三维滑裂面形状对安全系数的影响

 基于滑面正应力修正模式的假定,根据边坡的平衡条件,导出含安全系数的平衡方程组,通过反复迭代求解安全系数。假设滑面是一簇幂函数绕 y 轴旋转得到的曲面,通过变化幂函数的幂次,得到不同形状的滑面。据此,讨论滑面形状对安全系数的影响,结果表明安全系数是幂次的单值函数且存在极小值。所以,可以通过优化幂函数中的幂次得到最小安全系数对应的最危险滑面,并分析最危险滑面所对应的幂次随滑体长度的变化规律。最后,讨论三维边坡端部效应。研究结果表明：该方法能够得到更小的安全系数,最危险滑面所对应的幂次随着滑体长度的增大先略微降低后逐渐增大。端部效应分析显示：当滑体长度大于坡高10倍时,端部效应可以忽略;端部效应随着内摩擦角的增大而有所增强,随着黏聚力的增大而减弱,与边坡倾角没有关系。     

一般形状边坡三维极限平衡解答

本文基于空间滑面正应力修正模式,提出一般形状边坡三维极限平衡新解法。假设三维滑面正应力的初始分布,用含有3个待定参数的修正函数对其进行修正,使滑体满足3个方向力的平衡条件以及绕垂直滑动方向坐标轴的力矩平衡条件,推导出关于安全系数的3次代数方程,得到边坡3D安全系数显式解。本文方法无需对条柱间作用力进行假设,计算原理简单;安全系数由显式解直接计算,无需迭代,不存在收敛性问题;由于满足4个平衡条件,计算结果可靠;适用任意形状的非对称边坡,工程应用前景广。算例与工程应用计算结果表明了方法的有效性与实用性。     

求解三维均质边坡安全系数的稳定性图表法研究

边坡稳定性图表为初步评价边坡的稳定性提供了一种简单但却行之有效的途径。针对现有三维稳定性图表主要是基于极限平衡法和极限分析法提出的不足,采用基于场变量的有限元强度折减法,建立了一套求解三维均质边坡安全系数的稳定性图表。借助ABAQUS软件的二次开发平台UFIELD程序,设置岩土体黏聚力与内摩擦角为场变量的函数,场变量为增量步时间t的函数,从而通过控制增量步时间t实现黏聚力与内摩擦角的折减,通过一次计算即可求得边坡的安全系数,无需手工修改折减系数反复试算。结合3个典型算例对该方法的可靠性进行了验证,并进行了计算效率的比较。结果表明,该方法得到的安全系数可靠,且提高的计算效率。另外,将基于该方法提出的三维均质边坡稳定性图表用于快速获取边坡安全系数、设计边坡坡度和反演滑带土体的强度参数,是合理可行的。     

旋转非对称边坡三维安全系数计算

基于滑面正应力修正模式,推导出旋转非对称边坡三维极限平衡安全系数显式解答。首先假设三维滑面正应力的初始分布,然后乘以含2个待定参数的修正函数;根据滑体竖直方向力平衡、垂直滑动方向水平力平衡及对旋转轴力矩平衡的条件,导出关于安全系数的2次代数方程;得到三维安全系数的显式解。本方法不需考虑条柱间具体作用力,满足主要平衡条件,计算过程简单,可应用于实际边坡工程。     

用碳纤维布对混凝土梁进行正截面加固时粘胶剂对CFRP端部区域应力分布的影响

本文对混凝土梁在用碳纤维布(CFRP)加固后,在碳纤维布端部区域的应力进行了有限元计算,分析了粘胶剂对该区域应力分布的影响,根据计算结果对设计和施工提出了一些建议.     

空心复合绝缘子端部结构对弯曲强度的影响

空心复合绝缘子是高压电器设备的重要外绝缘部件,其端部连接结构对产品机械性能影响很大.目前常见的端部连接结构有间隙配合和过盈配合两种,但相关对比研究很少.笔者以某典型规格500 kV空心复合绝缘子为研究对象,采用有限元仿真分析和分组试验的方式,研究了不同端部连接结构的弯曲特性.研究结果表明,当施加相同弯曲负荷时,间隙配合绝缘管承受的应力比过盈配合大,间隙配合最终的破坏值会相对偏小.主要尺寸相同的两种端部连接结构样品,过盈配合弯曲破坏值比间隙配合弯曲破坏值高约11.6％.     

基于FLAC 3D的边坡安全系数计算方法

在边坡稳定性计算中,为考虑应力状态和变形将有限差分方法(FLAC 3D)与极限平衡相结合计算边坡安全系数;对于有变形破坏迹象的边坡,边坡的滑面是确定的,计算指定滑面上的安全系数。通过算例分析,利用提出的方法计算的安全系数与FLAC 3D自带的强度折减法和刚体极限平衡法(Slide)计算的结果比较接近,误差在0.3%～0.4%,表明新方法的有效性。     

颗粒形状对砂土抗剪强度及桩端阻力影响机制试验研究

 为研究颗粒形状对砂土的力学及变形性质的影响,以3种不同颗粒形状的均粒砂及相似材料“玻璃球”为研究对象,通过光学显微镜获取颗粒数字图像,借助图形处理系统获取颗粒单元体几何参数,定义构建2种不同层次的形状描述指标(球形度、磨圆度),并通过计算机辅助程序完成颗粒形状参数的量化。通过4种颗粒材料直剪试验,获得临界摩擦角、剪胀角及峰值摩擦角等强度指标,并分析其随颗粒形状参数的变化,通过饱和试样在不同密实度、不同离心加速度下的静力触探测试来模拟不同砂土地基上的中等圆形闭口桩静压贯入过程,并探讨桩端阻力随颗粒形状的变化关系。直剪试验结果表明：在矿物组分相同的情况下,砂土临界摩擦角随颗粒的磨圆度和规则性的增加呈线性减小,剪胀性随颗粒的不规则性的增大而增大,并可通过修正的Bolton公式来量化表述形状系数对于峰值摩擦角的作用。离心试验结果表明：静力触探锥端阻力可直接用于桩端阻力(qb)的估算,具有很好的可信度,砂颗粒形状越偏离标准球状,表面棱角度越突出,桩贯入所受阻力越大,桩端承载力越高。通过理论分析,提出一种迭代计算方法,并量化分析桩端阻力(qb)、相对密度(Dr)、应力水平(?v′)和颗粒形状(?)四者的相互作用关系,该方法计算结果与试验实测数据具有良好的吻合度。     

互通式立交端部设计问题的探讨

针对在高等级公路的设计过程中,经常会遇到互通式立交设计的问题,结合工程实践,阐述了互通式立交端部设计的一些原则、设计时应注意的问题和设计体会,可供相关技术人员参考。     

端部缺陷对钢筋套简灌浆连接接头力学性能的影响研究

套筒灌浆连接是装配式建筑当中非常重要的节点连接技术,由于施工人员水平参差不齐,在进行灌浆作业时容易出现漏浆、灌浆不饱满等质量问题,从而对建筑结构造成安全隐患,成为装配式建筑发展的“软肋”。通过研究发现端部缺陷相比其他缺陷形式对套筒灌浆的性能影响最大。本文结合已有试验数据,采用有限元分析软件建立套筒灌浆模型,对已有的套筒灌浆试件进行校准,再通过改变模型参数,研究端部缺陷对不同直径钢筋的套筒灌浆连接受力性能的影响。结果表明,当端部缺陷长度大于钢筋锚固长度(8d)的40%时,节点的破坏形式将为钢筋拔出,节点拉伸强度不符合要求;端部缺陷对套筒灌浆连接弹性阶段的影响较小,端部缺陷越大的试件,钢筋与灌浆料之间的滑移越大。研究结果可为套筒灌浆质量评估提供依据。     

基于物元模型的岩质边坡稳定性评估研究

采用物元模型综合评判方法,分析了影响岩质边坡稳定性的相关因素,针对性地选取11个评价指标,应用物元概念和关联函数,建立了稳定性评估的物元模型。应用本文提出的边坡可拓评价的计算过程,对桂北高速公路K409+390～+528上行线边坡稳定性进行评价分析,计算结果与现场实际边坡野外实际情况相吻合,且与模糊综合评判结果也相符,说明了该方法的有效性。同时,本文的方法进一步计算出了待评边坡的级别变量特征值,反映出了偏向相邻类别的程度,评估结果更符合实际情况。研究表明,将可拓学运用于岩质边坡稳定性的评估是合理可行的,能够较好地反映各因素对边坡稳定性的影响,该方法可以为岩质边坡稳定性评估提供一定的参考。用简单关联函数确定权重,避免了主观因素的影响。     

基于突变级数法的边坡地震稳定性综合评价

基于突变级数理论,对边坡她震的稳定性提出了一种综合评价方法.首先对边坡地震稳定性的评价目标进行多层次矛盾分解,并对数据归一化处理,利用突变理论与模糊数学相结合产生突变模糊隶属函数,由归一公式进行综合量化运算,得到总的隶属函数.从而进行边坡地震稳定性的分析评价.对16个典型的地震边坡作为预测样本进行了评价研究,并将得到的预测结果与灰色聚类法、综合指标法预测结果以及与边坡的实际震害程度进行比较.研究结果表明,突变级数法成功率高、客观性强,为边坡地震稳定性的研究提供了一条新思路.     

水绥公路阶梯边坡强度参数反演分析

云南省水绥二级公路某路段为阶梯形人工松散质岩质边坡．根据该路段典型的边坡削面形状,结合儿体的工程地质条件,用极限平衡法进行搜索,分析其局郎及整体最危险滑移而．计算结果表明：最危险滑移面往天然和饱水软化条件下的安全系数均小于1．0,坡体均不稳定。从该边坡目的的状态看,它是稳定的,而且历史上降雨作用下也没有滑塌记录,针对这一问题,通过对松散体强度参数进行反演分析,最后给出了建议的参数值,为该路段边坡的稳定性评价分析提供可靠的技术支持。     

Kettleman Hills填埋场三维稳定性极限上限分析

1988年3月失稳破坏的美国Kettleman Hills填埋场是一个典型的复杂“山谷”型填埋场,众多学者研究表明仅采用二维截面分析难以对该填埋场整体稳定性进行评价。目前Kettleman Hills填埋场三维稳定性分析多采用极限平衡法,但是由于极限平衡法对破坏模式没有严格的要求（如速度相容）,无法确定其所得到的解是偏于安全还是偏于危险,甚至不能确定该破坏模式是否合理。因此本文基于极限分析上限法,构造二维、拟三维及三维破坏机构进行分析,并通过与已有的文献及数值模拟结果进行对比验证方法的合理性及有效性。分析表明,二维和拟三维破坏机构类似,构建容易计算方便,适用于填埋场初步快速分析。而三维多个块体破坏机构构建复杂,计算量大,但能够反映实际填埋场的破坏情况,适用于填埋场的详细稳定性分析。     

不同坡度砂质海床波浪冲刷试验研究

通过自制水槽模型箱试验,考察不同坡度条件下的砂质海床在相同波浪作用下的冲刷情况,对比分析了波浪作用前后海床表层土体颗粒级配、渗透系数及床面贯入值的变化。试验结果表明,波浪作用会使海床土体发生粗化现象;随着颗粒的粗化,泥沙起动的开始时间推迟;波浪作用导致的泥沙起动破坏了土体原有结构,使海床表层土体渗透系数变大,床面贯入值出现减小趋势。     

建筑色彩造型逻辑探究

色彩的造型功能按其与形体形象的关系可分为三大类：独立造型，协同造型，辅助造型。本文运用大量实例探究和总结了上述三大色彩塑型规律在建筑造型中的逻辑及其运用。     

关于雁形截面梁的局部稳定问题

本文在阐明雁形截面梁翼板局部失稳机理的基础上,导出相应弯矩临界值的计算公式,从而建议用控制翼板侧向弯曲刚度的方法置换宽厚比的限制条件,使其能正确反映板内横向钢筋的作用.文中理论分析的结论已为大型雁形截面梁的实验所印证,可供实际应用参考.     

某鱼脊连续梁桥行车安全性分析

采用数值风洞方法,对大治河桥上车辆的行车安全进行了分析,给出合理的安全行车风速。大治河桥总体布置采用预应力混凝土鱼脊连续梁桥,鱼脊的设置对桥面上车辆的行驶安全性产生了一定的影响。首先,采用通用计算流体动力学软件FLUENT分析了鱼脊对行驶车辆受力的影响;其次,以车辆不发生侧滑为指标,给出了大治河桥在不同桥面特征下的安全行车风速标准;最后,根据现行标准给出了大治河桥在安全行车方面的管养要求。     

基于滑移线场理论斜坡条基极限承载力解析解

在工程建设领域,经常需要把基础设置在斜坡地基上,但在现行成果中,对斜坡地基极限承载力的确定并没有给出具体计算方法。为合理确定斜坡地基极限承载力,从而为斜坡地基上的基础设计提供理论依据,并有效降低基础工程的建设成本,本文基于滑移线场理论,建立了斜坡地基的滑移破坏模型,进而根据斜坡地基坡前、坡后土体的塑性边界条件,推导了无重土斜坡地基极限承载力解析公式。同时,提出了采用有限差分方法获取斜坡地基滑移线场及应力分布场的方法。实例计算表明,滑移线解小于极限平衡解及有限元解,主要误差来自于地基土自重的影响,但总体误差在10%以下,本文所述解析法可用于斜坡地基极限承载力的快速估算。     

双坡变截面矩形框架梁内力计算探讨

将双坡变截面框架梁作为一整体单元,推导出其刚度矩阵和几种常见荷载作用下的固端弯矩,并编制成表,以方便计算。计算结果表明,即使坡度很小,特别是当荷载较复杂时,其对内力的影响也不能忽略。