不平衡推力法的弹塑性有限元改进

结合杭金衢高速公路K111碎石土滑坡工程实例,研究如何使极限平衡法与有限元法有机结合应用于边坡稳定性计算和分析中,以及碎石土边坡稳定性系数与滑动面抗剪强度发挥程度的关系。研究结果表明,可以采用弹塑性有限元边坡稳定性极限分析法,得到边坡接近破坏状态时滑坡体的塑性变形破坏区,然后据此确定边坡的滑动面;通过野外工程地质勘探揭示,该法确定的潜在滑动面与实际滑动面基本相符;可根据极限状态下塑性应变值的大小确定滑面带上不同抗剪强度取值段,采用全面考虑滑面上岩土体抗剪强度不同发挥程度的不平衡推力法计算碎石土边坡的稳定性系数;采用该方法进行碎石土边坡稳定性分析能更加真实地反映边坡所处的实际状态。     

遗传算法在边坡稳定系数计算中的应用

边坡稳定性的关键问题是确定最危险滑动面(潜在最危险滑动面)和边坡的稳定系数。国内外一般是采用先假定边坡滑移模式,然后近似确定最危险滑动面,再求近似的边坡稳定系数的方法来分析边坡的稳定性,但假设的边坡滑移模式难以反映边坡滑移的实际状态。因此本文探索利用遗传算法搜索最危险滑动面,并得到最小稳定系数及对应的最危险滑动面曲线,取得了较好的效果。     

有限差分强度折减法与边坡安全系数和滑动面研究

确定安全系数和潜在滑动面是边坡稳定性分析的两项重要内容,对其的研究主要有极限平衡法和强度折减法。极限平衡法由于能方便快捷搜索计算出所有潜在滑动面的安全系数而得到广泛应用;而基于强度折减法的数值模拟却能展现出边坡在应力、应变、塑性区等方面更多信息,也越来越受到重视而进行了大量相关研究。基于有限差分强度折减法是确定边坡安全系数和滑动面的一种新方法。通过简单均质边坡算例和实际复杂成层露天矿边坡实例计算、对比验证,该法是科学合理且可行的,可以作为类似工作的参考。     

有限差分强度折减法与边坡安全系数和滑动面研究

确定安全系数和潜在滑动面是边坡稳定性分析的两项重要内容,对其的研究主要有极限平衡法和强度折减法。极限平衡法由于能方便快捷搜索计算出所有潜在滑动面的安全系数而得到广泛应用;而基于强度折减法的数值模拟却能展现出边坡在应力、应变、塑性区等方面更多信息,也越来越受到重视而进行了大量相关研究。基于有限差分强度折减法是确定边坡安全系数和滑动面的一种新方法。通过简单均质边坡算例和实际复杂成层露天矿边坡实例计算、对比验证,该法是科学合理且可行的,可以作为类似工作的参考。     

边坡抗滑桩加固效果监测分析

抗滑桩是边坡加固的重要手段之一，特别当边坡滑动面确定，滑动面下覆地层强度较好时，更能体现其优越性。但是当边坡下部地层还存在较软弱层时，采用抗滑桩加固，有可能在深层形成新的滑动面，导致抗滑桩加固效果不理想甚至失败等。通过对湖北程潮铁矿西区边坡抗滑桩加固效果监测成果的分析表明：该边坡加固后存在浅层和深层2个滑动面，因为抗滑桩发生作用后，在原有浅层滑动面的基础上，出现了新的软弱面，从而形成浅层和深层2个滑动面；抗滑桩由于长度原因只对浅层滑动起加固作用：同时，地下水是影响边坡变形的重要因素。     

考虑土体空间变异性的边坡最危险滑动面随机分析方法

现有边坡可靠度研究均未考虑土体空间变异性对边坡最危险滑面的影响。为此，提出了考虑土体空间变异性的边坡最危险滑动面随机分析方法。首先，采用谱表现法建立了表征土体空间变异性的随机场模型。在此基础上，提出了基于SIGMA/W和SLOPE/W的自动定位搜索最危险滑动面方法。其次，采用非侵入式随机分析方法研究了抗剪强度参数空间变异性对边坡最危险滑动面空间分布的影响。最后，采用算例验证了所提方法的有效性。结果表明：提出的边坡最危险滑动面随机分析方法能够有效地确定边坡最危险滑动面空间分布特征。土体抗剪强度参数的空间变异性对边坡最危险滑动面的空间分布特征有重要的影响，它直接决定了边坡最危险滑动面的位置和滑体规模。土体抗剪强度参数波动范围越大，最危险滑动面的空间分布范围越大。随着土体抗剪强度参数水平向和竖直向波动范围比值的增大，边坡上部发生局部滑动的可能性增大。抗剪强度参数的变异系数越大，最危险滑动面的空间分布范围越大，边坡发生小规模局部滑动的可能性越大。     

有限元强度折减法确定滑坡多滑面的方法研究

利用有限元分析软件ANSYS,采用强度折减法确定了典型工点边坡的安全系数,将塑性区贯通作为边坡破坏的判据,计算出滑坡体的滑动面位置和形状,分析结果表明,此方法可以有效的计算出滑动面特征,有较强的实用价值。     

边坡非圆弧临界滑动面的粒子群优化算法

采用粒子群优化算法搜索边坡的临界滑动面及其对应的最小安全系数。粒子群优化算法不断迭代更新试算滑动面，使其安全系数不断减小，经过有限次的迭代分析可确定边坡临界滑动面及其对应的全局最小安全系数。粒子群优化算法具有较好的全局搜索和局部搜索能力，可克服多数常规的优化方法易陷入安全系数局部极小的问题，并具有较高的搜索效率。同时，粒子群优化算法易于与极限平衡法或有限元-极限平衡法相结合进行边坡稳定分析。通过数值算例及与其他学者的结果比较，证明提出的确定边坡临界滑动面方法的有效性。     

南京一填土边坡稳定性分析和评价

填土边坡成分杂、密实度变化大，确定滑动带土强度指标是稳定性分析的关键和难点。在充分调查勘察的基础上．运用反分析方法推算出较符合实际的滑动面强度指标，并据此对多个剖面位置进行了稳定性分析和分区评价，同时提出了边坡防治建议。     

边坡潜在滑动面模拟方法研究

 潜在滑动面的确定和模拟是研究边坡稳定性的关键问题,滑动面的确定受多种因素的影响,较为均质的土质边坡可通过理论方法直接确定,非均质的岩质边坡均需通过多种手段和途径综合确定。目前常用的模拟滑动面模型有：无滑动面模型、薄层实体单元模型、界面单元模型。通过深入剖析各种方法的优缺点,指出无滑动面方法不能反应滑体滑动机制和失稳过程;薄层实体单元相当于用连续变形的岩体单元来模拟发生不连续变形的结构面;Goodman节理单元的法向刚度Kn与切向刚度Ks很难确定,且易发生单元嵌入现象;Katona内界面单元或摩擦–接触型界面单元则不需要确定节理、断层的Kn,Ks,直接采用它们的黏聚力和内摩擦角,通过接触面两侧的模量变化来反映Kn和Ks的影响,而且可以很好地模拟接触面的滑动、张开与闭合等状态。最后借助经典工程实例对推荐的摩擦–接触型界面单元进行验证。结果表明：采用摩擦–接触型界面单元模拟滑动面的分析结果与工程实际情况吻合较好,符合边坡变形规律和工程经验,特别是结构面的模拟较为真实地反应了实际边坡工程的问题。     

基于位移监测数据确定潜在滑坡的滑面形态

考虑基于地表GPS监测和地下滑动式测斜仪监测联合监测所得变形数据结果确定边坡中滑面形态。采用地下位移监测结果确定滑坡破坏模式,并确定相应地表监测孔位置的滑带深度;采用地表GPS监测结果结合边坡后缘的拉张裂缝、前缘剪出口位置来定滑面的走向及形态,并对该方法进行了数值模拟验证。综合以上结果,可确定滑面的位置及形态,为更加准确地分析边坡的稳定性提供了基础依据。本文以阴湾排土场西帮边坡为例,根据地表、地下位移监测数据,确定了潜在滑面位置并进行了数值模拟分析,并将数值分析结果与现场实际情况进行了对比,验证了确定滑面的准确、合理性。     

连续大跨钢结构支座滑移监测研究及应用

论述超声传感监测系统的特点、功能和适用环境,针对某连续大跨钢结构工程支座滑移监测项目,介绍传感系统的布置,并对支座滑移监测数据进行深入分析。结果表明:支座滑移量随温度增加基本呈线性变化;受平面、立面呈曲线布置的结构形式的影响,同一位置处各支座的滑移量存在差异;结构的温度场不均匀及日照会对各支座滑移量产生影响;监测数据与结构理论计算结果吻合良好。采用超声传感系统进行大跨连续结构支座滑移监测的数据稳定性及可靠性好、精度高,完全适用于大型结构在自然环境下的位移监测。     

堆积体滑坡滑带渐近破坏分析

以钻孔倾斜仪深部变形监测资料为依据,以启动变形为基础,在文献[11]中研究了堆积体滑坡的变形机理,发现滑坡滑带的主滑面自下而上逐步发展.文章将研究堆积体滑坡滑带的渐近破坏机理.发现滑坡滑带同样首先从主滑面开始破坏,然后自下而上向滑带上盘发展,呈明显渐近破坏的形式,且在滑带范围内,抗剪强度自下而上呈递增趋势,表现出滑带介质的非均质性.根据滑带破坏机理,提出了滑坡的破坏预警标准.     

连拱隧道浅埋偏压段的受力和变形机制研究

 以安景高速双河口隧道为工程背景,针对连拱隧道洞口浅埋偏压段特殊的地形情况,探讨围岩在地应力和边坡滑动共同影响下的应力分布情况。为满足工程应用的需要,在监测数据分析的问题上提出对监测数据进行非线性分离的方法,并以其中的线性趋势项为依据建立围岩的应力与变形之间的映射关系,来指导隧道设计和施工,用分离出来的波动项来分析施工过程中出现的异常情况。结果表明：连拱隧道洞口浅埋偏压段受到上覆荷载和边坡滑动的共同作用,其中最危滑动面和洞口上部坡角处的围岩和支护结构受边坡滑动的剪拉作用影响最为明显,消除施工等因素影响的监测数据趋势项可以更直观地说明这一点,因此在隧道工程中如果穿越岩体最危滑动面附近的围岩时有必要考虑边坡滑动的影响。     

CSD–60滑动变形计国产系列化研制

 自主研制的CSD–60滑动变形计经历了3个研制阶段,在国外同种设备的基础上形成不同测距及接触形式的系列化产品,其中三瓣式滑动变形计为首创。研制出相应的数据采集仪和数据处理软件,提高了现场测试的效率和自动化程度。对样机进行标定、整机线性以及防渗等一系列试验,自主研制的滑动变形计系列在测试原理、仪器结构及部件衔接方面得到了很大提高,样机的长期稳定性较好,测试精度达到0.02 mm/m,能满足现场测试精度的要求,试验也验证了三瓣式接触的几何稳定性优于四瓣式接触。研究结果表明,采用高精度传感器配置和三瓣式接触量测方法,能进一步提高变形计的测试精度。     

反应堆筒体滑模变形观测方案及数据处理方法研究

本文通过对反应堆筒体滑模在施工过程中的变形特点进行分析,提出一种能准确反应滑模变形的变形观测方案及数据处理方法,并可将这种数据处理方法推广应用于大型的、类似的圆形（或圆筒形）结构的变形观测中。通过测量检查,及时发现不同程度偏差,并进行纠偏,可以确保滑模施工按质按时进行。     

轮胎压路机弯道行驶时轮胎对道路铺层滑移的分析

建立在圆周行驶状态下轮胎压路机行驶轨迹各参数的几何关系和计算公式,得出在轴距和转弯半径一定,且采用典型的轮胎布置形式时,轮胎对道路铺层的最大滑移率,分析驱动轮组的滑移率在轮胎宽度上的分布状态.行驶轨迹的几何关系公式和由此得出的最大滑移率数据表明,采用较小宽度的后驱动轮组可减小弯道行驶作业时轮胎对道路铺层的滑移,有利于提高道路施工质量.     

红砂岩顺层边坡监测及变形破坏分析

 由于红砂岩易风化崩解、长期强度低以及层间发育泥化夹层等特点,坡脚开挖后往往形成稳定性差的顺层边坡。根据现场调查分析认为,不利的地质结构、坡脚开挖及降水诱发是红砂岩顺层边坡发生变形破坏失稳的主要原因。长期的边坡监测数据表明,边坡在抗滑桩支护后仍处于蠕滑变形,边坡及抗滑桩均出现不同程度的变形。结合以往研究工作,综合分析边坡监测数据认为,持续高强度降水和滑面向深部发展是处治后的边坡及支护结构变形的主要原因。抗滑桩支护后滑面向深部发展,新滑面位于稳定地下水位以上。持续的高强度降水对泥化夹层的淋滤作用明显,并使泥化夹层含水量增大、强度降低,边坡的剩余下滑力增大,抗滑桩通过变形协调发挥抗滑作用。     

On-line building energy prediction using adaptive artificial neural networks

While most of the existing artificial neural networks (ANN) models for building energy prediction are static in nature, this paper evaluates the performance of adaptive ANN models that are capable of adapting themselves to unexpected pattern changes in the incoming data, and therefore can be used for the real-time on-line building energy prediction. Two adaptive ANN models are proposed and tested: accumulative training and sliding window training. The computational experiments presented in the paper use both simulated (synthetic) data and measured data. In the case of synthetic data, the accumulative training technique appears to have an almost equal performance with the sliding window training approach, in terms of training time and accuracy. In the case of real measurements, the sliding window technique gives better results, compared with the accumulative training, if the coefficient of variance is used as an indicator.     

滑坡温度特性研究及其在三峡库岸稳定分析中的应用

三峡库区中有上百个大型滑坡,确定这些滑坡发生时的最大滑动速度是库岸稳定性研究中的一个重要内容。研究滑坡温度场,一方面可以了解高速滑坡的机理,更重要的是,通过反测滑带温度。可以定量计算滑坡发生时的最大速度。本文研究了滑坡体、特别是滑带温度场的变化规律,导出了滑带温度场的变化方程;结合摩擦系数的变化规律,讨论了温度与滑动速度、滑动时间、滑体厚度以及滑体热力学参数的关系,并以试验结果加以验证,从而获得了滑体中温度场分布的基本规律;最后,作者根据三峡库区四个大型滑坡滑带温度值,定量给出了滑坡最大速度,其结果与现场资料相当吻合。