瑞典圆弧法水平条分模型的误差分析

根据瑞典条分法忽略条间力的假设,建立3类边坡破坏模式的计算模型,以水平土条划分为依据得到积分形式下的边坡稳定性解析式。与5个算例对比表明,水平条分的积分解形式简单,计算的稳定性系数偏小,与Bishop法最大偏差不超过13%,说明水平条分可获得较为安全的稳定性系数。水平条分法结果偏小主要原因在于没有考虑条间力,土条只满足力矩的平衡,而不能保证力的平衡。水平土条周身力与竖直土条不同,重力产生的下滑力与抗力到圆心的距离不同,因此在不满足力平衡的基础上会放大下滑力矩,导致整体稳定性系数偏小,由此可知水平条分法是稳定性系数的下限解。水平条分法的优势在于计算区间少,对竖向划分层次多的土体适用,因此在评价边坡稳定性方面仍具有实用价值。     

基于性能目标的特高压输电塔抗风可靠度分析

特高压输电塔作为风敏感结构,在不同风荷载强度等级作用下,会遭受不同程度的损伤和破坏甚至倒塌。除了关注倒塌这一严重破坏,对于特高压输电塔在运营期间不同的受损程度,即不同的性能水准和表现也应重视,并采取相应的加固维修措施。通过大量调研和分析,提出以应力比和顶点位移为控制标准的性能目标,并建立了其性能水准量化模型;进而结合自适应高次响应面法,对皖电东送一上海1000kV双回路输电线路中的SZ301直线塔进行了相应的抗风静力性能可靠度分析,从而验证了所建议性能水准框架及可靠度分析方法的可行性,对工程设计和实践具有一定的指导意义。     

基于响应面法的连续刚构地震可靠度分析

地震可靠度是桥梁抗震研究中的重要问题。基于随机分析的响应面理论和规范反应谱法,提出了一种分析具有随机结构参数的桥梁地震可靠度的方法,研究了结构的破坏准则及其极限状态方程,计算了高墩大跨连续刚构桥在地震激励下设计基准期内的动力可靠度。分析时考虑了结构参数和场地土的随机性,分别计算了连续刚构在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下的失效概率,得到了结构在设计基准期内,"三水准设防标准"条件下的地震可靠度。结果表明,该桥设计满足抗震规范要求。     

基于严格条分法的拟动力地震边坡稳定性分析方法研究

将拟动力法基本原理与极限平衡法中的严格条分法(Sarma法)相结合,推导边坡地震力和安全系数的计算公式;在此基础上,基于Python语言开发相应的计算程序,实现一种考虑波动效应的、适用于任意滑面形状和任意滑块条分的拟动力地震边坡稳定性分析新方法;同时,探讨地震动特性和结构面强度对边坡地震稳定性的影响。研究表明：随着地震波初始相位的变化,边坡的安全系数呈现周期性的波动变化,且存在最小安全系数;边坡安全系数随着地震动幅值和地震波波长/坡高比的增大而减小;当滑块结构面抗剪强度参数下降时,边坡安全系数随之减小。此外,通过波动理论揭示拟静力法与拟动力法的区别与联系：当地震波波长与坡高比大于10时,两种方法的结果基本一致;当地震波波长与坡高比小于10时,拟静力法所得结果比拟动力法保守,拟动力法更合理。     

基于随机二元指标的边坡稳定性分析

考虑岩土体抗剪强度参数的变异性,综合极限平衡法和可靠性理论构建了安全系数概率密度分布函数模型。结合实际工程特点,以安全系数大于临界值为标准构建有效区,将有效区安全系数均值与对应可靠度相乘,得到以安全系数和可靠度为随机二元指标的有效安全系数。以有效安全系数为定量指标,将边坡宏观特征现象与定量分析相联系,构建意义更为明确的边坡稳定性分析及评价方法。通过工程实例对比了有效安全系数与传统评价指标之间的差异。所得结论可为工程建设提供参考和借鉴。     

非线性结构体系可靠度的重要抽样方法

最近S．K．AU与J．L．Beck提出了一种高效率的线性体系的重要抽样法。本文应用0方差抽样的概念对Au和Beck的方法进行了分析,然后在此基础上把Au和Beck的方法推广到具有非线性失效面的结构体系。应用本文提出的方法对3个算例进行了计算分析,抽样20次的结果与一般抽样法10^5～10^6次的结果非常接近,表明本文方法有很高的计算效率。     

基于人工神经网络的边坡抗震抗滑稳定性评判方法

从人工神经网络的基本原理出发，建立了边坡抗震抗滑稳定性评判的人工神经网络模型。选择四川和云南地区的70个边坡实例作为学习样本,对BP算法进行了学习和检验。实例计算表明,BP网络性能良好，所建立的模型预测精度高，具有一定的工程实用价值。神经网络法是一种有效可行的新方法。     

边坡稳定性分析及滑移面快速确定

针对边坡稳定性分析及滑移面确定这一工程问题,提出一种解析法.首先根据基本假设及边坡的几何关系,建立边坡滑移面确定模型,推导出滑移面控制方程;然后基于极限平衡理论,采用解析的方法推导出与滑移面控制方程相关联的安全系数解析表达式;最后通过求解目标函数(一元函数)在定义域上的最小值,求出边坡最小安全系数及对应的临界滑移面.通...     

基于Bishop条分法的多点多向地震动作用下边坡稳定性分析

以人工合成的多点、多向地震加速度时程作为地震动输入,基于Bishop条分法推导了地震边坡稳定安全系数的表达公式。在此基础上,针对某一具体算例,分析了不同地震峰值加速度下的不同坡高边坡稳定安全系数的变化规律,并与单点、单向地震动输入的结果进行了对比。结果表明,对于本文给出的算例,在坡高与地震峰值加速度都相同的条件下,多点、多向地震作用下的边坡安全系数要大于单点、单向作用下的安全系数;当坡高小于30 m、地震峰值加速度小于0.1 g时,多点、多向地震动作用下的边坡安全系数与单点、单向相差不大;当坡高大于30 m、地震峰值加速度大于0.1 g时,多点、多向地震动作用下的边坡安全系数相对单点、单向要小36%以上,此时边坡稳定性评价必须考虑地震动的多点、多向特性。     

基于区间方法的岩质边坡稳定性非概率可靠性分析

在综合分析岩土参数区间性的基础上,通过引入区间分析方法和非概率可靠性思想,建立岩质边坡稳定的非概率可靠性模型,并针对区间运算结果扩张问题,引入区间截断法和区间优化法,对边坡非概率可靠性指标进行较为精确的求解。然后,以湖北某岩质高边坡为实例,进一步探讨了岩体参数变异性对岩质边坡稳定的非概率可靠性指标的影响规律。     

基于JC法的地下结构动力可靠性研究

基于JC法提出了地下结构的动力可靠性分析方法,建立地基土-地铁隧道非线性动力相互作用的有限元分析模型,将地基土-地铁隧道结构体系视为平面应变问题,采用Davidenkov动力本构模型和动塑性损伤模型,分别模拟土体和车站结构混凝土的动力特性,分析在地震动作用下地铁隧道结构的应力特性,进一步研究其动力可靠性,得到隧道结构的可靠度和可靠指标,以此评价地铁隧道结构的可靠性。结果表明：隧道结构上部右侧45°位置处的可靠性最低,下部右侧45°位置处的可靠性较低,这与隧道结构的拉应力反应的分析结果一致;基岩输入近断层地震动Northridge波和Chi-chi波时,由于地震波的脉冲效应,隧道结构的动力可靠性最低;总体而言,在0.1 g和0.2 g地震动作用下,隧道结构的可靠性足够,结构安全可靠。     

基于赤平投影法的西源岭边坡稳定性分析

通过对西源岭320、350、380、410m4个台阶边坡的优势结构面进行赤平投影分析,得到410平台有5种组合情况、380平台有1种组合情况、350平台有3种组合情况、320平台有1种组合情况可能发生楔形体破坏,以及410平台1处、350平台1处、320平台1处可能发生单平面破坏。然后,运用刚体极限平衡方法对各种实际的潜在破坏面进行天然及暴雨2种工况下的稳定性分析,得到了380平台F380-01与F380-02所控制的楔形体破坏在天然状态和暴雨状态下小于安全系数、350平台F350-03与F350-04控制的楔形体破坏以及320平台F320-11所控制的单平面破坏在天然工况下大于安全性系数、暴雨工况下小于安全性系数的结论。对比分析可知,赤平投影法可以很快速地搜索到可能滑动的结构面组合方式,但是要判断实际结构面组合是否滑动还需要进行定量分析。     

兰桥排土场边坡失稳模式及其稳定性数值分析

以兰桥矿区排土场边坡工程为例,在掌握排土场边坡工程地质条件的基础上,详细分析该多台阶排土场边坡失稳的破坏模式和主要影响因素,采用极限平衡法和有限元强度折减法对其稳定性进行分析。计算结果表明,该边坡可能沿着排土场下卧腐殖土层滑动,塑性区首先在腐殖土层贯通,接着主要向上产生2条塑性区变化带,其中沿着中部台阶边坡发展的塑性区较早贯通,而塑性区朝坡顶的贯通相对滞后;随着地下水位的升高,竖向拉应力区有扩展趋势,其产生的附加位移越大,对边坡的安全越不利;以竖向增量位移的变化趋势作为监测和分析边坡稳定性的依据时,应避开位移为零或变化很小的坡段;水平增量位移集中于坡脚,并且在边坡中部偏下的位置开始产生剧变,这种不连续的过渡,更加剧了边坡失稳的可能性。     

板状构件X射线层析截面重建方法与实验

为了实现对板状构件的截面重建与缺陷检测,建立了X射线层析截面重建系统。对该系统的成像方法、重建精度、层析截面重建算法等进行研究。首先,提出并论述了采用特殊的成像方式获取X射线透视图像实现分层摄影功能的方法和层析截面重建原理。接着,对上述成像系统进行重建精度分析和运动系统校准。然后,根据上述成像方法获取已知形状检测工件的透视图像,并根据校准结果进行修正,对获取的图像按层析截面重建方法进行重建实验。最后,根据实验重建结果,进行仿真实验并优化重建参数。实验结果表明:探测器旋转步进角为0.5°时,重建图像伪影减小,使用S-L滤波器后,轮廓边缘更为清晰。该层析截面重建方法能有效重建X射线最大入射角内的信息,增大入射角并适当调整检测物角度,可获得清晰的截面图像。     

考虑堆石料空间变异性的土石坝坝坡地震稳定性随机有限元分析

本文探讨了筑坝堆石料的空间变异性对土石坝坝坡动力稳定性的影响。以新疆某在建高面板堆石坝为例,在蒙特卡洛法的框架下,采用基于局部平均细分法的随机有限元法模拟考虑筑坝堆石料空间变异性时土石坝的地震响应及坝坡滑移情况,通过对比随机有限元法和常规确定性有限元法的计算结果,提出:在地震动作用下,考虑筑坝材料空间变异性时,坝坡滑动体的数量、规模以及滑移量和滑动历时都有不同程度的增大,因而坝坡整体危险程度显著高于不考虑材料空间变异性的情况。坝坡各项动力安全性指标对筑坝材料空间变异性非常敏感;因而,考虑筑坝材料空间变异性时,各项安全性指标的离散性较大。     

基于数值流形法的反倾层状岩质边坡倾倒破坏分析

边坡破坏是累积性过程,从变形到破坏的过程中会产生永久位移,如果永久位移过大,极有可能产生滑坡。因此根据不同工况下采集到的位移数据,分析地震作用下反倾层状岩质边坡在不同内摩擦角下的破坏特征。利用二维数值流形法（NMM）,以青藏高原金沙江流域西藏昌都地区芒康县索多西乡贡扎倾倒滑坡为研究对象,依据实地考察数据及室内力学试验得到的物理力学参数,建立数值计算模型,模拟地震作用下反倾层状岩质边坡倾倒破坏过程,并在边坡上布置3组监测点获取位移数据。模拟结果表明：随着内摩擦角的增大,边坡坡体从开始破坏到新的平衡状态和达到最大位移所需的时间越短,同时,滑动块体最大水平位移逐渐减小;内摩擦角＜40°时,坡体在前15 s呈整体移动趋势,大部分岩块产生整体滑移,靠近坡顶处的岩块发生轻微转动,推动前面的岩块加速滑动,呈倾倒-滑移模式;内摩擦角＞40°时,靠近坡顶的岩块首先产生滑动,并转动驱使前面的岩块,推动坡脚处岩块产生滑动,最终上部岩块达到新的平衡,呈渐进式倾倒破坏,产生整体性破坏的可能性较小。     

攀钢,攀矿场地边坡地震稳定性研究

本文在总结分析攀钢、攀矿昔格达层滑坡基本特征的基础上,对区内滑坡进行了地震稳定性计算,给出了经不同方法治理后的滑坡的地震稳定系数;同时采用“因子迭加”方法对究研区进行边坡稳定性区划,划分出相对的稳定区、欠稳定区和不稳定区,为抗震减灾和土地的开发利用提供了科学依据。