3D stability analysis method of concave slope based on the Bishop method

In order to study the stability control mechanism of a concave slope with circular landslide, and remove the influence of differences in shape on slope stability, the limit analysis method of a simplified Bishop method was employed. The sliding body was divided into strips in a three-dimensional model, and the lateral earth pressure was put into mechanical analysis and the three-dimensional stability analysis methods applicable for circular sliding in concave slope were deduced. Based on geometric structure and the geological parameters of a concave slope, the influence rule of curvature radius and the top and bottom arch height on the concave slope stability were analyzed. The results show that the stability coefficient decreases after growth, first in the transition stage of slope shape from flat to concave, and it has been confirmed that there is a best size to make the slope stability factor reach a maximum. By contrast with average slope, the stability of a concave slope features a smaller range of ascension with slope height increase, which indicates that the enhancing effect of a concave slope is apparent only with lower slope heights.     

数控冲床的故障概率分布模型

运用故障总时间法初步确定数控冲床的故障概率模型。用图形和解析两类检验方法从定性和定量两方面对其拟合模型进行了检验,最后确定其符合威布尔分布。为进行故障分析、预测及实现可靠性增长提供了理论依据。     

基于破坏接近度和强度折减法的边坡稳定性评价

采用数值分析法对某高边坡开挖后的位移、应力和塑性区做了分析,指出了需要重点加固的部位。并用有限差分强度折减法对边坡的整体安全系数进行了分析,通过破坏接近度的计算对边坡非破坏区的危险程度和破坏区的破坏程度进行了评价。结果表明:采用两种方法对边坡开挖稳定性进行综合评价,既能正确定量地评价围岩内各区域岩体的稳定程度,又能给出破坏区、损伤区和扰动区的位置和范围,及滑动面的位置,并能描述岩体稳定性状态随开挖过程的演化规律,对边坡的开挖稳定性具有指导意义。     

基于Monte-Carlo法的边坡可靠性分析

为了研究土性参数中粘聚力系数c和内摩擦角φ对边坡可靠度指标β的影响,在传统的极限平衡原理Bishop法的基础上,结合可靠度分析方法中的MonteCarlo法,通过MATLAB来实现以上的分析过程。结果表明：粘聚力系数c的变异系数δc以及内摩擦角φ的变异系数δφ与可靠度指标β呈负相关。     

基于概率模型的遗传算法

提出了一种基于概率模型的遗传算法，它没有采用选择和交叉算子，而是利用对基于统计信息的概率向量的操作来实现选择和交叉算子的功能，应用概率模型的遗传算法对4个著名的测试函数进行优化计算，实验结果表明该算法不易陷入局部极值，收敛速度快，且实现简单。     

顺倾向层状岩质边坡溃屈破坏分析

为了解顺倾向层状岩质边坡的溃屈破坏特性,根据多层层状岩质边坡的溃屈破坏模式,并考虑静水压力和地震的影响,建立了相应的力学模型.采用特殊函数理论进行分析,得出各层岩体溃屈曲线的理论公式,对此类边坡溃屈破坏的临界坡长和破坏位置进行了求解.分析了岩石弹性模量、层间滑动面强度、岩层厚度、层面倾角等因素对此类边坡溃屈破坏临界坡长的影响.针对工程实例的分析结果与实际情况符合较好,证明了该理论的正确性.     

Upper bound analysis of slope stability with nonlinear failure criterion based on strength reduction technique

Based on the upper bound limit analysis theorem and the shear strength reduction technique, the equation for expressing critical limit-equilibrium state was employed to define the safety factor of a given slope and its corresponding critical failure mechanism by means of the kinematical approach of limit analysis theory. The nonlinear shear strength parameters were treated as variable parameters and a kinematically admissible failure mechanism was considered for calculation schemes. The iterative optimization method was adopted to obtain the safety factors. Case study and comparative analysis show that solutions presented here agree with available predictions when nonlinear criterion reduces to linear criterion, and the validity of present method could be illuminated. From the numerical results, it can also be seen that nonlinear parameter m, slope foot gradient β, height of slope H, slope top gradient α and soil bulk density γ have significant effects on the safety factor of the slope.     

基于ABAQUS的边坡失稳综合判据法

在分析有限元计算不收敛、坡体位移突变和潜在滑移面塑性区贯通这3种边坡失稳判据优缺点的基础上,提出边坡失稳的综合判据法,即先进行小变形有限元计算,以计算不收敛为边坡失稳判据,后进行大变形有限元计算,以位移突变为判据。采用综合判据法、运用ABAQUS有限元软件对一个标准算例和一个工程实例进行边坡稳定性分析,并与常用的简化Bishop法进行比较,二者所得安全系数接近,证明了边坡失稳综合判据法的合理可行。     

各向异性土坡稳定性的极限平衡遗传算法

本文将Mohr-Coulomb破坏准则推广得到各向异性土的破坏准则 ,在Bishop简化法基础上推导出考虑各向异性的边坡安全系数公式 ,并结合遗传算法得到真正最危险滑动面和全局最小的安全系数     

基于Python语言和Abaqus平台的边坡可靠度计算自动化算法开发

可靠度方法因其更符合边坡岩土体的非均匀性及失稳破坏的不确定性特征,受到科研及工程设计人员的重视。然而,目前没有成熟且能够用于可靠度分析的随机有限元软件,而跨平台的随机场生成和稳定性分析增加了可靠度分析的难度,从而限制了其推广应用。基于Python语言和Abaqus平台,开发了一套能自动计算边坡可靠度的随机有限元算法。在给定边坡几何参数及土体抗剪强度参数的均值、相关距离和变异系数前提下,利用该算法可自动实现非平稳随机场的离散及边坡失效概率的计算;该程序有效地解决了多种软件交互使用的稳定对接和子程序编写等难题;与经典的边坡算例进行对比,计算结果验证了该方法的可靠性。     

基于简化Bishop积分法降雨滑坡失效概率模型研究

摘要：为了研究降雨对降雨型滑坡的影响,利用不同降雨重现期的前期有效降雨量,分析不同降雨入渗条件下的滑坡土体含水率的变化对土体抗剪强度参数和基质吸力的影响,基于简化Bishop积分法和响应面法的基本原理,用积分法代替有限条分求和,考虑土体强度参数的变异性及降雨自身随机性,提出了一种新的降雨滑坡失效概率模型,定量评价不同降雨条件下的滑坡失效概率并采用该方法对某一实际滑坡进行研究分析。计算结果表明,随着降雨重现期与降雨天数的增加,滑坡的失效概率越高,但考虑降雨自身的概率时,滑坡的失效概率并不是随着降雨重现期的增加而增加,且考虑基质吸力所得的稳定系数略高,失效概率稍低。     

基于Bayes方法和模糊检验的年最高水位的概率模型研究

提出了年实测最高洪水位分布概率模型的模糊检验方法，并以此分布为先验分布，用Bayes方法得到验后分布的统计参数，以进一步修正概率模型的统计参数，得到更新的模型参数．计算实例中，以长江下游某市水文站实测的58年最高洪水位资料为样本，用K-S法和模糊检验法对年最高水位的分布规律进行检验，其结果表明：用K—S法检验，年最高水位概率分布对正态分布和极值I型分布都不拒绝，但通过模糊检验法可以证实正态分布更接近实际；再利用后10年的实测最高洪水位的小样本，对模型的分布参数进行了修正．提出的年最高洪水位的更新概率模型及参数计算方法，为现有堤防工程的加高设计方案决策提供了理论基础．     

基于隐式Taylor级数法的电力系统暂态稳定计算

基于快速高阶Taylor级数法暂态稳定计算,结合隐式积分梯形公式,推导了隐式Taylor级数法。对该方法的数值稳定性进行了分析,得到了一种可调谐的隐式Taylor级数法。该方法保留了显式Taylor级数法准确、快速、递推和编程简单的优点,并明显提高了数值计算稳定性。分析与计算表明,该方法具有隐式积分数值稳定性好、可以采用较大的积分步长、能够适应较长动态过程仿真计算的特点,同时又具有显式积分编程简单可靠、便于扩展的优点。     

参数特性及分布形式对边坡稳定可靠性的影响分析

边坡工程中存在着大量的不确定性因素,常用的定值安全系数法不能反映不确定性因素的影响。本文采用概率方法研究了极限状态方程、土性参数变异性及其分布形式对边坡稳定可靠性的影响,并进行了参数敏感性分析,比较了概率可靠度与非概率可靠度所计算的可靠指标的差异。结果表明,在基于概率的边坡稳定性分析中,简化Bishop法比瑞典条分法更合理;土性参数变异性及分布形式对边坡稳定可靠性影响较大,当参数分布形式无法准确描述时可保守假设参数c、φ分别服从对数正态分布和学生-T分布。非概率可靠度分析方法能简单有效地解决参数样本少、分布形式难于确定的问题,是概率可靠度分析方法的有效补充。     

厚松散层下开采预计的概率积分法修正模型

由于厚松散层下开采具有明显不同于一般地质条件下的沉陷特性,结果导致在用传统的概率积分法对其预计时,预计结果与实际往往偏差较大.基于厚松散层土体与基岩岩性不同,根据岩层移动分层传递的观点,结合厚松散层下开采地表移动特征,建立了厚松散层下开采地表移动预计的概率积分法修正模型,对厚松散层下开采地表移动预计及建筑物保护有一定指导意义.     

加筋板架击穿概率分析

为评估攻击武器作用下舰船结构的安全性,对战斗部冲击载荷作用下加筋板架的击穿概率进行分析.取初始撞击速度、战斗部密度、材料的弹性模量和极限强度作为随机变量,利用随机数生成程序得到50组随机变量的初始值;采用有限元程序进行仿真计算,得到战斗部击穿板架后的末速度值,并检验末速度是否服从正态分布,若不服从则利用最大熵法拟合末速度的概率密度函数;考虑战斗部撞击点和板架加强筋的相对位置关系,采用速度破坏准则,利用蒙特卡罗方法模拟得到不同入射角度的战斗部击穿单层和双层加筋板架的概率.该方法所用样本数量少,充分利用了样本信息,效率较高,具有一定实际应用价值.     

Mechanism on progressive failure of a faulted rock slope due to slip-weakening

1 Introduction The damage or failure of faulted rock slope is a quite difficult problem in geotechni- cal engineering, and attention has been drawn from researchers for a long time. Apart from the toppling damage of steep slopes, most of the failure pattern of faulted rockslopes is shear-typed. The failure process of such a slope includes: initiation and devel- opment of a single micro-crack, breakthrough of two or more cracks, formation of fail- ure zones, and even shear damage in large scale…     

一种基于确定度的决策概率转换方法

针对现有将基本概率赋值转换为决策概率方法的不足,提出一种基于确定度的决策概率转换方法。该方法根据基本概率赋值的特点,将单子集命题的基本概率赋值之和作为系统对命题的确定度,并用其对比例信度转换方法和比例似真度转换方法进行线性组合,得出命题的决策概率。通过算例对比新方法与已有方法,结果表明新方法更加合理有效。     

Bearing capacity of foundation on slope determined by energy dissipation method and model experiments

To determine the ultimate bearing capacity of foundations on sloping ground surface in practice, energy dissipation method was used to formulate the bearing capacity as programming problem, and full-scale model experiments were investigated to analyze the performance of the soil slopes loaded by a strip footing in laboratory. The soil failure is governed by a linear Mohr-Coulomb yield criterion, and soil deformation follows an associated flow rule. Based on the energy dissipation method of plastic mechanics, a multi-wedge translational failure mechanism was employed to obtain the three bearing capacity factors related to cohesion, equivalent surcharge load and the unit gravity for various slope inclination angles. Numerical results were compared with those of the published solutions using finite element method and those of model experiments. The bearing capacity factors were presented in the form of design charts for practical use in engineering. The results show that limit analysis solutions approximate to those of model tests, and that the energy dissipation method is effective to estimate bearing capacity of soil slope.