DEM中线性信息提取方法研究

DEM中线性信息提取方法按照提取时使用信息范围的广度可分为全局方法和局部方法。其中全局方法包括确定水流模型方法和随机水流模型方法,局部方法包括垂向截面方法、水平截面方法和曲面拟合方法。并对各方法及其改进方法进行了研究。     

有限覆盖径向点插值法及其在土工问题中的应用

将有限覆盖技术与径向点插值方法相结合发展了有限覆盖径向点插值无网格方法,从而综合了数值流形方法与点插值方法的各自优点,能够有效地处理连续与非连续性问题。用该方法构造的形函数具有Kronecker ? -函数属性,方便了位移边界条件的处理。在简要阐述了这种方法基本原理的基础上,将该方法用用于地基附加应力计算分析,结果证明本文方法精度高,方法简单有效。     

空间内插方法比较

空间内插可以分为几何方法、统计方法、空间统计方法、函数方法、随机模拟方法、物理模型模拟方法和综合方法。介绍了每一种方法的适用范围、算法和优缺点。指出没有绝对最优的空间内插方法,必须对数据进行空间探索分析,根据数据的特点,选择最优方法;同时,应对内插结果做严格的检验。开发通用空间内插软件、智能化内插以及加强相关基础研究将是空间内插研究的重点。     

临界滑动场算法的改进及应用

对边坡计算的临界滑动场算法进行了改进,主要有不完全等分离散方式、二阶幂级数法和软弱结构面处理等,设计了简易计算程序。改进后的方法(以下简称方法)简化了原方法的计算和处理过程。经常规方法验算后发现,方法的稳定系数计算值比原方法更接近实际,且能比较准确地推出边坡临界滑动面,确定影响因素。提出使用改进后的方法时,要与临界滑动场原方法以及其它极限平衡方法进行验算比较。     

打入桩承载力确定方法对安全系数的影响

在传统的容许应力设计方法中桩基承载力安全系数取决于桩基承载力的确定方法,然而,基于经验选择的承载力安全系数缺少理论依据,为此,基于贝叶斯理论和线性回归方法提出了评价桩基承载力确定方法对承载力安全系数影响的方法,给出了现行规范对于不同承载力确定方法采用不同安全系数的理论依据,阐明了桩基动力测试降低安全系数的理论依据,并以7种桩基设计方法为例,分析了承载力确定方法对安全系数的影响。结果表明,采用所提出的方法计算的安全系数基本上与现行的经验值相一致,表明精确的承载力确定方法可以有效地降低承载力安全系数,设计方法、承载力确定方法和水平都对安全系数有影响,但当承载力试验桩的数目足够多时,安全系数对于设计方法的精确性不敏感。     

重磁界面的一种快速正、反演方法

重磁界面的正反演方法研究是地球物理解释方法中的重要课题。本文在前人研究Raker反演方法的基础上采用了一种增强反演稳定性的快速正反演方法,并较好地解决了稳定因子中参数选择问题。本文还对该方法的收敛性及影响反演效果的诸因素加以详细讨论。理论模型及应用实例说明该方法是一种令人满意的快速正反演方法。     

物元可拓评价法的改进及其应用

在对物元可拓评价方法分析的基础上,指出了该方法在水质评价中存在当实测数据超出节域而无法计算的局限性。针对该方法的局限性,本文对原方法进行了改进。用改进的物元可拓评价方法进行了实例分析,结果表明改进的物元可拓评价方法是科学合理的。     

科学方法的统领与建构——论陈国达科学方法

陈国达的科学方法包括思想方法、逻辑方法、非逻辑方法和观察实验四大部分,它们相互整合和建构,形成一个动态的、开放的科学方法创新体系,并由此演化出与地洼学说高度统一的创新科学方法研究纲领:历史-动力综合分析方法。     

微机图象处理与常规处理

着重讨论微机图象处理方法中的立体阴影图方法同常规处理方法中导数方法间的异同，指出了立体阴影图方法的优点和其广阔的应用前景。     

基于传递矩阵的两相介质波动问题时域显式有限元方法稳定性研究

饱和两相介质波动问题的时域显式有限元方法具有条件稳定性。这类方法的稳定性可通过方法中动力反应时域递推计算格式传递矩阵传递因子的数值进行评估,传递因子的数值越小,方法的稳定性越好。针对饱和两相介质波动问题的两种时域显式有限元方法,基于其动力反应时域递推计算格式的传递矩阵的性质,在两相介质体系物理参数取值不同的条件下,对两种方法稳定性性质的差异进行了对比研究。结果表明：渗透系数的取值对两种时域显式有限元方法稳定性性质的差异具有较为显著的影响。当渗透系数取值较大时,两种方法的稳定性性质没有明显的差异;当渗透系数的取值较小时,两种方法的稳定性性质将表现出明显的差异,方法1的稳定性要优于方法2。     

车辆荷载作用下软土地基塑性变形的计算

对于低路堤公路,合理地预测车辆荷载引起的地基塑性累积变形对于低路堤公路的设计有着重要的意义。从机制上讲,可将地基的塑性应变分为塑性体积应变和塑性剪切应变。其中对于塑性体积应变,提出采用不排水条件下的残余孔压模型与一维固结理论相耦合进行计算;对于塑性剪切应变,考虑了塑性体积应变引起的土体硬化,提出了修正的塑性剪切应变计算模型。然后基于所提模型,对萧山黏土的不排水与排水条件下的动三轴试验进行模拟,初步验证了所提模型的有效性。对于实际工程问题,首先运用数值的方法求得车辆荷载在地基中引起的附加应力,然后运用所提模型计算各土层的塑性应变,再结合分层总和的方法求得地基的累积塑性变形。以日本佐贺机场1号测点为例,说明了模型在工程边值问题中的有效性。     

较低和较高围压下煤岩三轴试验及其塑性特征新表述

对煤岩进行了较低和较高多个围压下的常规三轴加卸载试验研究,给出了系统的试验成果。试验表明,较低围压下,卸载路径和加载路径几乎完全重合,煤岩应力-应变特性呈现明显的线弹性特征,并表现出一定的脆性破坏特性;而较高围压下,应力-应变呈现明显的非线性特征,卸载路径不再原路返回,呈明显的塑性变形特征。为了定量刻画煤岩的塑性硬化特性,提出了根据硬化参量的几何意义计算其值的方法,并选择累积塑性应变作为塑性硬化参量,计算了27 MPa围压下试验曲线的硬化参量,作为对比还计算了采用直接卸载法计算的该试验曲线的累积塑性应变值。结果发现,随着轴向变形逐渐增加,煤岩的塑性硬化逐渐增长,并且用该方法计算出的塑性硬化参量远大于用直接卸载法计算的结果。由于该方法完全符合路径积分的限制条件,因此,更加合理。     

强夯能量利用率反演及加固影响范围研究

强夯法具有高效的地基处理能力而被广泛应用,但加固地基的同时会对周围工程结构和环境产生一定的振动危害。以能量转换原理为基础,近似将夯击能分为振动波能和土体塑性功两部分,通过建立的强夯椭球体分区加固模型,导出塑性功计算格式,提出利用监测强夯夯坑深度变化信息来反演强夯能量利用率的反演方法,并导出了相应的反演公式。依据加固压实区和加固影响区椭球体分布假设和夯坑深度变化监测结果,给出了强夯加固范围和影响范围大小的计算思路和方法。以北京园博园回填土地基强夯加固工程为背景,利用现场监测试验信息对强夯能量利用率和加固范围及影响范围进行了反演分析和计算。分析表明,文中方法不仅能够有效地反演出强夯能量利用率和计算出强夯加固范围和影响范围,且可利用分析结果能够方便地估算地基强夯加固时的有效夯击次数,进行加固方案设计等。通过分析结果与现场地基测试结果的比较,验证了文中方法的有效性和实用性。     

弹塑性有限元模拟分析影响基坑位移的因素

分析影响基坑支护破坏因素对于防止基坑事故的发生,优化基坑支护设计有重要意义。本文用弹塑性有限元方法模拟基坑破坏过程,分析了影响基坑支护破坏的因素。分析结果表明,土体和桩墙的弹性模量都对基坑的位移有一定影响,但土体弹性模量的影响比桩墙弹性模量的影响更大。根据这些结果,推论出传统基坑设计方法与弹性地基梁法的不足之处。另外,分析结果还表明,基坑坑顶水平位移与土体弹性模量的关系无固定规律,而坑底最大位移与弹性模量呈非线性的关系。由此推论出基坑坑顶水平位移监测方法的不可靠性。      

A new simplified Hypothesis B method for calculating consolidation settlements of double soil layers exhibiting creep

This paper presents a new simplified method, based on Hypothesis B, for calculating the consolidation settlements of double soil layers exhibiting creep. In the new simplified Hypothesis B method, different stress–strain states including over‐consolidation and normal consolidation states can be considered with the help of the ‘equivalent time’ concept. Zhu and Yin method and US Navy method are adopted to calculate the average degree of consolidation for a double soil layer profile. This new simplified Hypothesis B method is then used to calculate the consolidation settlements of double soil layers, which have two different total thicknesses of soil layer (4 m and 8 m) and three different OCR values (Over‐Consolidation Ratio, OCR = 1, 1.5 and 2). The accuracy and verification of this new simplified method are examined by comparing the calculated results with simulation results from a fully coupled finite element (FE) program using a soft soil creep model. Four cases of double layer soil profiles are analyzed. Hypothesis A method with US Navy method for the average degree of consolidation has also been used to for calculating consolidation settlements of the same cases. For Case I(4m) and Case III(8m), it is found that curves of the new simplified Hypothesis B method using both Zhu and Yin method and US Navy method are very close to the results from FE simulations with the relative errors within 8.5%. For Case II(4m) and Case IV(8m), it is found that curves of the new simplified Hypothesis B method using Zhu and Yin method agree better with results from FE simulations with the relative errors within 11.7% than curves of the new simplified Hypothesis B method adopting US Navy method with the relative error up to 36.1%. Curves of Hypothesis A method adopting US Navy method have the relative error up to 55.0% among all four cases. In overall, the new simplified Hypothesis B method is suitable for calculation of consolidation settlements of double soil layers exhibiting creep, in which, Zhu and Yin method is recommended to obtain the average degree of consolidation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

边坡稳定的有限元塑性极限分析

系统地介绍了结构塑性极限分析的原理和方法。借助有限单元法和线性规划,运用塑性极限分析的下限法,可求解岩土边坡的极限承载力和安全系数。算例表明了该方法的正确性并具有较高的精度,同时,分析了该方法的困难所在。     

挡土墙主动土压力塑性临界深度的解析解

墙后塑性区的临界深度问题一直没有得到很好解决,传统计算公式仅适用于一些特殊情况。基于极限平衡理论,视墙后填土为服从Mohr-Coulomb屈服准则的理想弹塑性材料,假定塑性区的一族滑移线为直线即平面滑裂面,提出弹性覆盖层取代传统的张拉裂缝,建立了较为完善的滑楔分析模型,采用极限平衡法推导了在一般情况下的塑性临界压力、临界深度以及塑性区可能最大深度的解析解。计算结果表明,塑性临界深度的解析解与目前文献采用迭代计算的结果完全一致,传统计算公式是该解析解的一个特例。     

塑料排水板处理软土地基沉降速率与沉降关系

在塑料排水板处理软土地基的施工过程中,进行沉降实测,取得沉降速率与沉降的关系曲线.并利用此关系,反算现场固结系数、瞬时沉降量、主固结沉降量和次固结沉降量,分析各沉降组成部分的比重,探讨软基处理效果.以此通过工程实例,说明该方法的使用,为指导工程施工提供理论依据.     

基于Hoek-Brown准则的隧洞围岩变形研究

由于在许多实际条件下,比如节理岩体中,线性的M-C准则不太适用,非线性的Hoek-Brown比较适用,因此,可以尝试使用这一非线性屈服准则对洞室变形进行研究。研究隧洞变形时,将围岩分为弹性区、应变软化区、塑性流动区。采用Hoek-Brown准则和非关联流动法则对洞室变形进行了理论推导;软化区域围岩参数随着塑性变形增加而变化,解析法难以求得应力,采用龙格－库塔方法进行数值计算,求解得到塑性软化区和流动区半径,并最终求得洞室变形。通过算例计算表明,在不考虑软化区和流动区时,方法和Carranza-Torres计算结果相差甚小;随着原岩应力的增加,膨胀角对洞室变形的影响增大。     

软弱夹层的极限荷载分析

岩土体中的软弱夹层是一种广泛存在的地质体,由于其力学性质较差,容易给工程建设带来安全隐患,对其稳定性的研究逐步引起重视。根据塑性极限平衡分析方法,针对软弱夹层的承载稳定问题,将软弱夹层上下土层当作准刚性层,基于修正Prandtl挤压理论解答对软弱夹层的极限荷载进行了计算。分析过程中认为,准刚性层间的软弱夹层在极限状态下发生塑性挤出破坏,考虑到Prandtl挤压理论的剪应力解答在x方向上的不足,结合不同的边界应力条件,对软弱夹层中的应力分量和夹层表面的极限荷载进行了重新求解。推导的极限荷载实用计算式能综合考虑软弱夹层面的摩擦条件、土层自重及夹层周围的受力状态等因素,并与其他理论计算式的结果进行了对比分析。计算结果分析表明,不考虑土重时,该方法计算的夹层极限荷载随厚度变化规律与Prandtl方法基本一致;考虑土重影响时,该方法计算结果与规范法相似,但在夹层较厚时能更明确地反映宽度对极限荷载的影响。此外,夹层上下边界的摩擦条件对极限荷载的影响程度随夹层宽厚比的不同而变化,对于一定厚度的夹层存在几乎不受摩擦条件影响的临界宽度。其研究结果可为软弱夹层的承载稳定分析提供参考。