边坡滑动预测的有限元分析

滑坡发生时间的有效预测,将有助于减少滑坡灾害所造成的损失,因此,如何有效预测滑坡的发生时间是坡地地质灾害防灾减灾工作中极为重要的一环。通过非饱和土坡的算例,并结合试验槽试验的试验结果,探讨将边坡稳定分析应用于滑坡发生的时机预测可能面临的问题。结果表明:稳定分析所预测的边坡破坏时间与非饱和土的参数、初始基质吸力场的分布和非饱和土的强度准则关系密切。因此,仍需进一步研究和讨论,以期能更合理的应用稳定分析方法的结果,并作为边坡灾害预警的理论依据。     

电液伺服控制离心机振动台系统研制

0概述　　近二十多年来迅速发展起来的土工离心机振动台模型试验技术,是地震岩土工程研究进程中的一个重要的“里程碑”。它在再现土质构筑物、土质边坡及地基的动力响应、观测物理机制、揭示客观规律、验证理论模型、检验评价方法、甚至在对比设计方案等方面已开始显示其突出的优越性。土工离心机振动台模型试验的突出优点在于,它具有使模型与原型的应力应变相等、变形相似、破坏机理相同,特别是较好地克服了普通振动台模型试验无法合理模拟原型土体的静动应力应变场的缺陷。因而,土工离心机振动台试验已成为土工动力模型试验的主流。离心机的地震模拟技术有多种,Ko进行了较详细的总结和评述[1]。Schofield1981年提出颠簸     

基于XFEM的土体水力劈裂模拟

水力劈裂会对心墙堆石坝的安全造成严重的负面影响。宏观上,土体水力劈裂可看作是土体在水力楔劈作用下使局部裂缝(薄弱面)进一步发展的破坏过程。XFEM是一种可以有效描述裂缝的数值模拟方法。采用XFEM结合Biot固结理论,并对裂缝单元进行处理,从而以弥散式的裂缝状态和嵌入式的裂缝形态共同描述了土体的水力劈裂过程,并以一个模型算例和挪威Hyttejuvet坝的实际工程算例对方法进行了验证。该工作的成果有助于理解土体水力劈裂的成因和过程,可用于对土工结构物的流固耦合破坏分析。     

土坡中剪切带形成过程的数值模拟

为实现对土坡中剪切带扩展过程的模拟,该文将区域控制扩展分析方法嵌入改进的扩展有限元(XFEM)程序中构建了可追踪土中剪切带扩展过程的模拟系统,并利用此系统对两个土坡中剪切带形成过程的算例进行了模拟研究,验证了其合理性。结果表明,区域控制扩展分析方法可较好地描述剪切带尖端应力集中和重分布对剪切带扩展方向的影响,同时为土中剪切带扩展方向的判断提供了更合理的区域占优假定,从而使得基于区域控制扩展分析方法的XFEM程序能够合理地描述和追踪土坡中剪切带的扩展过程和路径。     

高土石坝工程安全评价与预警信息管理系统

基于现场监测数据及先进的数值分析方法,建立土石坝全生命周期的工程安全评价及预警信息系统,是目前土石坝发展的必然趋势。以糯扎渡高心墙堆石坝为依托,开发了理论严密、方法先进且可靠实用的大坝工程安全评价与预警信息管理系统。该系统由系统管理模块、安全指标模块、监测数据与工程信息模块、数值计算模块、反演分析模块、安全预警与应急预案模块和数据库及管理模块共7个模块构成。其中,数值计算和反演分析模块可利用所取得的坝体监测数据,进行渗流、大坝应力变形、坝体裂缝、地震动力反应和坝坡稳定等土石坝关键计算分析,是本系统的核心部分。利用工程前期已经取得的坝体变形监测数据,对坝体进行了变形反演分析并对大坝关键时间结点的形态进行了预测分析。     

循环荷载作用下粗粒料变形特性的试验研究

本文采用大型三轴试验机对粗粒料进行了不同应力条件下的动三轴循环加载试验,系统地研究了粗粒料在循环加载条件下的变形特性,并探讨了振次、围压、固结应力比和同步径向振动等因素对粗粒料变形特性的影响.试验结果表明,粗粒料的变形可分为往复变形和残余变形两部分,其中往复变形并不等同于传统意义上的弹性变形;固结应力比的增大使得粗粒料的往复轴应变和往复体应变减小,残余轴应变的增长速率随着固结应力比的增大而增大,而残余体应变的增长速率随着固结应力比的增大而减小;同步径向动应力比的增大,抑制了往复轴应变和残余轴应变的发展,而有利于往复体应变和残余体应变的发展.     

降雨特性对土质边坡失稳的影响

 通过降雨诱发土质边坡失稳的模型试验及已有研究成果来探讨降雨特性对边坡失稳的影响，并以此来选取出合适的雨量预警参数。研究结果表明：高强度降雨较易使边坡产生流滑破坏且冲蚀现象较为明显；而低雨强长历时的降雨较易使边坡深层土体的孔隙水压力增加，因此较易产生滑动型破坏且滑坡体的规模也较大；此外，降雨型滑坡存在“门槛累积雨量”。该研究成果揭示了降雨入渗对边坡稳定性的作用机制，并以此建议采用降雨强度与累积雨量作为雨量预警基准所需的参数，其中降雨强度参数可用时雨量表示，时雨量可用以衡量流滑型滑坡和泥石流灾害，而累积雨量则有助于评估滑动型滑坡的灾害。     

微混凝土抗滑模型桩的地震动力弹性反应试验研究

为研究原型钢筋混凝土抗滑桩的加固效果和地震动力反应,采用微混凝土抗滑模型桩制作了高位单排抗滑桩加固边坡模型,进行了动力离心模型试验,测量了地震作用下边坡变形、反应加速度和在较高桩位条件下抗滑桩静动力弯矩等反应规律.结果表明:在地震作用下,微混凝土模型桩在加固边坡模型中有足够的抗弯承载强度,仍处于弹性工作范围内.进一步分析而表明,抗滑桩对周围土体的约束和由此形成的土拱效应使得桩体附近土体的反应加速度略有减小,抗滑桩加固是有效的.     

可液化地基上边坡加固桩地震动力破坏特点研究

摘 要:本文采用研制的微混凝土抗滑模型桩，利用动力离心模型试验研究了高水位抗滑桩加固边坡的动力反应、动孔压变化、地基液化以及液化后大变形滑坡和动力断桩破坏规律。试验结果表明：由于动孔压上升较大，有效应力降低较多，导致动弯矩增幅较大，且动力附加弯矩值大于震前静力弯矩，表明地基液化与土体滑动导致的动力附加弯矩是抗滑桩产生断桩的主要原因。抗滑桩桩体完全断桩后，桩底静动总弯矩接近于零，嵌固约束完全失效，转化为活动铰约束。同时，饱和地基部分液化使得边坡上部土体的动力响应略有减小，加速度响应是随着高程先减小，然后略有增大。     

不同应力路径下粗粒料的颗粒破碎试验研究

采用大型三轴试验机,对粗粒料进行了常规三轴、等p和等应力比等不同应力路径的试验,研究了粗粒料在不同应力路径下的颗粒破碎情况,分析了应力路径对颗粒破碎和强度特性的影响,并对颗粒破碎与塑性功之间的关系进行了探讨。试验结果表明,应力路径对粗粒料的强度特性影响并不显著;颗粒破碎主要与加载过程中输入的塑性功有关,颗粒相对破碎率随着输入塑性功的增大而增大,与塑性功呈较好的双曲线关系;颗粒破碎的增加将导致峰值内摩擦角的减小,峰值内摩擦角与颗粒相对破碎率之间呈线性关系。