计算边界范围的选取对渗流作用下边坡稳定性分析精度的影响

目前针对渗流作用下边坡的稳定性分析一般都是首先通过渗流计算求得坡体内浸润面的位置,然后再进行安全系数的求解,所以当坡体后部地下水补给充足时,边界范围的选取将直接影响到坡体内浸润面的位置和安全系数的计算结果.由于PLAXIS有限元程序在渗流计算方面具有比较强大的功能,因此采用该软件对边界范围对渗流作用下边坡稳定性分析精度的影响进行研究.从算例所得到的结果看,当左边距等于10倍坡高时,安全系数的变化逐渐稳定,左边距的增大对安全系数不再产生影响.     

厦门近岸海床边坡地震动力反应分析

运用有限元法与传统条分法相结合的方法对厦门市3处典型的近岸海床边坡进行了地震动力反应分析.在分析中,土体本构关系采用等效非线性模型,输入波为厦门市Ⅲ类场地的两个天然波和松潘地震波.分析结果表明:动力反应分析得到的安全系数小于相应的拟静力分析结果;3处边坡的最小安全系数均小于1,处于不稳定状态,需要加固处理.     

边坡稳定性理论及其局限性

边坡分析理论经过近几十年的发展,基本形成了完善的体系。较为典型的有 极限平衡法,极限分析法,有限元法等。对各种分析方法做了简要的回顾与评述。基于极限 平衡原理发展的各种分析方法,大多需要做许多假设,同时对岩质边坡又不能很好地考虑其 断层节理特征。有限元强度折减法,是近年来发展起来的一种分析方法,与极限平衡法相比 不需要任何假设,可以求得任意形状边坡的临界滑移面及其对应的安全系数,同时可以反映 边坡失稳及塑性区的发展过程,为岩土体边坡分析开辟了新的途径。     

用有限元强度折减法进行加筋土挡土墙稳定性分析

加筋土挡土墙边坡是一种新型的边坡加固形式,传统的理论分析主要是考虑力的平衡关系,因此还有不少的缺陷,而有限元分析不仅满足力与位移的平衡关系,而且考虑了筋带与土体的协调变形作用,模拟的结果能使人们方便地掌握挡墙的整体与局部变化。结合某加筋土挡土墙的实例,利用有限元对其进行了数值模拟,用强度折减法计算了边坡的安全系数,并与极限平衡进行比较,对类似的工程有一定的指导作用。     

复杂条件下膨胀土边坡渗流和稳定性分析

膨胀土的工程性质受周围环境及气候的影响比较大,很多膨胀土边坡的失稳破坏是在降雨时或者降雨后发生的。对膨胀土边坡失稳而言,胀缩性和裂隙性是内在因素, 降雨入渗是外部诱发条件。用SEEP／W和SLOPE／W软件对膨胀土渠坡工作期间水位快速升降、降雨入渗以及自然蒸发等可能工况进行了系统分析,并考虑了裂隙的影响。分析结果表明,由于非饱和土的渗透系数很小,渠坡内部各种物理场要经过较长的时间才能达到稳定;水位快速升降对临水面含水量和压力水头的影响较快,需要经过一定时间才能影响渠坡内部的含水量和压力水头变化;膨胀土张裂缝对降雨入渗有显著的影响,含水量和总水头影响范围达到张裂缝底部;水位快速下降会导致边坡安全系数降低。研究结果对边坡稳定性分析很有意义。     

倾斜微型桩桩身参数敏感性有限元分析

基于有限元强度折减法,结合工程实例,利用软件ANSYS对不同倾角微型桩加固边坡以及倾斜微型桩的设桩位置、锚固深度和桩排距等桩身参数对边坡稳定性的影响进行了数值模拟分析。结果表明:微型桩加固边坡较优的倾斜角度为60°;随着设桩位置离坡顶距离的增加,边坡的稳定系数先增大后减小,当设桩位置距坡顶的相对位置为0.58~0.66,边坡的稳定系数较高;当桩排距为9倍桩径,边坡的稳定系数较高。研究结果为倾斜微型桩的设计与工程应用提供了理论依据,具有一定的普遍意义。     

多级边坡开挖与锚固的影响范围数值模拟

采用FLAC3D对岩土多级边坡施工过程进行系统的数值模拟,探究多级边坡在开挖时引起的松弛区范围和锚索在锚固时引起的坡体预压区范围以及两者相互影响的作用机制。结果表明:多级边坡开挖与锚固引起的坡体变形均大致呈圆弧状。预应力锚固时,在一定范围内坡体预压区随着预应力的增大而增大,但当预应力增大到一定程度,坡体预压区边界不再有明显扩展。施加预应力能有效缩小下级边坡开挖引起的松弛区范围,所以高边坡施工应遵循"逆作法"原则,边开挖、边加固,一次开挖量不能过大。预应力锚固引起的坡体预压区与该级边坡开挖形成的松弛区在形状上非常相似,说明施加预应力能有效恢复开挖引起的土体松弛变形,从而提高边坡的稳定性和安全性。     

复杂条件下岩质边坡施工过程数值模拟

为研究基坑开挖时的变形、稳定性及对坡顶建筑物的影响,以实际工程为例,运用数值模拟分析方法,对含有软弱夹层的顺层岩质基坑边坡在直立开挖与支护过程中的位移场、应力场及对坡顶建筑物影响进行了动态模拟分析。研究结果表明:开挖过程中,岩体卸荷引起变形,支护结构可以限制变形的发展,开挖面处岩体失去原有限制发生卸荷回弹,使得边坡顶部和靠近开挖面处出现拉应力集中区,层状岩体的软弱夹层处会产生较大的剪应力,并随着开挖加深而增大;开挖后边坡顶部已建挡墙附近应力消散,坡顶产生不均匀沉降。     

土质隧洞围岩稳定性分析与设计计算方法探讨

论述了以洞周位移量与围岩塑性区大小作为围岩稳定性经验判据的不足，依靠模型试验与力学计算，分析了隧洞破坏机理与形式。由此提出将基于有限元强度折减法求出的围岩安全系数作为稳定分析判据，这种判据有严格的力学依据，有统一的标准，而且不受其他因素的影响。研究了隧洞围岩安全系数（剪切安全系数、拉裂安全系数）与衬砌安全系数的算法以及隧洞设计计算方法。最后以黄土洞室为例，给出了土体隧洞设计计算新方法，并对土体隧洞今后的研究方向提出了几点展望。     

土质边坡工程风险分析

扼要地阐述了边坡工程事故引发的原因和边坡工程体系包含的不确定因素,从自然、社会、经济、管理等方面对这些因素进行了归纳,介绍了安全评估的故障树分析法以及由顶事件概率求底事件概率的计算公式.从技术的角度对土质开挖边坡工程体系进行了研究,建立了边坡工程故障树模型以及在此模型下边坡工程风险事件发生概率Pf的计算方法.在求解风险损失的过程中分析了传统专家调查法存在的不足,从而提出改进的专家调查法.通过工程实例,定性和定量地对边坡工程风险进行了分析,利用风险分级体系对风险的大小进行评价,为边坡工程风险管理提供了一定的依据.     

基于多体动力学的柴油机曲轴疲劳强度与寿命分析

结合多体动力学和有限元分析方法对某预研柴油机曲轴进行了疲劳强度分析,得到了曲轴动态应力分布;利用常规的校验结构强度安全性的方法,计算了曲轴在交变载荷下的安全系数和疲劳寿命。结果表明:原设计结构中曲轴疲劳安全系数与寿命略显不足。根据该柴油机预研目标,提出了曲轴结构改进措施。改进后的曲轴应力分布、疲劳安全系数、疲劳寿命都符合要求。     

降雨与库水位涨落作用下边坡渗流场分析

降雨与水位涨落会使渗流场产生剧烈变化,而渗流场计算是边坡稳定分析的重要依据。在分析比较各种渗流计算方法的基础上,采用饱和-非饱和渗流理论计算降雨与水位涨落作用下的边坡渗流场,分析了渗流场随时间的变化规律以及渗透系数k、水位变动速度t,对边坡渗流场的影响,得出了浸润线在水位下降过程中各时刻的具体位置,以及水力梯度的分布情况,为边坡稳定性分析提供了可靠依据。     

对钢筋与混凝土之间粘结力的分析

在我国现行的《混凝土结构设计规范》中规定,设计钢筋混凝土结构构件时,所选择的混凝土强度等级不宜低于C_(15);当采用Ⅱ级钢筋时.混凝土强度等级不宜低于C_(20);当采用Ⅲ级钢筋时,混凝土强度等级不得低于C_(20).这一规定的理论依据是什么?根据工程实践与理论分析可知,是根据钢筋与混凝土之间粘结力的大小所定.混凝土强度等级愈高,粘结力愈大;混凝土强度等级愈低粘结力愈小.如果在低等级的混凝土中,选择高强度钢筋,则钢筋应力没有到达屈服强度时,钢筋与混凝土之间的粘结力可能破坏,在构件受位区就产生很大裂缝.可能导致构件的破坏.     

下限有限元在边坡稳定分析中的应用

针对极限分析下限法在边坡稳定分析中的局限性，在极限分析下限定理的基础上，引入有限元的思想来建立静力许可应力场，运用最优化理论中的内点法对边坡稳定问题进行求解。据此建立了下限有限元分析边坡稳定的数学模型，编制了有限元程序，通过对经典算例进行求解，计算结果表明该方法是一种合理有效的方法。     

竖向裂隙对降雨条件下边坡稳定性的影响

对降雨条件下边坡稳定性进行分析时,通常未考虑坡体竖向裂隙的影响。实际工程中,边坡由于前期变形可能会在坡体不同的位置形成竖向裂隙。为研究降雨条件下竖向裂隙对边坡稳定性的影响,利用Geo-Studio软件对降雨工况坡体有无裂隙以及裂隙处于坡体不同位置时边坡稳定性随时间的动态变化进行了模拟和比较。结果表明,降雨条件下竖向裂隙的存在会使边坡的稳定性更大幅度地降低;竖向裂隙的位置对边坡的稳定性影响显著,裂隙底部越接近地下水位,越容易降低边坡的稳定性。     

抗滑桩设计安全系数标准讨论

对国内外边滑坡治理的抗滑桩设计安全系数标准进行了对比分析,指出我国各行业规范建议的稳定安全系数设计标准和国际上采用的标准相比总体偏低,建议适当提高。一些岩土设计规范在抗滑桩设计中考虑了2次安全系数,在滑坡推力计算中考虑了1次安全系数,然后又考虑了1.35的荷载分项系数。基于此,提出了一种新的设计思路,将极限状态设计法和稳定安全系数法区分开来,设计时分别满足极限状态设计法的荷载分项系数设计标准和稳定安全系数法设计标准,取2种方法的极大值进行抗滑桩结构设计。这样,既满足了结构工程师要求的极限状态荷载系数标准,又满足了岩土工程师要求的稳定安全系数标准,避免重复考虑安全系数。     

基于FLAC^3D的岩土边坡施工效应研究

采用FLAC3D对预应力锚索框架梁支护的岩土边坡施工过程进行数值模拟,围绕施工中坡体位移场与应力场的变化以及下级边坡施工对上部已完成的支挡结构受力影响进行研究.结果表明坡体开挖引起的松弛区呈圆弧状,且位移由临空面向坡体内逐渐减小,坡体弹性模量与其变形呈非线性递减关系;预应力锚索框架梁能有效抑制坡体变形,从坡顶到坡脚锚索轴力依次增大,故工程设计中宜对其分别设计,做到“强腰固脚”;下级边坡与上级边坡的支挡结构相互约束,共同承担滑坡推力,形成一种“联合支挡结构”.     

基于可靠度的身管强度修正

从分析火炮身管的材料、载荷和结构尺寸的离散性出发 ,进行了基于安全系数设计的身管强度可靠度分析。依据要求的可靠度 ,建立了身管强度设计薄弱区域的强度修正模型。以某型火炮身管为例 ,进行了基于安全系数设计的身管可靠度分析及强度修正     

富春江水电站左岸高边坡位移分析

本文分析了富春江水电站左岸边坡岩体位移观测资料,根据岩体深部水平位移曲线特征判识了该边坡尚处于缓慢的蠕变状态,与工程地质勘察结论一致,为边坡稳定性定量分析和治理方案设计提供了重要依据。     

边坡主动减压超前支护结构抗震性能

主动减压超前支护结构是一种基于岩土体自身强度发挥的新型边坡支护结构。为降低边坡在地震过程中的破坏程度,运用FLAC3D软件,采用动力时程法对主动减压超前支护结构进行数值模拟分析,考察在地震作用下,随着减震层厚度变化桩身位移、剪力、弯矩的变化规律。结果表明:当减震层厚度超过15 cm,随着减震层厚度的增大,桩身震后最大位移、最大剪力、最大弯矩以及震中峰值位移、峰值剪力、峰值弯矩均减小。建议在考虑抗震作用时,主动减压超前支护的减震层厚度应大于15 cm。