关于Sarma法中条间剪力方向的研讨

基于调动条间剪力的实际考虑，分析了Sarma法中条间剪力方程的局限性，阐明了Sarma法中考虑条间剪力的两种可能方向的必要性，给出了条间剪力方向的判断准则，确保了所求解是运动许可的，结合算例，讨论了条块和滑动面的几何形状的变化对计算安全系数的影响。     

不平衡推力法与Sarma法的讨论

不平衡推力法是我国独创的边坡稳定性分析方法,在滑坡的分析治理中得到了广泛应用,然而对其精度的分析却廖廖无几。目前在与其他方法的对比分析中,发现在某些情况下其误差非常大,如果不加限制地使用该方法,可能会给工程带来巨大的隐患。针对该方法存在的问题,通过理论分析和算例比较,认为折线形滑面的计算精度与滑面控制点处滑面倾角的变化密切相关,通过控制该变化角度可以控制其精度,工程中建议将滑面控制点处的倾角变化小于10°作为该方法的使用条件,超过该限制应对滑面进行处理使它满足使用条件或采用其他的分析方法。针对Sarma法所给条间剪力方程存在的问题,给出了一个新的条间剪力方程。新的条间剪力方程不但符合边坡稳定性问题的合理性要求,且能正确表示任意条块的条间剪力。基于新的条间剪力方程对Sarma法进行了改进。改进后的Sarma法认为条块界面和滑动面上的剪切强度具有不同折减系数。算例分析表明,改进后的Sarma法优于Sarma法,应用它能够得到更合理的安全系数值,即使条块形状是变化的,也能够给出一致的安全系数值,而且能够保证迭代过程稳定收敛。     

关于Sarma法中条间剪力方向的研讨

基于调动条间剪力的实际考虑 ,分析了Sarma法中条间剪力方程的局限性 ,阐明了Sarma法中考虑条间剪力的两种可能方向的必要性 ,给出了条间剪力方向的判断准则 ,确保了所求解是运动许可的。结合算例 ,讨论了条块和滑动面的几何形状的变化对计算安全系数的影响。     

边坡稳定安全系数求解格式的分类统一

根据极限平衡条分法所满足的平衡条件，将现行13种极限平衡条分法分为4大类：M类(仅考虑对选定求矩中心的力矩平衡)、VM类(考虑垂直方向力的平衡和对选定求矩中心的力矩平衡)、HV类(考虑水平方向力的平衡和垂直方向力的平衡)和HVM类(考虑所有平衡条件)。其中，M类(瑞典法)有显式解，VM类(简化Bishop法)有隐式的安全系数表达式，迭代并不困难。将现有极限平衡条分法对条问力的假定表示成统一形式，根据力和力矩的平衡，推导出十分简明的条间力递推方程和条问力矩递推方程。根据条问力递推方程，建立了传统意义上(保持原有方法所满足的平衡条件、对条间力的假定和未知量小变)基于力平衡(HV类)的安全系数统一求解格式。根据条间力递推方程和条问力矩递推方程，通过Newton-Raphson法建立了传统意义上基于严格半衡(HVM类)的安全系数统一求解格式。不但便于程序的编写，而且有利于不同方法优缺点的比较和理解。     

考虑条间力合理性的不平衡推力法改进

不平衡推力法是我国独创的一种边坡稳定性分析方法,因其计算简单,并且可以计算边坡推力而被广泛运用.但传统不平衡推力法的条间力物理意义不明确,是剩余下滑力的简单代替,在特殊工况下可能出现条间剪力超出抗剪强度的不合理现象,无法满足边坡合理性条件,并且安全系数误差较大,偏于不安全.极限平衡条分法模型是一个静不定模型,力的解答有无数种可能,而不平衡推力法只是其中一种.该文在不平衡推力法的基础上提出一种改进方法,该法根据整体性安全系数在边坡任一点都相同的原理,令条间剪力取得条间抗剪强度,并按照滑动面抗滑力相同的折减系数进行强度折减,确保条间力始终满足合理性条件.通过理论分析和人工算例计算表明:改进方法的计算过程物理意义明确,相较于传统不平衡推力法,在多种不同角度变化的滑动面计算结果误差更小,可求得更大的滑坡推力,能够为边坡加固提供更为准确有效的参考.     

地下连续墙泥浆槽壁稳定性评价的水平条分法

考虑土体分层性质,假定开挖槽段附近各土层厚度分布均匀且土层分界面垂直于槽面,以经典二维楔形滑块体模型为研究对象,提出了地下连续墙泥浆护壁稳定性评价的水平条分法,建立了满足条块力平衡的3M 方程评价模型和同时满足力平衡和力矩平衡的4M 方程评价模型,提出了求解方法,并验证了3M 方程模型的有效性和条分法提出的必要性。将3M 评价模型应用于武汉市某超深基坑成槽开挖坍塌的槽段稳定性分析,总结了临界角度和安全系数随地下水位、地表超载、泥浆高差、及泥浆重度的变化规律。最后用定义的水平条间力与竖向条间力的比值讨论了不同参数取值下水平条间力的变化规律。     

动态规划法求解边坡安全系数最小上限解

基于Sarma法的基本假设,将滑体划分为若干斜条块,由条块力的平衡条件得到条块间推力递推方程。根据推力最大原理,将寻求安全系数最小问题转化为寻求剩余推力最大问题。采用动态规划方法,将斜条块划分问题转化为多阶段决策问题。给出了基于条间推力递推方程的最优决策方法和步骤,对边坡斜条块划分组合进行了优化,找到剩余推力最大的划分组合。由于Sarma法本身是上限解,因此优化得到安全系数本质上是最小上限解。计算结果表明:利用动态规划方法搜索的最优斜条块划分组合,可以充分接近塑性力学解,安全系数一般大于并接近基于垂直条块的严格极限平衡条分法的安全系数。     

边坡稳定性的多米诺骨牌模型分析方法

边坡稳定性分析的条分法现仍是边坡分析和评估的主要方法。然而,现今条分法分析均是基于整体分析思想,获得整体或常安全系数,这是一理想的模式。真实的边坡失稳一般是渐进的过程,而这种渐进的失稳模式与多米诺骨牌的失稳倒塌有很多相似之处。基于这种边坡渐进失稳的考虑,提出了一种新的分析边坡稳定性的条分方法,即多米诺骨牌模型分析方法(简称骨牌模型)。骨牌模型定义了每个条块的局部安全系数和边坡的安全系数,也即边坡的安全系数由控制条块的局部安全系数决定。而控制条块是在形成某一滑动面时,所有组成滑体条块中具有最大局部安全系数的条块。而边坡的安全系数则为所有滑动面所对应的控制条块的安全系数中,最小的安全系数。这样定义安全系数是出于骨牌模型的渐进破坏机制而考虑的,突破了传统条分法的整体或常安全系数的局限。给出了骨牌模型的求解方法和求解步骤,并通过算例分析了骨牌模型的求解特点。     

任意滑裂面边坡稳定计算的简便法

摈弃传统法对条间力力的三要素进行单要素假定,对条间力进行全要素变换,用过土条滑弧底部中点曲率中心的径向与切向正交力等效地代替条间力,建立等效条间力系;从3个基本平衡方程入手,从一个新的角度建立了一套极限平衡公式,提出了条间力函数简捷表达式,得出了竖向条分法边坡稳定安全系数象瑞典法一样简单的简捷表达式。该法适用于任意滑裂面,稳定安全系数及条间力计算公式简便,其操作、计算与瑞典法一样简单,精度与各高精度法一致,不需试算,不存在不收敛而失效状况,便于excel中运算。算例与Lossap2009中各传统方法进行了对比。     

一般条分法的加速度系数显式解

对于边坡稳定性分析中的加速度系数方案,根据条底法向力方程,对条底法向力进行假定,使得假定后的条底法向力具有2个待定参数。与传统的条间力假定相比,该假定理论根据更充分,物理意义更明确。通过假定后的条底法向力来化简可能滑动体的3个整体极限平衡(水平方向、垂直方向力的平衡和力矩平衡)方程,得到加速度系数Kc的线性代数方程,其根为严格满足可能滑动体整体平衡条件的一般条分法加速度系数Kc的显式解。参与计算的有关参数尽管偏多,但都是简单的代数求和。因此,在不损失计算精度的同时,大大简化了一般条分法在严格意义下计算加速度系数Kc的过程。以此为基础,建立了一种求解安全系数Fs的方法。算例分析表明,所给一般条分法的加速度系数显式解是正确的,所给方法是合理有效的。     

传递最大推力的不平衡推力法

不平衡推力法因其计算模型简便,计算过程可以显式完成,并且可以计算边坡整体的滑坡推力,在边坡分析与设计领域应用较广.条分法力学模型是一静不定模型,经各种简化而产生现有的各种条分方法,其中包括不平衡推力法.而作为静不定模型,条分法理论上有无数个满足平衡条件的解.而从这无数解中,应有更加合理和更有代表性的解存在,如具有较小安...     

一种边坡稳定分析的新方法

结合有限单元法和极限平衡法,提出了一种边坡稳定计算的新方法,介绍了该方法的基本理论和公式推导。与边坡稳定经典计算方法的不同在于,不需要对条间力等条件进行人为简化和假定,且严格满足所有的平衡条件。数值算例分析表明了该方法的正确性和有效性,适用范围广,且计算公式相对简单,易于编程,收敛速度快。     

边坡稳定性分析若干问题思考——对“关于边坡稳定性分析中几个问题的讨论”的讨论

对传递系数法两种稳定系数的意义、坡度对瑞典法稳定系数误差的影响、Bishop等人对边坡稳定性分析极限平衡法影响深远的贡献等问题进行了分析。对传递系数法条间力假定在滑面为平面时是否合理、力矩平衡满足与否是否是稳定性计算精度的决定因素、瑞典法各土条底部法向力是否均最小等问题作出了解答。     

土坡稳定分析普遍极限平衡法数值解的理论及方法研究

现有的普遍极限平衡法沿用Morgenstem—Price法的条间力假设作为补充原则。然后分别求得整体力矩平衡和力平衡的安全系数分布图形，两者的交点即为边坡的安全系数。为改变这种求解方法。从更普遍和广义的角度着手，将条间力关系与安全系数的定义紧密结合，使条间力关系与安全系数融为一体，以此建立更为严格的普遍极限平衡法（GLE法）的理论及方法。同时，针对该理论及方法，构筑适用于任意滑裂面的数学模型和有效的数值模拟过程，从而给出普遍极限平衡法（GLE法）数值解的更为严格的数值方法。若干实例的分析证实所建立的理论及数值方法的正确性和可行性。     

索穹顶结构的预应力设计方法

作为一种预应力结构 ,索穹顶的刚度和承载能力都是通过施加预应力来获取的 ,因此 ,预应力设计是对索穹顶进行任何其它分析的基础。借鉴膜结构找形方法之一的力密度法的思路 ,可以得到索穹顶的预应力设计的方法 ,而且 ,还可以利用索穹顶本身的对称性条件和成形条件来进一步简化推导过程。通过分析发现 ,预应力设计的结果实际上就是一个齐次线性方程组的解空间。应用这一方法对一典型的辐射形索穹顶算例进行分析 ,得到了其初始预应力分布     

预应力锚索破坏特性及极限抗拔力研究

以众多试验资料为研究基础，提出了一个描述预应力锚索破裂面形状的双参数方程。在此基础上，根据极限平衡原理及岩体的Hoek-Brown准则，研究了预应力锚索的极限抗拔承载力，并提出了一个极值原理，最后给出一个计算实例。结果表明：锚索极限抗拔力取决于锚索破裂面形状、岩体种类、无侧限抗压强度、风化程度以及灌浆材料和灌浆压力等。     

土的冻胀机理研究

一个多世纪以来人们对有关土的冻胀机理问题进行了大量的实验和研究,提出了很多假设,取得了很大的成果。文中从土的冻胀特性入手提出了"起始冻胀力"、"冻胀-抽吸力"等新概念,并提出了冻胀力才是冻结过程中水分迁移的驱动力的新概念。     

钢筋混凝土压弯构件恢复力特性研究状况

恢复力研究是结构抗震中一个很重要的问题。总结了恢复力特性试验和模型研究的发展状况,最后指出了这一研究课题应发展的方向。