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基于三维连续-离散耦合模型的门架式双排抗滑桩受力分析
1
作者
沈书拯
江巍
+3 位作者
欧阳晔
谭亿虹
吴剑
陈勇
《防灾减灾工程学报》
北大核心
2025年第1期84-94,共11页
使用结构力学计算模型分析门架式双排抗滑桩内力变形,由于引入简化假定在实际工程中存在一定局限。依托湖北省巴东县某建筑边坡工程,以FLAC3D和PFC3D为工具建立包含门架式双排抗滑桩结构和边坡的三维连续-离散耦合分析模型,采用重力增...
使用结构力学计算模型分析门架式双排抗滑桩内力变形,由于引入简化假定在实际工程中存在一定局限。依托湖北省巴东县某建筑边坡工程,以FLAC3D和PFC3D为工具建立包含门架式双排抗滑桩结构和边坡的三维连续-离散耦合分析模型,采用重力增加法获取给定安全系数下的门架式双排抗滑桩的内力变形,并通过对比分析明确排距、桩距和桩径对内力变形的影响。研究表明,连续-离散耦合模型可有效获取桩后土体潜在滑移趋势并考虑桩土相互作用。前后排桩弯矩分布呈现“S”型曲线特征,且前排桩承受更大弯矩。前后排桩侧向位移总体上均由桩底向上逐步增大,前排桩略大于后排桩,但由于连梁约束作用前排桩侧向位移在近桩顶处减小。给定安全系数增大会导致前后排桩弯矩增大和侧向位移非线性增长。排距增大后,前排桩桩顶负弯矩增大,前后排桩桩身正弯矩减小、负弯矩增大。桩距增大对桩顶弯矩影响较小,但会导致前后排桩桩身正弯矩和负弯矩均增大。桩径增大后,后排桩桩顶正弯矩增大,前排桩正弯矩和负弯矩均增大,后排桩正弯矩增大而负弯矩减小。
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关键词
门架式双排抗滑桩
连续
-
离散
耦合
模型
重力增加法
弯矩
侧向位移
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职称材料
基于离散-连续耦合的岩溶隧道防突岩体安全厚度预测
被引量：
1
2
作者
晏启祥
刘琛尧
+3 位作者
孙润方
王绪
谢文清
陈耀
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期90-100,共11页
为有效预防岩溶隧道施工中的突涌水灾害,首先,调研近年来国内岩溶隧道突涌水典型案例,总结隧道突涌水形成机理及其影响因素;其次,建立离散-连续耦合模型并采用多元回归理论的方法,明确防突岩体破坏的判定准则,划分岩溶隧道防突岩体破坏...
为有效预防岩溶隧道施工中的突涌水灾害,首先,调研近年来国内岩溶隧道突涌水典型案例,总结隧道突涌水形成机理及其影响因素;其次,建立离散-连续耦合模型并采用多元回归理论的方法,明确防突岩体破坏的判定准则,划分岩溶隧道防突岩体破坏模式并提出裂缝发育规律;然后,基于对防突岩体最小安全厚度造成影响的各因素,针对溶洞位于隧道上方、下方及侧方3种情况分别建立防突岩体最小安全厚度预测计算式;最后,依托德庆隧道工程进行验证。结果表明:防突岩体破坏模式主要有弯折破坏、整体剪切破坏和复合破坏3种,可基于裂隙发展速度将其破坏过程分为初始阶段、快速发育阶段、平缓发育阶段3个阶段;各因素按影响显著程度由大到小依次为溶腔内水压、围岩黏结参数、溶腔跨度、溶腔高跨比和隧道埋深;计算得到德庆隧道3处施工段的防突岩体最小安全厚度分别为2.964,5.263和0.961 m,突涌水评估结果准确。防突岩体最小安全厚度预测计算式可用于预测并评估岩溶隧道突涌水风险。
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关键词
岩溶隧道
离散-连续耦合模型
防突岩体
破坏模式
安全厚度
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职称材料
基于离散-连续耦合方法的隧道压力拱特性研究
被引量：
6
3
作者
高峰
谭绪凯
+2 位作者
陈晓宇
丁其乐
李星
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期218-225,共8页
隧道压力拱问题一直是隧道工程研究的关键问题,目前常用的连续介质数值模拟方法对于隧道压力拱特性的微观研究有所欠缺,而擅长微观力学研究的离散元数值模拟方法对计算机存储空间和计算时间的要求太高。基于现有离散-连续耦合思路,通过...
隧道压力拱问题一直是隧道工程研究的关键问题,目前常用的连续介质数值模拟方法对于隧道压力拱特性的微观研究有所欠缺,而擅长微观力学研究的离散元数值模拟方法对计算机存储空间和计算时间的要求太高。基于现有离散-连续耦合思路,通过力的传递实现离散-连续模型的耦合;研究了耦合算法中的平均应力计算方法、平均应力计算区域面积及耦合程序遍历颗粒方法;基于自行开发优化的离散-连续耦合程序,模拟了隧道开挖后的围岩受力特性,研究了隧道压力拱形成机理及压力拱特性;计算了埋深分别为10 m,14 m,18 m,22 m,26 m,30 m和34 m情况下的隧道开挖产生的压力拱应力集中等效区域,揭示了隧道压力拱随着隧道埋深的变化规律。研究结果表明,自行开发优化的离散-连续耦合程序能在保证计算精度的前提下,充分发挥离散元方法在微观力学研究方面的优势;隧道开挖后,开挖面周边范围出现层状压力环,但在拱顶和仰拱底附近区域的围岩压力环的环间接触力降低,围岩承载能力急剧降低,形成压力拱;随着隧道埋深的增加,隧道压力拱应力集中等效区域减小,隧道周边围岩的压力拱承载能力越来越大;但当隧道埋深达到一定界限后,隧道压力拱高度趋于稳定。
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关键词
离散-连续耦合模型
隧道压力拱
隧道埋深
压力拱应力集中等效区域
力的传递路径
PFC2D
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职称材料
题名
基于三维连续-离散耦合模型的门架式双排抗滑桩受力分析
1
作者
沈书拯
江巍
欧阳晔
谭亿虹
吴剑
陈勇
机构
三峡库区地质灾害教育部重点实验室
防灾减灾湖北省重点实验室
三峡大学土木与建筑学院
出处
《防灾减灾工程学报》
北大核心
2025年第1期84-94,共11页
基金
国家自然科学基金项目(52079070,52079002,U22A20660)资助。
文摘
使用结构力学计算模型分析门架式双排抗滑桩内力变形,由于引入简化假定在实际工程中存在一定局限。依托湖北省巴东县某建筑边坡工程,以FLAC3D和PFC3D为工具建立包含门架式双排抗滑桩结构和边坡的三维连续-离散耦合分析模型,采用重力增加法获取给定安全系数下的门架式双排抗滑桩的内力变形,并通过对比分析明确排距、桩距和桩径对内力变形的影响。研究表明,连续-离散耦合模型可有效获取桩后土体潜在滑移趋势并考虑桩土相互作用。前后排桩弯矩分布呈现“S”型曲线特征,且前排桩承受更大弯矩。前后排桩侧向位移总体上均由桩底向上逐步增大,前排桩略大于后排桩,但由于连梁约束作用前排桩侧向位移在近桩顶处减小。给定安全系数增大会导致前后排桩弯矩增大和侧向位移非线性增长。排距增大后,前排桩桩顶负弯矩增大,前后排桩桩身正弯矩减小、负弯矩增大。桩距增大对桩顶弯矩影响较小,但会导致前后排桩桩身正弯矩和负弯矩均增大。桩径增大后,后排桩桩顶正弯矩增大,前排桩正弯矩和负弯矩均增大,后排桩正弯矩增大而负弯矩减小。
关键词
门架式双排抗滑桩
连续
-
离散
耦合
模型
重力增加法
弯矩
侧向位移
Keywords
portal double
-
row anti
-
slide piles
continuous
-
discrete coupling model
gravity increase method
bending moment
lateral displacement
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于离散-连续耦合的岩溶隧道防突岩体安全厚度预测
被引量：
1
2
作者
晏启祥
刘琛尧
孙润方
王绪
谢文清
陈耀
机构
西南交通大学土木工程学院
极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室
西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室
中铁二局第二工程有限公司
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期90-100,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(52278416)。
文摘
为有效预防岩溶隧道施工中的突涌水灾害,首先,调研近年来国内岩溶隧道突涌水典型案例,总结隧道突涌水形成机理及其影响因素;其次,建立离散-连续耦合模型并采用多元回归理论的方法,明确防突岩体破坏的判定准则,划分岩溶隧道防突岩体破坏模式并提出裂缝发育规律;然后,基于对防突岩体最小安全厚度造成影响的各因素,针对溶洞位于隧道上方、下方及侧方3种情况分别建立防突岩体最小安全厚度预测计算式;最后,依托德庆隧道工程进行验证。结果表明:防突岩体破坏模式主要有弯折破坏、整体剪切破坏和复合破坏3种,可基于裂隙发展速度将其破坏过程分为初始阶段、快速发育阶段、平缓发育阶段3个阶段;各因素按影响显著程度由大到小依次为溶腔内水压、围岩黏结参数、溶腔跨度、溶腔高跨比和隧道埋深;计算得到德庆隧道3处施工段的防突岩体最小安全厚度分别为2.964,5.263和0.961 m,突涌水评估结果准确。防突岩体最小安全厚度预测计算式可用于预测并评估岩溶隧道突涌水风险。
关键词
岩溶隧道
离散-连续耦合模型
防突岩体
破坏模式
安全厚度
Keywords
Karst tunnel
Discrete
-
continuous coupling model
Anti
-
outburst rock mass
Failure mode
Safe thickness
分类号
U458.1 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于离散-连续耦合方法的隧道压力拱特性研究
被引量：
6
3
作者
高峰
谭绪凯
陈晓宇
丁其乐
李星
机构
重庆交通大学土木工程学院
中机中联工程有限公司
林同棪国际工程咨询(中国)有限公司
出处
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期218-225,共8页
基金
国家自然科学基金(51778095)
重庆高校创新团队建设计划(CXTDX201601024)
青海省交通运输厅科技项目(20177)资助项目。
文摘
隧道压力拱问题一直是隧道工程研究的关键问题,目前常用的连续介质数值模拟方法对于隧道压力拱特性的微观研究有所欠缺,而擅长微观力学研究的离散元数值模拟方法对计算机存储空间和计算时间的要求太高。基于现有离散-连续耦合思路,通过力的传递实现离散-连续模型的耦合;研究了耦合算法中的平均应力计算方法、平均应力计算区域面积及耦合程序遍历颗粒方法;基于自行开发优化的离散-连续耦合程序,模拟了隧道开挖后的围岩受力特性,研究了隧道压力拱形成机理及压力拱特性;计算了埋深分别为10 m,14 m,18 m,22 m,26 m,30 m和34 m情况下的隧道开挖产生的压力拱应力集中等效区域,揭示了隧道压力拱随着隧道埋深的变化规律。研究结果表明,自行开发优化的离散-连续耦合程序能在保证计算精度的前提下,充分发挥离散元方法在微观力学研究方面的优势;隧道开挖后,开挖面周边范围出现层状压力环,但在拱顶和仰拱底附近区域的围岩压力环的环间接触力降低,围岩承载能力急剧降低,形成压力拱;随着隧道埋深的增加,隧道压力拱应力集中等效区域减小,隧道周边围岩的压力拱承载能力越来越大;但当隧道埋深达到一定界限后,隧道压力拱高度趋于稳定。
关键词
离散-连续耦合模型
隧道压力拱
隧道埋深
压力拱应力集中等效区域
力的传递路径
PFC2D
Keywords
discrete
-
continuous coupling model
tunnel pressure arch
tunnel burial depth
equivalent area of stress concentration of tunnel pressure arch
path of force
PFC2D
分类号
U451 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
O158 [理学—基础数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于三维连续-离散耦合模型的门架式双排抗滑桩受力分析
沈书拯
江巍
欧阳晔
谭亿虹
吴剑
陈勇
《防灾减灾工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于离散-连续耦合的岩溶隧道防突岩体安全厚度预测
晏启祥
刘琛尧
孙润方
王绪
谢文清
陈耀
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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下载PDF
职称材料
3
基于离散-连续耦合方法的隧道压力拱特性研究
高峰
谭绪凯
陈晓宇
丁其乐
李星
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
6
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职称材料
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