极限承载力的增量加载有限元法及其应用

把求解极限承载力有关的荷载分为两类，一类为假想已经存在的极限承载力，另外一类为除去第一类的所有荷载。在有限元求解过程中，先计算出在第二类荷载作用下岩土体的应力状态，此时的应力状态可称为初始应力状态，而后以一定的增量荷载的形式在要求极限荷载的部位逐步施加荷载，直至结构体最终处于极限状态，此时施加的荷载增量的总和即为要求解的极限荷载。这种求解极限承载力的方法就是本文提出的极限荷载的增量加载有限元法，它的求解过程符合实际受力情况。用这种方法可以求解岩土、结构等工程中各种情况下的极限荷载。它不但可以获得极限荷载的值，而且可以得到荷载一位移关系全过程情况。最后，应用此方法对Prandtl解的经典算例进行了分析，结果表明：屈服准则选用对计算结果的影响很大，选择与实际问题相匹配的屈服准则方能得到比较精确的结果。在求解平面应变问题时，在关联流动法则条件下采用M-C内切圆屈服准则或在非关联流动法则下采用M-C匹配DP准则所得结果与Prandtl精确解是一致的，这有力的验证了该方法的正确性。可望在实际工程中获得广泛应用。     

滑坡加固系统中沉埋桩的有限元极限分析研究

采用有限元强度折减法，针对一边坡工程实例进行沉埋桩单桩加固边坡的有限元极限分析，研究了桩长、桩位与潜在滑面、边坡的安全系数及桩身内力之间的关系，研究了边坡滑体与滑带强度之间不同的比例关系与桩长、边坡安全系数的关系。研究结果表明，沉埋桩设在合适的位置上采用较短的桩就可使边坡达到设计要求的安全系数，桩身内力也较全长桩降低，表明沉埋抗滑桩具有良好的应用前景，但是也受到边坡次生滑动面的位置、滑体与滑带强度比例以及桩位置等因素的制约。沉埋桩加固边坡设计中若不考虑这些制约因素，有可能导致工程失败。     

膨胀土增湿变形规律及计算公式

通过对仪器改进实施了不同程度增湿对膨胀变形影响方面的试验,结果表明:无荷及有荷膨胀率均与增湿程度有关,呈近似线性正相关关系。对影响膨胀土胀缩变形的起始干密度、起始含水率及上覆压力水平分别作了试验研究及相关性分析,得到了各影响因素单独变化时膨胀率的变化规律及其公式,并给出了各因素综合影响的膨胀土增湿变形的一般性建议公式。     

土质滑坡中抗滑短桩水平位移ANSYS分析

采用通过ISO9000认证的ANSYS软件，对土质滑坡中超大直径抗滑短桩桩身3个代表部位的变形进行计算与分析，得出了两点认识：第一，在滑坡治理中，让桩出现“大变形”的设计是极其经济的；第二，以桩受压区边缘的变形最大，将其作为超大直径抗滑短桩的变形是合适的，这对于抗滑桩变形监测的布点具有重要指导意义。     

岩体结构面抗剪强度参数试验研究

从工程实际出发,讨论了岩体结构面直剪试验方法的选取原则。工程实例表明,采用现场原位抗切试验确定结构面c值,再结合规范取值确定φ的方法更适用于坡高小于25m的中小岩质边坡。结合乌江构皮滩水电站岩体结构面大型原位抗剪试验成果,分析了结构面性状对结构面抗剪强度的影响。本文还通过多组室内试验研究了水对结构面抗剪强度的弱化作用,得出若干有益的结论。     

三峡库区饱和碎石土地基承载力研究

三峡库区表层是第四系松散堆积体 ,碎、砾石含量一般在 3 0 %～ 70 %。三峡水库蓄水以后 ,原来在天然状态下的碎石土地基将会受到水的浸泡而饱和 ,从而导致其承载力下降 ,但现行的《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 0 2 4 85 )并没有给出饱和状态下碎石土地基的承载力 ,这给蓄水后碎石土地基的承载力的复核与评估带来了极大不便。为解决这一问题 ,首先对库区典型的碎石土在天然及饱和状态下的抗剪强度指标进行了试验研究 ,得到了碎石土的粘聚力和内摩擦角在天然及饱和状态下的变化规律。依据试验结果 ,采用碎石土地基承载力的经典计算公式 ,即地基极限承载力的Bell解 ,对桥基饱水后承载力进行折减 ,结合规范给出了饱和碎石土地基的承载力值 ,为蓄水后公路与桥梁的碎石土地基的承载力复核与评估提供了可靠依据     

岩土工程极限分析有限元法及其应用

经典岩土工程极限分析方法一般采用解析方法 ,有些还要对滑动面作假设 ,不适用于非均质材料 ,尤其是强度不均的岩石工程 ,从而使极限分析法的应用受到限制。随着计算机技术的发展 ,极限分析有限元法应运而生 ,它能通过强度降低或者荷载增加直接算得岩土工程的安全系数和滑动面 ,十分贴近工程设计。本文探讨了极限分析有限元法的一些基本原理 ,包括安全系数的定义、岩土体整体失稳的判据、屈服准则的选用等 ,并将该方法应用于边坡、地基、隧道稳定性计算 ,算例表明了此法的可行性 ,拓宽了该方法的应用范围     

均质地层中锚喷支护理论与设计

当前,锚喷支护已在世界各国矿山、建筑、铁道和水工等部门广泛应用。然而,锚喷支护至今尚无系统完整的设计理论,也缺乏行之有效的计算方法。本文目的是探讨锚喷支护设计理论,并提出实用计算方法。文中提出了锚喷支护对围岩灼加固作用和支承作用,并在此基础上提出了一套均质地层中锚喷支护的计算和设计方法。     

岩质边坡结构面抗剪强度参数的实用确定方法研究

对坡高不大、坡体量较小的中小岩质边坡,由于资金和技术条件所限,目前确定岩体结构面抗剪强度参数大多来自规范和经验,边坡处治往往很难兼顾安全性和经济性。本文对15~30m高岩质边坡中控稳结构面抗剪强度参数粘聚力c、内摩擦角在边坡稳定中各自发挥的作用进行了定量分析。研究表明:当坡高小于25m时,抗剪强度参数中c值是边坡稳定的主要控制因素,因而提出采用现场原位抗切试验确定c值,再结合规范取值确定值。这种方法通过现场实测确定了主要参数,同时克服了做大型原位剪切试验时间长和费用高的缺点,是一种经济、实用的边坡结构面抗剪强度参数确定方法。