巖土與地下工程結構工程梁柱教學實驗系統

巖土與地下工程結構工程梁柱教學實驗系統

電液伺服(fu)多通(tong)道協調加載           

壓剪加載反力架      

豎(shu)向加(jia)載系統      

擬靜(jing)力加載試驗(yan)系統   

結構力學組合(he)實驗平臺  

水平加(jia)載反力架            

多(duo)功(gong)能結構力學試驗系統(tong)

結(jie)構工程梁柱(zhu)教學實(shi)驗系統

結構工程疲勞試驗系統

1000噸臥式拉(la)力(li)機

高強螺栓扭轉試(shi)驗機

1、土力學試(shi)驗

（1）二維滲透與(yu)流網分(fen)析實驗(yan)

利用土工(gong)有限元(yuan)計(ji)算程序，開發(fa)相應(ying)的用戶界(jie)面，依據土力學(xue)二維(wei)滲(shen)透計(ji)算原理和流(liu)網的基本性質，進(jin)行各種(zhong)土工(gong)問題（如(ru)基坑，土石壩）的二維(wei)滲(shen)流(liu)計(ji)算，繪(hui)制二維(wei)流(liu)網，計(ji)算斷面單(dan)位時間透水量(liang)。

（2）一維(wei)壓縮試驗

利用土工有限元計算程序，采用劍橋土體模型，開發相應的用戶界面，模擬一維固結壓維試驗過程，繪制一維壓縮試驗的e-p曲線和e-log(p)曲線，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(jie)原理土(tu)工(gong)有限元(yuan)計算程(cheng)序，開(kai)發相應的(de)用戶(hu)界面，進行一維(wei)壓(ya)縮試驗的(de)數(shu)值仿真，確定土(tu)樣壓(ya)縮量隨時(shi)間的(de)變化過程(cheng)，平均固結(jie)度隨時(shi)間的(de)變形過程(cheng)以(yi)及超孔隙水壓(ya)力的(de)變化性狀。

（４）直(zhi)剪試驗仿(fang)真(zhen)

采用土工有(you)限元分(fen)析方法，開發相應的數值試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)處理(li)界面，模擬仿真直(zhi)剪(jian)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的過程(cheng)。通過數值仿真，學(xue)生學(xue)習并撐握直(zhi)剪(jian)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的原(yuan)理(li)，試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)過程(cheng)和土體抗剪(jian)強度參數的確定。

（５）三軸試驗仿真 

采(cai)用土(tu)工有限(xian)元分析方法，開發相應(ying)的(de)(de)數值試驗(yan)(yan)處理界(jie)面，模(mo)擬仿(fang)真三軸試驗(yan)(yan)的(de)(de)過(guo)程(cheng)，包括不固(gu)結(jie)(jie)不排水(shui)、固(gu)結(jie)(jie)不排水(shui)和固(gu)結(jie)(jie)排水(shui)的(de)(de)三種三軸試驗(yan)(yan)，學生通過(guo)仿(fang)真試驗(yan)(yan)的(de)(de)操作(zuo)，熟悉(xi)并掌握三軸試驗(yan)(yan)的(de)(de)原(yuan)理，試驗(yan)(yan)操作(zuo)和試驗(yan)(yan)過(guo)程(cheng)；領會(hui)并撐握不同的(de)(de)土(tu)體(ti)（緊(jin)砂、松砂，正常固(gu)結(jie)(jie)土(tu)和超固(gu)結(jie)(jie)土(tu)）在不同的(de)(de)三軸剪(jian)切(qie)試驗(yan)(yan)中的(de)(de)土(tu)樣體(ti)積和超靜孔隙水(shui)壓力(li)，應(ying)力(li)與(yu)應(ying)變(bian)等變(bian)化性狀。

（6）地基極限承載力仿(fang)真試驗

采用(yong)(yong)土(tu)工有限(xian)(xian)元分(fen)析方(fang)法，土(tu)體采用(yong)(yong)摩爾-庫(ku)倫模型模擬(ni)(ni)，開發相應(ying)的(de)數(shu)值試驗(yan)處理界面。采用(yong)(yong)數(shu)值分(fen)析方(fang)法，進行(xing)地基(ji)(ji)承載(zai)性狀進行(xing)數(shu)值虛擬(ni)(ni)試驗(yan)，使學習掌握(wo)條(tiao)形基(ji)(ji)礎和短形基(ji)(ji)礎荷(he)載(zai)作用(yong)(yong)下(xia)的(de)地基(ji)(ji)極(ji)限(xian)(xian)破壞模式；比較、領(ling)會并掌握(wo)普朗(lang)德爾和太沙基(ji)(ji)地基(ji)(ji)極(ji)限(xian)(xian)承載(zai)力計算原(yuan)理的(de)假定及計算方(fang)法。

（7）邊坡穩定分析的虛擬試(shi)驗

采(cai)用(yong)極(ji)限(xian)平(ping)衡方(fang)法和強(qiang)度折減有(you)限(xian)元方(fang)法，分(fen)(fen)析邊坡(po)(po)(po)穩定。使學生深刻領(ling)會(hui)瑞(rui)典條分(fen)(fen)法、BISHOP條分(fen)(fen)法及Janbu條分(fen)(fen)法的(de)(de)力的(de)(de)平(ping)衡假(jia)定和計算原理(li)。通過強(qiang)度折減有(you)限(xian)元方(fang)法的(de)(de)邊坡(po)(po)(po)失穩滑動的(de)(de)虛擬試驗，理(li)解邊坡(po)(po)(po)的(de)(de)坡(po)(po)(po)壞機理(li)，并與極(ji)限(xian)平(ping)衡法進(jin)行(xing)比較(jiao)，充分(fen)(fen)地掌握邊坡(po)(po)(po)穩定的(de)(de)分(fen)(fen)析方(fang)法。

在平時教(jiao)學中(zhong)展開數值(zhi)虛擬仿真(zhen)試驗(yan)。相應(ying)的有限(xian)元計算(suan)程(cheng)序和極限(xian)平衡法(fa)的邊坡穩(wen)定分析程(cheng)序本實驗(yan)室已具備，后繼只(zhi)要開發相應(ying)的前后處理(li)模塊即可，將計算(suan)內核作為后臺處理(li)，使(shi)本科生不必接觸有限(xian)元等(deng)相應(ying)的計算(suan)原理(li)，即可獨(du)立(li)開展數值(zhi)仿真(zhen)試驗(yan)。

2、基礎工程實(shi)訓實(shi)驗(yan)

（1）基坑開(kai)挖過程仿真分析試(shi)驗(yan)

采用(yong)商業(ye)土工有限元分(fen)析軟件，通(tong)過(guo)數(shu)值分(fen)析仿真分(fen)析試驗(yan)，使學生充(chong)分(fen)掌握(wo)基(ji)坑(keng)支護結(jie)構隨(sui)開挖過(guo)程的內力(li)與位移變化性狀(zhuang)，各(ge)種(zhong)基(ji)坑(keng)支護結(jie)構的各(ge)種(zhong)破壞模式（隆(long)起(qi)，失(shi)穩及滲透破壞）與機理，并與傳統的經驗(yan)計算公式進行比較(jiao)，學習并領會(hui)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

采用商業土工(gong)有限元分(fen)析軟件，分(fen)析單樁(zhuang)和(he)群樁(zhuang)的堅向和(he)水(shui)平承載性狀，學(xue)習領會(hui)樁(zhuang)基礎的荷(he)載傳(chuan)遞機理。

 ;在平時(shi)教學(xue)和基礎工程課程設(she)計(ji)(ji)中展開數(shu)值(zhi)虛擬仿真計(ji)(ji)算。

3. 地下工程(cheng)實訓實驗

采用商(shang)業土工數(shu)值(zhi)分(fen)析軟件，展開(kai)超(chao)大復雜基坑開(kai)挖(wa)的數(shu)值(zhi)分(fen)析，各種隧(sui)道(dao)開(kai)挖(wa)（如礦(kuang)山開(kai)挖(wa)、新(xin)奧爾良法及盾構開(kai)挖(wa)，以及錨桿和(he)注(zhu)漿的施工過程模擬）的數(shu)值(zhi)分(fen)析。

在地下結構課程教學和相應(ying)的畢(bi)業設計(ji)中(zhong)展開數值(zhi)仿真(zhen)的應(ying)用。