基于有限元强度折减理论的边坡稳定分析方法探讨与改进

随着计算机技术的发展,强度折减法在边坡稳定分析中的应用越来越广泛。首先介绍其原理,推出DP1和DP3准则的转化公式;然后分析强度折减法的缺陷:c和φ在边坡发生滑动渐进过程中折减速度不同,强度折减法采用同一折减系数不能反映各自的实际安全储备。由此提出双折减法,对c、φ采用不同折减系数,分析边坡坡比及坡高变化对双折减系数的影响,同极限平衡法、强度折减法进行对比,得出一个更加可靠、合理的边坡稳定性分析评价体系。     

整体与局部强度折减法在边坡稳定分析中的对比研究

基于FLAC3D建立边坡数值模型,分别开展整体强度折减法和局部强度折减法两种方法对边坡稳定性的对比分析,研究两者在不同本构基础、边坡体是否含软弱结构层等因素对边坡的稳定安全系数和极限位移值的影响。研究结果表明:局部强度折减法相对于整体强度折减法更适应于边坡稳定性研究,本构模型的选择对研究边坡稳定性也有着一定影响;软弱结构层是边坡失稳的重要因素,两种强度折减法对含软弱结构层边坡的折减对象是软弱结构层,且所得到的安全系数和位移值基本一致。     

考虑张拉的强度折减法在岩质边坡稳定性评价中的应用

岩质边坡的安全稳定性一般由其内部的软弱夹层控制.建立了几种典型的软弱夹层分布的岩质边坡,基于强度折减法,并考虑破坏过程中的张拉作用,逐步增大折减系数,得到不同折减系数的岩质边坡的稳定性计算结果,并与传统强度折减法的计算结果对比.结果表明,在软弱夹层控制的岩质边坡的顶部存在张拉破坏;考虑抗拉强度计算得到的塑性区更加符合实...     

双强度折减法分析岩质边坡稳定性

利用离散元软件UDEC,采用双强度折减法、传统强度折减法对结构面强度参数黏聚力c、内摩擦角φ进行不同程度的折减,对比分析单直线型结构面、一组平行节理面和两组平行节理面3种典型类型结构面岩质边坡的稳定性。结果表明:对比传统强度折减法,采用双强度折减法对岩质边坡进行稳定性计算,分析得到的结果可以更真实地反映结构面强度参数c、φ各自的安全储备;对于含两组复杂节理的岩质边坡,折减至极限平衡状态时,两种方法得到的滑面位置不同。     

考虑地震输入机制的强度折减动力有限元方法

为研究边坡在地震作用下的稳定安全性和地震波在边坡介质中的传播,基于强度折减原理,提出了能计入无限地基辐射阻尼效应的边坡地震动力显式有限元方法和与之对应的边坡失稳判定标准。编写相应的计算机程序与ANSYS/LS-DYNA计算软件实现了无缝连接。经典算例表明,本文强度折减方法和失稳判据的正确性以及ANSYS/LS-DYNA无反射吸能边界的适用性,边坡工程实例分析表明上述方法在边坡动力稳定分析中具有一定的可行性。     

基于局部强度折减法的多层级滑坡稳定性分析

为了实现对多层级非均质复杂型边坡稳定性的全面研究和评判,提出了一种主动岩层组合式局部强度折减法.利用有限元软件,对三层边坡进行局部强度折减和全局折减分析,分析结果表明,全局折减往往减小了稳定性系数,而某些非主动岩层其抗剪强度参数变化很小,不能应用于强度折减分析计算中.通过采用局部强度折减法,依次对主动岩层进行组合分析计算,分析结果表明,对上覆残积坡层开挖卸荷后,对砂泥岩夹黏土层与强风化玄武岩之间的接触带利用端锚加固处理分析,加固后坡体稳定性明显提高,支护作用明显.该方法对于对于多层级复杂型边坡的稳定性分析是有效的,对于实际工程可灵活运用.     

比较两种折减法在岩质边坡稳定性分析中的差异

为分析不同强度折减法计算结果对岩质边坡稳定性影响,采用有限元软件Plaxis,以东风水库岩质边坡为例,从边坡安全系数、位移及塑性破坏区三方面比较了整体强度折减法与改进的局部强度折减法在分析边坡稳定性过程中的差异。分析表明,边坡天然状态下,采用整体折减法和局部折减法得到的安全系数分别为1.474和1.476,而对边坡进行加固处理后,两种方法得到的安全系数几乎一致,且支护效果明显;两种方法反映出的边坡整体位移随折减系数变化趋势较为接近,而折减系数相同时,采用整体折减法得到的水平和竖直位移均较大,且边坡发生破坏时,水平位移值比局部折减法大5 mm左右,竖直位移比局部折减法大11mm左右;两种折减法确定的危险滑裂面相同,但整体折减法下的塑性点和拉断点明显较局部折减法中的分布更多,范围更广。     

基于动态非等比例双强度折减法的边坡稳定性研究

为了探究动态非等比例双强度折减法在边坡稳定性应用的可行性,基于ABAQUS软件,根据三维边坡渐进破坏的过程和强度参数在边坡中发挥作用程度的不同,通过动态非等比例的双强度折减法理论,将Mohr-Coulomb强度准则中的黏聚力c和内摩擦角φ转换为Drucker-Prager强度准则中的屈服强度σ与内摩擦角β;并利用最短路径理论确定边坡的综合稳定性系数,评价边坡的稳定性。结果表明:基于D-P强度准则的动态非等比例的双强度折减法能够更合理地反映三维边坡的渐进破坏过程及其强度参数的发挥程度;所得到的边坡稳定性系数与以M-C准则计算得到的结果非常接近,且得到的边坡稳定性系数、边坡的位移均小于传统强度折减法的模拟结果,具有更高的安全储备。该方法收敛快速,在三维边坡的稳定性计算中有一定的应用价值。     

强度折减法在边坡稳定有限元分析中的应用

根据近年来在水利水电工程边坡设计和计算的经验,介绍强度折减法在边坡稳定分析有限元计算中的应用.采用强度折减法,用有限元软件直接计算边坡稳定安全系数,可得出可靠的边坡稳定性计算结果.     

强度折减法改进及在边坡稳定性评价中的应用

传统有限元强度折减法在对岩土体强度参数进行折减时并未考虑其对变形参数(弹性模量和泊松比)的影响,会使得分析计算结果不准确,为此改进了传统强度折减法并将其应用于边坡稳定性分析中。基于Mohr-Coulomb强度准则和Duncan-Chang双曲线弹性本构模型,并深入分析土体应力状态、强度与变形的联系,分别建立弹性模量、泊松比与强度折减系数的关系表达式。据此在强度参数折减的同时,对弹性模量和泊松比同时进行修正。以均质土体边坡为例,应用改进的强度折减法开展稳定性评价,并与极限平衡法(Spencer法)进行对比。结果表明:4种有限元强度折减法准确性由大到小依次为:同时修正μ和E方法,只修正E方法,传统有限元强度折减法,只修正μ方法,结论验证了提出的改进方法的合理性和有效性。     

接地装置降阻功效分析

电力系统变电站地网设计中,许多电阻率较高的土壤通过常规接地装置埋设都不能满足接地电阻的要求.为此,人们又利用增多接地极数量的方式来降低接地电阻,实践表明,接地体数量与接地电阻降低不是线性关系,接地数量达到一定程度后,由于屏蔽效应,增加的接地极不能产生明显的降阻功效,所以,控制接地极的数量,尽量降低单根接地极的接地电阻的降阻思路开始广泛应用.又因为降低单根接地极的接地电阻与接地产品自身的构造有很大关系,所以,单个接地产品的降阻功效就尤为重要.     

红砂岩浮力折减系数研究

地下结构受到水浮力作用的问题随着地下空间高度的利用开发日益突出。为解决地下空间结构抗浮与工程投资效益之间的关系,通过数值模拟和模型试验相结合的方法,对兰州地区红砂岩地基浮力折减系数进行研究。模型试验选取红砂岩的渗透系数ｋ为6．67×10－4ｃｍ／ｓ、孔隙率ｎ为0．312、干密度ρｄ为1．76ｇ／ｃｍ3,试验得出的浮力折减系数是0．4690时,对红砂岩浮力试验进行数值模拟,结果表明,红砂岩浮力折减系数为0．4684,模拟值与试验值较为接近,说明基于流固耦合理论建立的有限元模型合理、有效。这些研究成果将为兰州地区深基坑开挖、设计等工程提供一定的理论依据。     

污泥减量技术

介绍了目前国内外一些污泥减量的技术和工艺 ,如 :原生动物和后生动物摄食细菌法 ,能减少污泥产量 60 %以上 ,对于固定式淹没生物膜法甚至没有剩余污泥产生 ;微生物强化法 ,利用外投优化菌种减少污泥排放量 1 6% ;投加酶法 ,将难溶解的大分子有机污染物分解为易于微生物吸收和利用的小分子溶解性有机物 ,既有利于有机污染物的降解 ,又能促进细菌的增殖 ,能减少污泥产量50 % ;此外还介绍了超声波技术、臭氧氧化、Cambi工艺和生物细胞溶解系统等一系列方法。     

Flood Damage Reduction

Abstract

A fundamental conflict occurs when a floodplain, fluvio-morphologically formed by the river for draining its high flows, is occupied and developed by humanity. Consequently, damages are experienced that are the inevitable costs of occupancy of the floodplain. A systematic methodology is suggested for formulating an optimal scheme for addressing any flood situation with its own unique characteristics. This methodology embraces all available measures, structural and non-structural, traditional and modern, in evolving the best scheme. Diverse flood situations in New Brunswick (Canada), the Nile River Basin and Bangladesh exemplify three flooding situations radically different in origin and character. Finally, some important conclusions are drawn and recommendations are made for approaching solutions to major flood problems     

克服硫酸盐还原作用对厌氧消化影响规律的研究

以间歇式厌氧反应器为研究对象 ,探讨了进水COD/SO2 - 4、SO2 - 4浓度、投加Fe(Ⅱ )以及污泥培养方法等因素在厌氧法处理硫酸盐有机废水中的影响规律 ;得出克服硫酸盐还原作用的主要因素 :①培养、驯化产甲烷菌占优势的厌氧污泥 ;②COD/SO2 - 4大于 2∶1;③合适的进水SO2 - 4浓度(本试验条件下 ,进水SO2 - 4浓度小于 4 0 0 0mg/L)。     

农网降损措施的探讨

线损率是供电企业一项重要的经济技术指标,农网线损的管理是供电企业一项重要而复杂的管理工作。分析了造成农网严重电损的主要原因,提出应以民为本,以提高供电质量为主要目标,坚持科学规划、适度超前的原则,加强农网改造;采用三相接户线,提高农网降损的效率。     

条纹薄膜减小湍流阻力的试验研究

本文从湍流边界层的相关结构出发，探讨了条纹薄膜减少湍流边界层阻力的机理，通过平板模型的水洞试验，研究了条纹薄膜的减阻作用。试验结果表明，条纹薄膜具有明显的减阻效果，最大降阻量大约为１０％。     

基于强度折减理论的海底斜坡稳定性分析

为加强强度折减有限元法在海底斜坡稳定性研究中的应用,以"荔湾3-1气田不良地质的风险评价"项目为工程背景,运用有限元软件ABAQUS二次开发得到的边坡稳定性分析模型对海底斜坡稳定性进行评价,并在此基础上探讨了各土体性质参数对海底斜坡稳定性的影响。该二次开发模块操作简便、计算准确,自动搜索安全系数精度高。计算结果表明海底斜坡坡度、土体不排水强度、摩擦角对海床稳定性影响较大,土体密度影响不大。     

基于减少水足迹的水资源管理措施

水足迹是衡量人类真实水资源需求的概念,因此通过水足迹研究,能够寻找调整水资源消费模式的切入点,并据此采取相应的措施减少水足迹,提高水资源利用效率。基于上述理论,提出了减少水足迹的水资源管理措施:提高工业用水效率,调整产业结构和消费模式,发展虚拟水贸易,可以直接降低区域水足迹;提高灌溉水有效利用率,提高绿水利用率可以降低农业水足迹;通过加强非传统水资源特别是再生水、海水、雨水的利用,可以提高水资源重复利用,间接降低水足迹。因此建议在流域上利用水足迹理论,将水资源和生态系统整合起来,进行水资源管理。     

基于改进的BP神经网络径流量还原计算研究

针对水文系统复杂性与非线性的特点,加入动量项因子对BP神经网络进行改进,加快收敛速度,将自然因素、人为因素、自然与人为混合因素分别作为输入因子,构建了大沽夹河天然径流量还原计算方案,用逐项还原法的结果验证对比选出最佳方案。结果表明:①经过改进的BP神经网络收敛速度明显加快,由平均的6 028次迭代优化到1 782次迭代;②以降雨量、蒸发量和实测径流量为输入因子的第三种方案模拟误差最小,适用于大沽夹河流域天然径流量还原计算。