数值模拟读书报告.docx

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1、中国利业大学2022级硕.土讨论生课程考试试卷考试科目岩土工程数值计算法考试时间2022年12月同学姓名学 号ZS1所在院系力学与建筑工程学院任课老师中国矿业高校讨论生院培育管理处印制岩土工程数值计算法读书报告依据课程要求，我在阅读了 *的一篇关于压力拱运用于深基坑开挖的硕士毕业论文后完成了这篇读书报告，并依据老师的要求指出了他的论文中有关岩土工程数值方法的问题。以下的文章主要从四个方面对该文章做出相关的评价。1.数值计算方法的问题1.1. 文章表达、语法、符号等问题(1)文章1.1节中第一段第一句话太长，应当断成多句话。应将其改为“改革开放以来，我们国家城市化速度明显加快，城市规模不断扩大，

2、导致城市建筑用地急剧下降。为了提高城市建设中土地的采用率，各类用途的地下空间已经在各大城市中得到广泛的开发采用。诸如高层建筑的多层地下室、地下铁道及地下车站、地下停车库、地下街道、地下商场、地下医院、地下仓库、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等。”(2)文章1.1节中第一段的其次句话规律稍有不通，应改为“为了提高城市建设中土地的采用率，各大城市的地下空间已经广泛地采用于各种用途。”(3)文章1.1节第一段第五行的第一句话中“以及多种”应当为“等各种”。由于作者前文中所例举的多层地下室、地下铁道等与地下民用和工业设施是从属关系，所以不行以用“以及”。(4)文章14节第一段第六行的第六个字“

3、以”改为“数”字更为合理。(5)文章1.1节其次段第五行的第一个逗号应当为句号。(6)文章1.2节的小节第一段其次行“开往深度”应为“开挖深度北(7)文章小节第四段的其次句话开头的“尤其是应当去掉。因其与“较为突出”表达有重复之嫌。(8)文章最终一段最终一句话的最终应改为“所以确保深基坑的开挖对城市生命管线的肯定平安没有影响”。(9)文章小节其次段第三行中将“判别基坑内土体围岩的稳定”改为“判别基坑内土体围岩的稳定性”。(10)文章第五页第四段第一句中的“开控过程”应当是“开挖过程”。(11)文章第九页中最终一段在多种常用的数值模拟软件中选择ANSYS用于该课题的讨论，选择缘由只用了 “综合考

4、虑各方面的因素一句话概括，作出简洁的介绍应当更为抱负。(12)文章15页的图2-3和第16页的图2-4标注处的文字太小，不便于读者查看。并且作者没有说明该图是哪一个刨面的应力云图。(13)文章17页的公式(2-1)应当给作一副图说明坐标转换前后的状况。(14)文章17页倒数其次行的“0=0。”应改为“。=90。”(15)文章第21页的图2-6、第23页的图2-7、第24页的图2-8、第26页的图2-9、第28页的图2-10、第29页的图2-11和第31页的图2-12线条上的数据点太大，影响图片的清楚及美观。(16)文章第41页第一段的其次行最终一句话和其次段的第一句话中的“附件土体”应当为“四

5、周土体”。(17)文章第45页的图3-12中，没有注释各种颜色代表什么状态，读者简洁困惑。(18)文章第46页的小结(1)中描述的三维实体压力拱外形应当像半个具有肯定厚度椭圆球壳，而不是半个椭圆球。描述不是很清楚。1.2.文章作出的假设文章的基本假设有以下4点：(1)由于基坑工程一般是一个临时性工程，所以本文忽视深基坑开挖过程中，地下水渗流场的影响。(2)本文假设基坑是在一个均质土体的抱负地质条件下开挖的。(3)由于基坑支护状况的不确定性，本文没有考虑基坑的支护状况。(4)本文采纳土体模形为抱负弹塑性模形，其破坏准则为DruckerPrager屈服准则。作者作出这4条假设是合适的，由于假设的设

6、计能够保证得到的各种结论能够较好的符合实际状况，而且给计算带来肯定的便利。除了以上四条基本假设，作者对边界条件也作出了假设：计算区域边界上的边界条件可分为三类：一是位移边界条件，二是速度边界条件，三是应力边界条件。本次数值模拟分析依据位移边界条件进行设置，即认为：基坑的开挖对四周土体位移的影响随着土体远离基坑而渐渐削减，到了计算区域边界位移影响为0。取左右边界为x方向的位移约束，前后边界为y方向的约束，底边界为z方向的约束，顶面自由。由于基坑开挖的影响范围是肯定的，所以对于模型的尺寸选择应当同时考虑对计算机资源的节省。作者假设模形的水平宽度为基坑宽度外各向两侧延长2.5倍的基坑宽度，模形的竖直

7、方向(Z方向)的深度为4倍的基坑开挖深度。假设合理。2 .数值计算方法创新性分析压力拱是土木工程中拱效应现象之一，自压力拱效应提出以来，其始终在地下隧道、地下洞室等方面运用较多。作者考虑到深基坑的开挖与地下洞室的开挖存在相像之处，于是讨论分析深基坑开挖过程中压力拱的形成过程。作者在分析压力拱的形成过程中，定义了压力拱厚度和卸压区深度两个概念,并通过正交试验、线性回归等方法得到了基坑长宽比、基坑开挖深度、土体弹性模量、土体粘聚力和土体内摩擦角等因素对压力拱厚度和卸压区深度的影响，并得到其与各个因素的回归曲线方程。最终还通过最小二乘法得到了压力拱厚度的计算公式。作者还通过对不同剖面上的压力拱外形的

8、结合，得到了圆形深基坑和矩形深基坑的三维压力拱示意图，使读者能够更加清楚的了解压力拱的形成。3 .数值计算方法总体评价3.1. 计算方法的选择文章作者采纳了 ANSYS软件来对深基坑开挖时压力拱的形成过程进行分析。采纳电子计算机数值模拟分析，可以考虑各个方面的因素影响，很好的模拟实际状况，并且处理速度快，经济适用。在计算深基坑开挖过程中基坑尺寸、基坑土体力学参数等因素的影响时，采纳了正交试验设计，由于该设计适用于影响因素多的状况，能很好的找出各因素敏感度程度。而且正交试验设计相比较于全面试验分析，减小了试验次数，大大削减工作量，所以该方法选择合理。3.2. 结论的有效性本文通过数值模拟、室内试

9、验两种种手段对同一基坑实际问题进行了讨论，并且将两种种手段得到的数据进行对比论证，得出了肯定的结论，符合了科学讨论的论证规律，具有科学性和严谨性，可以作为一种结论应用到今后的相关工作中。4 .建议文章作者针对城市用地急剧下降的问题，提出提高城市建设中土地的采用率的有效方法一一开发地下空间，然后引出文章主题：深基坑的讨论。随后作者提出了现在深基坑的开发所遇到的问题，并且对城市深基坑工程的讨论现状作出了具体的介绍。随后，作业介绍了压力拱的讨论现状，并且阐述了压力拱效益对深基坑开挖的讨论意义。作者通过数值模拟、室内试验、正交试验等方法，对深基坑开挖过程产生压力拱的状况进行了分析计算，并得到了深基坑开挖过程中土体应力的演化规律,亚理工的形成状况及其特性，最终计算除了压力拱厚度的计算公式。但是作者没有介绍压力拱效应如何运用到工程实际中，分析得到的压力拱厚度对深基坑的开挖和支护有什么样的影响，如何影响。建议作者将得到的结论与工程实际紧密的结合起来，为将来深基坑的开挖支护供应肯定的计算依据。