角钢悬臂梁的简谐振动响应分析

利用ANSYS有限元分析软件,对五种截面的角钢悬臂梁进行了模态分析,然后在简谐荷载作用下进行谐分析,获得五种角钢悬臂梁的在各节点的位移响应图,结果表明:各节点在不同频率下的变形情况,为工程中解决角钢悬臂梁的振动问题提供参考。     

双层反翘滑坡弯曲蠕变及时效变形特性研究

 为了研究双层反翘滑坡的变形破坏机制,以襄十高速公路韩家垭滑坡为背景,结合非线性蠕变模型建立考虑岩层弯曲蠕变特性的时效变形方程及平面应变条件下反翘弯曲岩层的蠕变压屈方程,对双层反翘滑坡的弯曲蠕变及变形破坏机制进行深入阐述,提出根据岩层反翘弯曲蠕变的变形速率进行滑坡稳定性评价及预测的方法,并就不同荷载水平下岩层的蠕变压屈失稳机制进行探讨,最后将分析结果与现场监测成果进行定性对比,结果表明：在雨季时,滑坡前缘岩层的荷载水平在 ＞ ＞ 之间,岩层的反翘变形逐渐累积,滑坡发生延迟性失稳破坏;在旱季时,其荷载水平为 时,滑坡处于暂时稳定状态。采用本文模型对该滑坡进行定性分析、评价合理可行。     

侧翼与滑床复合锁固切向层状岩质滑坡动力学机理与稳定性判据

侧翼与滑床复合锁固滑坡是在斜坡渐进性变形过程中，切向层状岩体受特殊的边界条件控制，发生非同步和非均匀的变形而形成的。锁固段岩层的变形与破坏模式可以概化为两个相邻端固定而其余则为自由的多层矩形板结构，在横向荷载和纵向荷载共同作用下所发生的“屈曲．弯曲”变形和临界荷载下的断裂破坏问题。基于Rayleigh-Ritz能量变分法，建立了薄板的弹性挠度-荷载方程，应用塑性极限分析方法，确定板的临界荷载，建立了滑坡稳定性的判据。     

茅坡子滑坡变形特征与稳定性评价研究

2015年11月18日,茅坡子滑坡发生严重变形。通过查明滑坡区及滑坡堆积区地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质及工程地质条件,并根据宏观地质调查及专业监测资料,分析了滑坡变形演化特征,得到了滑坡变形的影响因素,滑坡区地形较陡,土体较厚,在滑体及荷载自重的作用下,在自重及暴雨作用下,沿岩土界面滑移;土质较松散,汇水条件较好,连续降雨使滑带土的抗剪力下降,产生塌滑变形,加之斜坡前缘修公路开挖坡脚,滑坡整体抗滑能力变弱,触发了滑坡整体变形。通过理论分析与不同工况下滑坡的稳定性计算表明,整个滑坡区域现处于强变形状态,现状可能出现局部滑塌变形,在暴雨工况滑坡有可能出现大规模滑移破坏,对滑坡的变形与稳定性作出了评价预测,为滑坡监测预警与防治提供了参考和依据。     

等强度箱形截面悬臂梁近似解析法

常见的悬臂梁为等截面构件,荷载作用下,其弯曲应力和构件挠度计算比较简单,但等截面悬臂梁没有充分发挥材料的力学性能,若将构件做成变截面,可实现等强度,达到结构优化设计的目的。基于悬臂梁各截面弯曲强度应力相等原则,推导矩形截面、箱形截面高度随构件长度的变化函数,得到非线性方程,但很难得到解析解,通过在悬臂梁上选取关键控制点,求解关键点处函数值,将各关键点通过拟合得到高度变化函数。分别计算悬臂梁的弯曲变形和剪切变形,弯曲变形根据各截面弯曲曲率相等的特性,由曲率与变形的几何关系得到,而剪切变形由图乘法通过积分运算得到。     

复合材料梯形波纹夹芯板的挠度分析

考虑剪切变形的影响,研究了复合材料波纹夹芯板均布荷载下的挠度。将复合材料波纹夹芯板等效为等刚度等尺寸的均质板,应用初等梁理论计算了考虑剪切变形的波纹夹层板的挠度。作为一个算例,应用所建立的模型计算了波纹夹芯板悬臂梁结构在均布荷载下的挠度,与有限元模拟得到的结果进行比较,验证本文模型的可行性,并讨论了剪切变形对挠度的影响。     

三峡库区巴东县岩湾桥滑坡成因机制及稳定性分析

以巴东县岩湾桥滑坡为例,结合其变形特征分析了滑坡的成因机制,计算了滑坡在不同工况下的稳定性。结果表明:在"自重+地表荷载"工况下滑坡处于基本稳定状态,在"自重+地表荷载+20年一遇暴雨"工况下则处于不稳定或欠稳定状态,无论哪种工况组合,其安全储备都不足,必须对其进行治理。     

基于扩展有限元的滑坡应力场分析

常规有限元[1](CFEM)在遇到不连续或断裂力学问题时,需要重新划分网格,且在应力集中区高密度划分问题上精度不高。扩展有限元[2]继承了常规有限元的优点,在此基础上又解决了上述问题:在模拟裂纹生长时无需重新划分网格。本研究基于扩展有限元法[2]对金江滑坡的应力场进行分析,并运用二维有限元离散模拟软件"2D-σ"对金江滑坡模型进行模拟计算,最终得到金江滑坡各应力等值线图和破坏度接近程度等值线图。结果显示:金江滑坡应力集中并不明显,在前端坡脚处的堆积体有蠕滑变形的趋势,在外荷载(特别是诸如地震等动荷载)的作用下可能会产生失稳破坏。模拟结果与金江滑坡实际破坏符合度较好。     

ADINA在震动荷载下边坡稳定性分析中的应用

以某露天矿边坡为研究对象,通过ADINA软件进行了震动荷载作用下边坡稳定性模拟,分析了震动荷载对边坡稳定性的影响,结果表明,震动荷载导致的抗剪强度衰减会使边坡发生永久变形,甚至整体滑坡,同时证明数值分析方法的可行性。     

门式刚架结构在某牵引式滑坡加固中的应用效果分析

门式刚架结构具有整体刚度大、抗倾覆、抗变形能力强的特点,可以不设置锚杆和支撑,且适应复杂多变、荷载作用位置模糊的滑坡支护,具有地质环境适应性强、施工便捷等特点。以某客运专线隧道口牵引式滑坡治理加固设计为背景,采用折线形滑动面参数反演手段,通过采用传递系数法进行滑坡推力的确定,进而针对滑坡采用门式刚架模型进行加固设计,并对滑坡展开了14个月的变形监测,结果表明,门式刚架结构在牵引式滑坡治理中效果良好。     

中部“砥柱”锁固平面旋转切向层状岩质滑坡启动力学机理与稳定性判据

中部“砥柱”锁固平面旋转滑坡,是切向层状岩质斜坡在特殊的边界条件控制下,发生渐进性变形而形成的。其主要特征是：在平面上,滑体中部的潜在滑床面部位,岩层抗剪强度较高,出现坡体变形的相对锁固段：而由滑体中部向周围边界,坡体变形逐渐增大。且变形岩体围绕着滑体的中部呈现出平面旋转变形之趋势。引起滑坡平面旋转的根本原因是滑体在变形时,其所受诸力的合力不通过滑体重心,从而产生了使滑体发生旋转的力矩。其变形与破坏模式可以概化为：在自重力、滑床摩擦力、滑床锁固段阻力和滑体周围边界处围岩切层阻力的共同作用下,圆环状岩块(岩板)所发生的平面旋转变形以及临界状态下“锁固段”的旋转破坏问题。基于弹性力学的平面应力问题,分析了圆环状岩块的旋转应力场：并应用极限平衡方法,分析了旋转滑坡下滑失稳的启动条件和旋转滑动的力学机理,建立了滑坡稳定性的判据。     

平卧“支撑拱”锁固滑坡动力学机理与稳定性判据

滑坡在渐进性变形过程中。因滑床或滑坡侧翼位置局部未贯通部位的存在，或滑坡启动以后受前进方向“柬口状”地形的约束，滑体变形受限制或运动制动，不能充分失能，从而在这些受限约束部位形成由松散岩土体组成的平卧“支撑拱”结构。“支撑拱”结构的形成，相当于滑坡变形的锁固段，它一方面阻挡拱后向下滑移的堆积物，使它在这一带压密、隆起，成为滑体中的应力集中部位；同时又通过拱圈将滑体中心的部分下滑推力传递至两侧拱座，使拱座成为应力相对更为集中的部位。一旦土体中孔隙水压力的增高，使土拱与拱座基岩接触面间的抗剪强度降低到一定程度，将导致某一个拱座失稳被突破，整个拱圈崩溃，进而引起“支撑拱”上部滑体的突然滑动。根据物理模型实验应力分析，滑体中“支撑拱”结构表现为拱顶凸向坡体上方的“最大主应力拱”，而在其上方一定高度范围内还出现拱顶凸向坡体下方的“最小主应力拱”，据此建立了“支撑拱”的计算模型。假定滑坡岩土体为刚塑性体，在考虑滑体自重力、滑面抗剪强度与滑坡两翼摩阻力的共同作用下，以及最小主应力拱引起的滑体中应力重分布的情况下，确定了“支撑拱”(最大主应力拱)上的均布荷载：根据拱的塑性极限平衡条件，建立了拱稳定性的判据：并定量分析了拱效应出现的条件、拱保持最大与最小稳定性的条件以及各种影响因素。     

高强混凝土剪力墙屈服位移计算方法

考虑高强混凝土受压强度高等特点,在高强混凝土剪力墙截面刚达到屈服状态时,假定截面受压区混凝土压应力为线性分布,基于平截面假定,用弯矩曲率分析法得到了剪力墙截面屈服曲率公式。采用屈服曲率公式,对影响高强混凝土剪力墙屈服曲率的参数进行了分析。结果表明,除轴压比外,纵向受力钢筋屈服应变对屈服曲率影响最大;在轴压比较大时,剪力墙截面两端翼墙的影响也较大。通过对计算结果的回归分析,提出了考虑轴压比、纵向受力钢筋屈服应变和剪力墙截面两端翼墙面积影响的屈服曲率计算公式。提出了高强混凝土剪力墙顶点屈服位移的计算公式,公式的计算值与12个高强混凝土高悬臂墙顶点屈服位移的试验值比较吻合。简化公式也适用于普通混凝土剪力墙的屈服位移计算。     

高速岩质滑坡临床弹冲与峰残强降复合启程加速动力学 …

运用断裂力学和弹性力学的原因和方法,提出并分析了逆向层状岩体斜坡锁固段突然剪断时出现的“临床弹冲－峰残强隆”复合加速动力学效应,推导出二维应力状态下高速岩质滑坡启程速度计算公式。这从理论上定量地论证了具有实际意义的滑坡动力学新机理。     

“挡墙溃屈”型滑坡锁固段抗滑稳定性研究

“挡墙溃屈”型滑坡是一类典型的大型岩质边坡破坏失稳模式,锁固段的物理力学性能为该类边坡稳定性的控制因素。依据此类边坡的受力特征,将上部坡体按其地质结构（如岩体层面）划分计算条块,采用极限分析上限法求出上部坡体对锁固段的作用力（方向和大小）。通过对锁固段的极限剪切平衡分析,推导了剪切破坏模式下锁固段的稳定性系数计算公式。以四川溪口滑坡为例进行了应用分析。首先根据稳定性系数与锁固段剪切面倾角的关系,确定锁固段最危险截面位置。进而定量分析了最危险截面宽度与边坡稳定状态的相关性。研究成果对“挡墙溃屈”型滑坡的稳定性评价及灾害控制具有较好的指导意义。     

变轴力悬臂柱稳定性的简便计算方法

基于等效负刚度相等的原则,建立了悬臂柱柱顶力与柱中力之间的等效关系;通过该等效关系将柱中力折算成柱顶力来对变轴力悬臂柱进行稳定问题解答,给出了实用计算公式;将该计算方法推广到多次变轴力问题,解决了多次变轴力悬臂柱的稳定问题,给出了简便的实用计算公式,并通过有限元软件进行了验证。研究结果表明：该公式具有一定的精度和准确性且偏于安全,可供工程设计及理论计算使用。     

温度应力对裂隙岩体强度的影响研究

 从断裂力学理论出发,定量分析高于常温的温度场中温度应力作用对含有单条裂隙、单组裂隙以及多组裂隙岩体强度的影响规律。由理论角度,从弹性力学着手,采用解析的方法以等效荷载法,利用叠加原理,将代表性体积单元中单条裂隙温度应力的表达式叠加到代表性体积单元的单条裂隙的结构荷载中,推导岩体裂尖处在一定温度应力作用下断续裂隙介质的细观断裂强度表达式,简便有效地将细观尺度如裂隙长度、方向等与宏观条件如温度、强度有机地结合起来,完善现阶段研究对于裂隙岩体强度表达形式的不足,引出一个能够全面展示宏、细观层面及考虑温度影响因素,综合表达裂隙岩体强度稳定性的探索新思路。最后通过相关试验结果,验证所建立的公式具有较高的可靠性。     

平面旋转滑坡体稳定性的分析

从黑河水库右坝肩上滑坡体的典型特征——弧形裂缝入手，分析了该滑坡体的形成机制，并由此提出了稳定性评价计算公式。计算结果不仅与实际情况吻合较好，还能很好地解释坡体裂缝的形成机制和分布特点。     

条形均布荷载与最危滑动层的计算

为了探寻一个既经济又安全的条形均布荷载的计算方法,以沙湖年慈教授导出的土中任意受力点其最危截面上的稳固系数公式为基础,将地基主应力公式代入该式并求导, 从而解得了涵盖弹性、临塑、塑性及极限应力荷载的计算“通式”。还论证了在荷载作用下,沿荷载中线在（ 0 °～ 90 °）之间存在最小稳固系数。在预设最小稳固系数的前提下,并可解得最危视角顶点定位在中线上的某点 N ,它随荷载的大小而沉浮。结合附加应力公式理论,可自基础两边过 N 点作出ANB弧,该弧即为最危滑动层的位置,在该层面上,稳固系数自上而下,由小到大,在 K ₀ =1 处,恰为塑性区的最大深度。在施荷过程中,地基中各受力点的应力不断增加,稳固系数不断下降;故原来最小的稳固系数ANB 弧,上移到一个新的位置AMB弧处,如果对 弧上 M 点的 K _0min 值,进行相应的规范,那么,预设荷载在AMB弧上 M 点所产生的 K _0min 值,只要在规定范围之内,即可确定该荷载为设计荷载。     

The role of active faults and sliding mechanism analysis of the 2017 Maoxian postseismic landslide in Sichuan,China

A giant, high-position rockslide occurred in Xinmo village of Maoxian County, Sichuan, China, on June 24, 2017. It was the largest rockslide recorded since the 2008 Wenchuan earthquake, and caused great loss. We use field survey data and relevant information to describe the geometric and zoning of the Maoxian landslide, and we discuss its sliding mechanism and the role of active faults in its formation. The sliding mode of the Maoxian landslide involves a plane failure mechanism (sliding rupture), while the slipping process can be divided into two stages: a rock cracking and deterioration stage, and a high-speed sliding stage. The role of active faults (earthquake and fault movement) is probably the most important factor in the Maoxian landslide formation, while lithology played a catalytic role and rainfall acted as an inducing factor. The fault vertical combination model (“back thrust” dynamic model) proposed in this paper provides a reasonable explanation for the different distribution of the coseismic landslides caused by the 1933 M 7.5 Diexi earthquake. We consider that a steep slope near the active fault, especially where the active fault intersects, just like the “locked segment” of a fault, is the uppermost area to develop a large landslide.