隧洞支护反分析计算简图及位移测线选择

<正>一、前 言 在监测设计中有时要求对围岩和支护分别进行反分析,以减少计算工作量。无论是围岩反分析还是支护反分析都要求引入必要的约束条件,以消除刚体位移和矩阵的奇异性。本文只讨论支护的计算简图选择,但其基本原理也适用于围岩反分析,此外还将研究监测线的构成图形和数量对反算精度的影响。本文的目的在于提出问题,抛砖引玉。     

基于摆型波理论的防冲支护设计

 针对当前煤矿支护方面不能有效解决冲击地压防御这一工程难题,分析并指出煤矿支护形式、支护方法上存在的根本问题。基于深部非连续自平衡应力岩体介质的等级块系构造理论,建立一维非连续自应力块系上覆岩体与支护互馈作用的理论模型,研究在冲击扰动下岩体中摆型波传播时支护性质对支护端岩块动力响应影响上覆岩块动态响应受不同性质支护作用的影响。分析得到：对于刚性支护当支护为刚性时,支护端岩块动力响应的加速度幅值随支护刚度的增大而降低;当刚性支护中具有柔性阻尼耗能机制时,岩块动力响应时间会随阻尼系数的增加而缩短。由此推论：在煤矿支护中,利用刚性支护与柔性阻尼耗能机制相结合的方式可以增强围岩稳定性、增加支护–围岩系统抵抗冲击的能力,以防止冲击地压的严重显现。由此提出刚柔耦合快速吸能让位防冲支护设计理念,并对基于该理念研制的新式巷道防冲吸能液压支架进行简要介绍,对其中核心吸能构件进行初步分析,为进一步研制系列防冲支护设备,形成新式防冲支护技术与方法,改善当前煤矿防冲支护设计,形成新式防冲支护技术与方法,奠定一定的理论基础。     

深部回采巷道防冲释能耦合支护技术及应用

为解决深部回采巷道围岩大变形、支护体易破断失效的难题,以济三煤矿深部回采巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟及室内试验相结合的方法,研究围岩变形破坏机制、防冲释能耦合支护技术原理及其应用效果。结果表明:济三矿区深部回采巷道大变形易冲击的主要原因在于复杂的高应力场及其叠加,使得以厚层坚硬砂岩为主的顶板易积聚能量,而现有支护体系无法有效吸收并转化围岩剩余能量;相比于传统支护体系,恒阻大变形支护体系可多吸收能量(DFDx),实现了围岩大变形能量的控制性释放,因其恒阻值(F)和变形量(Dx)均可单独设计,解决了防冲支护体系中高预应力难施加、易破断及定量化防冲设计的难题,现场应用效果显示,恒阻支护相比原支护围岩变形减少约40%,超前影响范围减少约33%。研究成果可为类似具有冲击倾向性的深部回采巷道支护设计提供借鉴。     

顶板冒落前后微震活动性参数分析及预警

基于微震活动性参数研究在岩体稳定性预报中的重要性,探讨b值、能量指数EI、施密特数S_(cs)、累积视体积ΣV_A等微震参数在顶板冒落前后的变化,提出能量指数与累积视体积之比(EEI)以及施密特数与累积视体积之比(EScs)的概念,并将其作为岩体稳定性预测的参数。结合前人对b值与事件数在岩体稳定性预测中的研究,以这3组参数建立微震监测预报的一般模式,应用到用沙坝矿岩体稳定性预测。结果表明:b值在顶板冒落前先增大后减小的趋势具有危险预警的功能;能量指数、施密特数急剧下降以及累积视体积增加,表征了岩体内累积应变能的突然释放,预示围岩稳定性的劣化。这种微震监测预报手段综合确定的预警期更适合矿山,并留有一定的响应时间以规避风险。     

数值计算下公路与铁路隧道支护参数对比分析

以玉楚高速公路和蒙华铁路为工程背景,通过统计对比分析监测数据、不同围岩级别的设计参数,并利用数值计算软件分析不同支护参数下的变形规律。结果表明：公路隧道相比铁路隧道具有弱初支,强二衬,预留变形量大的特点。同时由于公路隧道的横断面面积更大,而其支护刚度相比于铁路更弱,故计算变形值较铁路更大,与监测数据统计规律一致。     

反分析在深基坑支护及预测中的应用

在岩土工程中,由于材料的特殊性和施工因素的影响,使得材料参数的确定十分困难,本文通过现场实测位移以二维有限元正分析为基础,应用共轭梯度法对基坑开挖进行参数反分析,并通过实例予以验证。     

岩质边坡弹黏塑性计算参数位移反分析研究

 在引入复变量求导法的前提下,依据弹黏塑性有限元基本原理,采用牛顿–拉普拉斯变换迭代优化法来反算计算参数,运用Fortran语言编制弹黏塑性位移反分析程序,通过2个实例的验证,依据关键测点位移,既可反算强度参数又可反算流变参数,搜索效率高、计算准确,充分说明该方法在岩质边坡的参数反算中的可行性。     

深基坑支护计算中土性参数选取的探讨

土压力的计算是深基坑支护结构设计的重要环节,但土性参数的选取却是至关重要的。本文重点讨论与支护结构设计密切相关的主要土性参数———土的抗剪强度指标c、值。     

事故型撞击作用下钢筋混凝土安全壳防冲切计算

根据事故型撞击下钢筋混凝土壳的变形,建立单自由度体系的刚塑性模型,研究安全壳局部贯穿后塞块的动力响应。该模型中,将纵向钢筋设想为具有相应强度特征和应变特征的钢筋膜,并考虑了安全壳所有结构要素混凝土、箍筋、纵筋和钢衬套的影响作用。根据单自由度模型,建立运动方程。采用数值分析来考虑纵向钢筋含量与刚衬套厚度对事故型撞击下安全壳动力响应的影响。     

深基坑桩锚支护数值模拟及参数分析

以广州某实际工程实例,利用有限差分法软件F lac对深基坑桩锚支护进行数值模拟,研究了分步开挖时,桩的最大位移,锚杆锚固力的变化规律,并初步探讨了锚杆支护参数对锚杆轴力及基坑土体变形的影响,为桩锚支护优化设计提供一些参考。     

管道工程深基坑支护设计与支护能力分析

随着我国市政建设的迅速发展,管道工程深基坑建设规模也日益扩大,基坑支护施工的难度也不断加大。文章以泰和县祥和大道及水系景观工程管道开挖深基坑支护施工为例,对深基坑支护设计及支护能力进行计算分析,该基坑支护方案满足项目施工要求。     

液力变矩器叶栅系统参数的反求算法研究

介绍了根据液力变短器加工图纸反求叶栅参数的较精确的数值算法，即采用三次样条函数拟合循环圆及叶片骨线，运用保角变换法反求叶栅参数，实现了计算机辅助设计。结合计算实例，作了分析和结论，取得了令人满意的效果。     

考虑施工过程的土钉支护土钉轴力计算及影响参数分析

结合土钉支护边开挖边支护的特点,分析土钉支护施工中的开挖效应,阐述讨论土钉力增量的变化对土钉支护施工过程分析的意义。定义开挖影响面为施工过程中土体开挖时边坡内部土体滑动趋势最明显且土钉轴力增加最多的面,定义开挖土压力为以开挖影响面为边界的土块体作用在土钉支护上且由土钉承担的力,建立以开挖影响面及其上土钉力增量为主要研究对象的施工阶段土钉支护分析模型,给出施工过程中土钉轴力的计算方法。与应用其他方法计算得到的Clouterre项目1号墙建造过程中土钉力及量测值进行比较,计算结果与量测结果吻合较好。此外,利用该方法对土性、基坑剖面几何形状和土钉设置等影响因素进行分析。分析表明,所提方法符合施工过程中土钉受力的变化规律,是一种可行的、实用的土钉轴力分析方法。     

单桩静载试验数值模拟的土层计算参数反分析

单桩静载试验数值模拟的关键问题之一是确定各土层的计算参数.结合宁波某小区住宅楼基础工程,利用ANSYS,通过折减接触带土体弹性模量的方法模拟大荷载作用下桩土间的相对滑动;以ANSYS基于有限元的优化分析技术为P-s曲线反分析的工具,采用正反分析法确定土层计算参数.结果证明,该方法计算结果准确,计算效率较高.     

橡胶护舷改良防冲板结构有限元分析

以广州海宁某橡胶护舷总成配置改良防冲板为研究对象,介绍了ANSYS有限元分析的基本过程,指出有限元计算模型的建立和计算结果评定的重要因素,基于ANSYS分析软件对改良防冲板结构进行了强度校核,结果表明：应用大型有限元分析软件对特种钢结构分析是可行的。     

连铸机冲渣沟基坑支护设计实例分析

通过对上海某钢厂连铸机冲渣沟深基坑支护工程的实例分析，揭示了在冶建工程施工中进行深基坑支护设计的特点及难点，分析了基坑深度不同而采取不同的支护方式在工期、效益方面的影响，为今后类似深基坑工程设计提供了依据并积累了经验。     

疏排桩-土钉墙组合支护结构的计算参数与支护特性

基于疏排桩间抛物线土拱轴线和平面主动滑裂面的假设,建立了疏排桩-土钉墙组合支护结构的荷载分担和整体稳定计算模型,得到了相应的计算公式.参数分析表明:疏排桩-土钉墙组合支护结构的支护特性介于疏排桩与土钉墙的支护特性之间,且随参数变化表现为以疏排桩或土钉墙的支护特性为主导.建议在应用当中,根据工程条件,选择其主导特性进行设...     

某基坑支护方案设计及计算

土钉支护具有施工简便、造价低、工期短、对场地周围建筑物影响小等优点,是目前应用广泛的一种支护技术。在基坑开挖的边坡中应用土钉,形成复合墙体,不仅有效地提高土体的整体刚度,又弥补了土体抗拉、抗剪的不足,通过相互作用,土体自身结构强度潜力得到充分发挥,显著提高了整体稳定性。     

反复微震作用下顺层及反倾岩质边坡的动力稳定性分析

水库蓄水后诱发的高频次微小地震在一定程度上会对区域地质体的稳定性产生重要影响。本文采用振动台试验、UDEC数值分析方法,对顺层、反倾两类典型岩质边坡在反复微小地震作用下的动力稳定性进行了深入研究。结果表明:两类边坡的加速度响应均表现出"高程效应"和"趋表效应",且随地震作用次数的增加,坡体损伤(表现为层面与次级节理的起裂、扩展、贯通)不断累积,造成两类边坡的动力响应均呈现减弱的趋势;在反复微震作用下,边坡自振频率减低和阻尼比增大是其动力特性变化的基本规律;边坡累积永久位移随着地震作用次数的增加而增加,而稳定性系数则呈现递减趋势;在反复微震作用下,顺层坡的后缘竖向拉裂缝逐渐向下扩展并与下卧层面连通,边坡主要发生沿层面的整体滑移失稳模式;反倾坡首先在坡肩及坡面出现块体崩落,随后上部岩层逐层剥落,最终形成圆弧形破坏面,边坡以坡肩处发生落石、中上部岩层发生崩塌为主要破坏特征。     

由地面压裂施工压力资料反求储层岩石力学参数

应用常规的地面压裂施工压力资料和前置液阶段的瞬时停泵压力测试等资料，初步探讨了求取储层原位岩石力学参数的新方法．该方法首先是由地面施工压力计算井底压力，井由井底压力的增长模式确定裂缝的扩展形态(为简单起见，文中仅假设为PKN模型和KGD模型2种)．然后，根据裂缝形态的不同，确定相应的计算公式。其实质就是利用裂缝宽度既与杨氏模量相关，又与裂缝净压力相关的特点，建立不同时间的井口压力与杨氏模量间的对应关系曲线．同时，利用泊松比与最小水平主应力的相关式，由最小主应力的变化曲线，求出了泊松比的变化曲线．经其他可靠手段验证，该方法计算结果可靠，且简单易行，便于现场推广应用．既可用于压裂的实时分析，也可用于压后评估分析．所以，该方法对提高水力压裂的优化设计水平，具有一定的参考价值．