內(nèi)河航道的岸坡失穩(wěn)破壞是普遍存在于世界各地的現(xiàn)象,其不僅會(huì)嚴(yán)重地侵蝕減少航道兩岸的土體資源,毀壞沿岸的建筑物,同時(shí)也會(huì)威脅到航道內(nèi)船舶的通航安全,增加航道運(yùn)營維護(hù)的支出費(fèi)用。因此,在國家大力發(fā)展內(nèi)河水運(yùn)的背景下,開展內(nèi)河航道岸坡穩(wěn)定性數(shù)值分析及預(yù)警平臺研究工作具有十分重要的意義。本文利用大型有限元軟件ABAQUS建立起內(nèi)河航道岸坡的有限元數(shù)值模型,對其穩(wěn)定性問題進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,主要考慮的影響因素有航道水位變化、降雨作用和船行波作用。此外,在有限元分析的基礎(chǔ)上,通過聯(lián)合多種語言編程的方法完成了基于地理信息系統(tǒng)和有限元技術(shù)的內(nèi)河航道岸坡穩(wěn)定性預(yù)警平臺建設(shè)工作。本文主要的研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)建立了能夠模擬水位變化、降雨作用和船行波作用的岸坡穩(wěn)定性分析的有限元數(shù)值模型,確定了有限元分析中水位、降雨和船行波作用的模擬方法,并將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與M-P法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證了模型的可靠性。(2)在已建立的有限元模型基礎(chǔ)上,利用ABAQUS的DISP和DLOAD子程序功能,對模型中水位作用下的邊界條件和荷載條件進(jìn)行重新定義,使其能夠隨著時(shí)間而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化,從而實(shí)現(xiàn)了對航道岸坡在水位動(dòng)態(tài)變...

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1系數(shù)與飽和度S關(guān)系曲線

一般認(rèn)為土體為水和土顆粒組成的兩相介本身的有效應(yīng)力原理，即由土顆粒組成的骨架結(jié)構(gòu)上的體的孔隙水壓力乘以系數(shù)的和等于土體中一點(diǎn)的總應(yīng)中應(yīng)力以拉為正，這與土力學(xué)中正好相反，因此，在A理和常規(guī)土力學(xué)中的表達(dá)式略有差異，如式（2-1）所'1wau....

圖2-2飽和度與基質(zhì)吸力之間的關(guān)系

第2章航道岸坡穩(wěn)定性有限元分析方法ABAQUS當(dāng)中默認(rèn)為ks(S)=S3k，如果需要采用具數(shù)的設(shè)定中進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)S≥1.0時(shí)，ks(S)=1.0。與基質(zhì)吸力的關(guān)系種孔隙介質(zhì)，當(dāng)總孔隙水壓力uw＞0時(shí)就意味著0時(shí)意味著土體為非飽和狀態(tài)，這樣-uw就反映了體可能會(huì)....

圖2-4網(wǎng)格劃分

階精度的CPE8P平面應(yīng)變單元來進(jìn)行數(shù)值模擬研究。元類型的影響相同，網(wǎng)格劃分粗細(xì)的不同對有限元數(shù)值分析的影響，因此必須對計(jì)算所需的精度以及計(jì)算所耗的時(shí)間進(jìn)行萬少石[74]、史恒通等[75]研究成果，本計(jì)算模型的擬計(jì)劃生成共包含節(jié)點(diǎn)數(shù)為3186個(gè)，詳見圖2-4。河道水位6....

圖2-5靜水壓力作用示意圖

w1wuHzw是邊界上某點(diǎn)的孔壓值；1H是該點(diǎn)的高程（m）；zw是水的重度（kN/m3）。面為完全不透水邊界條件，在ABAQUS中默認(rèn)所有此無需單獨(dú)進(jìn)行設(shè)置。載處理主要受重力和靜水壓力的作用。在ABAQUS當(dāng)中可以采用bodyforce或者....

本文編號：4039920