基于极限分析上限法的危岩体崩塌稳定性分析

极限分析上限法是从变形协调条件出发,通过建立优化的斜分条机动许可速度场,依据外力功率和内能耗散率相平衡的原理以此得到危岩体崩塌的稳定系数,该方法不仅在分析中充分考虑了自重、地震力和孔隙水压力等外力的影响,而且不受结构几何形状和复杂荷载情况的影响.利用上述极限分析上限法对大渡河某水电站岸坡存在的3种形式(倾倒式、滑塌式、坠落式)的危岩体进行了稳定性计算,得到了极限分析上限法稳定系数F,比较客观地反映了危岩体在各种工况下的稳定状况.     

预应力锚索加固土质边坡的稳定性极限分析

预应力锚索在边坡工程中应用广泛。针对预应力锚索加固边坡的稳定性分析问题,基于极限分析上限定理,把锚索锚固作用简化为边坡表面上的外力,推导了预应力锚索加固土质边坡的安全系数计算公式,计算结果合理。锚索的作用后改变了边坡临界破坏面的位置,如果不予考虑计算结果将偏于危险。根据分析结果,锚索可以有效地提高边坡的稳定性,锚索的最有效作用位置在边坡中部到坡脚附近。     

用有限元法求土边坡稳定性安全系数

在对比分析刚体极限平衡法和有限元法的基础上，提出用有限元法求土边坡稳定性安全系数的一种方法。并且给出了实现它的数值方法，方便了程序实现，丰富了边坡稳定性分析与评价的方法。     

预留土支护基坑旋转破坏模式下的极限抗力上限解

对于支撑式或锚拉式支挡结构,进行预留土辅助支护时需验算绕支点的抗倾覆稳定性,然而目前还未找到合理的计算方法。基于极限分析上限定理,提出预留土支护基坑的3种可能破坏模式,运用斜条分法对被动区土体进行离散,并构建相容速度场,分别推导3种破坏模式下基坑抗倾覆力矩的计算表达式,采用遗传算法编程,分析支挡结构与土体间摩擦系数、土体黏聚力及预留土几何参数等对破裂角及抗倾覆力矩的影响规律。结果表明：当墙背光滑且土体黏聚力为零时,利用朗肯被动土压力理论计算得到的抗倾覆力矩为一上限解;存在黏聚力时,朗肯被动土压力理论计算值偏于保守,存在摩擦系数时,库伦土压力理论计算的抗倾覆力矩偏大;与预留土宽度和坡度相比,预留土高度对抗倾覆力矩的影响更加显著。     

水力效应对裂缝边坡稳定性影响的上限分析

为了解决地下水位变化对裂缝边坡稳定性的影响,基于极限分析上限法及强度折减技术,将孔隙水压力以外力的形式参与能耗计算,分析了水力效应对裂缝边坡稳定性影响,重点研究了临界裂缝深度和最不利裂缝位置随地下水位、边坡坡角的变化规律。研究结果表明：地下水位、边坡坡角对最不利裂缝位置及临界裂缝深度的影响显著;当地下水位较低时,最不利裂缝随地下水位的增大逐渐靠近坡顶缘;在裂缝位置已知及裂缝深度、位置均未知的情况下,临界裂缝深度受地下水位的影响呈现出不同的规律性。所得成果为研究复杂条件下的边坡坡顶临界裂缝深度及最不利裂缝位置提供了一种新思路。     

基于等分圆弧滑面土质边坡 的稳定性极限分析方法

基于等分圆弧滑面的简化条件,采用土塑性极限分析理论,建立了土质边坡极限分析模型,并推导得到了 土质边坡稳定系数计算公式。该方法考虑了圆弧滑面的内能耗散率作用和边坡土体自重荷载、地震惯性力及孔 隙水压力所做的外功率作用,可以解决土质边坡稳定性分析问题,是一种改进的土质边坡稳定性评价极限分析 方法。     

边坡失稳和稳定性分析方法的探讨

边坡稳定性是土木工程实践活动重点考虑的问题,造成边坡失稳的原因是多方面的,稳定性分析方法也不同。分析了边坡失稳的破坏过程和原因,讨论了工程地质分析法、刚体极限平衡分析法和数值分析法等各种边坡稳定性分析方法的特点,提出采用综合法研究边坡稳定性,以寻求有效的边坡稳定治理措施。     

横观各向同性在抗滑桩加固边坡中的应用

讨论了土体强度横观各向同性和非均质性,分析了考虑强度横观各向同性与非均质性边坡的计算方法。采用极限平衡法推导出考虑强度横观各向同性与非均质性边坡稳定计算公式,对安全系数计算方法中土体抗滑力矩与抗滑桩抗滑力矩计算公式进行了修正,得到了同时考虑土体强度横观各向同性与非均质性抗滑桩加固边坡的计算方法。通过实例验证,得到当假定水平粘聚力不变,在考虑土体强度横观各向同性时计算安全系数相对误差小于不考虑土体强度横观各向同性边坡。在实际抗滑桩加固边坡工程中考虑土体强度横观各向同性是必要的。     

水平与竖向加速度-时程曲线叠加效应下边坡永久位移计算的极限上限分析

实际边坡动力稳定性受地震竖向与水平方向效应共同作用,传统边坡地震永久位移计算方法较少考虑竖向地震波影响,采用实际地震的竖向与水平方向加速度-时程曲线共同效应更符合工程实际。基于极限分析上限法和Newmark刚塑性滑块模型,提出一种基于实际水平向与竖向地震加速度-时程曲线的边坡永久位移计算改进方法,以3个工程边坡为例,探讨了两组具有代表性实测典型水平和竖向地震地面运动记录对边坡地震永久位移计算的影响。研究结果表明:不考虑竖向地震加速度时程曲线时,本文方法可蜕化为与前人方法兼容;不同地震波的竖向与水平地震动时程曲线的叠加效应不同,竖向地震对边坡永久位移的影响不可忽略。     

基于强度折减法的抗滑桩加固边坡可靠度分析

抗滑桩是一种常用的边坡加固方法。由于天然土体存在不确定性,导致抗滑桩加固边坡的稳定性也存在不确定性,采用可靠度方法可定量考虑上述不确定性。为更加真实地反映不同抗滑桩加固位置下边坡的滑动面,采用强度折减法来计算边坡的安全系数。基于可靠度理论提出一种抗滑桩加固边坡的稳定性评价方法,采用一阶可靠度与响应面法相结合的方法计算边坡的失效概率。为方便应用,开发了基于FLAC^3D的抗滑桩加固边坡可靠度分析程序。采用钢管混凝土桩加固边坡的算例计算结果表明,抗滑桩的加固位置和桩间距对加固边坡的可靠度有重要影响,在相同的桩间距条件下,边坡可能存在一个最优抗滑桩加固位置。     

用FLAC-3D进行土质高边坡稳定性分析

利用FLAC-3D的基本原理,对昆明东支线两面寺（FD2）土质高边坡的稳定性进行了模拟和分析,并与简化毕肖普法的计算结果进行了相互验证,结果表明：FLAC-3D是边坡稳定性分析的一种有效工具,在考虑80地震烈度的条件下,该边坡的设计坡率合理,边坡处于稳定状态。     

局部安全系数法在土坡稳定分析中的应用

假定各条块的局部安全系数与滑动面的整体安全系数不相等,联合潘家铮极大值原理与优化算法构建了一种求解整体安全系数的新方法。对于给定滑动面,该方法将推力线与条块间力的倾角视为优化变量,利用优化算法寻找一组优化变量使此滑动面的整体安全系数达到极大值,同时可得到各条块的局部安全系数。在众多可行的滑动面中,选择整体安全系数最小的滑动面作为临界滑动面。利用该法对澳大利亚计算机应用协会（ACADS）的考题以及已有文献中的典型例题进行了计算,通过比较分析了该法的合理性。     

用于边坡稳定分析的改进通用条分法

在极限平衡理论的基础上,考虑外部因素（水、拉裂缝、外荷载）与加固措施（锚杆、锚索、土工织物、土钉）对边坡的作用,推导出能模拟各种极限平衡方法的改进通用条分法（IGLE）理论体系,并编写了相应的计算程序-Rslope。运用改进通用条分法（IGLE）模拟了不平衡推力法,并对不平衡推力法（强度储备法）与不平衡推力法（超载法）的安全系数与剩余下滑力进行了精度分析,给出了使用建议。针对工程人员容易混淆剩余下滑力与条间力的情况,对条间法向力与剩余下滑力的水平分力进行对比分析,结果表面二者没有必然联系或者规律。运用Rslope程序与商品化软件slide、SLOPE/W进行了算例分析,对比了自动搜索圆弧滑面、折线型滑面、加固后的边坡安全系数,结果具有很好的一致性。     

非微分Morgenstern-Price法在边坡稳定分析中的应用

推导出Morgenstern-Price法的非微分形式,并编制了基于该方法的程序:设置并行迭代,达到传统MP法一般通用性的要求;设置二一迭代,提高计算收敛速度。通过ACADS均质、非均质边坡算例得出的安全系数与其他算法的比较,验证了该算法的科学可靠性。将此法应用于铁生沟滑坡:天然与饱和状态土体的安全系数分别为1.083 8和0.960 0,与报告结果的安全系数1.12~1.14和1.00~1.03的范围值基本吻合,表明该方法适用于非均质实际边坡,对边坡的后续监测、防护工作具有指导作用。     

边坡稳定性分析方法综述

对目前边坡稳定性分析中所采用的方法进行了归纳,分析总结了图解法、极限平衡理论、数值分析方法、复合法等确定性分析方法的发展情况。详细分析了边坡稳定性分析方法的最新进展和边坡稳定性分析中的新方法、新理论及各种方法的优缺点。指出随着计算机技术的兴起和软件的应用,多种方法的综合运用成为边坡稳定性分析的发展方向。     

基于M-P水平条分法的加筋土坡稳定性计算方法

土坡水平加筋是一种使用广泛的加筋方式,但常用的垂直条分法无法有效地分析水平筋材的效果。研究采用Morgenstern-Price水平条分法分析新型加筋土坡的稳定性,根据条块力与力矩平衡,分别推导出安全系数Fs和比例系数λ的表达式,迭代得到计算结果。通过与水平条分简布法和水平瑞典法的算例对比分析,证明方法具有可行性,为边坡工程加筋技术提供理论参考。