地震荷载作用下挡土墙加固边坡土压力上限研究

针对土质边坡工程进行横向和竖向地震荷载作用下的挡土墙加固边坡的抗震稳定性研究,借助极限分析方法和主、被动土压力作用下的边坡旋转破坏模式获得边坡稳定的能量极限状态方程,运用MATLAB软件编写的优化程序最终获得边坡的主、被动土压力系数优化上限解,并分析获得各参数对土压力系数的影响。结果表明:竖向、水平向地震荷载系数和边坡高度均对主、被动土压力系数产生显著影响,但规律不尽相同;被动土压力系数在各参数下的变化规律接近线性,而相同条件下主动土压力系数的变化则呈现较为明显的非线性。     

用非线性M-C破坏准则计算深埋硐室围岩压力上限解

在构建深埋硐室破坏机制的基础上,采用切线法将非线性Mohr-Coulomb破坏准则运用到极限分析上限法中,推导非线性Mohr-Coulomb破坏准则下深埋硐室围岩压力的上限解析解.结果表明:非线性系数、初始粘聚力是影响围岩压力的主要因素,效果非常显著,而侧压力比例系数、硐室断面尺寸以及轴向拉应力影响效果相对较小.针对深埋硐室的支护设计,采用非线性Mohr-Coulomb破坏准则进行计算更加科学.     

刚性挡墙主动土压力的有限元分析

针对经典土压力理论的不足之处,采用有限单元法对作用于刚性挡墙上的主动土压力进行数值分析,土体采用弹塑性的Mohr-Coulomb本构模型,在土与墙体结构接触面间引入接触单元,并按库仑摩擦准则定义接触关系,研究了刚性挡墙上主动土压力的大小、作用点位置及其分布规律,并对填土性质参数进行了敏感性分析。结果表明,刚性挡墙后主动土压力为凸曲线分布,作用点位置处于O.36~O.40倍墙高处;填土模量的增大将提高土压力数值,但在同时又引起作用点位置的下降;填土重度与土压力数值呈正相关,但对作用点位置的影响却较小;墙土间摩擦系数无论是对土压力大小还是作用点的位置都有较大的影响。     

基于Mogi-Coulomb强度准则的竖井井壁压力计算

合理选择岩土强度准则,对竖井井壁的土压力计算和支护设计具有重要意义.基于Mogi-Coulomb强度准则,对竖井围岩主动极限平衡状态开展分析,推导出了竖井井壁结构主动土压力新解,并将所得结果进行比较验证,得到了中间主应力系数对井壁结构主动土压力分布规律的影响情况.分析表明:竖井井壁结构主动土压力随竖井深度的增加,呈幂函...     

挡土墙主动土压力分布研究

基于极限平衡理论,利用单元分层法分别讨论了墙后无开挖回填和有开挖回填不同工况条件下的挡土墙土压力分布形式,推导出不同工况条件下的主动土压力强度及主动土压力系数理论公式.结果表明,墙后无开挖回填工况条件下墙背主动土压力沿墙高成线性分布;墙后有开挖回填工况条件下墙背土压力沿墙高成非线性分布.     

运用非线性Mohr-Coulomb破坏准则分析尾矿坝稳定性

为了获得尾矿坝上限安全系数,采用切线法将非线性Mohr-Coulomb破坏准则与极限分析上限法相结合,基于尾矿坝对数螺旋破坏模式,建立了基于极限分析上限定理的尾矿坝非线性安全系数上限分析模型。以某尾矿坝为工程背景,求解得到了不同非线性系数和抗拉强度下的安全系数。结果表明,尾矿坝的安全系数随着非线性系数和抗拉强度的增大,呈递减趋势。在满足尾矿坝设计安全的前提下,运用尾矿坝上限非线性安全系数数学模型,反演设计参数,根据反演结果可优化设计方案。     

基于可靠度理论的硐室顶部稳定性研究

基于硐室的顶部破坏模式, 考虑地下水的渗透效应, 将非线性Mohr-Coulomb破坏准则引入到极限分析中, 根据虚功率原理进行了能量耗散计算。考虑岩土参数的不确定性, 运用可靠度理论分析了维持硐室顶部稳定所需的支护力; 同时分析了周围土体参数对硐室顶部稳定性及维持硐室顶部稳定所需支护力的影响。研究结果表明: 孔隙水压力系数和非线性系数越大, 维持硐室顶部稳定所需的支护力也越大。同时, 土体参数的变异系数也会影响硐室顶部的稳定性, 因此建议加强对岩土参数随机性的研究。     

极限分析法计算有限土体主动土侧压力

经典土压力理论均假定土体为半无限土体，而目前对于有限土体一般仍采用经典土压力理论，这与实际情况存在差异。根据实际工程情况建立了一种有限土体主动土侧压力计算模式，运用极限分析法虚功原理推导出了计算公式，运用MATLAB软件优化计算程序对此进行了计算分析，并与经典朗肯土压力理论计算结果进行了比较。     

Hoek-Brown破坏准则下深埋硐室围岩抗震稳定性分析

考虑非线性Hoek-Brown破坏准则,对地震效应下深埋硐室围岩稳定性进行分析.基于深埋硐室"楔形塌落体+圆弧转动体"的破坏机制,采用"切线技术"将Hoek-Brown破坏准则引入极限分析上限法中,通过拟静力法将地震力作用到深埋硐室围岩上,推导了地震效应下深埋硐室围岩支护力上限解,分析了地震力加速度系数、Hoek-Brown破坏准则参数以及硐室围岩有关参数对深埋硐室围岩稳定性的影响规律.结果表明:1)随着地震效应的增强,维持深埋硐室稳定所需支护力增加,硐室围岩垮落范围也在扩大;2)Hoek-Brown破坏准则参数中较大的mi,GSI,σci有利于深埋硐室围岩的稳定,D的增加会减弱围岩稳定性;3)岩体重度γ和硐室尺寸R的增大会使深埋硐室围岩垮落的风险加大,侧压系数K的增加会造成深埋硐室顶板支护力降低.     

基于可靠度的静止土压力计算方法

归纳了静止土压力系数K0的计算方法,并对静止土压力计算方法的适用性进行了探讨。在此基础上,将土体参数看作随机变量,分别采用一次二阶矩法与蒙特卡罗法,给出了基于可靠度的静止土压力计算方法,对在工程设计中合理确定静止土压力有一定帮助。