基于滑面段旋转的Monte Carlo搜索技术及改进(Ⅰ):转角大小随机

对Abdallah I．Husein等人提出的Monte Carlo搜索技术进行了改进；（1）增加了若干条几何合理性条件；（2）增加了防止节点重合的机制；（3）通过确定滑面段旋转角的上、下限，使其能够适用于上凸型滑面；（4）增加了节点数调整机制，以使搜索到的临界滑面更光滑。算例分析表明，改进后的算法不但保持了原方法的优点，而且更实用，临界滑面的自动搜索变得更为可靠与稳定，并将此算法纳入到自主研发的ZSlope边坡稳定分析软件中。     

土工格室柔性挡墙变形规律数值模拟研究

土工格室柔性挡墙作为一种新型公路边坡支挡结构,在公路工程建设中具有广阔的应用前景。柔性挡墙墙背土压力与挡墙的变形形态及位移量大小密切相关。运用岩土工程有限元分析软件Plaxis研究了柔性挡墙在不同工况下的变形规律,计算分析了挡墙的高宽比、坡度以及路基表面荷载对于挡墙的变形性状的影响。研究结果表明,高宽比较大时,挡墙的水平位移量和自身的挠曲变形较大,墙背变形表现为外凸的抛物线形。随着高宽比的减小,挡墙的水平位移量和挠曲变形逐渐减小,墙背变形形态亦发生了变化;挡墙顶部的水平位移随着坡度的变小而迅速减小;随着填土表面荷载的增大,挡墙顶部的水平位移量逐渐减小,而总水平位移量和挠曲变形却逐渐增大。研究成果为柔性挡墙土压力计算方法的提出提供合理的理论依据,对于土工格室柔性挡墙的设计具有一定的参考价值     

扩展简化Bishop法的取矩中心对安全系数的影响

扩展简化Bishop法的提出,为非圆弧滑面安全系数的求解提供了一个简便的途径。然而,在建立滑体总体力矩平衡方程时选择不同的取矩中心会得到不同的计算结果,这在某种程度上限制了该法的应用推广。为此,针对不同类型的滑面（组合滑面、折线滑面）,较为系统地研究了取矩中心对安全系数的影响规律,并提出了确定取矩中心的原则。算例分析表明：无论哪种类型的滑面,只要选择合适的取矩中心扩展简化Bishop法便可得到与严格法（Morgenstern-price法）相当的计算精度,且该法数值计算简便,具有较高的实用价值。     

偏平面上屈服曲线的实验拟合

在土体本构理论中，多重屈服面的引入为合理描述土体剪应变与体应变提供了可能，尽管如此，现有多重本构关系仍不能很好的反映π平面上剪应力增量矢量dq对应应变增量矢量dγ^p的影响。现以广义塑性力学为理论基础，对重庆粘土的真三轴试验资料进行了分析，拟合出了偏转角α与剪应力q的关系式，同时提出了一个新的γq^p，γθ^p屈服面表达式，经过已有试验数据的验证，证明了其合理性。     

简化Bishop法的扩展及其在非圆弧滑面中的应用

在众多边坡稳定分析方法中，经典简化Bishop法的应用最为广泛，但此法只能求解圆弧滑面的安全系数。笔者提出了扩展简化Bishop法，它不仅保留了经典简化Bishop法精度高、易使用等优点，且能够计算非圆弧滑面的安全系数，是较为实用的边坡稳定分析方法。     

基于滑面段旋转的Monte Carlo搜索技术及改进(Ⅱ):常值转角

基于转角随机的Monte Carlo搜索技术（AbdallahⅠ．Husein，2001）有两点不足：（1）计算结果随机，（2）当坡体介质较为复杂时，容易陷入局部极值。因此对该法进行了改进，将随机转角变为常值转角，使之成为确定性方法。算例分析表明：改进后的Monte Carlo搜索技术兼具Random Walking（逐渐逼进）与Random Jumping（均匀扫描）双重特性，这种特性使得改进MC能兼顾计算精度与效率。且更不易受初始滑面的影响，具有更强的适应性。尽管旋转角的大小对改进MC的计算结果有一定的影响，但并不敏感，实际边坡工程只需选择若干个试算角度便能得到较为满意的结果，除非坡体介质有狭长软弱层，此时要适当增加试算角度或改变初始滑面的位置。