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越江隧道施工过程的渗流-应力耦合分析

越江隧道施工过程的渗流-应力耦合分析
越江隧道施工过程的渗流-应力耦合分析

ANSYS Example07热-结构耦合分析算例 (ANSYS)

07 热-结构耦合分析算例(ANSYS) 在土木工程结构中,温度应力在很多情况下对结构的影响很大。很多时候需要先对结构进行热传导分析,得到结构内部的温度应力分布,再进行结构分析,得到由于温度产生的结构内力。ANSYS提供了很方便的热分析-结构分析切换工具,本节将以一个圆环的热应力分析为例,介绍ANSYS提供的相关功能。 (1)首先进行热分析,进入ANSYS主菜单Preprocessor->Element Type->Add/Edit/Delete, 选择添加单元为Quad 4 node 55 号热分析单元 (2)进入ANSYS主菜单Preprocessor->Material Props->Material Models,添加热传导速率 参数Thermal->Conductivity->Isotropic,设定热传导速率为0.07。添加力学属性Structural->Linear->Elastic->Isotropic,设定弹性模量为30e9,泊松比为0.2。添加热膨胀系数Structural->Thermal Expansion->Secant Coefficient->Isotropic,设定热膨胀系数为1e-5。 (1)开始建立模型。还是按照ANSYS标准的点、线、面、体建立模型。首先建立关键点。 在ANSYS主菜单Preprocessor->Modeling->Create->Keypoints->In Active CS,输入以下关键点信息 (2)下面开始建立弧线。在ANSYS主菜单Preprocessor-> Modeling-> Create-> Lines-> Arcs-> By End KPs&Rad,首先点选关键点2和3,然后点选中心点1,最后输入半径为5,生成第一个圆弧。接着点选关键点4和5,然后点选中心点,输入半径8。生成第二个圆弧 (3)在ANSYS主菜单Preprocessor->Modeling->Create->Lines->Straight Line,连接关键 点2,4和3,5。组成圆环轮廓 (4)在ANSYS主菜单Preprocessor->Modeling->Create->Arbitrary->By Lines,点选圆环周 边轮廓线,生成圆环面。 (5)下面划分网格,由于本模型只有一种单元一种材料,所以不必复杂的设置属性。进入

midas gts理论分析_1

第一篇 MIDAS/GTS的分析功能 岩土分析(geotechnical analysis)与一般的结构分析(structural analysis)有较大差异。一般的结构分析注重荷载的不确定性,所以在分析时会加载各种荷载,然后对分析结果进行各种组合,最后取各组合中最不利的结果进行设计。岩土分析注重的是施工阶段和材料的不确定性,所以决定岩土的物理状态显得格外重要。在岩土分析中应尽量使用实体单元真实模拟围岩的状态、尽量接近地模拟岩土的非线性特点以及地基应力状态(自应力和构造应力)、并且尽量真实地模拟施工阶段开挖过程,这样才会得到比较真实的结果。 优秀的岩土分析程序应能真实地模拟现场条件和施工过程,并应为用户提供更多的材料模型和边界条件,让用户在做岩土分析时有更多的选择。 MIDAS/GTS不仅具有岩土分析所需的基本分析功能,并为用户提供了包含最新分析理论的强大的分析功能,是岩土和隧道分析与设计的最佳的解决方案之一。 MIDAS/GTS中提供的的分析功能如下: A. 静力分析 (static analysis) 线弹性分析 (linear elastic analysis) 非线性弹性分析 (nonlinear elastic analysis) 弹性分析 (elastoplastic analysis) B. 施工阶段分析 (construction staged analysis) C. 渗流分析 (seepage analysis) 稳定流分析 (steady state seepage analysis) 非稳定流分析 (transient state seepage analysis) D. 渗流-应力耦合分析 (seepage stress analysis) 1

上海大连路越江隧道施工技术综述

上海大连路越江隧道施工技术综述 作者:沈永东朱卫杰杨国祥文章来源:- 点击数:198 更新时间:2004-12-26 提要:本工程为穿越黄浦江的公路隧道,工程规模为双管双向四车道。其中过江圆隧道长1274m,采用单层柔性衬砌,隧道外径11m,隧道内径10.04m,衬砌环宽1.5m,采用 11.22m大型泥水平衡盾构掘进机穿越黄浦江底全断面粉砂地层及两岸码头等重要构筑物。在黄浦江底两条圆隧道间设置联络通道,采用水平冻结土体暗挖施工方法。两岸暗埋段为两孔一管廊形式,采用地下连续墙围护,明挖法施工。 关键词:隧道泥水盾构深基坑土体冻结加固施工技术 上海大连路隧道工程下游距杨浦大桥3.0km,上游距延安东路隧道3.5km,浦西位于虹口区与杨浦区交界处,浦东位于陆家嘴金融贸易区。工程总投资为人民币16.552 6亿元,以类似BOT形式进行融资、建设、经营、管理。工程线路平面图见图1。 图1 线路平面图 1 概况 隧道按城市次干道设计,设计荷载按城B级,隧道布置为双管双向四车道,车辆在每条隧道内属同向行驶,设计车速40km/h,通行净高4.5m。隧道内双车道宽度为3.75m×2,两侧路缘带宽0.25m×2,外侧布置防撞侧石及安全带。 1.1 工程地质 本工程设计线路总长度为:东线2565.740m,西线2549.600m,其中分段构成见表1,工程地质情况见图2。 表1 大连路隧道工程分段长度构成表

图2 圆隧道工程地质剖面图 工程中浦西设隧道管理中心大楼。浦西、浦东各设一座风塔。全线共设两座降压变电所,两座雨水泵房,两座消防泵房和两座江中泵房。 1.2 线路设计 由于大连路及东方路以西地铁明珠线二期先于本工程半年前开工,因此大连路隧道只能在地铁线路东侧布线。为回避浦西毛麻公司码头较深桩基,隧道平面线型呈反S形,最小曲率半径R=500m,东西线浦西侧最大纵坡为4.24%,浦东侧最大纵坡为4%,东西线最小竖曲线半径为1 500m。 1.3 工程进展情况 大连路隧道由上海隧道工程股份有限公司设计施工总承包,工程合同工期36个月。其总体安排由原计划的一台盾构来回掘进过江圆隧道优化为两台盾构同步由浦东往浦西掘进。2001年5月25日浦东工作井率先开工,2001年11月浦东工作井基本结束;2001年12月先后开始西线盾构和东线盾构井下安装调试,2002年3月25日西线盾构顺利出洞始发掘进,2002年6月17日东线盾构随后出洞始发掘进;浦西工作井于2002年2月开工,2002年7月完成,为盾构进入接收井创造了条件。西线盾构于2002年9月抵达浦西工作井、东线盾构于在2002年12月抵达浦西工作井;两岸的暗埋段和引道段于2003年6月实现隧道土建结构贯通,整个工程于2003年9月通车,比合同工期提早8个月。 2 江中圆隧道施工技术

GTS特点

Midas/GTS程序简介 MIDAS IT自从2001年开始开拓市场以来,目前不仅在中国和美国建立独资公司,而且在世界20多个国家和地区建立销售网络,销售了4000多套程序、特别是程序在世界最高建筑物阿联Burj Dubai Tower、世界跨度最大的斜拉桥-中国苏通大桥以及2008年北京奥运会体育场馆、韩日世界杯体育场馆这些可以载入世界土木建筑史册的结构上的应用,都证明了MIDAS已经成为世界上最为优秀的结构软件开发公司之一。 从1989年MIDAS IT的前身-浦项集团的专业研发部门到今天的MIDSA IT,在16年的发展过程中,为了实现更准确、更便捷、更强大的技术目标,MIDAS IT的员工每一分每一秒都在不断努力着。 经过国内外岩土隧道领域专业技术人员和专家的共同努力,并考虑实际设计人员的需要,MIDAS IT开发出岩土和隧道专业有限元软件MIDAS/GTS。MIDAS/GTS主要针对岩土隧道领域的结构分析所需要的功能直接开发的程序,是通用有限元程序与岩土及隧道专业技术的完美结合,并通过了国际ISO9001品质管理认证及韩国隧道工学会等专业机构的认证。其全新的操作界面和三维分析功能,为岩土和隧道工程师提供了强有力的解决方案。 作为岩土和隧道专业有限元软件,MIDAS/GTS能够为用户提供哪些帮助? 一、多种岩土分析功能 在进行岩土结构分析的时候,往往需要对同一模型进行各种分析。作为岩土专业通用有限元软件,MIDAS/GTS为用户提供了几乎所有的岩土分析,其中包括:线性静力分析、非线性静力分析、施工阶段分析、固结分析、稳定流分析、非稳定流分析、动力分析以及边坡稳定分析等(见图1)。 (a)应力分析(b)渗流分析

第19章热-结构耦合分析

第19章热-结构耦合分析 热-结构耦合问题是结构分析中通常遇到的一类耦合分析问题。由于结构温度场的分布不均会引起结构的热应力,或者结构部件在高温环境中工作,材料受到温度的影响会发生性能的改变,这些都是进行结构分析时需要考虑的因素。为此需要先进行相应的热分析,然后在进行结构分析。热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数,如热量的获取或损失、热梯度、热流密度(热通量)等。本章主要介绍在ANSYS中进行稳态、瞬态热分析的基本过程,并讲解如何完整的进行热-结构耦合分析。 19.1 热-结构耦合分析简介 热-结构耦合分析是指求解温度场对结构中应力、应变和位移等物理量影响的分析类型。对于热-结构耦合分析,在ANSYS中通常采用顺序耦合分析方法,即先进行热分析求得结构中的温度场,然后再进行结构分析,且将前面得到的温度场作为体载荷加到结构中,求解结构的应力分布。为此,我们需要先了解热分析的基本知识,然后在学习耦合分析方法。 19.1.1 热分析基本知识 ANSYS热分析基于能量守恒原理的热平衡方程,用有限元法计算各节点的温度,并导出其它热物理参数。ANSYS热分析包括热传导、热对流及热辐射三种热传递方式。此外,还可以分析相变、有内热源、接触热阻等问题。 热传导可以定义为完全接触的两个物体之间或一个物体的不同部分之间由于温度梯度而引起的内能的交换。热对流是指固体的表面与它周围接触的流体之间,由于温差的存在引起的热量的交换。热辐射指物体发射电磁能,并被其它物体吸收转变为热的热量交换过程。 如果系统的净热流率为0,即流入系统的热量加上系统自身产生的热量等于流出系统的热量:q流入+q生成-q流出=0,则系统处于热稳态。在稳态热分析中任一节点的温度不随时间变化。 瞬态传热过程是指一个系统的加热或冷却过程。在这个过程中系统的温度、热流率、热边界条件以及系统内能随时间都有明显变化。

龙耀路越江隧道工程

上海市轨道交通11号线南段工程10标段 基坑监测监理实施细则 编制:___________ 审批:___________ 上海浦桥工程建设监理有限公司 轨道交通11号线南段工程10标段项目监理部 2010年2月26日

目录 1、工程概况 2 、编制依据 3 、监测工作原则及检测内容 4、监理工作流程 5、监理工作的要点、方法及措施 6、监理工作的控制目标值 7、资料上报

1、工程概况 1.1工程简述 轨道交通十一号线南段工程从浦东新区的龙阳路站至滴水湖边的临港新城站,线路走向为:浦东新区龙阳路站—沿罗山路、罗南大道—规划航三公路—人民西路—拱极路—穿川南奉公路、远东大道—折向平行浦东铁路东侧南行—跨越大治河—临港大道—至临港新城站。线路长约58.962km,其中地下线路长约为13.741km,高架线路长约45.221km,设11座车站。其中地下站2座,高架站9座。最大站间距10.601km,最小站间距2.699km。 隧道采用盾构法施工,并设盾构工作井及中间风井。管片内径10.4m,外径11.36m,厚480mm,环宽1.5m,错缝拼装。隧道内设“口”字型预制件及中隔墙,其中,口字型构建采用同步施工的方案实施,中隔墙采用贯通后安装的方案实施。施工单位选用盾构机需满足管片外径要求。 1.2区间隧道工程概况 本标段工程起自滴水湖畔的临港新城站,出车站后临港大道中间绿化带下方一路西行,分别下穿环湖西二路、内涟、环湖西三路、中涟、铃兰路及外涟后至临港大道上的2号风井。区间全长2200.8m,隧道复土厚度为10.05~19.93m。线路为直线,纵坡为“V”型坡,最大纵剖为27‰,最小纵剖为4‰,设置了四个竖曲线,半径分别为10000m、10000m、10000m、和6000m。盾构穿越的土层主要有②3灰色砂质粉土层、④灰色淤泥质粘土层、⑤1-1灰色粘土层、⑥1暗绿色粉质粘土层和⑥2草黄色粉质粘土层。 1.3临港新城站工程概况 临港新城站位于临港新城主城区滴水湖、环湖北西一路西侧的景观大道下。车站总净长324.8m标准段净宽15.9m~36.38m,为地下二层10m宽双岛式站台车站。基地周边规划为绿地及商贸区。车站采用的地下连续墙作为基坑的围护结构,明挖顺筑法施工,车站主体基坑等级为二级。车站站台中心线处基坑深度约18.3m,采用800mm 厚地下墙,沿基坑深度方向设置一道钢筋砼支撑+四道Ф609钢管支撑。 由于本基坑宽度较大,设置两道格构柱,格构柱下设Ф800钻孔灌注桩,桩底位

换热器热应力耦合有限元讲解

第一章 课题相关知识介绍 2.1散热片知识 散热片是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置,多由铝合金,黄铜或青铜做成板状,片状,多片状等,如电脑中CPU 中央处理器要使用相当大的散热片,电视机中电源管,行管,功放器中的功放管都要使用散热片。一般散热片在使用中要在电子元件与散热片接触面涂上一层导热硅脂,使元器件发出的热量更有效的传导到散热片上,在经散热片散发到周围空气中去。 2.1.1散热片的材质比较 就散热片材质来说,每种材料其导热性能是不同的,按导热性能从高到低排列,分别是银,铜,铝,钢。不过如果用银来作散热片会太昂贵,故最好的方案为采用铜质。虽然铝便宜得多,但显然导热性就不如铜好(大约只有铜的50%左右)。 目前常用的散热片材质是铜和铝合金,二者各有其优缺点。铜的导热性好,但价格较贵,加工难度较高,重量过大(很多纯铜散热器都超过了CPU 对重量的限制),热容量较小,而且容易氧化。而纯铝太软,不能直接使用,都是使用的铝合金才能提供足够的硬度,铝合金的优点是价格低廉,重量轻,但导热性比铜就要差很多。有些散热器就各取所长,在铝合金散热器底座上嵌入一片铜板。 对于普通用户而言,用铝材散热片已经足以达到散热需求了。 北方冬季取暖的暖气片也叫散热片。 散热片在散热器的构成中占有重要的角色,除风扇的主动散热以外,评定一个散热器的好坏,很大程度上取决于散热片本身的吸热能力和热传导能力 2.1.2散热片结构的设计 1. 肋片的散热量 肋基导入的热量向肋端传递,经肋片传给流体,因此肋片得热平衡方程为: 肋基导入的热量Φ=Φ流体带走的热量λ 所以肋片向流体的传热量恒等于肋基截面上导入的热量,根据傅立叶定律得 每片等截面直肋散热量的计算式为: )(1)(0mH th m h m h mH th m A H H λ λθλ++ =Φ (2—1)

热结构耦合

第21章热-结构耦合分析 热-结构耦合问题是结构分析中通常遇到的一类耦合分析问题。由于结构温度场的分布不均会引起结构的热应力,或者结构部件在高温环境中工作,材料受到温度的影响会发生性能的改变,这些都是进行结构分析时需要考虑的因素。为此需要先进行相应的热分析,然后在进行结构分析。热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数,如热量的获取或损失、热梯度、热流密度(热通量)等。本章主要介绍在ANSYS中进行稳态、瞬态热分析的基本过程,并讲解如何完整的进行热-结构耦合分析。 21.1 热-结构耦合分析简介 热-结构耦合分析是指求解温度场对结构中应力、应变和位移等物理量影响的分析类型。对于热-结构耦合分析,在ANSYS中通常采用顺序耦合分析方法,即先进行热分析求得结构的温度场,然后再进行结构分析。且将前面得到的温度场作为体载荷加到结构中,求解结构的应力分布。为此,首先需要了解热分析的基本知识,然后再学习耦合分析方法。 21.1.1 热分析基本知识 ANSYS热分析基于能量守恒原理的热平衡方程,用有限元法计算各节点的温度,并导出其它热物理参数。ANSYS热分析包括热传导、热对流及热辐射三种热传递方式。此外,还可以分析相变、有内热源、接触热阻等问题。 热传导可以定义为完全接触的两个物体之间或一个物体的不同部分之间由于温度梯度而引起的内能的交换。热对流是指固体的表面和与它周围接触的流体之间,由于温差的存在引起的热量的交换。热辐射指物体发射电磁能,并被其它物体吸收转变为热的热量交换过程。 如果系统的净热流率为0,即流入系统的热量加上系统自身产生的热量等于流出系统的热量:q流入+q生成-q流出=0,则系统处于热稳态。在稳态热分析中任一节点的温度不随时间变化。 瞬态传热过程是指一个系统的加热或冷却过程。在这个过程中系统的温度、热流率、热边界条件以及系统内能随时间都有明显变化。

流固耦合文献总结

小论文拟采用DP模型,在应力较高的土体中,比Mohr-coulomb理想弹塑性模型的数值计算结果更精确。设定DP模型需要输入3个特殊参数,粘聚力,内摩擦角,膨胀角,其中的膨胀角是用来控制体积膨胀的大小的。在岩土工程中,一般密实的砂土和超强固结土在发生剪切的时候会出现体积膨胀,因为颗粒重新排列了;而一般的砂土或者正常固结的土体,只会发生剪缩。在使用DP模型的时候,对于一般的土,膨胀角设置为0度比较符合实际。渗流耦合分析拟采用的边界条件是全地基边界,即把要分析的模型所有的区域看成是一个封闭的整体。在计算渗流应力耦合分析时,考虑基坑空间效应,建立三维实体模型,不仅考虑施工降水耦合,也考虑施工间歇变形耦合。最终通过支护结构桩和锚杆的变形以及基坑的变形,得出以下两条结论:(1)采用渗流应力耦合理论计算的基坑工程变形形态符合实际情况,随着基坑开挖深度增加,基坑变形规律也符合实际情况。(2)渗流应力耦合情况下基坑变形与不考虑渗流耦合影响下基坑变形曲线相比,数值较大,可见,分析基坑变形时不考虑渗流耦合影响是偏不安全的,耦合分析对基坑变形的影响不能忽视。 1、基于渗流场-应力场耦合作用下的深基坑降水支护结构的位移研究工程勘察2012 本文采用大型通用岩土工程有限元软件PLAXIS对复合土钉支护进行分析,模型采用平面应变模型,土体采用Mohr-coulomb理想弹塑性模型且具有对称性,故取一半对其分析,模型底部为固定约束,侧面只限制水平位移,上表面为自由边界。 本工程的数值模拟主要为比较在有降水作用下和未考虑地下水两种情况下的支护结构体系的位移,为此,首先进行了在未考虑地下水条件下的模拟,即不考虑孔隙水压,地下水位线默认为基坑底部。其次依据实际工程的地下水位线-7.24m,进行了数值模拟,以便找到降水作用对支护结构体系位移的影响。 2、考虑流-固耦合效应的基坑水土压力计算工程勘察2011 针对地下水绕过围护墙渗流情况,分析了传统的水土压力分算、合算及考虑土体渗流-固结变形方法计算土压力的区别,并利用实测数据进行对比。 流过耦合分析,PLAXIS程序采用水土分算的方法,通过输入地下水水头执行地下水渗流程序进行计算,利用单元应力点上的压力水头求得孔隙水压力,将围护墙与土体接触界面上的有效压力与孔隙水压力值相加,得到基坑围护墙上总的水土压力分布。 3、考虑流固耦合作用的深基坑有限元分析地下空间与工程学报2012 利用FLAC流固耦合模型对复杂地质条件下深基坑降水开挖过程中深基坑的时间效应进行研究。建立考虑参数变化的弹塑性流固耦合数值模型,分析基坑开挖及降水作用下地表沉降、水压力、基底隆起随时间变化的规律。平面应变模型,土体采用修正的剑桥模型模拟,只是在理论上提出考虑基坑开挖过程中渗透系数随孔隙比变化的现象,未应用在模型模拟中。 4、考虑渗流-应力耦合基坑开挖降水数值分析广东工业大学学报2013 本文运用通用软件MIDAS/GTS考虑渗流应力耦合作用下模拟基坑开挖降水的详细过程,分析了不同阶段渗流情况,同时探讨了止水帷幕、渗透系数与不同降水深度对基坑支护特性的影响,以期为基坑降水和支护结构优化提供理论参考。采用的摩尔库伦土体模型,基坑较小,应力水平较低,平面应变模型,未考虑基坑的空间效应。 5、深基坑工程降水与地面沉降耦合数值模拟研究中国市政工程2012 采用基坑降水与地面沉降耦合模型分析,四周边界取为定水头边界,其中,求解地下水问题简化为求解地下水在多孔介质中流动的问题,建立相适应的地下水三维非稳定渗流数学模型为 地面沉降模型为 方程的求解条件为: 利用建立的三维渗流沉降模型预测抽水减压期间对水位降深和区域沉降影响。计算结果

最新上海市中环线浦东段(上中路越江隧道申江路)新建工程

上海市中环线浦东段(上中路越江隧道申江路)新建工程

上海市中环线浦东段(上中路越江隧道~申江路)新建工程关键词:中环线浦东段、功能、规模 1 前言 中环线浦东段(上中路越江隧道~申江路)新建工程是上海市城市快速路系统网络建设的重要项目,是连接浦东、浦西的快速交通,可以为浦东国际机场提供快速通行的客运连接通道,也是浦东新区路网中重要的交通走廊,可以分担A20、A1交通流量,还是联系三林、张江、川沙等功能区的交通纽带,是新的城市发展带。工程项目于2006年9月立项,预计2009年底通车。 图1 中环线浦东段(上中路越江隧道~申江路)新建工程地理位置图

2 工程建设方案 中环线浦东段(上中路越江隧道~申江路)新建工程起点与上中路越江隧道终点相接。工程终点至申江路,包括申江路立交。在申江路立交范围内,中环线浦东段由南段的东西走向折向东段的东西走向,北端接中环线东段,东端接浦东国际机场北通道。 在城市总体规划快速路网中,中环线是城市快速路网“三环十射”中的一环,位于城市外环线和内环线之间,是一条集散市区交通的全封闭环行快速路,具有分流内环线、引流部分外环线交通流量,减轻中心城区路网的交通压力,均衡路网流量的重要功能。用以解决城市副中心之间的快速交通,起到中心城交通的保护壳作用。 中环线主线的服务对象主要以客运交通为主,兼有轻型货运交通;地面道路客、货运交通均可通行。全线采用双向8车道规模。标准横断面不知为“整幅式高架断面+地面道路”。工程范围内全线共设置全互通立交4个,均为枢纽型全互通立交(济阳路、杨高路、罗山路和申江路立交)。此外,全线还设置菱形立交4组,分别为上南路、锦绣路、沪南公路和金科路。 道路等级:主线为全封闭城市快速路;辅道、地面道路为城市主干路Ⅰ级。计算行车速度:中环线主线为80km/h;辅道、地面道路为50km/h;平行式主线匝道为 V=40km/h;立交匝道为V=35~50km/h。道路净空:中环线主线≥4.5m;立交匝道≥4.5m;地面道路≥5.7m;非机动车、人行道≥2.5m。 主线自起点处以地面快速路形式与上中路隧道衔接,在公园大道以西300m处,以4%的纵坡抬升至高架快速路,随后主线一直以高架形式行进至工程终点。 主线与横向道路相交时,根据横向道路的等级设置不同形式的立交:与主干路以上等级道路相交时,设置全互通立交,满足中环线与横向主干路的沟通;与其他等级道路的沟通,通过主线的上下匝道沟通。全线设置4座全互通立交,立交平均间距3.1km;全线共设高架快速路上下匝道8对,一对匝道出入口平均间距约1.6km。

裂隙岩体渗流应力耦合机制研究

Industrial Construction Vol.41,No.6,2011 工业建筑 2011年第41卷第6期115 裂隙岩体渗流应力耦合机制研究 张国玉 1 田晶莹 1 孙玉杰 2 王海超 2 (1.日照职业技术学院,山东日照 276826;2.山东科技大学土木与建筑学院,山东青岛266000) 摘要:隧洞开挖前,岩体中的地下水与围岩应力处于一种相对平衡状态,由于隧洞的开挖,一方面使地 下水排泄有了新的通道, 加速了水循环,破坏了原有的补给—运移—排泄系统的平衡;另一方面,造成围岩应力重分布, 部分结构面由于增压而闭合,部分岩体卸荷松弛或产生剪切滑移,人为破坏了原有的地下水渗流条件,使得隧洞自身成为地下水向外排泄的地下廊道,导致突水灾害。采用Monte-Carlo 方法建立二维离散裂隙网络, 并将其导入UDEC 软件中的岩体结构离散裂隙网络介质模型(DFN ),依据此模型,采用离散单元法对裂隙岩体渗流特性、 裂隙岩体洞室开挖力学特性以及裂隙岩体渗流应力耦合机制进行研究。结合具体实例,对不考虑水力耦合和考虑水力耦合情况下在裂隙岩体中开挖洞室的洞周围岩的力学特性做了对比。 关键词:裂隙岩体;渗流场;应力场;耦合 RESEARCH ON TRANSFUSION STRESS COUPLING MECHANISM OF CREVASSE ROCK MASS Zhang Guoyu 1 Tian Jingying 1 Sun Yujie 2 Wang Haichao 2 (1.School of Rizhao Polytechnic ,Rizhao 276826,China ; 2.College of Civil Engineering and Architecture ,Shandong University of Science and Technoloqy ,Qingdao 266000,China ) Abstract :Before a tunnel excavation ,the groundwater in the rock and the surrounding rock stress are in a state of relative balance ,because the excavation makes tunnel groundwater drain has a new channel ,thus accelerating the water cycle ,which destroyed balance of the original supplies-migration-the drainage system ;On the other hand ,the surrounding rock stress was redistributed and part of structural surface was closed due to pressurization ,part of unloading rock mass produced shear slippage ,which vandalized the original groundwater seepage condition ,thus making tunnel itself become an underground corridor to discharge water in different forms ,resulting in bursting water disasters.Monte Carlo method was used to establish 2-d discrete-fracture network ,which was input rock mass structure discrete fissure network medium model (DFN ),according to the model of the discrete element method in fractured rock mass seepage characteristics ,fracture rock cavern excavation mechanical characteristics and seepage stress coupling mechanism of fractured rock mass.Combined with concrete examples ,a comparison was done for cases of excavating caverns in fractured rocks with and without consideration of hydraulic coupling.Keywords :the crevasse rock mass ;seepage field ;stress field ;coupling 第一作者:张国玉,男,1979年出生,硕士。 E -mail :90993979@qq.com 收稿日期:2011-01-08 1渗流场与应力场的耦合作用 在裂隙岩体渗流应力耦合分析中,最基本的是 建立单裂隙渗流与应力的关系。下面将以单裂隙渗流应力耦合中应力场对渗流场的作用以及渗流场对应力场的作用为重点内容展开论述。1.1 应力场对渗流场的作用 从应力场改变地下水渗流场的影响作用机制来看, 应力场主要改变的是裂隙结构面的隙宽。由立方定律可知,裂隙面的渗流量与隙宽的三次方呈正比,隙宽的微小改变将引起渗流量的重大变化。隙宽的大小受作用在裂隙面上的应力所控制,因此在探讨裂隙渗流特性时,必须考虑应力作用的影响。 以前考虑较多的是正应力对渗透性的影响,一般通过试验总结出岩体渗透性与应力之间的经验公式。孔隙水压力变化会引起有效应力的变化,明显地改变裂隙张开度、流速和水压力在裂隙中的分布,裂隙渗流量随裂隙正应力增加而降低很快, 进一步研究发现应力-渗透曲线有回滞现象。随着卸载次数的增加,裂隙渗透性能降低,经过几次加卸载循环后,岩体的应力-渗透性曲线基本稳定。据此有关学者

GTS在水利工程中的应用

MIDAS/GTS 在水利水电工程中的应用
MIDAS/GTS 不仅是通用的分析软件,而且是包含了岩土和水利工程领域最近发展技术的 专业程序, 其功能包括应力分析、施工阶段分析、渗流分析、固结分析以及其他功能,在水利 水电工程的设计和安全校和中得到了广泛的应用,取得了较好的效果。 MIDAS/GTS 为全面、深入分析水利水电工程中的问题提供了强有力的支持。如:提供了 极为常用的Duncan-Zhang岩土材料本构模拟堆石坝和多数中国地区地质;提供基于达西定律的 稳态流和非稳态流分析以及渗流/应力耦合分析; 提供丰富的岩土力学的模拟方法用于确定地质 地层中出现的断层、软硬夹层、节理裂隙等特殊的地质带特性;提供了随施工阶段变化的边界 应力释放系数;提供了各种动力时间积分技术和振型迭代技术,为不良地质带的动力抗震分析 提供了坚实的基础;提供了各种动力分析方式:自振周期、反应谱分析(频域分析)、时程分 析(时域分析),且程序内含地震波数据库、自动生成地震波、与静力分析结果的组合功能。 MIDAS/GTS 解决的水利水电工程问题包括: 水坝(包括堆石坝、重力坝、拱坝)的三维仿真模拟 水坝(拱坝、重力坝、堆石坝)的动力抗震分析; 大型渡槽结构 地下管道以及架空管道结构中存在的地震响应分析、管道与土的相互作用 堆石坝方面的应用(邓肯模型) 固结沉降、渗流等等 坝体徐变方面的分析 (2007年12月Ver 300版本) 水下结构抗震分析 水闸、底板等辅助结构的设计和分析 电力系统结构抗震分析 地下厂房开挖施工阶段分析 土石坝施工阶段的稳定分析 一、大坝应力-应变静力分析 MIDAS/GTS提供了直观的三维建模功能,对大坝地层面的模拟提供了多种方式,可以很 方便的对大坝进行三维实体模拟。 MIDAS/GTS提供了施工阶段分析,可以按照施工填筑和蓄水过程,模拟坝体分期加载的 条件,并反映坝体不连续界面的力学特性。
大坝实体示意图 MIDAS/GTS提供了丰富的土体材料本构模型,同时也可以根据用户的需要进行自定义。
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热结构耦合分析的例子

这是两个同心圆,我画的不是很圆,请大家见谅。外圆外边温度70o 内圆内边温度200 求圆筒的温度分布,径向盈利,主环向应力 /batch,list /show /title,thermal stress in concentic cylinders-indirect method /prep7 et,1,plane77,,,1 mp,kxx,1,2.2 mp,kxx,2,10.8 rectng,0.1875,0.4,0.05 rectng,0.4,0.6,0,0.05 aglue,all numcmp,area asel,s,area,,1 aatt,1,1,1 asel,s,area,,2 aatt,2,1,1 asel,all esize,0.05 amseh,all esize,0.05 amesh,all nsel,s,loc,x,0.1875 d,all,temp,200 nsel,s,loc,x,0.6 d,all,temp,70 nsel,all finish /solu solve finish /post1 path,radial,2 !设置路径名和定义路径的点数 ppath,l,,,0.1875 !通过坐标来定义路径 ppath,2,,0.6 pdef,temp,temp !温度映射到路径上 T0

paget,path,points,radial !用数组的形式保存路径 plpath,temp finish /prep7 et,1,82,,,1 mp,ex,1,30e6 mp,alpx,1,0.65e-5 mp,nuxy,1,0.3 mp,ex,2,10.6e6 mp,aplx,2,1.35e-5 mp,nuxy,2,0.33 nsel,s,loc,y,0.05 cp,1,uy,all nsel,s,loc,x,0.1875 cp,2,ux,all nsel,s,loc,y,0 d,all,uy,0 nsel,all finish /solu tref,70 ldread,temp,,,,,,rth solve finish /post1 paput,path,points,radial pmap,,mat !设置路径映射来处理材料的不连续 pdef,sx,s,x !映射径向应力 pdef,sz,s,z !映射环向应力 plpath,sx,sz !显示应力结果 plpagm,sx,,node !在几何模型上显示径向应力 finish 这儿是一个在热结构耦合分析的例子,大家有兴趣可以看看,我想同时问一下,cp 这个命令是什么意思啊

MIDAS-gts1

. MIDAS/GTS的概要 midas中文名迈达斯,是一种有关结构设计有限元分析软件,分为MIDAS/Building,MIDAS/Gen,MIDAS/Civil,MIDAS/GTS,,MIDAS/FX+,MIDAS/NFX 。 MIDAS Family Program通过结构技术的国产化,在技术独立及强化先进竞争力的目标下,于1989年开始研发,通过迈达斯员工的热情努力及客户们的关心和鼓励,经过10年的开发,已经逐步发展成为韩国最高 的尖端结构分析及最优化设计软件。 MIDAS Family Program 自1996年发布以后,已经适用于国内外5000余个实际工程项目,产品的优秀性及信赖性也得到了认证。现在已经进入科学技术用软件的原产地美国,日本,欧洲市场。自2001年2月,作为国产科学技术用软件,从进入海外市场以来,通过包括美国,日本,中国及印度等地的独立法人在内的20个国家的代理公司,成功打进了全球40余个国家的市场。 MIDAS Family Program有包括建筑/桥梁/岩土/机械等领域的10种软件组成,现在正在被全世界的工程技术人员所使用。我们的发展目标是成为全球工程解决方案开发和提供公司,为了实现这个目标,我们会以我们核心的CAE软件开发为基础,逐步扩大到造船,航空,电子,环境及医疗等新世纪尖端科学及未来产业 领域。

岩土领域包括: 岩土隧道领域 二维地基和隧道领域 桥梁脚 手架等特殊工程领域 MIDAS Information Technology Co., Ltd.(简称MIDAS IT)正式成立于2000年9月1日,是浦项制铁(POSCO)集团成立的第一个venture company ,它隶属于浦项制铁开发公司(POSCO E&C)。POSCO E&C 是POSCO 的一个分支机 构,是韩国具实力的建设公司之一。 自从1989年由POSCO 集团成立专门机构开始开发MIDAS 软件以来,MIDAS IT 在不断追求完美的企业宗旨下获得了飞速发展。目前在韩国结构软件市场中,MIDAS Family Program 的市场占有率排第一位,在用户最满意的产品中也始终排在第一位。 北京迈达斯技术有限公司为MIDAS IT 在中国的唯一独资子公司,于2002年11月正式成立。负责MIDAS 软件的中文版开发、销售和技术支持工作。在进入中国市场的第一年,MIDAS 软件的用户就已经发展到500多家。 -2009.06 NFX 发布(机械领域结构分析系统) -2009.08 midas Building 发布(建筑领域结构分析系统) -2008.08 日本法人成立(东京 MIDAS IT Japan) -2008.05 与日本KKE 公司签订战略合作伙伴及代理协议(机械领域) -2008.04 印度法人成立(孟买, MIDAS R&D Centre India Pvt., Ltd.) -2007.12 与日本CREATEC 公司签订战略合作伙伴及代理协议 -2007.12 于韩国(株)JAIEL 信息技术公司签订战略合作伙伴协议 -2007.07 与美国Noran Engineering 公司签订战略合作伙伴协议 -2007.06 以顾客价值为中心的建筑领域MIDAS On Demand Service 实施 -2007.05 与印度Jain Infra Projects Limited 公司签订战略技术合作伙伴协议

武汉地铁越江隧道建造技术交流

武汉地铁越江隧道建造技术 2019年8月

武汉地处江汉平原东部,长江及其最大支流汉江将武汉城区一分为三,形成“两江分隔、三镇 鼎立、跨江发展”的城市格局,因此如何解决公共交通过江问题一直是武汉城市的重要课题。 O V E R V I E W O F W U H A N M E T R O 武汉轨道交通概况 (一)武汉城市概况

2012年,78.6公里第一期 (2006-2012年)2017年,215公里第二期(2010-2017年)2021年,405公里第三期(2014-2021年)2049年,1100公里远景线网规划(2014-2049年)2024年,606公里第四期(2019-2024年)(二)线网规划 武汉轨道交通自2004年1号线开通运营以来,第一、二期建设规划已全部建成通车,第三、四期建设规划线路正全面推进,目前已通车运营10条线,里程累计318km。根据线网规划,远景年有25条线,总规模1100km。

序号阶段线路越江隧道1建成2号线1处长江24号线1处长江33号线1处汉江46号线1处汉江58号线1处长江67号线1处长江1在建12号线2处长江212号线1处汉江3规划11号线 1处长江410号线 1处汉江510号线 1处长江6新港线 1处长江713号线 1处长江820号线 1处长江917号线1处长江 武汉轨道交通共规划18条越过江通道,目前建成6条,在建3条;规划待建9条。 新港线7号线8号线12号线20号线10号线2号线4号线13号线10号线12号线11号线 12号线17号线3号线6号线 (三)越江通道规划与现状

2号线长江隧道 8号线长江隧道7号线三阳路长江隧道 (三)越江通道规划与现状 2012年武汉2号线越 江隧道的建成开通,取得 了地铁越江隧道的重大突 破,揭开了武汉地铁越江 隧道建设新篇章。此后6年 间,武汉地铁建成了3、4、 6、7、8号线越江隧道, 其中3、6号线为越汉江隧 道。武汉越江隧道建设实 践得到极大的丰富和发展。

热力耦合分析单元简介

热力耦合分析单元简介! SOLID5-三维耦合场实体 具有三维磁场、温度场、电场、压电场和结构场之间有限耦合的功能。本单元由8个节点定义,每个节点有6个自由度。在静态磁场分析中,可以使用标量势公式(对于简化的RSP,微分的DSP,通用的GSP)。在结构和压电分析中,具有大变形的应力钢化功能。与其相似的耦合场单元有PLANE13、SOLID62和SOLID98。 INFIN9-二维无限边界 用于模拟一个二维无界问题的开放边界。具有两个节点,每个节点上带有磁向量势或温度自由度。所依附的单元类型可以为PLANE13和PLANE53磁单元,或PLANE55和PLANE77和PLANE35热单元。使用磁自由度(AZ)时,分析可以是线性的也可以是非线性的,静态的或动态的。使用热自由度时,只能进行线性稳态分析。 PLANE13-二维耦合场实体 具有二维磁场、温度场、电场和结构场之间有限耦合的功能。由4个节点定义,每个节点可达到4个自由度。具有非线性磁场功能,可用于模拟B-H曲线和永久磁铁去磁曲线。具有大变形和应力钢化功能。当用于纯结构分析时,具有大变形功能,相似的耦合场单元有SOLID5、SOLID98和SOLID62。 LINK31-辐射线单元 用于模拟空间两点间辐射热流率的单轴单元。每个节点有一个自由度。可用于二维(平面或轴对称)或三维的、稳态的或瞬态的热分析问题。 允许形状因子和面积分别乘以温度的经验公式是有效的。发射率可与温度相关。如果包含热辐射单元的模型还需要进行结构分析,辐射单元应当被一个等效的或(空)结构单元所代替。 LINK32-二维传导杆 用于两节点间热传导的单轴单元。该单元每个节点只有一个温度自由度。可用于二维(平面或轴对称)稳态或瞬态的热分析问题。 如果包含热传导杆单元的模型还需进行结构分析,该单元可被一个等效的结构单元所代替。 LINK33-三维传导杆 用于节点间热传导的单轴单元。该单元每个节点只有一个温度自由度。可用于稳态或瞬态的热分析问题。 如果包含热传导杆单元的模型还需进行结构分析,该单元可被一个等效的结构单元所代替。 LINK34-对流线单元 用于模拟节点间热对流的单轴单元。该单元每个节点只有一个温度自由度。热对流杆单元可用于二维(平面或轴对称)或三维、稳态或瞬态的热分析问题。 如果包含热对流单元的模型还需要进行结构分析,热对流单元可被一个等效(或空)的结构单元所代替。单元的对流换热系数可分为非线性,即对流换热系数是温度或时间的函数。

1MIDASGTS的分析功能

分析理论手册 78第一篇 MIDAS/GTS的分析功能 1. 概要 岩土分析(geotechnical analysis)与一般的结构分析(structural analysis)有较 大差异。一般的结构分析注重荷载的不确定性,所以在分析时会加载各种荷载,然 后对分析结果进行各种组合,最后取各组合中最不利的结果进行设计。岩土分析注 重的是施工阶段和材料本身的不确定性,所以决定岩土的物理状态显得格外重要。 在岩土分析中应尽量使用实体单元模拟围岩的状态,尽量真实地模拟岩土的非线性 特点以及地基应力状态(自应力和构造应力),并且尽量真实地模拟施工阶段开挖过 程,这样才会得到比较真实的结果。 优秀的岩土分析程序应能真实地模拟现场条件和施工过程,并应为用户提供更多的 材料模型和边界条件,让用户在做岩土分析时有更多的选择。 MIDAS/GTS不仅具有岩土分析所需的基本分析功能,并为用户提供了包含最新分析 理论的强大的分析功能,是岩土和隧道分析与设计的最佳的解决方案之一。 MIDAS/GTS中提供的的分析功能如下: A. 静力分析 (static analysis) (1) 线弹性分析 (linear elastic analysis) (2) 非线性弹性分析 (nonlinear elastic analysis) (3) 弹塑性分析 (elastoplastic analysis) B. 渗流分析 (seepage analysis) (1) 稳定流分析 (steady state analysis) (2) 非稳定流分析 (transient state analysis) C. 应力-渗流耦合分析 (stress-seepage coupled analysis) D. 固结分析 (consolidation analysis) (1) 排水/非排水分析 (drained/undrained analysis) (2) 固结分析 (consolidation analysis)

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