内河航道岸坡稳定性数值分析及安全预警平台研究

发布时间：2025-04-15 02:22

　　内河航道的岸坡失稳破坏是普遍存在于世界各地的现象,其不仅会严重地侵蚀减少航道两岸的土体资源,毁坏沿岸的建筑物,同时也会威胁到航道内船舶的通航安全,增加航道运营维护的支出费用。因此,在国家大力发展内河水运的背景下,开展内河航道岸坡稳定性数值分析及预警平台研究工作具有十分重要的意义。本文利用大型有限元软件ABAQUS建立起内河航道岸坡的有限元数值模型,对其稳定性问题进行了数值模拟分析,主要考虑的影响因素有航道水位变化、降雨作用和船行波作用。此外,在有限元分析的基础上,通过联合多种语言编程的方法完成了基于地理信息系统和有限元技术的内河航道岸坡稳定性预警平台建设工作。本文主要的研究内容包括以下几个方面:(1)建立了能够模拟水位变化、降雨作用和船行波作用的岸坡稳定性分析的有限元数值模型,确定了有限元分析中水位、降雨和船行波作用的模拟方法,并将数值计算结果与M-P法计算结果进行对比,验证了模型的可靠性。(2)在已建立的有限元模型基础上,利用ABAQUS的DISP和DLOAD子程序功能,对模型中水位作用下的边界条件和荷载条件进行重新定义,使其能够随着时间而产生动态变化,从而实现了对航道岸坡在水位动态变...

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1系数与饱和度S关系曲线

一般认为土体为水和土颗粒组成的两相介本身的有效应力原理，即由土颗粒组成的骨架结构上的体的孔隙水压力乘以系数的和等于土体中一点的总应中应力以拉为正，这与土力学中正好相反，因此，在A理和常规土力学中的表达式略有差异，如式（2-1）所'1wau....

图2-2饱和度与基质吸力之间的关系

第2章航道岸坡稳定性有限元分析方法ABAQUS当中默认为ks(S)=S3k，如果需要采用具数的设定中进行设定，当S≥1.0时，ks(S)=1.0。与基质吸力的关系种孔隙介质，当总孔隙水压力uw＞0时就意味着0时意味着土体为非饱和状态，这样-uw就反映了体可能会....

图2-4网格划分

阶精度的CPE8P平面应变单元来进行数值模拟研究。元类型的影响相同，网格划分粗细的不同对有限元数值分析的影响，因此必须对计算所需的精度以及计算所耗的时间进行万少石[74]、史恒通等[75]研究成果，本计算模型的拟计划生成共包含节点数为3186个，详见图2-4。河道水位6....

图2-5静水压力作用示意图

w1wuHzw是边界上某点的孔压值；1H是该点的高程（m）；zw是水的重度（kN/m3）。面为完全不透水边界条件，在ABAQUS中默认所有此无需单独进行设置。载处理主要受重力和静水压力的作用。在ABAQUS当中可以采用bodyforce或者....

本文编号：4039920