某沿海吹填土堤边坡稳定的颗粒流细观模拟分析

针对浙江省宁波市沿海某围垦吹填土堤边坡稳定问题,引入颗粒流方法,借助颗粒流双轴试验标定吹填土细观参数,给出了颗粒流法土堤边坡失稳的判据,建立吹填土堤颗粒流分析模型,分别利用强度折减法和重力增加法分析了该土堤边坡的稳定性。结果表明,可直接观察土堤的失稳破坏过程和滑动面的形成;发现整个堤坡表现出上部受拉、中部受剪、底部受压的破坏形式;颗粒流法中的重力增加法的安全系数和强度折减法一致,但其边坡破坏表现为浅层滑动;对比颗粒流法与刚体极限平衡法的计算结果,两者滑坡面形状相似,但安全系数有所偏差。该方法可为沿海吹填土堤边坡设计提供参考依据。     

强度折减法与重度增加法对边坡稳定安全系数的影响

针对重度增加法计算结果相对强度折减法偏大的问题,以某均质土坡为分析模型,分别采用强度折减法、修正泊松比的改进强度折减法、重度增加法及改进重度增加法对边坡进行稳定性分析,并研究了土体强度参数对安全系数的敏感性。结果表明,保持内摩擦角为定值时,四种算法的安全系数均随粘聚力变化拟合为线性函数;保持粘聚力为定值时,除重度增加法外其他三种算法计算结果仍可拟合为线性函数;改进后的强度折减法与重度增加法计算结果与传统强度折减法十分接近,但数值相对保守。研究结果为边坡稳定分析提供了参考。     

基于改进有限元重度增加法的抗滑桩加固边坡稳定性分析

针对目前抗滑桩设计中存在的计算结果主观性较大,且常规的有限元重度增加法的计算结果偏大的问题,基于理论推导对常规有限元重度增加法进行了改进,并将该改进方法应用于某边坡工程中,建立了自然边坡三维有限元模型,计算了该自然边坡的整体安全系数,并与极限平衡法和强度折减法进行对比分析,验证了改进方法的有效性,进而将其应用于抗滑桩加固边坡稳定性分析中,通过与相同安全系数下通用理正软件的计算结果相比,表明该改进方法在计算抗滑桩加固边坡稳定性中具有可行性。     

基于变分原理的三维土坡稳定分析方法研究及应用

采用变分方法研究了三维非均质土坡的稳定性．并编制了二、三维土坡稳定计算程序。将该程序应用于糯扎渡大坝的稳定计算,得到了各种工况下的安全系数及对应的最危险滑裂面．与传统的极限平衡法计算结果相比较得到了较为理想的解。说明基于变分原理的三维土坡稳定分析方法在实践应用中的合理性。     

干熄炉内焦炭下降的粘性流模型及其比较研究

干熄焦工艺中干熄炉内焦炭下降运动对熄焦质量起着至关重要的作用。根据流体力学理论，采用介质连续性假设，在Euler场中建立粘性流模型，得到干熄炉内焦炭下降运动的数学模型，并采用基于交错网格的SIMPLE算法来求解对流扩散方程。通过数值求解，得到了焦炭下降的速度场，计算结果和实验数据吻合较好，并且固体颗粒粘性系数显著影响干熄炉内下部焦炭运动。通过将粘性流模型与势流模型、动力模型的计算结果进行比较，表明粘性流模型能全面地描述干熄炉内焦炭下降运动。     

地震作用下土质边坡稳定性分析方法适用性分析

针对地震作用下边坡稳定分析方法之间的差异及其适用情况尚不明确的问题,以某三级均质土坡为例,基于Quake/w、Geo Studio、PLAXIS以及FLAC等软件,利用拟静力法、Newmark滑块分析法、动力有限元时程分析法、动力有限元强度折减法及有限差分强度折减法计算出安全系数,对比了5种方法的异同。结果表明,采用拟静力法获得的边坡抗震稳定性偏于安全;Newmark滑块分析法、动力有限元时程分析法计算的安全系数基本相同;动力有限元与有限差分强度折减法计算所得的安全系数相近,但在不同折减系数下计算的监测点位移相差较大。     

基于BSTEM的河岸崩塌机理研究

河岸崩塌现象在天然河流中非常普遍，在河道演变中发挥着重要作用。为了量化研究河岸土体性质和岸坡倾角对河岸稳定性的影响，基于计算河岸稳定和坡脚冲刷的BSTEM模型，选取6种不同典型物质的河岸，研究了6种岸坡倾角下均质河岸的稳定性。在忽略潜水位的条件下，非粘性岸坡和粘性岸坡的崩塌模式不同。对于非粘性河岸，影响河岸稳定性的主导因素是有效内摩擦角，有效内摩擦角越大，河岸越稳定；对于粘性河岸，影响河岸稳定性的主导因素是有效粘聚力，有效粘聚力越大，河岸越稳定。有效粘聚力差值相同时，有效内摩擦角差值的绝对值越小，安全系数增加越多。岸坡倾角增加使河岸稳定性降低，安全系数减小。非粘性河岸的有效内摩擦角越大，安全系数对岸坡倾角的变化越敏感。而对于粘性河岸，有效粘聚力越大，安全系数对岸坡倾角的变化越敏感。     

某型两级涡轮流场数值模拟

应用三维粘性流计算程序对某型两级涡轮进行了数值模拟,该程序采用具有TVD性质的三阶精度Godunov格式,湍流模型为B-L代数模型。计算中考虑了变比热的影响。结果分析表明,由于该涡轮是采用考虑损失的S2流面及单列粘性流计算设计的,没能很好地反映气流角的匹配问题,因此在第二级静叶中存在较大的正攻角,这使得第二级静叶采用后部加载叶型的作用不大,没有达到减少二次流损失的目的,因此,在气动设计中进行多级粘性流的匹配计算是必要的。     

有限元网格和边界条件对土坡稳定性计算的影响

针对强度折减法的计算结果可能影响工程设计人员对土坡稳定程度的合理判定的问题,以某均质土坡为例,基于PLAXIS数值分析软件,分析了有限元网格疏密程度和边界条件对强度折减法计算结果的影响,通过与简化Bishop法计算结果的对比,建议了合理的网格疏密度和边界范围取值,并基于不同取值的岩土物理力学参数,验证了强度折减法计算结...     

基于敏感点分布的边坡可靠度分析

针对粘性土边坡失效概率计算问题,提出了基于敏感点分布和条件随机场的分析方法,首先采用强度折减法对边坡稳定进行确定性有限元分析,从而找到边坡安全系数的敏感点区域,然后利用条件随机场理论计算敏感点分布下的边坡失效概率,并与传统无条件随机场理论的计算结果进行比较,说明如果敏感点区域实测数据中只存在弱土时,按条件随机场计算的失效概率远大于按无条件随机场计算的失效概率。     

基于双折减系数法的边坡动力稳定分析

鉴于传统强度折减法对岩土体强度参数(粘聚力和内摩擦角)进行等系数折减,难以真实反映岩土体稳定性的缺点,以某库岸复杂岩质边坡为例,运用大型有限元软件ADINA,建立边坡有限元模型进行动力分析,采用双折减系数法计算地震荷载作用下边坡的地震响应,研究粘聚力和内摩擦角的折减关系,得出了边坡的动力稳定安全系数,并与传统的强度折减动力分析法进行对比。结果表明,传统的强度折减动力分析法可能稍有夸大边坡的安全裕度;采用双折减系数法进行动力稳定分析可行且更合理。研究成果可为边坡动力稳定分析提供参考。     

重力坝岸坡坝段建基面稳定分析

重力坝岸坡坝段在开挖建基面时由于其地形限制而形成台阶式建基面,与河床坝段相比,岸坡坝段的稳定性分析更为复杂,针对台阶式岸坡坝段的稳定计算研究较少,基于重力坝岸坡坝段受力特性,结合毕肖普法、克莱法,推导出一种岸坡坝段的三维稳定分析方法,并以澜沧江干流上的某重力坝的左岸#11坝段为例,采用该方法进行建基面的稳定性分析。结果表明,#11坝段的稳定安全系数符合规范要求,证明推导出的稳定分析方法在台阶式岸坡坝段上的应用是可行的。     

基于突变级数法的拉裂—滑移式黄土崩塌稳定性分析

为研究拉裂—滑移式黄土崩塌的稳定性问题,分别采用极限平衡法和突变级数法得到崩塌体的最小安全系数计算公式和稳定性评价模型,以正交试验法得到的25个试验边坡为算例进行对比分析,得到拉裂—滑移式黄土崩塌稳定性评判准则,并进行实例验证。结果表明,各控制变量中,对崩塌体稳定性影响最大的为边坡坡角,最小的为黄土的天然重度;利用突变级数法得到的稳定性评价结果与极限平衡法得到的结果基本一致。这说明突变级数法在分析拉裂—滑移式黄土崩塌稳定性时,可综合考虑多种因素的影响,弥补了极限平衡法带来的不确定性,具有实际应用价值。     

土体参数空间变异下的边坡稳定小概率失效计算方法

针对土体参数空间变异下的边坡稳定小概率失效问题,提出了基于子集模拟法和链表筛分法的边坡可靠性分析方法。先对土体参数进行随机场模拟生成离散随机场;然后把离散随机场作为链表筛分算法程序的输入宗量计算初始样本点的边坡安全系数;再利用子集模拟法分层模拟初始样本点的条件样本点从而算出边坡失效概率;最后通过一个粘性土边坡算例说明了本方法的有效性。     

降雨条件下双层土斜坡稳定性的简化分析方法

Green-Ampt模型原理简单、使用方便,在浅层滑坡的降雨入渗分析中有很大的应用潜力。推导了适用于双层土斜坡的Green-Ampt降雨入渗分析模型,并给出了降雨入渗量随降雨时间变化的解析表达式。提出的模型预测的孔隙水压力分布与Richards模型预测结果类似。在此基础上,基于极限平衡法提出了双层土斜坡的安全系数计算方法。研究表明,随着降雨时间的增加,湿润锋位置逐渐下移,安全系数随着也慢慢减小。当下层土强度较高时,最危险滑动面位于第一层土体的底部,在一段时间内安全系数将不随时间发生变化。但当雨水入渗深度足够大时,最危险滑动面重新位于湿润锋位置处,此时安全系数将随着入渗深度的增加再次增加。斜坡安全系数降低的速率随着降雨强度和斜坡坡度的增加而增加,因而在相同条件下高强降雨及坡度较陡斜坡更为危险。方法计算简便,可以更方便的应用于工程实践,并且具有继续研究的价值。     

有限元强度折减法在土石坝边坡稳定分析中的应用

在指出传统边坡稳定分析方法的缺点和不足的同时,重点研究了有限元强度折减法的理论背景、突出优势、计算结果的影响因素、边坡失稳判据方法,探讨了该方法应用于土石坝边坡稳定分析中的可行性。采用摩尔-库仑屈服准则、非关联流动法则,在已知渗流场的前提下,基于有效应力原理逐步进行强度折减,直至满足力和位移不收敛的失稳判据,从而得到相应强度折减法的土石坝坝坡稳定安全系数。结果表明,无论是关键滑裂面位置还是最小安全系数,有限元强度折减法的计算结果与刚体极限平衡法的计算结果都相当接近,从而表明此法在土石坝边坡稳定分析中的可行性,拓宽了该法的应用范围。     

堤防软土高边坡重建稳定计算土力学参数探讨

为分析堤防软土高边坡重建过程中土力学参数的选取对边坡稳定性的影响,以上海市黄浦江堤防某失稳边坡为例,分析了滑坡原因,构建边坡重建方案,分别通过刚体极限平衡和有限元法对比分析了十字板与快剪、反演等强度指标计算安全系数的差别,并探讨了差别产生的原因。计算分析和堤防成功重建表明,在软土高边坡重建稳定分析中采用十字板指标更符合工程实际,更经济合理。边坡重建为类似软土高边坡重建提供了经验,为十字板指标在水利工程中的应用提供了经验。     

饱和-非饱和非稳定渗流作用下岩质边坡稳定性分析

对岩质边坡在水位下降时坡体内的饱和—非饱和非稳定渗流和坡体稳定性进行了分析,渗流分析采用有限元法,坡体稳定分析采用有限元强度折减法。以塑性区位移突变作为边坡失稳判据,此时折减系数值即为坡体安全系数。以十里铺水库为例,对库岸岩体边坡进行了分析,并得出在水库水位降落影响下边坡的稳定安全系数随降落时间的增长而增大的结论。     

岩体边坡形态对安全系数的影响

以双折线滑动面边坡为例,将FLAC3D软件作为数值计算工具,采用基于强度折减法的数值计算方法计算了不同滑动面几何形态下的边坡稳定安全系数,并与刚体极限平衡法的计算结果进行了比较。结果表明,滑动面上折线倾角和下折线倾角的变化对安全系数影响较大,而滑动面上折线高度的变化对安全系数的影响不太明显。