高速远程滑坡热-水-力耦合效应与沿程侵蚀研究

为研究高速滑坡超强流动性及沿程侵蚀问题,本文在Goren热-水-力耦合模型的基础上结合滑坡侵蚀率公式,构建了考虑沿程侵蚀影响的一维高速远程滑坡热-水-力耦合物理模型,提出了有限体积法隐式格式与TDMA耦合算法,对高速滑坡运动热水力耦效应及侵蚀效应进行数值模拟。结果表明：高速滑坡运动过程中热水力耦合效应提升了滑坡的流动性并显著影响滑坡的沿程侵蚀作用。     

后注浆超长灌注桩竖向承载特性载荷试验研究

现场载荷试验是确定单桩竖向承载力常用方法之一,基于现场试桩静载试验和桩身轴力测试试验,分析了后注浆超长灌注桩的竖向极限承载力性状、桩身轴力传递特性及桩侧阻力,桩端阻力发挥特性。研究结果表明:在竖向荷载作用下,桩身轴力随着深度的增加而增量减小,且随荷载的增加而逐渐增大;超长灌注桩表现出摩擦桩特性,荷载-沉降曲线没有明显破坏点,其竖向荷载主要靠侧摩阻力进行传递;桩侧阻力和桩端阻力非同步发挥并且相互影响。根据实测数据对计算单桩承载力的侧摩阻力和桩端阻力的系数进行修正,修正后为类似桩基础工程设计提供技术参考。     

强震荷载下裂缝岩体拉剪破坏机理

崩塌是地震诱发的最严重次生地质灾害之一,但目前有关地震崩塌的力学机理还不清晰。为此,基于天然危岩体的宏观结构特征,从岩石断裂力学的角度入手,对比分析了不同震波模式下裂缝的失稳扩展条件,确立了拉剪破坏的危岩失稳机制;继而以能量法为手段,研究了震波能量在危岩体中的输入和耗散机制,解析拉剪条件下裂缝的扩展方向和危岩失稳机理,给出裂缝扩展的加速度临界值ac和扩展量的计算方法;最后,通过具体算例验证了模型的合理性;结果显示,震时危岩体的失稳是裂缝在拉剪震波作用下沿震波入射垂直方向间断扩展累积的结果。     

新型耗能减震滚石棚洞作用机制研究

 传统滚石棚洞主要是通过结构顶部的砂砾石垫层来耗能抗冲击的,然而实践表明：砂砾石垫层材料不仅缓冲吸能效果有限,且自重荷载较大,建设成本偏高,不利于大面积推广应用。为此,提出一种新型耗能减震棚洞,通过在棚洞支座处增设耗能减震器,在最大限度降低棚洞自重的情况下增大防护结构的系统柔度,达到耗能减震的目的。通过构建非线性质量弹簧体系来模拟滚石冲击下棚洞结构的动力响应,并结合能量原理对新型棚洞的防滚石抗冲击机制进行分析,结果表明耗能减震棚洞能大幅度降低滚石的最大冲击力,并通过耗能减震器的变形来耗散冲击能,大幅度降低棚洞结构的建设成本。     

砂页互层岩坡群锚室内模型实验研究

文章以岩屑粉砂岩夹页岩路基边坡作为模型实验的对象,采用室内模型实验,对均质粉砂岩与粉砂岩夹页岩两种不同岩体的模型试件的群锚效应进行了对比研究,初步分析了群锚极限承载力和变形情况,并对群锚参数的合理选择进行了初步探讨,最后还提出了对实验的局限性及需改进的地方,为进一步的实验打下较为坚实的基础。     

预应力锚杆作用机制的进一步分析

针对预应力锚杆作用机制研究方面存在的问题,以文章《预应力锚杆作用机制研究》[7]中提供的锚杆在完全粘结条件下界面剪应力分布公式为基础,在考虑界面本构关系的情况下,分析了锚束体界面剪应力的分布规律和影响因素。并在进一步理论分析的基础上,研究了在允许脱粘情况下,特定锚固长度锚杆体系的极限承载力和特定承载力锚杆的最小锚固长度问题。结果显示,特定长度锚杆存在极限承载力,并且其大小与锚固体系的性质直接相关。     

A new method to calculate lateral force acting on stabilizing piles based on multi-wedge translation mechanism

A new method based on the multi-wedge translation mechanism is presented to calculate the lateral force acting on the stabilizing piles. At first, there is no assumption for the shape of potential sliding surface, it is just considered that the potential sliding surface is a composite of a number of straight lines. And then, the potential sliding mass is divided into a number of triangular wedges take with these straight lines as its base. The kinematic theorem of limit analysis is adopted to calculate the rate of external work and the rate of energy dissipation for each triangular wedge, respectively. Furthermore, the multivariate functions are established to calculate the lateral force acting on the stabilizing piles. The lateral force and the corresponding potential sliding surfaces can be obtained by an optimizational technique. At last, an example is taken to illustrate the method. The effect of soil strength parameters, slope angle and pile roughness on the lateral force and the corresponding potential sliding surface are analyzed.The result are compared with those obtained using other methods.     

圆弧面上的降雨滑坡运动特性研究

为了研究降雨诱发沿圆弧形破裂面滑动的土质滑坡的运动特性,基于质点组的运动假设,融入饱和-非饱和土体特性,建立降雨滑坡的运动物理模型,采用有限差分的方法进行求解,从而获得其运动速度、滑动距离等动力学参数,提出了沿圆弧面滑动的降雨滑坡运动学问题研究的一种新的研究方法。采用该方法对滑坡算例进行了研究分析。研究结果表明：滑坡运动速度呈现先增大后减小的趋势,同时运动速度在极短的时间就达到了最大运动速度;滑坡的水平位移随着时间的增加而增加,在最初阶段滑坡水平位移增加较快,此后增加缓慢直至滑坡停止;该方法能够简单快捷的计算滑坡的运动速度和运动距离等运动学参数,进行滑坡危害范围的预测。     

滚石冲击闭孔泡沫铝夹芯板耗能缓冲机理研究

在棚洞顶部铺设一定厚度砂土垫层可起到有效的耗能缓冲作用,不同厚度的砂土垫层耗能缓冲效果差异较大,如何量化砂土垫层厚度成为棚洞结构设计的关键问题之一。以实际棚洞结构为原型,采用动力有限元对滚石冲击砂土垫层进行数值仿真计算,分析不同冲击能量下多组砂土垫层厚度组合的动力响应及耗能缓冲机理。结果表明：低冲击能量下,改变砂土垫层厚度对滚石冲击力影响不大,而高冲击能量下,不同厚度砂土垫层的吸能减震效果有显著差异;增大砂土垫层厚度可有效的减弱滚石冲击对棚洞钢筋混凝土顶板造成的变形影响,但同时会增加结构自重,通过计算,可以得到最优化的垫层厚度,兼顾经济合理性和结构可靠性。研究成果将为滚石多发区棚洞结构砂土垫层的设计提供理论依据。     

单桩计算的一种理论方法

通过对单桩及桩周土层的离散化处理,将单桩体系分割成两部分进行研究。其中:桩周土层采用Mindlin应力解和修正分层总和法计算其任意点处的应力场和变形量;而桩体本身则根据荷载传递方法计算其荷载变形关系。两部分之间通过荷载、变形协调关系建立联系,并采用迭代法求解。本文方法既能计算单桩荷载传递又能预测单桩变形特性。算例结果表明:本方法有较高的计算精度。