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目前,对于墙前水位骤降情况下的岸墙稳定性的理解还存在不少模糊的地方,这主要是由于对水位骤降下墙前、墙后水位关系研究还不够深入,对于简单的一维、二维渗流缺乏一个可用于工程设计中的简便的分析方法,对于三维渗流效应的分析更是不足。因此全面分析墙前水位骤降为岸墙带来的三维渗流效应的影响有助于对岸墙的稳定性作出更准确的判断。针对上述问题,本文主要研究工作如下:
(1)本文首先在前人研究基础上,利用MATLAB编写了一维渗流差分程序,通过试验及数值模拟的验证证实了该程序的可靠性。接着利用该程序分析了降水速度、填土渗透系数以及饱和土含水量对渗流的影响。
(2)利用大型自制模型箱,进行了两组不同排水工况下的挡墙水位骤降试验,将各组试验结果进行对比分析。
(3)利用ABAQUS软件建立试验模型的数值模型,将数值模拟结果与试验结果对比,以验证数值模型的准确性。
(4)利用ABAQUS建立实际工程沉箱的数值模型,进行墙前、墙后水位差的三维渗流分析,分别计算了水位骤降及典型潮水位两种不同工况,并比较了不同岸墙基床渗透系数以及不同分缝间距的结果。
(5)利用ABAQUS对上述沉箱模型进行渗流/应力耦合分析,接着引入强度折减法分析沉箱在水位骤降过程中的稳定性变化规律。分析了降水速度、填土渗透系数、岸墙基床渗透系数以及分缝间距对沉箱稳定性的影响。
基于上述研究,本文首先得到了一可用于一维渗流以及强透水基础二维渗流分析的MATLAB计算程序。接着通过对岸墙的三维渗流分析,发现墙前、墙后水位差随着墙前水位骤降不断增大,而沉箱分缝的设置可以有效减小墙前、墙后水位差。最后通过强度折减法对水位骤降下的沉箱模型进行稳定性分析,发现岸墙稳定性是随着水位的下降呈先减小后增大的趋势变化,并且在各影响因素中,填土渗透性对稳定性的影响最大,填土渗透系数越大,沉箱稳定性越好,且随着参数的改变沉箱稳定性最不利水位也会发生变化。
(1)本文首先在前人研究基础上,利用MATLAB编写了一维渗流差分程序,通过试验及数值模拟的验证证实了该程序的可靠性。接着利用该程序分析了降水速度、填土渗透系数以及饱和土含水量对渗流的影响。
(2)利用大型自制模型箱,进行了两组不同排水工况下的挡墙水位骤降试验,将各组试验结果进行对比分析。
(3)利用ABAQUS软件建立试验模型的数值模型,将数值模拟结果与试验结果对比,以验证数值模型的准确性。
(4)利用ABAQUS建立实际工程沉箱的数值模型,进行墙前、墙后水位差的三维渗流分析,分别计算了水位骤降及典型潮水位两种不同工况,并比较了不同岸墙基床渗透系数以及不同分缝间距的结果。
(5)利用ABAQUS对上述沉箱模型进行渗流/应力耦合分析,接着引入强度折减法分析沉箱在水位骤降过程中的稳定性变化规律。分析了降水速度、填土渗透系数、岸墙基床渗透系数以及分缝间距对沉箱稳定性的影响。
基于上述研究,本文首先得到了一可用于一维渗流以及强透水基础二维渗流分析的MATLAB计算程序。接着通过对岸墙的三维渗流分析,发现墙前、墙后水位差随着墙前水位骤降不断增大,而沉箱分缝的设置可以有效减小墙前、墙后水位差。最后通过强度折减法对水位骤降下的沉箱模型进行稳定性分析,发现岸墙稳定性是随着水位的下降呈先减小后增大的趋势变化,并且在各影响因素中,填土渗透性对稳定性的影响最大,填土渗透系数越大,沉箱稳定性越好,且随着参数的改变沉箱稳定性最不利水位也会发生变化。