›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (3): 866-874.doi: 10.16285/j.rsm.2017.03.032
刘振平1,刘 建1,何雨微2,贺怀建1,卞 康1
LIU Zhen-ping1, LIU Jian1, HE Yu-wei2, HE Huai-jian1, BIAN Kang1
摘要: 为实现数值模拟获得的各种场数据与GIS空间信息的综合集成,有必要对GIS中融合有限元数值计算的方法开展研究。本文采用GRASS GIS、VTK等开源软件,通过Python语言建立了GIS与有限元模拟的复合系统开发框架,针对隧道开挖编写了3DGIS与有限元数值计算无缝耦合分析程序(3DPyGisTFEM)。给出了由中心线上多条轮廓线生成隧道模型的算法,提出了对各地层DEM与隧道模型进行剖切运算获得隧道开挖地质剖面的方法。引入Delaunay网格剖分算法,对GIS中TIN模型不断改良,获得了适合有限元模拟的地质剖面三角形网格。基于多个剖面计算结果,运用插值手段,形成研究区域场数据,结合GIS空间分析方法,对场数据分布规律进行综合分析,实现了GIS与有限元的无缝耦合。黄家寨隧道工程实例表明,相对坡度、隧道中心线缓冲区等因素,地表距隧道拱顶高差的空间分布特征与地表沉降规律相关性更强。
中图分类号:
O 242.21
[1] | 王翔南, 郝青硕, 喻葭临, 于玉贞, 吕禾. 基于扩展有限元法的大坝面板脱空三维模拟分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 329-336. |
[2] | 薛阳, 吴益平, 苗发盛, 李麟玮, 廖康, 张龙飞. 库水升降条件下考虑饱和渗透系数空间变异性的白水河滑坡渗流变形分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1709-1720. |
[3] | 江南, 黄林, 冯君, 张圣亮, 王铎, . 铁路悬索桥隧道式锚碇设计计算方法研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 999-1009. |
[4] | 严健, 何川, 晏启祥, 许金华. 雀儿山隧道冰碛地层冻胀力原位测试及计算分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3593-3602. |
[5] | 曹洪, 胡瑶, 骆冠勇. 滤管两端均不在含水层层面的承压不 完整井近似计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2774-2780. |
[6] | 韩同春, 林博文, 何露, 苏钰钦, . 基于GIS与数值模拟软件耦合的 三维边坡建模方法及其稳定性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2855-2865. |
[7] | 王翔南, 李全明, 于玉贞, 喻葭临, 吕禾, . 基于扩展有限元法对土体滑坡破坏过程的模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2435-2442. |
[8] | 于 正, 杨龙才, 张 勇, 赵 伟, . 考虑地层变异特征一致性的围岩变形不确定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1947-1956. |
[9] | 严 健, 何 川, 汪 波, 蒙 伟, . 高地温对隧道岩爆发生的影响性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1543-1550. |
[10] | 郑安兴, 罗先启, 陈振华, . 基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 799-808. |
[11] | 王冬勇, 陈曦, 于玉贞, 吕彦楠, . 基于二阶锥规划有限元增量加载法的条形浅基础极限承载力分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4890-4896. |
[12] | 王剑锋, 李天斌, 马春驰, 张航, 韩瑀萱, 周雄华, 姜宇鹏, . 基于引力搜索法的隧道围岩微震定位研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4421-4428. |
[13] | 闫高明, 申玉生, 高 波, 郑 清, 范凯祥, 黄海峰. 穿越黏滑断层分段接头隧道模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4450-4458. |
[14] | 莫品强, 高新慰, 黄子丰, 马丹阳, . 下穿隧道开挖引起的挤土桩沉降控制分析方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3823-3832. |
[15] | 谷拴成,周 攀,黄荣宾. 锚杆–围岩承载结构支护下隧洞稳定性分析[J]. , 2018, 39(S1): 122-130. |
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