三维抗滑稳定分析中的点安全系数法

分析讨论了与三维有限元计算相配套的抗滑稳定计算方法，推导出基于摩尔库仑准则的空间点抗剪最小安全系数公式，同时编制了滑动面整体点安全系数计算程序。作为实例，对广西某拱坝进行三维抗滑稳定分析。     

挡土墙沿基底面抗滑稳定计算的讨论

对挡土墙基底抗滑稳定计算纯摩公式中两种不同的抗滑力理解进行比较分析;介绍在水利行业广泛应用的剪摩公式,对其适用性进行讨论;介绍不同规范给出的基底摩擦系数参考值和安全系数允许值,对按不同规范设计的挡土墙的安全度进行讨论。认为水利规范推荐的纯摩公式将抗滑力理解为只与地基土抗剪强度有关的抗滑力,可通过静摩擦理论采用刚体极限平衡法推求得到该式,抗滑稳定安全系数实质是基底土抗剪强度折减系数;剪摩公式更符合工程实际情况,理论上比纯摩公式更合理,但没有纯摩公式简便;尽管水利规范推荐的抗滑稳定计算公式更合理,但由于规定的安全系数允许值偏小,因此安全性可能相对较差。     

考虑坝基岩体抗剪强度各向异性的重力坝抗滑稳定分析方法

为研究节理岩体抗剪强度各向异性特征对重力坝抗滑稳定性的影响,利用结构面网络模拟技术,计算节理岩体在主滑动方向上沿不同角度剪切的连通率与相应的抗剪强度参数,对Mohr-Coulomb强度准则进行各向异性修正。在此基础上,结合极限分析法,提出了一种考虑岩体抗剪强度各向异性特征的重力坝抗滑稳定分析方法。将该方法应用于向家坝泄12坝段的深层抗滑稳定分析,并与传统方法的计算结果进行对比。结果表明:该方法与传统方法获得的临界滑裂面位置比较接近,但其抗滑稳定安全系数明显小于传统方法,且临界滑裂面的剪出段倾角与坝基岩体连通率的最大值方向基本一致,和实际情况相符。该方法充分考虑了岩体抗剪强度各向异性的影响,对合理评价重力坝的抗滑稳定性具有重要的工程和现实意义。     

拱坝坝肩抗滑岩体遭破坏后的抗滑稳定复核计算分析

本文以桑郎水库工程为实例,通过平面及空间两种计算方法对坝肩抗滑岩体遭超挖破坏后的抗滑稳定安全系数进行计算分析,提出在现行水利行业标准及规范下,拱坝设计过程中坝肩抗滑稳定安全系数富余度的一些看法,供水利水电工程大坝设计参考。     

月塘水库大坝抗滑稳定性态分析研究

对大坝稳定计算方法进行系统的分析,运用Autobank有限元软件,针对实际的地质条件选择合理的抗剪强度指标,计算得到月塘水库大坝加固前和加固后不同工况下的抗滑稳定安全系数,分析表明大坝抗滑稳定性满足要求,且采用水泥搅拌桩加固可提高大坝抗滑稳定性。     

大坝抗滑稳定分析

分析兴隆水库坝体情况,通过大坝抗滑稳定计算分析,土坝抗滑稳定,安全系数在各种情况下均大于各最小允许安全系数,土坝满足抗滑稳定要求。     

软岩地基进水塔群的侧向抗滑稳定的分析

位于高地震烈度区的卡拉贝利水利枢纽工程,其联合进水口的高大塔群坐落在软岩之上,塔基形成有坡度的建基面,侧向抗滑问题值得关注。塔基侧向抗滑稳定需考虑多个建筑物、构筑物之间的荷载传递,给设计计算带来困难。本文借鉴重力坝深层抗滑稳定分析的“等安全系数法”原理,编制程序,计算得出抗滑稳定安全系数,为解决塔群地基侧向抗滑的设计计算提供了一种途径,对类似工程的设计有借鉴意义。对影响抗滑稳定安全系数的河床滑出块底面倾角、岩-砼摩擦系数进行了敏感性分析。     

重力坝三滑裂面等安全系数深层抗滑稳定计算方法

重力坝三滑裂面等安全系数深层抗滑稳定计算模型是在3个滑裂面上分别建立刚体极限平衡方程,将分界滑裂面倾角、抗力作用方向、安全系数作为未知变量,通过迭代计算求解等安全系数极小值.双斜面与三滑裂面抗滑稳定计算结果对比分析表明:该三滑裂面模型不仅更贴近工程实际情况、分界滑裂面满足力学平衡,而且安全系数最小值与边界条件唯一对应、极值求解方法过程更合理可靠.     

复杂地基上重力坝深层抗滑稳定分析

对于地基中含有多条软弱带、裂隙等可能构成多种组合滑动形式的重力坝深层抗滑稳定问题,由于滑动面不明确,无法采用传统的刚体极限平衡法进行分析.强度折减法无需假设滑裂面,根据特征点位移突变以及塑性区贯通等判断准则可确定整体稳定性.采用强度折减法,分析了某重力坝加固前后在正常荷载组合及地震工况下的深层抗滑稳定安全系数.计算结果表明,各种工况下坝基抗滑稳定安全系数均满足要求;设置齿槽加固后安全系数得到提高.     

泄水闸闸基抗滑稳定分析有限元计算

广西柳江红花水利枢纽泄水闸闸基存在较多的泥化夹层及节理面,影响闸基的稳定.采用非线性平面有限元计算,分析闸基应力状态,研究闸基抗滑稳定问题.计算得出闸基下泥化夹层、节理面上单元的抗滑安全系数,可滑动通道上泥化夹层、节理面的抗滑安全系数及闸基材料强度储备系数,为闸基抗滑稳定分析提供参考,得出闸基稳定、无需进行特殊措施工程处理的结论.     

Characteristics of structural loess strength and preliminary framework for joint strength formula

The strength of structural loess consists of the shear strength and tensile strength. In this study, the stress path, the failure envelope of principal stress （ Kf line）, and the strength failure envelope of structurally intact loess and remolded loess were analyzed through three kinds of tests： the tensile strength test, the uniaxial compressive strength test, and the conventional triaxial shear strength test. Then, in order to describe the tensile strength and shear strength of structural loess comprehensively and reasonably, a joint strength formula for structural loess was established. This formula comprehensively considers tensile and shear properties. Studies have shown that the tensile strength exhibits a decreasing trend with increasing water content. When the water content is constant, the tensile strength of the structurally intact soil is greater than that ofremolded soil. In the studies, no loss of the originally cured cohesion in the structurally intact soil samples was observed, given that the soil samples did not experience loading disturbance during the uniaxial compressive strength test, meaning there is a high initial structural strength. The results of the conventional triaxial shear strength test show that the water content is correlated with the strength of the structural loess. When the water content is low, the structural properties are strong, and when the water content is high, the structural properties are weak, which means that the water content and the ambient pressure have significant effects on the stress-strain relationship of structural loess. The established joint strength formula of structural loess effectively avoids overestimating the role of soil tensile strength in the traditional theory of Mohr-Coulomb strength.     

地铁联络通道冻结帷幕力学性能研究

为研究地铁联络通道施工安全性,结合地铁联络通道的实际受力特点,采用结构力学和ANSYS有限元软件对冻结帷幕进行计算,得到2种冻结帷幕的安全系数.结果表明,通道弯拉应力最大值为0.721 MPa,压应力最大值为0.779 MPa,剪应力最大值为0.617 MPa,最大位移为31.1 mm;泵站弯拉应力最大值为0.07 M...     

重力坝沿建基面抗滑稳定的研究

《混凝土重力坝设计规范》规范提供的抗剪强度公式和抗剪断公式,都是设计重力坝时对重力坝进行整体抗滑稳定分析,整体抗滑稳定分析不能反应重力坝剪切失稳的实际过程.文章采用有限单元法对4种不同坝高的重力坝进行了计算,根据有限元计算的结果,用点安全系数法进行重力坝失稳过程的探讨,从局部反映重力坝的失稳机理.     

冻融循环下饱和含黏粒粉砂动力学参数试验

为研究寒区饱和含黏粒粉砂的动力学特性,对松花江河漫滩饱和含黏粒粉砂土进行循环三轴试验,分析冻融循环、动应力幅值、有效围压、荷载频率等环境因素对饱和粉砂土动剪切模量与阻尼比的影响。结果表明:冻融循环对饱和粉砂土动剪切模量与阻尼比影响显著,表现为在不同冻融次数区间内两者不单一变化;未冻融饱和粉砂土动剪切模量随动应力幅值、有效围压、荷载频率的增大而增大,而阻尼比随动应力幅值、有效围压、荷载频率的增大而减小。并进一步提出了可预测该种土不同工况下动剪切模量与阻尼比的经验公式。研究成果可以为粉砂土在路基工程中的稳定性与安全性设计提供参考。     

两种不同混凝土结构设计规范的主要区别

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)于2011年7月1日正式实施。以钢筋混凝土结构为例,介绍了《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)与《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)在计算公式、材料、一般构造规定和结构构件设计构造规定等方面存在的主要不同。分析了两规范在受压计算公式、受剪计算公式、裂缝宽度计算公式、挠度计算公式、钢筋种类、混凝土等级、环境类别、混凝土保护层厚度、钢筋锚固长度、最小配筋率和构造规定等方面存在的差异。     

非饱和黄土的结构强度与抗剪强度

本文分析了非饱和黄土强度的组成和结构强度的来源，给出了结构强度的确定方法，研究了结构强度的变化规律，结果表明：非饱和黄土的结构强度可用其天然结构破坏后所丧失的强度衡量，结构强度与初始含水量间具有幂函数关系；结构强度与不稳定凝聚力具有良好的线性关系；提出了非饱和黄土结构强度终止含水量的概念；给出了非饱和黄土抗剪强度的计算公式。     

轴压作用下带剪力键的钢管桩桩芯混凝土受力研究

在码头和桥梁结构中常在钢管桩的顶部设置剪力键,能够提高钢管桩与上部结构连接桩芯混凝土的承载力以及结构整体性。由于带剪力键的桩芯混凝土受力机制较复杂,国内外学者对其理论研究还不够完善。本文以带单个剪力键的钢管桩桩芯混凝土为研究对象,首先基于变形协调原理推导出了弹性范围内桩芯混凝土在轴压作用下的位移和应力公式,然后利用Gebman试验报告中的试验数据与理论计算值进行对比,验证了理论推导公式的合理性。最后将ABAQUS有限元建模得到数模值与理论计算值对比,结果表明:计算值与数模值变化趋势基本一致;理论推导公式更适用于1.0 m以内的小直径钢管桩;桩芯混凝土与剪力键接触位置上部0～0.1 m范围区域为应力敏感区,该区域应力变化显著且应力集中现象明显。     

水沙动力学适用牛顿流体的基本方程

通过改进蔡树棠两相流基本方程的相间阻力项,建立能够进行二维解析研究的水沙动力学基本方程.该研究给出沙相压力和沙相粘性切应力的学科定义,以及它们的本构关系.对于牛顿流体,当输沙稳定时,挟沙水流的能坡与清水并无差别.沙相压力的二阶导数不为零是泥沙扩散条件,也是凹岸冲、凸岸淤自然现象的力学本质.蔡树棠方程隐含着流体的粘性切应力按运动组成可以分解或叠加的物理性质.正是这个结构性特点,给了解答浑水粘性这个古老的力学难题的方法,使我们能够完整地推导出牛顿流体沙相运动学粘滞系数vs公式;推导并证明了浑水综合粘滞系数μm=εv+ svνs,而不是习惯使用的μm=v+svvs.探讨了影响vs值的一些复杂因素,如颗粒表面束缚水的影响.本文研究能够证明:对分散相应用连续介质原理不仅可行,且是遵从压力传递规律惟一的正确方法.而揭示粘性切应力的结构性,在多相流和流变学领域具有深远的意义.     

深淤泥基础海堤断面结构与滑动稳定关系初探

对采用排插板法进行基础处理的深淤泥海堤断面总宽度进行了深入研究,通过对浙江沿海地区淤泥土物理力学参数统计回归分析,得出了淤泥天然抗剪强度与天然含水量之间的经验关系。基于北京理正软件进行大量滑动稳定计算,分析了海堤宽度B与海堤高H、淤泥层天然抗剪强度指标、淤泥层厚度之间的关系,并得出了海堤断面总宽B的计算公式,并通过工程实际进行检验计算,得出本文公式与实际工程基本吻合。此外,对海堤滑动安全系数随淤泥抗剪强度指标变化关系进行了敏感分析,认为内摩擦角对海堤抗滑安全系数的影响比凝聚力的影响更敏感。     

砂浆与岩石胶结面抗剪试验研究

根据近10年来我所做过的省内外25个水利水电工程65组砂浆与岩石胶结面抗剪试验资料的整理分析,将“胶结面”抗剪状况,按块状人工凿平面、块状原裂面和片状原裂面等几种类型进行了归纳分类,并给出相应的抗剪断试验指标。认为用砂浆与岩石胶结面抗剪断峰值强度作为取值标准,匹配相应的抗滑稳定计算公式和安全系数,或用抗剪断峰值强度乘以折减系数,对各类中、小型工程的设计计算都是可行的。