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| 3D GIS与有限元模拟无缝耦合方法及其在隧道工程中的应用研究 | |
| 作者单位： | ;1.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;2.湖北武穴长江公路大桥有限公司 |
| 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。 |
| 关 键 词： | 有限元法 地理信息系统 Delaunay网格剖分算法 无缝耦合 隧道工程 |
Seamless coupling of 3D GIS techniques with FEM and its application to tunneling engineering |
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| Abstract: | |
| Keywords: | |
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