢支撑组合支护下的基坑施工安全,研究盾构竖井围护结构变形的空间效应、地表沉降曲面形态、不同位置处的支撑轴力关系等. 由模拟和监测结果的分析表明：围护桩同一深度上变形呈现抛物线形状或“盆形”,空间效应对盾构井围护结构变形的影响主要发生在距离基坑阴角小于8 m的范围内;基坑附近地表沉降等值线形状经过“圆弧形”-“陀螺形”-“梯形”变化,最大地表沉降位置经历由近及远、再向基坑靠近的移动过程;首道P-CFST支撑轴力对地层开挖、支撑架设等工况的影响更加敏感,大于架设深度更大的2、4道钢支撑轴力. 盾构竖井基坑工程内撑式围护结构首道支撑选用高刚度、高承载力的P-CFST内支撑,扩大了设计间距,围护结构和周围地层变形得到了有效控制.     

深基坑支护对紧邻建筑物变形的分析与监测对比研究

将深基坑、支护结构及周边建筑物作为一个体系,运用数值模拟分析方法对紧邻建筑物的沉降变形随基坑开挖深度的变化进行计算模拟,与实际监测数据进行对比分析,其结论不但证明了支护方案的可行性,同时也对深基坑工程的安全施工提供了一定的指导作用。     

偏压异型深基坑支护结构内力和变形分析

以合肥地铁1号线、2号线换乘站大东门地铁偏压异型深基坑工程为背景,采用FLAC3D建立数值计算模型模拟开挖施工过程,考虑支护结构与土体的相互作用,计算和对比分析偏压异型深基坑地下连续墙的内力和变形,得到其分布规律。结果表明:深基坑支护结构异型点的主应力比直臂部分的主应力大,而且应力集中现象也较为明显,水平方向的变形比同等条件下直臂部分也要大,异型部分的受力和变形都是深基坑的最不利情况。     

双排桩支护结构有限元模拟及优化设计分析

针对当前城市基坑开挖场地狭窄、周边环境复杂,对深基坑的变形要求越来越严格这一特点,采用FLAC3D有限元软件对某一深基坑工程开挖和双排桩支护的过程进行了模拟和分析,并通过改变桩间距,前、后排桩的桩长对基坑水平变形和坑壁沉降量进行了优化设计。分析得出了基于基坑变形控制下的,桩间距和桩长的合理的设计取值.     

土岩基坑开挖变形相关因素与规律

利用FLAC3D,模拟设计要求和最不利状态情况下某地铁车站深基坑工程开挖。研究得出土岩基坑的变形规律特点,模拟结果同时表明:基坑周边的荷载对土体沉降影响较大,对支护桩侧向位移影响较小,且车辆荷载比堆载影响大;有无支撑对基坑变形影响较大。     

基于FLAC~(3D)的深基坑开挖与支护数值模拟应用

针对内撑式排桩深基坑支护开挖过程中地表和围护结构变形的安全性问题,为基坑工程设计与计算提供参考依据,运用FLAC~(3D)软件对营口市某深基坑工程采用内撑式排桩支护进行了开挖模拟,结合理正软件设计计算值和现场实际监测值进行对比分析.结果表明,FLAC~(3D)数值模拟得到的地表和围护结构最大位移值分别为22、25 mm,而理正软件得到的最大位移值分别为22、20 mm,现场实际监测地表和围护结构最大位移值为26和30 mm,在深基坑工程开挖与支护过程中,FLAC~(3D)不仅能够较好地模拟不同工况下的地表沉降和围护结构的水平位移,而且模拟围护结构水平位移效果更好.     

被动加固区参数变异性对软土深基坑变形行为的影响

被动区加固是控制软土深基坑变形的有效措施之一,但加固区土体力学参数往往表现出极强的空间变异性,势必会给软土深基坑整体变形行为带来一定的不确定性。鉴于此,通过FLAC^3D软件建立了基坑开挖三维动态模型,基于K-L法生成了水泥土参数随机场,并进行了确定性与不确定性数值分析。重点比较了两种分析方法中地连墙最大水平位移与地表最大沉降的结果差距,统计了不确定性分析中变形指标的分布趋势,探讨了水泥土参数变异性强弱对不同厚度被动加固区加固效果的影响。结果表明：考虑水泥土材料参数空间变异性时,被动区加固存在临界加固厚度;被动加固区参数变异性的强弱对软土深基坑整体变形行为的影响有限,在评估软土深基坑的变形程度时,不必对加固区参数的空间变异性作特殊考虑。