基于双二次Bezier曲面的三维边坡滑裂面构造

针对三维边坡稳定分析中的滑裂面构造问题,提出使用双二次Bezier曲面构造三维滑裂面的思路,以控制平面加控制点的构造方式进行实现,并详细推导了其计算方法。该类滑裂面比椭球面增加了两个控制参数,其自由度较高,实际应用证明要比目前广泛使用的椭球面更加贴近真实滑裂面。     

基于离散元的堆石体大粒径填料优化排布研究

为同时解决桥台跳车和大粒径挖方弃石的利用问题,一种堆石体法大粒径填料填筑山区高速公路路基技术被提出。针对堆石体大粒径填料优化排布问题,采用离散元分析方法,对不同粒径范围的大粒径填料在台背回填区域的不同排布方案进行了数值模拟和对比分析。结果表明,大粒径填料填充液态泥浆形成的堆石体结构具有良好的刚度和稳定性,能够实现桥台至路基沉降的平稳过渡,有效避免桥台跳车的出现,且在中大粒径填料填筑厚度为4 m时沉降量最小,工程中建议填筑厚度为3～5 m。离散元的颗粒接触力分析结果显示大粒径填料承担了堆石体受力骨架功能,力链图显示堆石体结构内部存在复杂的拉压应力状态,大粒径填料之间的填充泥浆可提供必要的黏结作用。研究成果已应用于延庆至崇礼高速公路河北段台背回填工程中,实测路面沉降与计算值基本吻合,解决桥台跳车问题的效果良好。     

基于三维离散元黏弹性模型的沥青砂单轴压缩数值模拟

通过建立三维离散元模型对沥青砂单轴压缩试验进行了一系列的数值模拟.沥青砂是由近似大小的圆细砂颗粒和沥青混合而成,是一种理想化的沥青混合料.首先在三维离散元模型中对沥青砂的三维空间结构进行了数字重构,然后引入Burger's模型模拟沥青的黏弹性质,同时建立以时间和温度为函数的黏结破坏模型模拟沥青砂在单轴压缩过程中的应力一应变曲线,尤其是在应变软化阶段的力学表现.研究结果表明,建立的三维离散元模型对沥青砂在单轴压缩试验中各阶段的应力与应变特性都能进行较好地数值模拟,在细观层面上为进一步分析和预测沥青材料开裂破坏产生和发展的演变过程提供了新的研究手段.     

基于路网可达性的城市交通离散网络设计模型及算法

根据城市交通路网分区理论,把分成的子区看成一个节点,考虑所有节点的可达性,以此度量整个路网的可达性,设计了基于路网可达性最大为目标的城市交通离散网络设计模型。采用粒子群算法,并给出一个简单的算例,算例表明,合理的添加路段,能使城市路网可达性达到最大。     

汽车制动钳体车夹具的三维设计与运动学仿真

针对汽车制动钳体在车削加工中的工艺要求,利用软件Pro/E设计了专用夹具的三维模型,并结合其机械仿真功能对模型进行了平衡性分析.研究结果表明,通过对车夹具三维建模设计与运动学仿真,可在样机制造之前预测车夹具的装配干涉及准确添加平衡铅块质量,以消除由车夹具不平衡质量所引起的加工颤振,提高了产品设计质量.     

刚性散粒体随机堆积的三维数值模拟

在边长(a)分别为球半径(r)15、20和25倍的刚性立方体盒内,随机生成单一球体堆积模型的基础上,利用三维离散单元法(DEM)动态模拟堆积体自重作用下的堆积过程。追踪了颗粒的堆积运动轨迹,并分析了堆积密实度和配位数及其分布规律。结果表明:重力作用下,密实度增加,结构趋于均匀、致密;DEM模拟前、后密实度均随r/a值减小而增加,即边界影响越小散粒体堆积密实度越大;几种情形下的平均配位数均在6.05~6.15之间,接近理论值6。     

基于三维离散元的滚刀破岩机理研究

为研究滚刀破岩机理,借助CAD建模技术,高效精确地生成了盘形滚刀模型,采用三维颗粒流方法模拟盘形滚刀破岩过程,分析了盘形滚刀破岩机理。研究结果表明,随着刀盘贯入度的增加,裂纹数量呈跳跃式快速增加,且主要集中在滚刀刀刃两侧2 cm范围内,沿滚刀运动迹线发展。剪裂纹数量略大于拉裂纹,但总体相当,岩石表现出拉伸-剪切综合破坏模式。随着滚刀侵入岩体,法向推力、切向滚动力和侧向力均波动剧烈,但法向推力变化范围不随贯入度变化,切向滚动力和侧向力波动范围则随着贯入度的增加而增加。     

基于离散粒子群算法的协同车辆路径问题

考虑车场容量、不同车型车辆行驶最大里程等约束条件,建立以车辆配送总费用最小为目标的一类带时间窗协同车辆路径问题数学规划模型、即属于不同公司的配送中心共享车队、仓储等资源为客户协同配送货物,采用文献[1]中的自适应离散粒子群算法求解该问题并定义了其可能解的粒子的编码方式.最后,通过一个算例得出结论:同普通物流配送情形相比...     

基于高度差乘积的三维沥青路面裂缝识别

为了提高三维沥青路面中裂缝的提取精度与可靠性,提出了一种基于高度差乘积原理的沥青路面三维图像裂缝检测算法.首先,使用同时考虑空域和频域信息的双边滤波器对图像进行预处理,以达到平滑路面纹理并保持裂缝轮廓特征的目的;然后,利用裂缝轮廓的高-低-高程度大于纹理区域且具有较强对称性的特点,设计了一个高度差乘积算子,该算子能有效...     

基于SFO-DPC算法的三维沥青路面裂缝检测

复杂的路面纹理和噪声的影响导致现有路面裂缝检测方法有效性较低.为了提高路面裂缝检测精度,该文提出一种基于自调节步长果蝇优化密度峰值聚类(SFO-DPC)算法的三维沥青路面裂缝检测系统.首先,利用Gocator3100系列双目智能传感器构建三维图像采集系统来采集沥青路面的三维数据;然后,采用自调节步长果蝇优化密度峰值聚类...     

基于离散单元法密集节理岩体边坡稳定性分析

节理岩体边坡的稳定性很大程度上取决于节理的强度及其分布形式。由于节理岩体边坡的失稳破坏具有大变形和非连续的特点,因此,离散单元法成为研究节理岩体边坡破坏机理的最有效方法之一。通过采用离散元软件PFC2D对岩石进行数值模拟,建立含密集节理的岩体边坡模型,讨论了岩体连通率对边坡破坏形式的影响。结果表明,在多组节理密集分布的岩体边坡中,连通率越大,其稳定性越差;随着连通率的减小,边坡的破坏形式由大范围的滑坡转变为局部崩塌的形式。     

基于离散单元法的沥青混合料研究初探

针对构成沥青混合料骨架的集料内部复杂的微观作用机制,在随机集成2种粒径集料混合体基础上,利用离散单元法DEM进行微观模拟。据此原理,在VC 平台上开发出相应的计算程序,并将该程序用于模拟重力场内集料的微观相互作用。结果表明,该方法为实现级配可视化设计、分析骨架强度形成机理及混合料变形与破坏机制奠定基础。     

基于离散单元法的软岩隧道施工过程数值模拟与围岩变形分析

以震后重建工程S302线大马庄隧道为工程实例,采用通用离散元程序UDEC建立平面弹塑性模型,进行了隧道施工过程数值模拟,得到了某一指定横断面上各监控点的全断面开挖围岩变形量及其变化规律,并与实际现场量测数据对比,发现模型计算所得量值与实测量值能较好地吻合。同时采用UDEC程序对该断面进行了台阶法开挖模拟,模拟结果表明分部开挖可有效减小拱顶沉降量和水平位移量,抑制底拱部隆起,且围岩变形主要发生在上台阶开挖阶段,及早闭合临时仰拱可有效减少围岩变形。离散元程序可根据现场情况模拟围岩变形规律,并可结合实测数据对施工提出修改和指导意见。     

基于强度折减法的牵引式滑坡稳定性分析及防治对策研究

牵引式变形破坏是滑坡失稳的一种重要模式。基于某牵引式工程滑坡的地质成因和失稳机理,利用有限元软件建立滑坡三阶段数值分析模型,采用土工强度参数按步长进行场变量折减的方法,以弹塑性迭代计算发生不收敛,并结合坡面特征点产生位移突变作为失稳临界判据,分析了滑坡处于原始状态以及后继开挖和工程支护三阶段模型分别在天然和暴雨两种工况下的稳定性安全系数。针对工程支护后是否会发生越顶剪出或局部失稳的可能性问题,根据强度折减计算终止的坡体塑性应变场,提取塑性贯通区以确定局部失稳的最危险滑面,进行了可靠度评价。根据分析结果,提     

粘弹性材料的离散元数值分析

基于Burgers模型,应用微观力学理论和粘弹性原理,建立了均质粘弹性材料的离散单元模型,对粘弹性材料的蠕变过程进行了数值模拟,并对模拟结果与已有且经过验证的理论公式计算结果作了比较。结果表明,数值模拟结果曲线与B嶝模型的理论蠕变曲线相一致,且数值模拟与解析解的结果整体上基本一致,相比解析解的复杂繁琐,DEM数值模拟是一种更加行之有效的较简单的研究方法。但是,数值模拟的结果在卸载后的部分与解析解不很吻合。总之,DEM数值模拟可以节省大量的室内试验并提高准确性,可用于对粘弹性材料的进一步研究。     

路基滑坡综合治理与施工控制

路基滑坡是山岭重丘区高速公路工程中常见的病害。结合工程实例，分析采用卸载、地基强夯与轻型锚固抗滑桩结构相结合的方案整治中小型路基滑坡的合理性，提出滑坡综合治理施工参数应“动态设计、动态管理”的思想，讨论滑坡治理过程中的质量控制方法。     

立体停车设施建设发展探讨

立体停车设施与传统平面停车设施相比,能够高效利用有限土地资源,是未来城市停车发展的方向。文中旨在通过对立体停车设施相关问题的研究,为推广立体停车设施的建设发展提出新的思路。对立体停车设施的发展必然性、分类和特点进行梳理,提出城市立体停车设施建设发展中的对策和建设形式,以及立体停车设施建设发展的相关建议。     

基于滑块面积加权平均滑坡滑面抗剪强度指标准三维反分析法

针对滑坡二维反分析方法和利用非常严谨的精确三维方法进行反分析时的不足,提出了基于滑块面积加权平均的滑坡滑动面抗剪强度指标准三维反分析方法,它以国内常用的剩余推力法为基础,以每个二维剖面的面积以及相应剖面最后条块的剩余推力为参数,从滑体整体角度考虑来反分析滑动面抗剪强度指标c、Φ值,此方法能够计算出滑坡体每个剖面的安全系...     

大湾隧道通过崩坡积层地段的施工技术

结合重庆—长沙高速公路大湾隧道,介绍了隧道通过崩坡积层的施工技术。大湾隧道上方分别为B5,B6两个标段的施工便道,过往车辆载重量大,通过频率高,在隧道施工中既要保证掘进的顺利进行,又要使施工便道安全畅通。其技术措施包括采用超前大管棚、单侧壁导坑法、小导管注浆加固崩坡积层及钢架混凝土等,取得良好效果。     

基于离散元法的某隧道初期衬砌加固围岩机理研究

隧道的衬砌对于隧道稳定性和施工安全具有很大的影响.首先总结了隧道的常见破坏形式和常用计算理论及方法,选择离散元UDEC方法,以某公路隧道为研究对象,设计了未采取初期衬砌,以及初期衬砌接触面黏聚力为0、0.01、0.03、0.05、0.08、0.10、0.12、0.15MPa,内摩擦角为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°,抗拉强度为0、0.001、0.005、0.010、0.015、0.020、0.025、0.030、0.035MPa等计算工况.经不同工况塑性区和不平衡力计算结果的对比分析发现:不采取初期衬砌,隧道的破坏形式主要是洞顶掉块;采取初期衬砌,接触面黏聚力的临界值为0.08MPa,内摩擦角的临界值为20°,抗拉强度的临界值为0.03 MPa.如果强度低于这些值,则隧道的塑性区扩大,不平衡力较大,表明隧道不稳定.这些可以作为设计参考值.