抗滑短桩越顶问题的有限元验证

抗滑短桩是介于抗滑键与全长桩的一种特殊的抗滑桩,由于其较全长桩经济,已在实际工程中应用。云阳县太公沱至余家包库岸大咀段库岸因其下滑推力大、滑面埋深深,采用常规的抗滑桩极其不合理,通过方案比选此滑坡采用长12m的抗滑短桩进行支护。运用有限元强度折减法对设置抗滑短桩后,对滑面是否越过桩顶进行了验证。经计算设置抗滑短桩后滑坡稳定系数为1．25,说明滑坡采用抗滑短桩支护是可行的。     

全长和埋入式组合抗滑桩在挖断村滑坡中的应用

重庆市奉节县挖断村滑坡规模巨大,滑坡体长180~250m,滑坡体厚15~35m,剩余下滑力达5 337 kN/m,采用了前排全长后排埋入式的新型组合抗滑支挡技术,大大节省了工程投资。介绍了这种新型组合抗滑结构的设计方法,重点介绍了桩的长度计算、各桩承担滑坡推力计算、治理后的监测数据。工程竣工2年的监测数据表明滑坡变形趋于稳定,说明采用全长和埋入式组合抗滑桩治理该滑坡是有效的。     

基于定点剪出法抗滑桩滑坡推力分布形式的确定

针对现有滑坡推力分布假设为三角形、矩形或梯形等不合理现状，提出基于定点剪出假设确定滑坡推力分布的方法。在不平衡推力法的基础上，分析桩身若干点以上潜在滑体稳定性对滑坡推力的影响，然后在相邻段滑坡推力分布为线性的条件下，计算全桩若干点处滑坡推力的分布值。结果表明，定点剪出潜在滑体的稳定性对滑坡推力分布影响较大，若该稳定系数大于工程安全要求时，则无滑坡推力产生，若该稳定系数小于工程安全要求且相邻段稳定系数相差较大时，滑坡推力分布将会产生突变。最后通过一个边坡支护桩滑坡推力分布的工程实例，对该理论分析的合理性进行了说明。且在抗滑桩结构设计中，可根据桩身若干点滑坡推力分布值，采用变截面配筋，以节省工程投资。     

基于法向应力突变的抗滑桩土拱效应模型试验研究

土拱效应是抗滑桩与土相互作用的重要现象之一,将法向应力突变分析抗滑桩土拱效应的方法应用于埋入式钢管抗滑桩,进行了大比例尺模型试验。试验现象表明:抗滑桩后土压力发生突变,产生了土拱效应;总体上抗滑桩桩后土体上部的土拱效应较弱、下部较强;在一定范围内增大外荷载,桩间土拱效应随荷载增大而增强,但在此后继续增大外荷载,土压力突变现象和土拱效应均减弱。法向应力突变的方法可以进一步应用于埋入式抗滑桩土拱效应的研究。     

基于土拱理论的两种桩型抗滑性能对比分析

为避免由于相邻抗滑桩间土拱效应的存在,使得位于桩后三角形受压区的土体发生破坏,导致所设计的桩间距不能充分发挥抗滑桩作用,提出了一种不产生三角形受压区的截面形状为等腰三角形的抗滑桩。从土拱受力分析出发,并以桩间静力平衡条件、拱脚截面强度条件分别建立起矩形和三角形截面桩桩间距表达式。工程算例表明,三角形截面桩单位截面面积有效抗滑能力较强,在实际工程中可采用相对小间距的三角形截面桩,以提高整体经济效益。     

不同计算方法计算滑坡推力与桩前抗力的比较与分析

不平衡推力法用于计算滑坡推力是可行的,但在计算桩前抗力时,无法考虑桩的变形因素,计算结果偏大,使工程设计偏于不安全.有限元强度折减法用于计算滑坡推力与桩前抗力,遵循桩-土共同作用的原则,计算结果更合理,并可以得到相应的推力与抗力分布.通过分析验证了有限元强度折减法计算抗滑桩的推力与抗力更为可靠.     

U型钢板桩施工的滑坡动态勘察技术及数值模拟

为节省边(滑)坡灾害的应急加固时间,提高边(滑)坡处置的效率和质量,针对边(滑)坡在勘察阶段提出了基于U型钢板桩施工的动态勘察技术,即在静压植桩机压入U型钢板桩的同时,利用与其配套的压入管理系统设备与软件对压桩数据进行监测和分析,从而反馈出地层强度等信息。数值模拟中,为了能利用工程中所得压桩阻力图谱来反推地层信息,归纳总结了不同土体在桩压入时的应力云图和压桩阻力规律。结果表明:压桩阻力规律与地层信息之间存在对应关系,据此可判断地层强度特征等信息,数值模拟也为后续的现场试验研究提供了依据。     

顺倾岩石边坡中联合支挡结构的简化计算

锚索框架-抗滑桩联合支挡结构在高边坡和大型滑坡治理中应用广泛,但其完备的设计计算理论尚未建立,原因之一是联合支挡结构的变形协调条件非常复杂。为了解决这一问题,选择滑动变形相对简单的顺倾岩石边坡,对其使用的联合支挡结构的计算问题进行了研究。根据顺倾岩石边坡滑体刚度大、滑移方向单一的特点,建立了与其变形特点相适应的变形协调方程,结合传递系数法和现有的锚索桩计算理论,推导出联合支挡结构使用阶段滑坡推力增量的分配方程,解决了顺倾岩石边坡中联合支挡结构的简化计算问题。研究表明:建立与其变形特点相适应的变形协调方程是求解联合支挡结构计算问题的关键;通过合理的假定,特殊条件下联合支挡结构的计算问题可以得到简化。     

梅花型布置双排抗滑桩合理桩位研究

结合滑坡推力作用下梅花型布置双排抗滑桩成拱机理对其合理桩位进行研究。参考前人对单排桩合理桩间距的研究成果,运用理论推导和数值模拟得到相邻前后排桩桩间土拱跨度的控制表达式。同时,考察了桩间距和桩排距对土拱效应的影响,并绘制了lx′-ly′区间分布图。利用双排桩在滑坡上的有效影响面积,结合区间分布图推导出合理的桩间距和桩排距。结果表明,合理的桩间距和桩排距能够使前后排桩桩间形成直接土拱,并催生间接土拱,进而使前后排桩相互配合,共同起到支挡作用。     

斜锚桩与抗滑桩联合支挡结构的参数敏感性有限元分析

斜锚桩与抗滑桩联合支挡结构具有既能承受较大水平荷载,又能抵抗一定竖向变形的优点。运用数值模拟技术和强度折减法进行建模分析,对联合支挡结构的相关参数设置作出不同改变,如斜锚桩与水平方向夹角、桩径大小、锚固深度和桩间距等,研究了联合支挡结构的不同桩身参数对边坡稳定性产生的影响。计算结果表明:斜锚桩与水平方向的夹角宜为20°~45°,其锚固深度不宜过大且应嵌入理论破裂角以内稳定岩层不少于8 m,结构的桩间距宜为桩径的2~3倍。     

高速破片撞击充液容器形成液压水锤的试验研究

为研究高速破片撞击充液容器形成的液压水锤效应，设计一套试验装置和测试方法，试验破片撞击充液容器产生空腔的变化过程、液体中不同位置处的压力变化以及前后面板的变形情况。试验发现：破片撞击容器后面板时会出现一圈空化气泡，气泡在后面板内表面从撞击点位置迅速沿径向扩展；液压水锤初始冲击阶段，距离撞击点较近区域在初始冲击波压力脉冲过后会出现一个较大负压，而距离撞击点较远区域不受负压影响；破片撞击速度对容器前面板最大变形影响较小，变形范围随着撞击速度的增大沿撞击点向四周扩展。后面板的最大变形及变形范围都随着破片撞击速度的增大而变大。     

动力车纵向气动力风洞试验及数值模拟

采用风洞试验(在地板抽吸和不抽吸情况下)和数值模拟计算对200km/h动力集中型电动旅客列车组动力车纵向气动力进行了研究,得到了动力车作为头、尾车的纵向气动力系数。结果表明,地板抽吸后,头、尾车空气阻力均有明显增加,头车负升力增加,尾车正升力减少;动力车头、尾两车联挂时底部空气阻力占总的空气阻力的25.9%,列车减阻的重点在车体底部空气阻力。     

AUV纵倾角动态面滑模自适应控制

对于自主水下机器人(AUV)纵倾角跟踪问题,提出一种基于动态面滑模思想的自适应控制方法。首先对自治水下机器人纵倾角运动模型进行简化,其次针对不确定外干扰的情况,设计了自适应规律,对外干扰进行估计,在此基础之上设计了动态面滑模自适应控制器,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的稳定性,最后通过给定参数的仿真实验结果可知,所设计的控制器在系统受到不确定外干扰时,表现出良好的鲁棒性。     

成层地基中压入法沉桩引起的桩周土体变形分析

通过在桩-土界面设置接触面,选用合理的单元类型,建立了较为符合压入桩压桩实际的三维有限元模型。利用得到的有限元模型,采用单元生死技术对压入桩压桩过程进行了数值模拟,讨论了成层地基压桩过程中桩周土体的竖向应力及应变随压桩深度的动态变化。选用桩型为钢管桩,分析结果表明:随着压桩深度的增加,桩内桩周土体的竖向应力(或应变)一直表现为压应力(或压应变),且逐渐增大;桩外桩周土体的竖向应力(或应变)逐渐由压应力(或压应变)变为拉应力(或拉应变)。随着压桩深度的增加,桩内桩周土体前3层竖向应力(或应变)的变化幅度基本一致,第4层的变化幅度增大;桩外桩周土体每2层土之间的差异都较大。     

分数阶终端滑模控制器在DTC系统中的应用

针对SVPWM调制的永磁同步电机直接转矩控制系统磁链和转矩波动较大的问题,结合非奇异终端滑模和分数阶微积分理论的特点,设计了一种分数阶非奇异终端滑模控制器。结合直接转矩原理和分数阶微积分理论,对误差进行分数阶微分后与误差之和作为滑模面;根据非奇异终端滑模控制原理,在所设计分数阶滑模面的基础上确定了相应的控制律;利用李亚普诺夫定理证明了滑模面的稳定性和可达性。仿真结果表明,该策略能提高系统的动静态性能,可以进一步抑制磁链和转矩波动。     

数据系统脱机数传的探讨

利用单片机的特点,提出了PC机、单片机、数据传输系统的前后台控制方式,使主机（后台）与从机（前台）在运行上彼此独立,较好地解决了PC机与低速外设速度不匹配的问题。