巖土與地下工程結構工程梁柱教學(xué)實(shí)驗系統多功能結構力學(xué)試驗系統結構工程梁柱教學(xué)實(shí)驗系統結構工程疲勞試驗系統1000噸臥式拉力機
更新時(shí)間:2024-07-06
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1、土力學(xué)試驗
(1)二維滲透與流網(wǎng)分析實(shí)驗
利用土工有限元計算程序,開(kāi)發(fā)相應的用戶(hù)界面,依據土力學(xué)二維滲透計算原理和流網(wǎng)的基本性質(zhì),進(jìn)行各種土工問(wèn)題(如基坑,土石壩)的二維滲流計算,繪制二維流網(wǎng),計算斷面單位時(shí)間透水量。
(2)一維壓縮試驗
利用土工有限元計算程序,采用劍橋土體模型,開(kāi)發(fā)相應的用戶(hù)界面,模擬一維固結壓維試驗過(guò)程,繪制一維壓縮試驗的e-p曲線(xiàn)和e-log(p)曲線(xiàn),確定相應的土體體積壓縮系數,側限壓縮模量、壓縮指數以回彈模量。
(3)一維固結仿真試驗
利用BIOT固結原理土工有限元計算程序,開(kāi)發(fā)相應的用戶(hù)界面,進(jìn)行一維壓縮試驗的數值仿真,確定土樣壓縮量隨時(shí)間的變化過(guò)程,平均固結度隨時(shí)間的變形過(guò)程以及超孔隙水壓力的變化性狀。
(4)直剪試驗仿真
采用土工有限元分析方法,開(kāi)發(fā)相應的數值試驗處理界面,模擬仿真直剪試驗的過(guò)程。通過(guò)數值仿真,學(xué)生學(xué)習并撐握直剪試驗的原理,試驗過(guò)程和土體抗剪強度參數的確定。
(5)三軸試驗仿真
采用土工有限元分析方法,開(kāi)發(fā)相應的數值試驗處理界面,模擬仿真三軸試驗的過(guò)程,包括不固結不排水、固結不排水和固結排水的三種三軸試驗,學(xué)生通過(guò)仿真試驗的操作,熟悉并掌握三軸試驗的原理,試驗操作和試驗過(guò)程;領(lǐng)會(huì )并撐握不同的土體(緊砂、松砂,正常固結土和超固結土)在不同的三軸剪切試驗中的土樣體積和超靜孔隙水壓力,應力與應變等變化性狀。
(6)地基極限承載力仿真試驗
采用土工有限元分析方法,土體采用摩爾-庫倫模型模擬,開(kāi)發(fā)相應的數值試驗處理界面。采用數值分析方法,進(jìn)行地基承載性狀進(jìn)行數值虛擬試驗,使學(xué)習掌握條形基礎和短形基礎荷載作用下的地基極限破壞模式;比較、領(lǐng)會(huì )并掌握普朗德?tīng)柡吞郴鼗鶚O限承載力計算原理的假定及計算方法。
(7)邊坡穩定分析的虛擬試驗
采用極限平衡方法和強度折減有限元方法,分析邊坡穩定。使學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì )瑞典條分法、BISHOP條分法及Janbu條分法的力的平衡假定和計算原理。通過(guò)強度折減有限元方法的邊坡失穩滑動(dòng)的虛擬試驗,理解邊坡的坡壞機理,并與極限平衡法進(jìn)行比較,充分地掌握邊坡穩定的分析方法。
在平時(shí)教學(xué)中展開(kāi)數值虛擬仿真試驗。相應的有限元計算程序和極限平衡法的邊坡穩定分析程序本實(shí)驗室已具備,后繼只要開(kāi)發(fā)相應的前后處理模塊即可,將計算內核作為后臺處理,使本科生不必接觸有限元等相應的計算原理,即可獨立開(kāi)展數值仿真試驗。
2、基礎工程實(shí)訓實(shí)驗
(1)基坑開(kāi)挖過(guò)程仿真分析試驗
采用商業(yè)土工有限元分析軟件,通過(guò)數值分析仿真分析試驗,使學(xué)生充分掌握基坑支護結構隨開(kāi)挖過(guò)程的內力與位移變化性狀,各種基坑支護結構的各種破壞模式(隆起,失穩及滲透破壞)與機理,并與傳統的經(jīng)驗計算公式進(jìn)行比較,學(xué)習并領(lǐng)會(huì )相應的計算方法。
(2)樁基礎的堅向和水平承載性狀分析試驗
采用商業(yè)土工有限元分析軟件,分析單樁和群樁的堅向和水平承載性狀,學(xué)習領(lǐng)會(huì )樁基礎的荷載傳遞機理。
在平時(shí)教學(xué)和基礎工程課程設計中展開(kāi)數值虛擬仿真計算。
3. 地下工程實(shí)訓實(shí)驗
采用商業(yè)土工數值分析軟件,展開(kāi)超大復雜基坑開(kāi)挖的數值分析,各種隧道開(kāi)挖(如礦山開(kāi)挖、新奧爾良法及盾構開(kāi)挖,以及錨桿和注漿的施工過(guò)程模擬)的數值分析。
在地下結構課程教學(xué)和相應的畢業(yè)設計中展開(kāi)數值仿真的應用。