坡顶局部荷载下边坡的二维和三维稳定分析(Ⅱ)——极限分析的上限法

在上限理论的框架内,借助提出的三维破坏模式,探讨了坡顶均布矩形超载下边坡的安全系数随荷载长宽比的变化规律,相应的安全系数计算结果与FLAC有限元的计算结果进行了有益的对比,也与室内模型实验结果进行了对比,从而对上限解法求解三维边值问题的可靠性进行了较深入的论证.对同一边坡的二维和三维稳定问题,上限法和FLAC有限元法尽管破坏机制和数值处理过程不同,但均可得出大致相同的安全系数,基本实现了殊途同归.上限法和有限元法都是有效的土坡稳定分析方法,两者相辅相成,互为验证.     

潘家铮极值原理的优化算法实现

边坡极限平衡分析法通常情况下是静不定的,需要引入一些简化假定来求得安全系数.条间力函数f (x)作为其中的主要假设条件,其对安全系数的影响在过去的研究中并没有得到足够的重视.对二维极限平衡法采用优化算法求得满足潘家铮极值原理的安全系数,对于某一确定的滑裂面,将条间力函数f (xi)视为控制变量,采用模拟退火方法不断调整f (xi)以求解安全系数极大值,实际上是一种下限法;而搜索临界滑裂面的过程,采用粒子群法或和声法搜索最危险滑动面.另外,还探讨求解安全系数时通常会碰到的收敛性问题,结果证明f (x)不能随意设定,否则会引起不符合实际的条间力.相比传统的极限平衡法,该极值优化法极大地提高了收敛性.     

竖井衬砌主动土压力在一般环向压应力系数下的简化滑移线解(英文)

引进一个广义环向压应力系数来修正空间轴对称滑移线问题中的哈尔-卡门(Haar-Von Karman)完全塑性假定, 采用简化滑移线方法, 在竖井衬砌后背光滑,水平填土的条件下,得到竖井衬砌上主动土压力的解析式。分析表明:环向压应力系数对竖井衬砌上的主动土压力有较大的影晌,若采用哈尔-卡门完全塑性假定,其所求得的主动土压力最小,在工程应用中偏于危险。笔者建议在工程应用中采用环向压应力系数为静止土压力系数 K0时所求得的竖井衬砌上的主动土压力值。     

DDA 方法的改进及应用(英文)

ＤＤＡ是分析不连续节理岩体的不连续变形分析数值方法。由于其提出较晚，在理论和工程应用中还有诸多局限性，因此在岩土工程中的应用还不广泛。本文对传统ＤＤＡ方法的“张开－闭合”（ｏｐｅｎ－ｃｌｏｓｅ）迭代作了修改，并采用了切向与法向不同的刚度，较传统ＤＤＡ方法有更大的适用性，如此改进后的方法应用于地下洞室开挖分析，取得了较好的结果。     

非对称旋转破坏的三维Bishop边坡稳定算法

根据Bishop简化法的计算假定和原则,并假定边坡的整体滑动方向,推导出三维边坡稳定分析的计算方法。该方法适用于对称和非对称的旋转破坏的边坡稳定问题,如边坡破坏面为对称的圆弧、旋转椭圆等旋转面,或者这些旋转面的组合面,或者旋转面与平面的组合面等。探讨了三维Bishop简化法应用于非对称破坏存在的问题。     

混合粒子群算法搜索土坡危险滑动面

基本粒子群优化算法存在着对惯性因子敏感、计算量大等缺点,通过借鉴和声搜索算法产生新解的策略和不连续飞行假定,构成了混合粒子群算法。首先,当粒子飞行超越边界时,采用和声搜索算法产生新解;此外还引入了不连续飞行假定,即在每次迭代步中,随机选择一些个体更新速度、位置向量,以利于减少计算量。随机给定10组参数,分别利用基本粒子群优化算法和混合粒子群优化算法对某复杂土坡的最危险滑动面进行了搜索。比较发现,混合粒子群算法能在较短的计算时间内得到更好的结果。     

一种新型遗传算法及其在土坡任意滑动面确定中的应用

提出了一种便于工程应用的改进模拟任意滑动面策略。针对简单遗传算法容易陷入局部最优值的缺陷，借鉴和声算法产生新解的方式来产生遗传算法中的子代个体。该策略能综合利用整个父体的信息来构建子代。将该方法用于求解两个复杂土坡的最小安全系数，所得结果与已有文献结果比较证明，新型遗传算法能搜索到更小的安全系数，可应用于土坡稳定分析。     

岩石块体三维接触判断的侵入边法

在三维单元法、三维不连续变形分析法中，三维块体的接触判断是关键的问题之一。对三维凸多面体的所有接触形式进行了分类，提出了一种三维块体接触判断的侵入边法。给出了侵入边法的原理、方法实施步骤及识别接触形式的方法。通过论证和算例表明，所提出的方法计算工作量小、鲁棒性好，容易于计算机实现。     

桩帽设计中的厚板分析

The thick plate is commonly used for the pile cap and the transfer plate, and a proper analysis of it can greatly affect the cost of the thick plate. In actual practice, soft support condition is sometimes adopted by engineers for modeling of thick plates. In this paper, the limitations of soft support in the determination of deflection and bending moment with very thick plates are studied. The distribution of superstructure ioadings to pile caps and piles is also carefully investigated.     

Rosenblueth法在边坡可靠度分析中的应用

针对在确定具有最小可靠度指标的滑动面时蒙特卡罗法耗时长的问题,通过两个典型土坡,采用简化Bishop法计算滑动面的抗滑稳定安全系数从而构建了边坡可靠度分析的功能函数,利用圆弧构建潜在滑动面,利用Rosenblueth法计算每个潜在滑动面的可靠度指标,采用和声搜索算法搜索潜在滑动面的变化以寻求最小可靠度指标滑动面,并与常规极限平衡方法得到的最小安全系数对应的滑动面进行了比较。结果表明:简单均质土坡临界滑动面与最小可靠度指标滑动面基本重合,非均质土坡最小可靠度指标滑动面与临界滑动面相差较大,可靠度指标相差也较大,在具体应用时建议采用Rosenblueth法进行最小可靠度指标滑动面的确定。