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。     

三峡库区某滑坡有限元分析

库区大量的边坡滑坡因其特殊的地质条件,传统的分析方法无法分析其发展过程,有限元强度折减法是近年来兴起的一种新方法,克服了传统方法的局限,已在工程中得到了应用。运用其对库区某碎石土滑坡工程进行了分析并对其作出稳定性评价,最后与极限平衡条分法(Spencer)进行比较,二者结果相当接近。     

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.     

有限元强度折减法研究进展

介绍笔者近年来在有限元强度折减法分析边坡稳定性方面的一些进展,主要包括有限元中边坡破坏的判据,屈服准则的影响和选用,有限元强度折减法在土坡与岩坡中的应用,有限元强度折减法在支挡结构与岩土介质共同作用方面的应用,最后介绍了三维有限元强度折减法的一些研究进展。通过这些工作,使有限元强度折减法的计算精度得到很大提高,并扩大了有限元强度折减法的应用范围。     

边坡稳定的粘塑性有限元分析

本文采用粘塑性应变法,对边坡稳定进行了有限元计算分析。分析讨论了土的内摩擦角及粘结力对边坡安全系数的影响,得出了变化规律,通过计划可知,安全系数随机摩擦角和粘结力的增大而增大,且几乎呈线性关系。     

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.     

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。     

耐压液舱区域耐压船体强度的研究

本文把带纵骨实肋板式耐压液舱和对应的耐压船体看成一弹性整体,求解了耐压液舱区耐压船体的应力响应,并通过塑性极限分析,求得了其极限承载能力。理论分析与有限元计算及实验结果相比较,吻合较好。     

一个分析与计算曲面结构的有效方法

给出了一种分析计算CAD曲面模型的数值方法。该方法将构成CAD模型的曲面片视作计算单元(面素单元),建立各面素单元的控制方程,再结合CAD曲面模型的流形特征组装各个单元控制方程以求整体解。面素单元的控制方程可根据问题的求解目标分别利用有限元—边界元耦合、有限元—无单元及其他耦合形成。结合线弹性问题的求解,系统地介绍了面素单元法的单元划分与处理、单元控制方程建立等核心环节。还给出了一个分析三倒圆过渡面静载荷变形的实例及其与ANSYS对照的结果。     

有限元法在管道水击计算中的应用探索

管道水击基本方程属于一阶双曲型偏微分方程,虽然目前水击主要采用特征线法进行计算,但有限元法也可以求解双曲型方程,据此尝试采用伽辽金加权余量法对管道水击进行有限元数值计算。根据管道水击的基本微分方程组,选取适当的速度、压力插值函数,建立管道水击的有限元模型,并通过实例分析,和特征线法相比较,证实有限元法在管道水击计算中是有应用前景的,有必要作进一步深入研究。     

磁性目标跟踪的后验克拉美罗下限分析与计算

为了求解磁性目标跟踪问题的后验克拉美罗下限(PCRB),提出了PCRB-GMSPPF算法。该算法利用高斯混合采样粒子滤波算法对目标状态的真实后验概率密度分布进行抽样,再通过蒙特卡洛积分法迭代求解每个观测时刻的Fisher信息矩阵,进而得出目标状态估计的PCRB;克服了基于PF算法求解PCRB过程中由于粒子退化和贫化问题造成不能从后验概率分布中正确抽样的缺点;在建立磁性目标跟踪的状态模型和观测模型的基础上进行仿真分析,将求解出的PCRB与采用GMSPPF及PF算法进行跟踪的均方根误差做对比,验证所提的PCRB-GMSPPF算法的有效性,结果表明:针对磁性目标跟踪问题,PCRB-GMSPPF算法较PCRB-PF算法具有更好的准确性,并可用于一般的非线性模型跟踪误差下限分析。     

高射机枪有限元模型研究

建立高射机枪有限元模型的目的在于对其进行动力特性分析和求解动力响应,并作为自动武器动力学仿真的重要组成部分。针对某型高射机枪建立有限元改进模型,建模中,把枪身、托架等简化为空间梁系,下架采用三维等参元模拟,并采用主从自由度法处理了三维元与梁元的联结问题,通过与传统粱单元模型的对比分析,说明改进模型具有较好的精度。     

求解伪装网结构非线特征问题的迭代摄动法

尼尤伪装网的动力分析,依据离散模式建立非线性动力方程,求得初始的特征值和特征向量,然后考虑频率对位移的影响,对刚度矩阵和质量矩阵进行修正,建立动态有限元方程并采用迭代摄动法求解,得出尼龙伪装网的前三阶频率及振型,计算结果与试验值相吻合。     

粘钢前后钢筋混凝土梁裂缝的有限元数值模拟

钢筋混凝土结构的粘钢加固法是一种施工方便、经济效益好的加固方法，在国内外的实际工程中都得到了比较广泛的应用。为了清楚地反映粘钢前后钢筋混凝土梁的裂缝开展情况，该文章在不考虑钢板与所加固钢筋混凝土梁之间存在相对滑移的前提下，通过有限元分析方法，对粘钢前后梁的非线性性能进行了数值模拟分析。其中包括对梁的极限承载力、挠度、裂缝的对比。模拟结果表明粘钢加固能够有效地抑制了裂缝在构件中的开展，而利用ANSYS软件可以很好地模拟粘钢前后梁的开裂等非线性现象。     

应用有限元混合法分析两弹性接触体的动力响应（理论部分）

本文将动力分析中的直接积分法与有限元混合法结合起来对两弹性接触体的摩擦动力求解问题进行了理论分析,推导了有关的有限元公式,设计了计算框图,为计算程序的实现提供了理论依据。     

人字齿轮振动模型的解算方法

对人字齿轮传动装置振动模型的解算方法进行了分析讨论 .从中得出在齿轮传动系统振动模型中 ,从参数的确定到模型定量的求解 ,经常不得不采用有限元计算方法 .对于齿轮箱体的分析模型 ,只能采用有限元法建立 ,而对于齿轮的固有振动特性的确定更是离不开有限元方法 ,因此齿轮箱的振动特性的求解除了试验方法之外 ,有限元法应作为基本方法 .     

零压式高空气球球形设计与参数敏感性分析

高空气球能够为临近空间科学实验提供可靠的平台，其形状直接关系到气球制作及飞行的全过程。提出将多段打靶法与序列二次规划法结合，对零压气球完全膨胀和部分膨胀状态下的球形进行求解，并运用有限元方法对球形进行稳定性及应力应变分析，验证了所推导球形的正确性。在此基础上，对影响气球形状的关键参数进行灵敏度分析及相关运用，从定量的角度得到气球载荷、飞行高度及昼夜温差对气球形状的影响规律。     

岩质边坡开挖应力与变形的有限元模拟

采用非线形有限元数值模拟的方法,对岩质边坡开挖进行了数值分析。利用有限元软件ANSYS提供的单元生死功能模拟了重庆市某边坡锚杆挡墙工程逆作法施工的全过程,给出了其应力和变形的分布曲线,并对其应力和变形与未加锚时做了分析比较。算例表明,加入锚杆后边坡体上部水平位移分布曲线趋于平缓,在距坡脚约三分之一坡高的地方,比未加锚的水平位移值减少了15％。     

基于微分求积法的高超声速机翼蒙皮颤振研究

机翼蒙皮在高超声速气流中会发生颤振等气动弹性问题,破坏结构.引入微分求积方法,可以有效地分析机翼蒙皮的颤振问题.将机翼蒙皮等效成薄板,基于一阶活塞理论,根据克希霍夫假设及弹性理论建立蒙皮的气动弹性偏微分方程,采用微分求积法将偏微分方程离散为常微分方程,并根据频率重合理论对颤振问题进行求解.得到的颤振速度与有限元方法计算结果进行比较,误差为0 58％,验证了微分求积法在求解颤振偏微分方程时的有效性.分析了蒙皮面积、厚度、纵横比等不同参数对蒙皮颤振速度的影响.结果表明,颤振速度随蒙皮面积的增大而减小,随纵横比、厚度的增大而增大.