滚石坡面法向冲击动力响应特性研究

滚石灾害是5·12地震诱发的主要次生山地灾害之一,因具有随机和不可预见性,成为灾后重建中地质灾害防治的难点.滚石防治的核心问题是解析滚石对坡面的冲击响应,由于冲击过程历时短、变形大和能量转换复杂,通过传统理论分析方法分析较为困难.为此,以Hertz理论为基础,考虑坡体的弹塑性特性,模型化滚石冲击为自由落体冲击的半无限体...     

基于离散元和有限差分耦合算法的崩塌体和结构碰撞预测分析

采用离散元和有限差分耦合计算方法,对龙洞子崩塌挡墙结构碰撞进行了预测分析。构建了3种崩塌挡墙结构模型,并进行了数值模拟。崩塌体由颗粒模拟,挡墙分别由刚性墙、颗粒、FLAC中的实体单元模拟。基于离散元和有限差分耦合算法的数值模拟,分析了不同模型的挡墙动力响应和变形。通过数值模拟结果的对比分析,选出了最优的结构模型和参数,为有效防御崩塌的防护结构设计提供理论依据。     

地震作用下抗滑桩作用机制研究

采用 Ansys 有限元计算软件,选取某抗滑桩加固滑坡为例,采用人工地震波,研究地震作用下抗滑桩与坡体相互作用机制。研究结果表明：各特征点动土压力、动位移值均随着输入地震波加速度的增加而增加,其峰值出现时间稍晚于地震波加速度峰值时间。处于稳定岩体部分桩的反力最大值和分布形式因不同时刻的地震加速度不同有较大的差异。滑体内部段桩土压力在深度上的分布除桩顶以外,其余部分的土压力基本属于均匀分布。输入的地震波加速度越大抗滑桩的变形越大,桩身位移沿桩顶向下减小。     

龙门黄河大桥左岸危岩体发育特征及其危险性预测

龙门黄河大桥位于晋陕两省交界处的黄河上，左岸桥台上方峭壁发育的大量危岩体对龙门黄河大桥的建设及正常运营构成极大威胁，开展危岩体稳定性评价和危险性预测具有重要的现实意义。基于地面调查和无人机摄影测量获取了危岩体控制性结构面信息、三维形态与几何尺寸，对其发育特征和潜在失稳模式进行分析。通过三维离散元法构建典型危岩体及地表三维数值模型，分析危岩体三维运移路径、冲击能量等，并提出了相应的防治措施。结果表明，危岩体可划分为上、中、下3个危岩带，岩性、地形、结构面是控制危岩体稳定的关键因素；潜在失稳模式可划分为倾倒式、坠落式、滑移式，危岩体失稳后对左岸桥台的冲击能量均超过10⁴ kJ,建议采用主动加固为主、被动防护为辅的综合防治措施。     

群桩沉降计算的简易理论

本文在文献（1） 的基础上,提出了一种群桩沉降的简易计算方法。该方法能考虑土体的三向应力对群桩沉降的影响以及土的非线性特性。结合一工程实例给出了具体分析步骤,结果表明：本文理论原理简单、计算量不大,特别适合工程设计需要,具有较大的实用性。     

基于上限定理的桩锚组合结构设计理论研究

针对工程中较常见的抗滑桩—预应力锚索组合抗滑结构,以极限分析上限定理为基础,从能量角度分析了桩—锚组合抗滑结构的作用机理,分别推导出了坡体自重、抗滑桩、预应力锚索所做的功以及滑面上内能耗散的计算公式,并以能量的形式定义了在桩—锚组合结构下边坡的安全系数,并给出了相应的计算公式。最后通过算例验证其合理性,完成了桩—锚组合结构的设计。     

地震诱发岩体崩塌的力学机制

危险岩体失稳崩塌是震时地震诱发的最严重的地质灾害类型之一,严重地制约着灾区灾后重建工作.然而目前有关地震诱发岩体崩塌的力学机制还不清晰,不能很好地给出相关危岩的诊断和防治措施.为此,基于震区危岩体实际结构特征,借助岩石断裂力学知识,从能量角度研究震时震波能量在危岩体上的输入与耗散机制,分析岩体裂缝失稳扩展的条件和过程,并给出扩展量的计算方法,明晰地震诱发岩体崩塌的力学机制.最后通过算例计算和展示,验证模型的合理性,阐明震时崩塌本质上是震波作用下危岩体裂缝扩展贯通的结果.     

人工高切坡的长期强度指标研究

高切坡的长期强度指标是研究其长期稳定性的关键,而影响人工高切坡长期强度的因素较多,但在工程寿命期内,主要以开挖卸荷和雨水入渗两种因素为主.以损伤理论为基础,分别定义了开挖卸荷引起的岩土体损伤和雨水入渗引起的岩土体损伤,研究了考虑损伤后岩土体的长期抗剪强度指标问题.通过工程实例的分析,结果表明：理论模型计算的高切坡长期强度与常规强度折减方法的预测结果一致的,可用于对人工高切坡长期稳定性的预测.     

开挖卸荷岩质坡体的断裂破坏机理

岩质坡体在开挖过程中的失稳破坏已成为道路工程领域日益严重的问题,目前有关卸荷坡体的断裂破坏机理还不清晰。为此,基于自然坡体实际结构特征,并结合岩石力学知识,首先分析了岩体原生裂纹在坡体开挖前后的应力状态。继而,借助断裂力学理论,解析了不同荷载模式下岩体裂纹失稳扩展的力学条件,探讨了求解裂纹扩展方向和规模的计算方法,构建结构面扩展贯通力学模型;最后,通过具体算例验证了模型的合理性。研究表明开挖岩质坡体的失稳是岩体内特定方向的原生裂纹萌生启裂并扩展贯通的结果,其本质是岩体应变能释放耗散与应力的调整过程。     

颗粒弹塑性碰撞理论模型

以Hertz弹性接触力学为基础,假设材料为弹塑性强化材料,并考虑接触压力作用下颗粒球体接触面上材料进入塑性阶段后的应力调整与释放,提出了一种新的颗粒弹塑性接触理论。以此为基础,在准静态假设的基础上,研究了颗粒间的弹塑性碰撞问题,推导了相应的计算公式,并与其它弹塑性接触模型进行了比较。结果表明:按照该文模型预测的荷载变位曲线介于Hertz弹性解和Thornton解之间;强化系数越高,荷载变位曲线越接近Hertz弹性解,强化系数越低,越接近Thornton解,Thornton模型为该文模型的一个特例。在颗粒弹塑性碰撞过程中,本文理论预测的冲击力远远小于Hertz弹性解的预测结果,更与实际情况相符。